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LTE以其高速率低时延等优点，得到世界各主流通信设备商和运营商的广泛关注。当前各地LTE测试工作不断展开，并逐步开始规模商用。为了保证LTE及其后续技术的长久生命力，同时也为了满足IMT-A和未来通信的更高需求，3GPP开始了LTE的平滑演进LTE-Advanced（以下简称LTE-A）的研究，并将其作为4G的首选技术。
作为LTE的平滑演进，LTE-A能够保持与LTE良好的兼容性；提供更高的峰值速率和吞吐量，下行的峰值速率为1Gbps，上行峰值速率为500Mbps；具有更高的频谱效率，下行提高到30bps/Hz，上行提高到15bps/Hz；支持多种应用场景，提供从宏蜂窝到室内场景的无缝覆盖。
LTE-A关键技术
为了满足上述要求，LTE-A引入载波聚合（Carrier Aggregation，CA）、多天线增强（Enhanced MIMO）、中继技术（Relay）和多点协作传输（Coordinated Multi-point Tx/Rx， CoMP）等关键技术。
● 载波聚合
为了满足峰值速率要求，LTE-A当前支持最大100MHz带宽，然而在现有的可用频谱资源中很难找到如此大的带宽，而且大带宽对于基站和终端的硬件设计带来很大困难。此外，对于分散在多个频段上的频谱资源，亟需一种技术把他们充分利用起来。基于上述考虑，LTE-A引入载波聚合这一关键技术。
通过对多个连续或者非连续的分量载波的聚合可以获取更大的带宽，从而提高峰值数据速率和系统吞吐量，同时也解决了运营商频谱不连续的问题。此外，考虑到未来通信中上下行业务的非对称性，LTE-A支持非对称载波聚合，典型场景为下行带宽大于上行带宽，如图1所示。
图1 载波聚合原理示意图
为了保持与LTE良好的兼容性，Rel-10版本规定进行聚合的每个分量载波采用LTE现有带宽，并能够兼容LTE，后续可以考虑引入其他类型的非兼容载波。在实际的载波聚合场景中，根据不同的传输需求和能力，UE可以同时调度一个或者多个分量载波。
空间维度进一步扩展，并且对下行多用户MIMO进一步增强，如图2所示。
图2 多天线增强示意图
在LTE Rel-8中，上行仅支持单天线的发送，在LTE-A增强为上行最大支持4天线发送。物理上行共享信道（Physical Uplink Shared Channel，PUSCH）引入单用户MIMO，可以支持最大两个码字流和4层传输；而物理层上行控制信道（Physical Uplink Control Channel，PUCCH）也可以通过发射分集的方式提高上行控制信息的传输质量，提高覆盖。
LTE-A下行传输由LTE Rel-8的4天线扩展到8天线，最大支持8层和两个码字流的传输，从而进一步提高了下行传输的吞吐量和频谱效率。此外，LTE-A下行支持单用户MIMO和多用户MIMO的动态切换，并通过增强型信道状态信息反馈和新的码本设计进一步增强了下行多用户MIMO的性能。
