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今年被認(rèn)為是4G+商用的元年，其中最重要的技術(shù)就是載波聚合，通過(guò)引入基站覆蓋范圍內(nèi)的多個(gè)載波服務(wù)設(shè)備，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸速度。載波聚合可在 設(shè)備上有效結(jié)合載波，從而使更多資源支持更廣泛的帶寬，實(shí)現(xiàn)更快的連接速度。增加的帶寬還可用于改善智能手機(jī)突發(fā)通信量、社交媒體程序應(yīng)用、即時(shí)消息傳遞 和其他方面的性能。然而在4G已經(jīng)快得驚人的當(dāng)下，這項(xiàng)技術(shù)為什么如此被重視呢？待筆者慢慢道來(lái)。

技術(shù)層面上載波聚合跟4G的目標(biāo)有關(guān)

2004年12月，3GPP（The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴計(jì)劃）啟動(dòng)LTE研究項(xiàng)目，參考WiMAX定義了LTE的目標(biāo)，即在20MHz頻寬支持100Mbps的速率。不曾想到， 由于智能手機(jī)的起步，數(shù)據(jù)流量指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，短短幾年之內(nèi)翻了幾十倍，更有可能在未來(lái)面對(duì)千倍數(shù)據(jù)增長(zhǎng)的挑戰(zhàn)，在此背景下，100Mbps的速率已經(jīng)無(wú)法滿 足用戶的需求。

為此，3GPP于2009年提出了LTE技術(shù)的增強(qiáng)版本LTE R10，也就是LTE-Advanced技術(shù)，實(shí)現(xiàn)100MHz支持1Gbit/s的目標(biāo)。然而一個(gè)不容忽視的事實(shí)是，公共無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源不是自家的 WIFI，幾乎沒(méi)有任何運(yùn)營(yíng)商擁有單一的、連續(xù)的100MHz帶寬的頻譜資源(除中國(guó)移動(dòng)的2.3GHz頻段之外)，而是擁有零零散散的原用于2G/3G /4G的頻率。如果只是單一地使用這些頻率，難以保證在一個(gè)頻段內(nèi)找到大于20MHz的連續(xù)帶寬，在頻譜資源日益寶貴的市場(chǎng)環(huán)境下，載波聚合技術(shù)為擁有分 散的、不連續(xù)頻譜資源的客戶帶來(lái)了福音——可以聚合多個(gè)載波，極大提高了頻譜利用率降低建網(wǎng)和運(yùn)營(yíng)成本。

在上圖中可以看到，即使是帶寬寬裕的中國(guó)，聯(lián)通和電信都沒(méi)有辦法拿到超過(guò)25MHz的帶寬，韓國(guó)運(yùn)營(yíng)商更是只有10MHz連續(xù)帶寬。

載波聚合（Carrier Aggregation），即通過(guò)多個(gè)連續(xù)或者非連續(xù)的分量載波聚合獲取更大的傳輸帶寬，從而獲取更高的峰值速率和吞吐量。為了實(shí)現(xiàn)LTE向LTE-A的 平滑升級(jí)，降低運(yùn)營(yíng)商的建網(wǎng)成本以及保持與LTE系統(tǒng)的良好兼容性，LTE-A在Rel-10中限定進(jìn)行聚合的每個(gè)分量載波完全兼容LTE終端，每個(gè)載波 帶寬為L(zhǎng)TE現(xiàn)有帶寬，同時(shí)每個(gè)分量載波都包含同步和廣播等系統(tǒng)信息。參與聚合的載波可以是連續(xù)的，可以是非連續(xù)的，各個(gè)載波可以位于同一頻段，也可以位 于不同頻段，如下圖所示分為帶內(nèi)連續(xù)載波聚合，帶內(nèi)非連續(xù)載波聚合以及帶間非連續(xù)載波聚合。通過(guò)這三種方式的載波聚合可將實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商所有零散載波的聯(lián)合使 用，實(shí)現(xiàn)下行峰值速率1Gbit/s，上行峰值速率500Mbit/s。

FDD+TDD的載波聚合在3GPP Rel-12版本引入，并在2104Q2功能凍結(jié)，所以聚合載波可以是同制式，也可以是不同制式。TD-LTE省資源，適合熱點(diǎn)區(qū)域覆蓋；FDD-LTE速度快，適合廣域覆蓋，混合制式載波聚合后就能很好利用兩者自身的優(yōu)勢(shì)。

