高级LTE载波聚合技术介绍x

L T E的载波聚合技术人们对数据速率的要求越来越高，载波聚合（Carrier Aggregation ，CA) 成为运营商面向未来的必然选择。

什么是载波聚合简单一点说，就是把零碎的LTE 频段合并成一个“虚拟”的更宽的频段，以提高数据速率。

我们先来看看全球CA发展历程。

1）2013年，韩国SK电信首次商用CA，其将800MHZ频段和频段聚合为一个20MHZ频段，以获得下行峰值速率150Mbps。

LGU+一个月后跟进。

2）2013年11月，英国运营商EE宣布完成inter-band 40 MHz载波聚合，理论速率可达300Mpbs。

3）2013年12月，澳大利亚运营商Optus首次完成在TD-LTE上载波聚合。

紧随其后，日本软银、香港CSL、澳大利亚Telstra等也相继部署或商用载波聚合。

刚开始，载波聚合部署仅限于2载波。

2014年，韩国SK电信、LGU+成功演示了3载波聚合。

随着技术的不断演进，相信未来还有更多CC的载波聚合。

当然还包括TDD和FDD、LTE和WiFi之间的载波聚合。

中国电信在2014年9月成功演示了FDD和TDD的载波聚合，这也是载波聚合路上一个新的里程碑。

为了说清楚载波聚合，我们首先来了解一下LTE的频段分配。

载波聚合的分类载波聚合主要分为intra-band 和inter-band载波聚合，其中intra-band载波聚合又分为连续(contiguous)和非连续(non-contiguous)。

对于intra-band CA (contiguous)中心频点间隔要满足300kHz的整数倍，即Nx300 kHz。

对于intra-band 非连续载波聚合，该间隔为一个或多个GAP（s）。

3GPP关于载波聚合的定义下图是3GPP关于载波聚合从Re-10到Re-12的定义历程。

3GPP Rel-10定义了bands 1 (FDD) 和band 40 (TDD)的intra-band 连续载波，分别命名为CA_1C 和CA_40C。

联通LTE-CA载波聚合技术介绍1. 特性概述1.1基本定义CA：Carrier Aggregation，载波聚合。

CC：Component Carrier ，分支载波。

PCC：Primary Cell，主小区SCC：Secondary Cell，辅小区小区集：CA载波集合主要包括PCC、SCC，小区集为PCC、SCC 共同组成的集合。

1.2应用场景3GPP Release 10（TS 36.300 AnnexJ）定义了CA的5种典型场景。

华为eNodeB对这5种场景的支持情况如下表所示。

场景1：共站同覆盖目前协议明确规定CA典型场景中，两个不同频率的载波是在同一个eNodeB内，即intra eNodeB。

F1：载波频率1F2：载波频率2场景2：共站不同覆盖场景3：共站补盲场景4：共站不同覆盖+RRH场景5：共站不同覆盖+直放站1.3载波聚合类型标准上支持的CA载波聚合类型有：Intra-Band和Inter-Band，详细如下：类型1：Intra-band contiguous component carriers aggregated类型2：Intra-band non-contiguous component carriers aggregated类型3：Inter-band non-contiguous component carriers aggregated注：协议规定，连续两个CC的载波间隔必须为300kHz的整数倍，以保证子载波的正交性；若非连续载波，没有要求。

1.4网元要求CA特性对于网元的要求，如下表所示：根据3GPP 36.104 6.5.3要求：●intra-band CA (contiguous)两频点采用不同RRU/RFU，同步时延需在130ns以下；●intra-band CA (non-contiguous)两频点采用不用RRU/RFU，同步时延需在260ns以下；●inter-band CA两频点采用不同RRU/RFU，同步时延需在1.3us 以下。

1.特性概述1.1基本定义CA：Carrier Aggregation，载波聚合。

CC：Component Carrier ，分支载波。

PCC：Primary Cell，主小区SCC：Secondary Cell，辅小区小区集：CA载波集合主要包括PCC、SCC，小区集为PCC、SCC共同组成的集合。

1.2应用场景3GPP Release 10（TS 36.300 AnnexJ）定义了CA的5种典型场景。

华为eNodeB对这5种场景的支持情况如下表所示。

场景1：共站同覆盖目前协议明确规定CA典型场景中，两个不同频率的载波是在同一个eNodeB内，即intra eNodeB。

F1：载波频率1F2：载波频率2场景2：共站不同覆盖场景3：共站补盲场景4：共站不同覆盖+RRH场景5：共站不同覆盖+直放站1.3载波聚合类型标准上支持的CA载波聚合类型有：Intra-Band和Inter-Band，详细如下：类型1：Intra-band contiguous component carriers aggregated类型2：Intra-band non-contiguous component carriers aggregated类型3：Inter-band non-contiguous component carriers aggregated注：协议规定，连续两个CC的载波间隔必须为300kHz的整数倍，以保证子载波的正交性；若非连续载波，没有要求。

