碎片化頻譜下的載波聚合為4G加速

2015年被業界認為是LTE-A的規模商用元年，說到底，是載波聚合的規模商用。載波聚合作為LTE-A的關鍵技術之一，通過將兩個或兩個以上的載波（Component Carrier，CC）匯聚在一起，從而將分散的頻譜資源整合利用，提供更快的速率，未來甚至可以提供1Gbps以上的速率。
　　目前，越來越多的主流運營商開始部署載波聚合。來自GSA的最新數據顯示，全球已有64家運營商在39個國家推出了商用的LTE-A載波聚合網絡;實現Cat6系統商用部署的運營商已達20個，超過22個運營商正在對Cat6系統進行測試或實驗;另有9張LTE-A Cat9網絡進入部署、試商用和測試階段。
　　速度和激情
　　2004年12月，3GPP啟動LTE研究項目，參考WiMAX，定義了LTE的目標，即在20MHz支持100Mbit/s的速率。不曾想到，數據流量指數級增長，短短幾年之內翻了幾十倍，100Mbps的速率已經無法滿足用戶的需求。
　　為此，3GPP于2009年提出了LTE技術的增強版本LTE R10，也就是LTE-Ad技術，實現100MHz支持1Gbit/s的目標。然而，一個不容忽視的事實是，幾乎沒有任何運營商擁有單一的、連續的100MHz帶寬的頻譜資源（除中國移動的2.3GHz頻段之外）。
　　在這種背景下，3GPP為LTE-A引入載波聚合技術?！八槠l譜資源已經成為常態，運營商唯有部署載波聚合，才能充分利用碎片化的頻譜資源，提高網絡容量，從而為用戶提供更好的網絡體驗?！比A為無線網絡產品線營銷副總裁Mohamed Madkour向《通信產業報》（網）表示。
　　來看看載波聚合帶來的速度和激情。一個20MHz可以實現150Mbps的速率，那么雙載波便可以實現300Mbps的速率，三載波450Mbps、四載波600Mbps、5載波750MHz乃至1GHz?，F網部署已經證明。2月27日，英國倫敦的溫布利球場之內，EE與華為聯合展示基3CC技術，測試下行速率達到400Mbps。而就在上個月，高通再次刷新了速度紀錄，利用三載波，基于LTE-A Cat11，實現了600Mbps的網絡速率。
　　報道稱，對比此前的高通的Cat 9/10網絡是在三載波上實現450Mbps速率，這次達到600Mbps速率關鍵在于使用了256個高通公司的正交調幅器?？梢韵胂?，未來載波聚合有更多的想象空間。
　　贏得市場的利器
　　載波聚合在給用戶帶來速度和激情的同時，已經成為運營商贏得市場的利器。眾所周知，發生在今年年初的韓國電信訴訟SK電訊三載波聚合宣傳具有欺詐性事件。彼時，SK電訊推出視頻廣告，宣稱已經實現20MHz+20MHz+20MHz的三載波聚合，峰值速率高達450Mbps。隨后不久，韓國電信提起法庭訟訴，指責SK電訊用廣告進行欺騙性營銷，要求法院全面禁止SK電訊廣告其三頻載波聚合LTE-A網絡。韓國的電信市場競爭向來十分激烈，為用戶提供更好的網絡感知成為運營商搶占用戶和市場的主要手段。本次事件足以說明載波聚合對于運營商的重要性。
　　而英國EE正是通過領先部署LTE和LTE-A網絡，實現反超，成為英國最大的移動網絡運營商。英國EE專家介紹，截至2014年年底，2CC已經在倫敦中心城區，包括威斯敏特區、諾丁山等人口密集區域，廣泛部署，用戶速率最高可達90Mbps。預計到今年年中，英國EE將把2CC覆蓋整個倫敦地區，并推廣至曼徹斯特和伯明翰等大中城市?！耙曨l一直都是4G網絡的核心業務。提供超出客戶期望的高速網絡非常有必要。未來，我們將通過3CC、4CC甚至5CC等技術，滿足用戶對于流暢高清的視頻要求，包括4K視頻?！盓E無線網絡總監Mansoor向記者表示。
　　Strategy Analytics無線運營商戰略高級分析師楊光認為，先進的網絡能力還將為運營商的業務模式創新提供基礎。例如，EE在引入載波聚合技術之后，就推出了“4G倍速（Double Speed 4G）”的資費計劃，并將資費做了相應的上調。在數據流量同樣為2GB/月的資費計劃中，“4G倍速”套餐的資費就比普通4G套餐高出3英鎊，套餐內的語 音通話時長也從普通套餐的無限時長轉為每月1000分鐘。國內三大運營商也都明確在今年進行CA試點或商用工作。目前，中移動已經開展了基于2.6GHz的D頻段，F+D頻段的載波聚合，以及室內的E頻段兩個載波的聚合，試驗效果均符合預期，速率上已經達到220兆峰值的平均速率。中國電信和中國聯通在獲得FDD牌照之后也將進行載波聚合試點工作。
　　形式多樣 終端成熟
　　自R10、R11之后，載波聚合技術也在不斷地完善中，并被用在越來越多的場景中。就在本月的23日，香港電訊和華為展示了全球首個基于IP RAN的FDD三載波聚合解決方案。據介紹，香港電訊可整合不同基站的20MHz頻譜，從而充分利用頻譜資源。與此同時，TDD和FDD融合組網已經成為未來的網絡建設主流趨勢之一，FDD和TDD的載波聚合也被提上日程。
　　試驗證明，LTE FDD與TD-LTE之間的載波聚合能有效發揮兩種技術制式的特點，提升網絡運營效率，并有效提升用戶體驗。美國Sprint近日也明確表示將啟動LTE FDD和TD-LTE的載波聚合，以實現網絡覆蓋與容量的平衡與優化。此外，部分運營商和設備商也在積極推動授權頻段與非授權頻段（Unlicensed Spectrum）之間的載波聚合。通過將LTE載波部署至非授權頻段，并與運行于授權頻段的主載波進行聚合，實現LTE系統在非授權頻段的運行，即LTE-U。
　　當然，載波聚合得以規模商用的一個重要前提是芯片趨于成熟。越來越多的芯片廠商開始具備提供Cat6芯片的能力，而高通已經能夠提供Cat9芯片，同時著手研發Cat11芯片。同時，為了支持上行載波聚合的商用，2014年底，高通推出了支持Cat10載波聚合技術的gobi9×45調制解調器。Strategy Analytics預測，2015年具有Cat6或以上能力的手機終端，將占全球LTE手機終端銷售量的28%以上，至2020年這一比例將接近70%。
　　“隨著移動網絡的發展，運營商對頻譜資源的需求與日俱增。運營商往往不惜巨資競拍或收購新的頻譜資源，近日美國FCC進行的AWS-3的頻譜拍賣就是例證?？梢灶A見，載波聚合將成為LTE部署的新常態?！睏罟庀蛴浾弑硎?。
　　載波聚合的速度和激情
　　角色：載波聚合，將兩個或兩個以上的載波（Component Carrier，CC）匯聚在一起，從而將分散的頻譜資源整合利用，提供更快的速率。速度：2CC——300M，3CC——450M，4CC-600M，5CC——750M（按照一個CC 20MHz，150Mbps計算）
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