中興通訊FDD+TDD跨制式載波聚合將FDD/TDD LTE融合為類同制式同小區(qū)，以FDD-LTE作為主干部署，輔以TDD解決弱覆蓋和邊緣區(qū)域覆蓋，小區(qū)間負(fù)載均衡也更加靈活，減少切換頻率。配置方案如 下圖所示，結(jié)合運(yùn)營(yíng)商頻段利用情況，可充分利用有效頻段資源，降低建網(wǎng)運(yùn)營(yíng)成本。

現(xiàn)實(shí)中部署的載波聚合

世界上第一個(gè)4G載波聚合的解決方案提出的時(shí)候只有兩個(gè)10Mhz的帶寬的載波，但仍然化腐朽為神奇的實(shí)現(xiàn)了20Mhz才能做到的150Mbps傳 輸率（20M帶寬2X2MIMO在64QAM情況下，理論下行最大傳輸速率為201Mbps，除去信令開銷后大概為140Mbps，但根據(jù)實(shí)際組網(wǎng)以及終 端能力限制，一般認(rèn)為下行峰值速率為100Mbps，上行為50Mbps）。大部分運(yùn)營(yíng)商手里的連續(xù)頻段也只有10MHz到15MHz，載波聚合幾乎是當(dāng) 前提速唯一出路。

在2013亞洲移動(dòng)通信博覽會(huì)期間，華為首次展示了TD-LTE F+4D跨頻段載波聚合，實(shí)現(xiàn)了D頻段（2.6GHz頻段）連續(xù)四個(gè)20M載波與一個(gè)F頻段（1.9GHz頻段）載波的聚合，使峰值下載速率達(dá)到1.25Gb/s。

高通通過(guò)與華為、英國(guó)運(yùn)營(yíng)商EE合作，成功完成了LTE Cat.9 20+20+15MHz三載波聚合試驗(yàn)，下載速度高達(dá)410Mbps。此外，高通已經(jīng)推出了全球首款宣布商用的Cat.10調(diào)制解調(diào)器——驍龍X12 LTE調(diào)制解調(diào)器，支持頻段寬度最高達(dá)60MHz的三載波聚合，且支持最高450 Mbps的下行速率和100 Mbps的上行速率。

國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商方面，今年6月，廣州移動(dòng)就聯(lián)合高通和中興通訊宣布，三方共同合作開展4G LTE Advanced Cat.9三載波聚合技術(shù)試驗(yàn)，下行峰值速率可達(dá)到330Mbps，一部2GB的高清電影可以在1分鐘內(nèi)下載完成。中國(guó)電信自8月初起也在全國(guó)部分重點(diǎn)城 市提供4G+網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

對(duì)于廣大用戶，載波聚合意味著什么

理論上，載波聚合后網(wǎng)絡(luò)速度會(huì)有極大提升，但正如本文開頭所說(shuō)的，20MHz載波的4G已經(jīng)足夠快了，我只是微信發(fā)個(gè)小視頻，150Mbps跟450Mbps有本質(zhì)區(qū)別么？ 反正都是秒傳嘛。

區(qū)別在于原本很多只有15MHz甚至10MHz載波的地方，載波聚合才能實(shí)現(xiàn)我們熟悉的高 速。隨著國(guó)內(nèi)尤其是大城市4G的迅速普及（擴(kuò)容速度趕不上用戶增長(zhǎng)），一年前的高速已經(jīng)很難遇到，筆者在上海某新建地鐵線路中就明顯感覺(jué)到一年來(lái)速度的落 差，這時(shí)候就會(huì)想到載波聚合的好了。

（根據(jù)高通的數(shù)據(jù)，三個(gè)10MHz載波可以實(shí)現(xiàn)1倍的擴(kuò)容以及2.5倍的用戶體驗(yàn)）

手機(jī)的網(wǎng)絡(luò)傳輸普遍為爆發(fā)式的，傳輸以外不占開銷，接收一個(gè)郵件，微信上傳一個(gè)短視頻，微博發(fā)組圖之類的如果能夠瞬間完成，對(duì)用戶而言是使用體驗(yàn)提升，對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言就意味著擴(kuò)容。

對(duì)我們用戶而言，載波聚合就是網(wǎng)絡(luò)好的時(shí)候各種秒傳，只要流量頂?shù)米。W(wǎng)絡(luò)不好的時(shí)候，也能有足夠高的速度保證使用體驗(yàn)。