1.4网元要求CA特性对于网元的要求，如下表所示：1.5载波管理载波聚合状态：CA UE共有三种状态：SCell（Secondary Cell）配置未激活、SCell配置并激活、SCell未配置。

CA UE将满足A4测量门限值的小区上报给eNodeB，如果该小区与PCell（Primary Cell）属于同一个CA Group，那么eNodeB下发RRC Connection Reconfiguration 将其配置为该CA UE的SCell。

载波聚合技术在移动通信中的应用载波聚合技术在移动通信中是一个被广泛研究和应用的话题。

该技术可以提高通信的速度和可靠性，并且可以支撑更多的用户进行高质量的网络连接。

在本文中，我们将探讨载波聚合技术是什么以及它如何在移动通信中应用。

一、什么是载波聚合技术载波聚合技术是一种将多个物理载波合并为一个更高带宽的通信方式。

在移动通信中，多种技术和频带可以被同时使用来提高数据传输的速度和稳定性。

该技术通过同时传输多个信号来提高通信的效率和质量，可达到比单个信号更高的传输速率，从而允许更多的用户同时连接网络。

以4G网络为例，载波聚合技术可以使用多个频带和技术，如LTE、TD-SCDMA、CDMA等，以达到更高的数据传输速度和更可靠的连接。

二、载波聚合技术的优点1. 提高网络速度载波聚合技术的核心优势是提高数据传输速度。

由于多个频带和技术可以同时传输数据，因此网络的速度可以显著提高。

这对于那些需要大量数据传输的应用程序非常有用，例如在线游戏、在线视频和高清流媒体服务等。

2. 提高网络可靠性同时使用多个频带和技术可以提高网络的可靠性和稳定性。

这种技术可以确保在有任何一个频带或技术出现故障的情况下，网络仍然可以正常工作。

这对于那些需要高度可靠的网络连接的企业和消费者来说非常重要。

3. 提高用户数量使用载波聚合技术可以提高网络的容量，支持更多的用户同时连接网络。

这是非常有用的，特别是在人口稠密的城市和场所。

三、载波聚合技术在移动通信中的应用载波聚合技术已经得到广泛应用，在移动通信、家庭宽带、固定无线通信等领域中都有重要应用。

现在我们将重点关注载波聚合技术在移动通信中的应用。

1.4G网络现在，4G网络已经是移动通信的主流技术。

这种技术使用LTE协议作为其核心，可以使用多个频带和技术来进行载波聚合。

这种技术可以提供非常高的下载和上传速度，使用户可以更快地访问互联网和下载数据。

例如，中国电信的4G网络使用了载波聚合技术，可以实现高达300Mbps的下载速度。

对于LTE-Advanced，3GPP第10版引入几项新的功能，加强现行的LTE标准，这些功能的目标是将下行峰值速率提高至1 Gbps以上，并缩短延迟时间及改善频谱效率。

目标是达到最高可能的小区边缘用户速率。

如果要达到高传输速率的目标，LTE-Advanced 将需要一个比LTE目前指定的20 MHz更宽的通道频宽。

多数业者可使用的有限频谱带只有单一载波，不可能达成此目标。

因此，载波聚合(即结合频谱散射出的多载波能力) 将会是取得所需更宽有效频宽的关键方式，通常高达100 MHz。

这表示必须一并增加由连续或非连续频谱组成的多载波，以促使这些通道频宽更宽，传输速率更快。

在网络中执行载波聚合，意谓业者及基础设施供货商在真正的行动终端设备可使用之前，将需要一个配备载波聚合技术的测试手机。

LTE-Advanced的演变LTE-Advanced之3GPP计划的目标，是在国际电信联盟旗下的无线电通讯部门（ITU-R）规定的时限内达到或超出IMT-Advanced的要求。

IMT-Advanced的关键目标是：100 MHz频宽、下行1 Gbps的传输速率及上行500 Mbps的传输速率、下行及上行分别为8x8 MIMO及4x4 MIMO。

C-plane延迟最大值为50 ms，而U-plane 是低于或等于5 ms。

表1比较LTE 第8版及LTE-Advanced规格的目标。

表1：3GPP LTE-Advanced规格与L TE 第8版以及IMT-Advanced目标之比较演进标准提供的平均频谱效率及小区边缘用户速率，将比LTE 第8版更高，且因新分配的频宽，频谱的使用弹性更大。

