碎片化頻譜下的不二選擇，載波聚合為4G加速

2015年被業(yè)界認(rèn)為是LTE-A的規(guī)模商用元年，說到底，是載波聚合的規(guī)模商用。載波聚合作為LTE-A的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過將兩個(gè)或兩個(gè)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(yùn)營商開始部署載波聚合。來自GSA的最新數(shù)據(jù)顯示，全球已有64家運(yùn)營商在39個(gè)國家推出了商用的LTE-A載波聚合網(wǎng)絡(luò);實(shí)現(xiàn)Cat6系統(tǒng)商用部署的運(yùn)營商已達(dá)20個(gè)，超過22個(gè)運(yùn)營商正在對Cat6系統(tǒng)進(jìn)行測試或?qū)嶒?yàn);另有9張LTE-A Cat9網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入部署、試商用和測試階段。

速度和激情

2004年12月，3GPP啟動(dòng)LTE研究項(xiàng)目，參考WiMAX，定義了LTE的目標(biāo)，即在20MHz支持100Mbit/s的速率。不曾想到，數(shù)據(jù)流量指數(shù)級增長，短短幾年之內(nèi)翻了幾十倍，100Mbps的速率已經(jīng)無法滿足用戶的需求。

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-Ad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，幾乎沒有任何運(yùn)營商擁有單一的、連續(xù)的100MHz帶寬的頻譜資源(除中國移動(dòng)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(shù)。“碎片化頻譜資源已經(jīng)成為常態(tài)，運(yùn)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(wǎng)絡(luò)容量，從而為用戶提供更好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。”華為無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線營銷副總裁Mohamed Madkour向《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》(網(wǎng))表示。

來看看載波聚合帶來的速度和激情。一個(gè)20MHz可以實(shí)現(xiàn)150Mbps的速率，那么雙載波便可以實(shí)現(xiàn)300Mbps的速率，三載波450Mbps、四載波600Mbps、5載波750MHz乃至1GHz?，F(xiàn)網(wǎng)部署已經(jīng)證明。2月27日，英國倫敦的溫布利球場之內(nèi)，EE與華為聯(lián)合展示基3CC技術(shù)，測試下行速率達(dá)到400Mbps。而就在上個(gè)月，高通再次刷新了速度紀(jì)錄，利用三載波，基于LTE-A Cat11，實(shí)現(xiàn)了600Mbps的網(wǎng)絡(luò)速率。

報(bào)道稱，對比此前的高通的Cat 9/10網(wǎng)絡(luò)是在三載波上實(shí)現(xiàn)450Mbps速率，這次達(dá)到600Mbps速率關(guān)鍵在于使用了256個(gè)高通公司的正交調(diào)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(shí)，已經(jīng)成為運(yùn)營商贏得市場的利器。眾所周知，發(fā)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(shí)，SK電訊推出視頻廣告，宣稱已經(jīng)實(shí)現(xiàn)20MHz+20MHz+20MHz的三載波聚合，峰值速率高達(dá)450Mbps。隨后不久，韓國電信提起法庭訟訴，指責(zé)SK電訊用廣告進(jìn)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(wǎng)絡(luò)。韓國的電信市場競爭向來十分激烈，為用戶提供更好的網(wǎng)絡(luò)感知成為運(yùn)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(yùn)營商的重要性。

而英國EE正是通過領(lǐng)先部署LTE和LTE-A網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)反超，成為英國最大的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商。英國EE專家介紹，截至2014年年底，2CC已經(jīng)在倫敦中心城區(qū)，包括威斯敏特區(qū)、諾丁山等人口密集區(qū)域，廣泛部署，用戶速率最高可達(dá)90Mbps。預(yù)計(jì)到今年年中，英國EE將把2CC覆蓋整個(gè)倫敦地區(qū)，并推廣至曼徹斯特和伯明翰等大中城市。“視頻一直都是4G網(wǎng)絡(luò)的核心業(yè)務(wù)。提供超出客戶期望的高速網(wǎng)絡(luò)非常有必要。未來，我們將通過3CC、4CC甚至5CC等技術(shù)，滿足用戶對于流暢高清的視頻要求，包括4K視頻。”EE無線網(wǎng)絡(luò)總監(jiān)Mansoor向記者表示。

Strategy Analytics無線運(yùn)營商戰(zhàn)略高級分析師楊光認(rèn)為，先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)能力還將為運(yùn)營商的業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新提供基礎(chǔ)。例如，EE在引入載波聚合技術(shù)之后，就推出了 “4G倍速(Double Speed 4G)”的資費(fèi)計(jì)劃，并將資費(fèi)做了相應(yīng)的上調(diào)。在數(shù)據(jù)流量同樣為2GB/月的資費(fèi)計(jì)劃中，“4G倍速”套餐的資費(fèi)就比普通4G套餐高出3英鎊，套餐內(nèi)的語 音通話時(shí)長也從普通套餐的無限時(shí)長轉(zhuǎn)為每月1000分鐘。國內(nèi)三大運(yùn)營商也都明確在今年進(jìn)行CA試點(diǎn)或商用工作。目前，中移動(dòng)已經(jīng)開展了基于2.6GHz的D頻段，F(xiàn)+D頻段的載波聚合，以及室內(nèi)的E頻段兩個(gè)載波的聚合，試驗(yàn)效果均符合預(yù)期，速率上已經(jīng)達(dá)到220兆峰值的平均速率。中國電信和中國聯(lián)通在獲得FDD牌照之后也將進(jìn)行載波聚合試點(diǎn)工作。

形式多樣 終端成熟

自R10、R11之后，載波聚合技術(shù)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(gè)基于IP RAN的FDD三載波聚合解決方案。據(jù)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(shí)，TDD和FDD融合組網(wǎng)已經(jīng)成為未來的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主流趨勢之一，F(xiàn)DD和TDD的載波聚合也被提上日程。

試驗(yàn)證明，LTE FDD與TD-LTE之間的載波聚合能有效發(fā)揮兩種技術(shù)制式的特點(diǎn)，提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營效率，并有效提升用戶體驗(yàn)。美國Sprint近日也明確表示將啟動(dòng)LTE FDD和TD-LTE的載波聚合，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋與容量的平衡與優(yōu)化。此外，部分運(yùn)營商和設(shè)備商也在積極推動(dòng)授權(quán)頻段與非授權(quán)頻段(Unlicensed Spectrum)之間的載波聚合。通過將LTE載波部署至非授權(quán)頻段，并與運(yùn)行于授權(quán)頻段的主載波進(jìn)行聚合，實(shí)現(xiàn)LTE系統(tǒng)在非授權(quán)頻段的運(yùn)行，即 LTE-U。

當(dāng)然，載波聚合得以規(guī)模商用的一個(gè)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(jīng)能夠提供Cat9芯片，同時(shí)著手研發(fā)Cat11芯片。同時(shí)，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(shù)的gobi9×45調(diào)制解調(diào)器。 Strategy Analytics預(yù)測，2015年具有Cat6或以上能力的手機(jī)終端，將占全球LTE手機(jī)終端銷售量的28%以上，至2020年這一比例將接近70%。

“隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，運(yùn)營商對頻譜資源的需求與日俱增。運(yùn)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(jìn)行的AWS-3的頻譜拍賣就是例證?？梢灶A(yù)見，載波聚合將成為LTE部署的新常態(tài)。”楊光向記者表示。

載波聚合的速度和激情

角色：載波聚合，將兩個(gè)或兩個(gè)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(gè)CC 20MHz，150Mbps計(jì)算)