LTE-Advanced Carrier Aggregation

3GPP, kurz für 3rd Generation Partnership Project und die Standardisierungsorganisation hinter LTE, ist auf die Anforderungen von IMT-Advanced ausgelegt und standardisiert dazu LTE-Advanced als Teil seines Release 10. LTE-Advanced umfasst zahlreiche Funktionen. Eine der anspruchsvollsten dieser Funktionen ist die Trägerbündelung (Carrier Aggregation, CA). LTE-A gestattet die Bündelung von bis zu maximal fünf Komponententrägern bis zu 20 MHz Bandbreite, um eine Gesamtübertragungsbandbreite von bis zu 100 MHz zu erzielen. Da keiner der Dienstanbieter ein stetiges Spektrum von 100 MHz besitzt, gibt es drei verschiedene Modi der Carrier Aggregation: eine Carrier Aggregation im selben Frequenzband nebeneinander oder nicht nebeneinander liegender Träger sowie zwischen verschiedenen Frequenzbändern. Die RAN Working Group 4 (RAN4) von 3GPP, verantwortlich für Einstellungsleistungsanforderungen, begrenzt die Aggregation anfänglich auf nur zwei Komponententräger.

Die Signalisierung in Richtung eines Endbenutzergeräts für die Carrier Aggregation wirkt sich nur auf bestimmte Schichten aus, nicht auf den gesamten Protokollstapel. Das Gerät ist beispielsweise permanent über seinen primären Komponententräger (PCC) mit der primären Zelle (PCell) verbunden. Non-Access Stratum (NAS)-Funktionalität wie der Sicherheitsschlüsselaustausch und Mobilitätsinformationen werden durch die PCell bereitgestellt. Alle sekundären Komponententräger oder sekundären Zellen werden als zusätzliche Übertragungsressourcen betrachtet. Für die Packet Data Convergence Protocol (PDCP)- und Radio Link Control (RLC)-Schichten ist die Carrier-Aggregation-Signalisierung transparent. Ein Endgerät wird auf der RRC-Schicht (Radio Resource Control) so konfiguriert, dass es durch sekundäre Zellen bereit gestellte sekundäre Komponententräger verarbeitet. Darüber hinaus werden auf der RRC-Schicht die Parameter der SCell(s) konfiguriert. Die Medium Access Control (MAC)-Schicht verhält sich als die Multiplex-Einheit für die gebündelten Komponententräger, da sie durch MAC-Steuerelemente aktiviert oder deaktiviert werden. Falls die Aktivierung im Unterrahmen n erfolgt, sind acht Unterrahmen (8 ms) später die Ressourcen für das Gerät verfügbar und es kann prüfen, ob Ablaufanweisungen vorhanden sind. Während sich die MAC als Multiplexer verhält, hat jeder Komponententräger seine eigene Bitübertragungsschicht-Einheit (PHY), die Kanalcodierung, HARQ, Datenmodulation und Ressourcen-Mapping übernimmt.

Die Carrier Aggregation ist eines der Schlüsselelemente von LTE-Advanced, um die für IMT‑Advanced erforderlichen Spitzendatenraten zu erreichen. Aus Sicht der Mobilfunknetzbetreiber handelt es sich dabei um eine stark nachgefragte Funktion, weil sie auch die Bündelung unterschiedlicher Spektrumfragmente gestattet. Die größte Design-Herausforderung liegt jedoch auf der Endgeräteseite. Die Unterstützung höherer Bandbreiten und die Trägerbündelung in unterschiedlichen Frequenzbändern steigert die Komplexität der Senderschaltkreise, einschließlich des Designs von Komponenten wie Breitband-Leistungsverstärkern, hocheffizienten Schaltern und abstimmbaren Antennenelementen. Darüber hinaus müssen die zusätzliche Funktionalität, die den PHY/MAC-Schichten zur Verfügung gestellt wird, und die Anpassungen an die RRC-Schicht gründlich getestet werden. Rohde & Schwarz bietet zahlreiche Lösungen für das Testen von Implementierungen der LTE-Advanced Carrier Aggregation. Das umfangreiche Angebot umfasst Signalgeneratoren und -analysatoren für Tests auf der Bitübertragungsschicht von Basisstationen, Mobilfunkgeräten oder Komponenten, ebenso wie Basisstations-Emulatoren für Tests der Bitübertragungsschicht und Protokolltests für die unterschiedlichsten Drahtlosgeräte und Chipsätze.

Ressourcen für LTE-Advanced Carrier Aggregation

Produkte für LTE-Advanced Carrier Aggregation

  • R&S®SMW200A Vector Signal Generator
    • Einzigartige Single-Box-Lösung für Carrier Aggregation mit integriertem Echtzeit-Fading für 2xx MIMO-Empfängertests
    • Uneingeschränkte Unterstützung der LTE-Advanced Carrier Aggregation einschließlich Cross Carrier Scheduling und PUCCH Format 3
    • Einheitliche, intuitive Bedienoberfläche für die Erzeugung von Intraband- und Interband-Carrier-Aggregation-Signalen von beiden Basisbändern
    • Visualisierung der Ressourcenblockzuordnung für alle Komponententräger über einen grafischen Zeitplan
  • R&S®FSW Signal- und Spektrumanalysator
    • 160 MHz Analysebandbreite für LTE-Advanced Carrier Aggregation-Tests
    • Die MSRA-Funktion (Multistandard Radio Analyzer) misst gleichzeitig Signale auf mehreren LTE-Trägerfrequenzen und/oder auf unterschiedlichen Standards (GSM, WCDMA, LTE usw.)
    • Die einfache und intuitive Touchscreen-Bedienung gestattet die Korrelation von Messergebnissen für mehrere Komponententräger
  • R&S®CMW Platform
    • Universal-Tester für Tests der Luftschnittstelle von drahtlosen Endgeräten, der alle relevanten Wireless-Standards unterstützt, z. B. GSM, UMTS/HSPA+, CDMA2000® und LTE, ebenso wie der zugehörigen inter-RAT-Meldungen
    • LTE-Advanced PHY-Tests/HF-Messerweiterungen inkl. Unterstützung von LLAPI PHY-Testszenarien
    • Kompletter LTE-Advanced-Protokollstapeltest inkl. Unterstützung von MLAPI Schicht 3-Testszenarien
    • Vollständiger Protokollstapeltest für LTE-Advanced inkl. Mobilitätstestszenarien
    • Applikationstests
  • R&S®TSMW Universal Radio Network Analyzer
    • Ideale Werkzeuge für die Planung, Installation, Optimierung, Überwachung usw. von Netzwerken
    • Ideal geeignet für LTE-Advanced Carrier Aggregation-Messungen: zwei unabhängige HF- und Signalverarbeitungspfade mit einer Bandbreite von jeweils bis zu 20 MHz
  • R&S®ROMES4 Drive Test Software
    • Eine Software für alle Technologien (GSM, WCDMA, LTE, CDMA2000®1xEV-DO, WiMAX, TETRA: „alles unter einem Dach“)
    • Netzwerkoptimierung für die LTE-Advanced Carrier Aggregation
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Thema: LTE/LTE-Advanced

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