自组织的网络及部署将是LTE-A重要的一部分，因为网络的复杂性将会使得手动最佳化变得不可行。

LTE 第8版将可以低成本平滑过渡到至LTE-A。

此外，LTE-A将必须与LTE共存，且基础设施会逐步发展，终端设备逐步升级。

功能性也将必须具有扩展性。

LTE的载波聚合技术人们对数据速率的要求越来越高，载波聚合（Carrier Aggregation ，CA) 成为运营商面向未来的必然选择。

什么是载波聚合？简单一点说，就是把零碎的LTE频段合并成一个“虚拟”的更宽的频段，以提高数据速率。

我们先来看看全球CA发展历程。

1）2013年，韩国SK电信首次商用CA，其将800MHZ频段和1.8GHZ频段聚合为一个20MHZ频段，以获得下行峰值速率150Mbps。

LGU+一个月后跟进。

2）2013年11月，英国运营商EE宣布完成inter-band 40 MHz载波聚合，理论速率可达300Mpbs。

3）2013年12月，澳大利亚运营商Optus首次完成在TD-LTE上载波聚合。

紧随其后，日本软银、香港CSL、澳大利亚Telstra等也相继部署或商用载波聚合。

刚开始，载波聚合部署仅限于2载波。

2014年，韩国SK电信、LGU+成功演示了3载波聚合。

随着技术的不断演进，相信未来还有更多CC的载波聚合。

当然还包括TDD和FDD、LTE和WiFi之间的载波聚合。

中国电信在2014年9月成功演示了FDD和TDD的载波聚合，这也是载波聚合路上一个新的里程碑。

为了说清楚载波聚合，我们首先来了解一下LTE的频段分配。

载波聚合的分类载波聚合主要分为intra-band 和inter-band载波聚合，其中intra-band载波聚合又分为连续(contiguous)和非连续(non-contiguous)。

对于intra-band CA (contiguous)中心频点间隔要满足300kHz的整数倍，即Nx300 kHz。

对于intra-band 非连续载波聚合，该间隔为一个或多个GAP（s）。

3GPP关于载波聚合的定义下图是3GPP关于载波聚合从Re-10到Re-12的定义历程。

3GPP Rel-10定义了bands 1 (FDD) 和band 40 (TDD)的intra-band 连续载波，分别命名为CA_1C 和CA_40C。

1.特性概述1.1基本定义CA：CarrierAggregation，载波聚合。

CC：ComponentCarrier，分支载波。

PCC：PrimaryCell，主小区SCC：SecondaryCell，辅小区小区集：CA载波集合主要包括PCC、SCC，小区集为PCC、SCC共同组成的集合。

1.2应用场景3GPPRelease10（TS36.300AnnexJ）定义了CA的5种典型场景。

华为eNodeB对这5种场景的支持情况如下表所示。

场景1：共站同覆盖目前协议明确规定CA典型场景中，两个不同频率的载波是在同一个eNodeB内，即intraeNodeB。

F1：载波频率1F2：载波频率2场景2：共站不同覆盖场景3：共站补盲场景4：共站不同覆盖+RRH场景5：共站不同覆盖+直放站1.3载波聚合类型标准上支持的CA载波聚合类型有：Intra-Band和Inter-Band，详细如下：类型1：Intra-bandcontiguouscomponentcarriersaggregated类型2：Intra-bandnon-contiguouscomponentcarriersaggregated类型3：Inter-bandnon-contiguouscomponentcarriersaggregated注：协议规定，连续两个CC的载波间隔必须为300kHz的整数倍，以保证子载波的正交性；若非连续载波，没有要求。

1.4网元要求CA特性对于网元的要求，如下表所示：1.5载波管理载波聚合状态：CAUE共有三种状态：SCell（SecondaryCell）配置未激活、SCell配置并激活、SCell未配置。

CAUE将满足A4测量门限值的小区上报给eNodeB，如果该小区与PCell（PrimaryCell）属于同一个CAGroup，那么eNodeB下发RRCConnectionReconfiguration将其配置为该CAUE的SCell。

4.5G来了！深度解读载波聚合技术在4G移动网络时代，智能终端更加普及，移动应用APP频频出新，用户更习惯也更愿意使用手机看视频、购物和社交，移动流量随之爆炸式增长。

