Carrier-Aggregation - Carrier aggregation
Carrier Aggregation ist eine Technik, die in der drahtlosen Kommunikation verwendet wird, um die Datenrate pro Benutzer zu erhöhen, wobei mehrere Frequenzblöcke (sogenannte Komponententräger ) demselben Benutzer zugewiesen werden. Die maximal mögliche Datenrate pro Teilnehmer wird erhöht, je mehr Frequenzblöcke einem Teilnehmer zugewiesen werden. Auch die Summendatenrate einer Zelle wird aufgrund einer besseren Ressourcenausnutzung erhöht. Darüber hinaus ist Load Balancing mit Carrier Aggregation möglich. Kanalauswahlschemata für CA-Systeme unter Berücksichtigung der optimalen Werte für die Trainingslänge und -leistung, der Anzahl der abgetasteten Unterkanäle und der Rückkopplungsschwelle, so dass die Summenrate auch für die optimale erreichbare Kapazität wichtig ist.
Arten der Trägeraggregation
Abhängig von den Positionen der Komponententräger werden drei Fälle der Trägeraggregation unterschieden:
- Der Fall, in dem die Komponententräger in demselben Frequenzband zusammenhängend sind, wird als zusammenhängende Intraband-Trägeraggregation bezeichnet.
- Wenn sich die Komponententräger im gleichen Frequenzband befinden, aber durch eine Lücke getrennt sind, wird die Trägeraggregation als Intraband Non-contiguous bezeichnet .
- Der komplexeste Fall ist, wenn die Komponententräger in unterschiedlichen Frequenzbändern liegen. Dies wird als Interband- Trägeraggregation bezeichnet, die auf heterogene Netzwerke angewendet wird.
Es gibt keinen Unterschied zwischen diesen drei Fällen aus der Basisbandperspektive. Die Komplexität aus HF-Sicht wird jedoch im Fall der Interband-Trägeraggregation erhöht.
Anwendungen
UMTS / HSPA+
Die Kanalbandbreite für UMTS/HSPA+ beträgt ca. 3,8 MHz bei einem Trägerabstand von 5 MHz. Carrier Aggregation wird im Kontext von UMTS/HSPA+ auch als Dual Cell bezeichnet.
Durch Carrier Aggregation (Teil der UMTS-Erweiterung HSPA+) können seit Release 8 einem Teilnehmer zwei Downlink- Carrier zugeordnet werden. Release 10 unterstützt Four-Carrier-Aggregation und 8-Carrier-Aggregation wird seit Release 11 unterstützt. 3GPP standardisierte Carrier Aggregation für HSPA+ für der Uplink für bis zu zwei Komponententräger seit Release 9.
LTE / LTE-Advanced
LTE unterstützt seit seiner ersten Veröffentlichung Kanalbandbreiten von 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz und 20 MHz. Da LTE-Advanced Rel. 10 beliebige zwei Kanäle (mit möglicherweise unterschiedlichen Bandbreiten) können zusammengefasst und einem einzelnen Benutzer zugewiesen werden. Ein Unterschied zwischen zwei aggregierten 10-MHz-Komponententrägern und einem einzelnen gewöhnlichen 20-MHz-Kanal besteht darin, dass bei der Carrier-Aggregation die Steuerinformationen auf beiden Komponententrägern übertragen werden.
LTE Advanced mit Carrier Aggregation ermöglicht Gigabit LTE. Möglich wird dies durch Modulation höherer Ordnung (256QAM), Carrier Aggregation und 4x4 MIMO . Seit LTE Release 10 können bis zu 5 Komponententräger aggregiert werden, was Übertragungsbandbreiten von bis zu 100 MHz ermöglicht. Mit fünf aggregierten Komponententrägern ermöglichen MIMO und 256QAM theoretische Datenraten von bis zu 2 Gigabit pro Sekunde. Eine Managementarchitektur, die bestimmte Systeme, Netzwerke und Terminals aggregieren kann, um die Sammlung verfügbarer Ressourcen auf einer heterogenen Systemebene besser zu verwalten, unter Berücksichtigung aller Verkehrsanforderungen und technischen Fähigkeiten aller Systeme, Netzwerke und Terminals, wird in Betracht gezogen für LTE-A-System mit potenziellem Einsatz in 5G-Netzen.