按照业界预测，到2019年，Wi-Fi和移动联网设备将生成67%的IP流量，是固定网络的两倍；2020年的流量需求是目前的7倍；现有网络技术将无法支撑数据洪流。

基于对网络高速率的追求，以及对于网络发展和技术演进的渴望，5G成为业界关注的热点。

在5G尚未成熟之前，4.5G作为现阶段衔接在4G和5G之间的技术，将推动移动通信网络的持续演进。

为进一步增加系统速率，4.5G在4G的基础上引入了更多的系统带宽，对载波聚合技术做了进一步增强。

载波聚合的标准化之旅载波聚合在3GPP LTE标准中由无到有，持续增强。

在 Rel-10版本中，引入载波聚合技术，规定最多聚合5个成员载波，可以为用户在高速移动状态下提供100Mbit/s和低速移动状态下提供1Gbit/s的峰值速率，支持频段内连续载波聚合和频段间载波聚合。

随着上行业务需求的进一步凸显，Rel-11版本对载波聚合技术进行增强，增加了更多的CA配置，对频段间的上行载波聚合技术进行研究和标准化，探讨了可能的载波聚合技术优化方案。

考虑到未来网络融合的发展，Rel-12版本支持在TDD和FDD融合组网的情况下，TDD和FDD分别作主载波，并对物理层和MAC层技术进一步增强。

为进一步提升用户随时随地的感知，Rel-13版本定义了最多可以支持32个载波的CA（eCA）。

eCA通过汇聚多个载波，提供更大带宽，实现随时随地高速数据传输功能。

主要适用于多制式、多层网覆盖的热点区域，满足大数据量用户随时随地高速数据传输的需求，提高用户感知。

增加到32载波后，在更多的载波范围内不但可以提升用户速率，同时也可以提升网络的综合性能，比如多小区的协同CA负载均衡、CA动态辅载波选择（载波间节能）、多小区联合接纳等。

揭开载波聚合技术的神秘面纱载波聚合是目前4G LTE以及4.5G系统的标志性技术。

理解LTE-Advanced载波聚合本理解指南概述了HSPA 和LTE 网络中的载波聚合的演进，讨论了架构的含义。

一开发载波聚合(CA) 的动机多载波应用理念是随着运营商技术的提升和数据容量方面的运营挑战而产生的。

最初的UMTS部署主要重视覆盖面最大化，因此，单一载波容量就足以应付用户需求。

数据用户近一段时间快速增长，原因除HSPA 可用性外，还有更好的宽带多媒体应用程序用户体验、高速Internet 和相对便宜的智能手机的可用性等多种因素。

因此，运营商获取了多个频谱许可证并部署使用多载波的HSPA网络，以满足容量需求，在首个部署情形下，这些多载波在L2和L1上独立运作。

此类情形需要严格的无线资源管理和层协调，以定义负载平衡标准。

IP数据包的突发性和不可预测性使载波负载平衡的管理效率非常低下。

联合载波资源分配的理念随之出现，并产生Release 8 中称为“相邻载波双小区HSDPA 操作”的3GPP 功能。

由于降低了存在未用资源的概率，联合资源分配和载波间负载平衡的主要优点是实现了更好的资源利用和频谱效率。

这种现象有时也称为“集群效率”。

HSPA CA 的演进将在下一章进行介绍。

HSPA+ 推出后，载波聚合又被引入3GPP Release 10 中的LTE-Advanced。

一方面，载波聚合的总体目标是通过以下方式提供小区间增强而一致的用户体验：● 通过结合不同频率下可用的峰值容量和吞吐量性能，最大化峰值数据速率和吞吐量● 通过减轻相关的低效因素改善移动性，这些低效因素是常常分散在不同频段的非连续载波的无线部署所固有的● 凭借跨频率和系统的负载平衡，向用户提供更好且更一致的QoS。

在一个频段遇到阻塞的用户可以无缝调度，以访问在另一个频率或系统下可用的未用容量。

● 通过智能资源分配实现干扰管理。

另一方面，它向运营商提供了一种低成本的解决方案，以增加其现有网络吞吐量和容量，只需对已经使用多个频率的站点进行少量软件升级即可。

1.特性概述1.1基本定义CA：Carrier Aggregation，载波聚合。

CC：Component Carrier ，分支载波。

PCC：Primary Cell，主小区SCC：Secondary Cell，辅小区小区集：CA载波集合主要包括PCC、SCC，小区集为PCC、SCC共同组成的集合。

1.2应用场景3GPP Release 10（TS 36.300 AnnexJ）定义了CA的5种典型场景。

华为eNodeB对这5种场景的支持情况如下表所示。

场景1：共站同覆盖目前协议明确规定CA典型场景中，两个不同频率的载波是在同一个eNodeB内，即intra eNodeB。

F1：载波频率1F2：载波频率2场景2：共站不同覆盖场景3：共站补盲场景4：共站不同覆盖+RRH场景5：共站不同覆盖+直放站1.3载波聚合类型标准上支持的CA载波聚合类型有：Intra-Band和Inter-Band，详细如下：类型1：Intra-band contiguous component carriers aggregated类型2：Intra-band non-contiguous component carriers aggregated类型3：Inter-band non-contiguous component carriers aggregated注：协议规定，连续两个CC的载波间隔必须为300kHz的整数倍，以保证子载波的正交性；若非连续载波，没有要求。

1.4网元要求CA特性对于网元的要求，如下表所示：根据3GPP 36.104 6.5.3要求：●intra-band CA (contiguous)两频点采用不同RRU/RFU，同步时延需在130ns以下；●intra-band CA (non-contiguous)两频点采用不用RRU/RFU，同步时延需在260ns以下；●inter-band CA两频点采用不同RRU/RFU，同步时延需在1.3us以下。

1. 特性概述1.1基本定义CA：Carrier Aggregation，载波聚合。

CC：Component Carrier ，分支载波。

PCC：Primary Cell，主小区SCC：Secondary Cell，辅小区小区集：CA载波集合主要包括PCC、SCC，小区集为PCC、SCC共同组成的集合。

1.2应用场景3GPP Release 10（TS 36.300 AnnexJ）定义了CA的5种典型场景。

华为eNodeB对这5种场景的支持情况如下表所示。

场景1：共站同覆盖目前协议明确规定CA典型场景中，两个不同频率的载波是在同一个eNodeB内，即intra eNodeB。

F1：载波频率1F2：载波频率2场景2：共站不同覆盖场景3：共站补盲场景4：共站不同覆盖+RRH场景5：共站不同覆盖+直放站1.3载波聚合类型标准上支持的CA载波聚合类型有：Intra-Band和Inter-Band，详细如下：类型1：Intra-band contiguous component carriers aggregated类型2：Intra-band non-contiguous component carriers aggregated类型3：Inter-band non-contiguous component carriers aggregated注：协议规定，连续两个CC的载波间隔必须为300kHz的整数倍，以保证子载波的正交性；若非连续载波，没有要求。

1.4网元要求CA特性对于网元的要求，如下表所示：根据3GPP 36.104 6.5.3要求：●intra-band CA (contiguous)两频点采用不同RRU/RFU，同步时延需在130ns以下；●intra-band CA (non-contiguous)两频点采用不用RRU/RFU，同步时延需在260ns以下；●inter-band CA两频点采用不同RRU/RFU，同步时延需在1.3us以下。

LTE TDD―FDD混合组网中的载波聚合技术1 引言随着终端等产业链的不断完善，载波聚合全球部署的规模逐渐扩大。

我国自2013年12月向三大运营商颁发TD-LTE牌照以来，4G系统在我国实现了飞跃式发展。

目前FDD LTE系统和TDD LTE系统的混合组网实验已正式启动，TDD-FDD载波聚合作为混合组网的关键技术之一，在未来4G发展中将发挥重要的作用。

2 载波聚合技术概述载波聚合具体所指的就是由大量的LTE载波元素聚合运用所组成的LTE-A系统所采用的频带。

在这里面，终端或许设置为上下行分开聚集不相同数量和带宽的载波单元。

经过聚集五个基本单元可以把系统带宽提升到理论上的最高数字，这样能够达到最终提升体系的数据速率的最大值。

而且因为存在后向兼容、因为协议的改变产生的作用还有操作的繁杂程度等因子。

这种技术在履行自身标准化进程时，要依照下面的规则。

2.1 后向兼容性这种特性在整体体系的演化中很关键，因为其可以使LTE-A在投入商业化运作的初始时期能够充分使用整个体系的资源。

而这种技术也由于在处理载波的流程上尽可能与原有系统相同，这样原有的用户终端就可以经由此顺利接入网络。

后向是否能够兼容对于系统的平滑演变而言具有非常重要的作用，能够使得LTE-A在商商业化运用的初期尽可能的减小它的影响。

2.2 对协议造成最小的影响在可能的范围内使用运用最简便的改变措施，这样能够减少物理层得以实行的难度还有成本。

而从使用者层次来说，多个载波元素被集合起来进行统一的调度。

这是由于其对于PDCP和RLC层必须是透明的。

3 TDD-FDD载波聚合标准化进展载波聚合首次是在3GP P R10中进行导入的。

这个时期最急于做的事情就是对同构网里面FDD以及TDD里面的载波聚合进行规范化处理。

R11运用在异构网里面的运用还应该具备TDD里面运用不一样子帧装配状况下对其进行规范化的处理。

为了让同构网中TDD和FDD载波聚合第一次3GP P R10引入。