隨著移動互聯網的發展，數據流量與日俱增，運營商需不斷擴容升級網絡以滿足用戶需求。LTE因具有產業開放性、更高的頻譜效率、更好的用戶體驗、更高的帶寬、更廣的覆蓋以及更低的OPEX/CAPEX而受到全球關注，目前全球已有近400張LTE網絡。但是不論怎樣發展，用戶需求仍在不斷提高，LTE仍需要不斷演進。種種原因導致一家運營商很難單獨擁有某個頻段的全部帶寬，授權頻譜資源的稀缺制約了上網速度的不斷提升。在此背景下，載波聚合逐漸走入運營商的視野，并成為LTE-A關鍵技術之一。

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LTE參考WiMAX定義的目標20MHz支持100Mbit/s的速率已不能滿足需求，為了提供更高的峰值速率和每小區的平均吞吐量，LTE-A提出了100MHz支持1Gbit/s的目標。然而，事實上全球基本沒有運營商(除中國中移動的2.3GHz頻段外)擁有單一的100MHz的帶寬，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band內找到大于20MHz的連續帶寬，此外，考慮到后向兼容性，需要終端支持更寬的頻段，同時更寬的帶寬帶來更復雜的模塊。因此如何把這些頻率進行有效的聚合，使得單一的零散頻率成為一個整體且峰值速率更高，成為3GPP的R10階段的當務之急。

載波聚合形式多樣

運營商需要將零散的頻率聚合使用，實現更高的峰值速率。R10版本的載波聚合應運而生，它能使多個載波同時為一個終端提供數據傳輸，目前最多聚合5個載波，支持100MHz帶寬，兼容R8/R9。

載波聚合有3種典型的形式，分別是同一頻段內連續載波聚合、同一頻段內非連續載波聚合以及頻段間的載波聚合。

通過這三種方式的載波聚合可將實現運營商所有零散載波的聯合使用，實現下行峰值速率1Gbit/s，上行峰值速率500Mbit/s。

五種應用場景

當前3GPP定義了載波聚合的5種應用場景，如圖1所示。

場景1：F1和F2共站，兩個頻點屬同一頻段(或相近，如1.8G+2.1G);兩個頻點覆蓋基本相同;該場景可用于密集城區解決覆蓋/容量的雙重需求問題。

場景2：F1和F2共站，但兩頻點距離較遠的情況(如800M+1.8/2.1G);兩個頻點覆蓋有明顯差異;該場景用于解決覆蓋，同時針對性解決熱點容量問題。

場景3：F1和F2共站但覆蓋方向錯開;該場景提升重疊區的峰值速率，同時一定程度上降低兩頻點間的干擾。

場景4：F1提供宏站全覆蓋，F2用于RRH提供熱點容量。

場景5：在場景2的基礎上增加低功率節點。

場景較多，供運營商根據自身需求靈活運用。通過圖示可以看到，場景1~3是通過不同的頻率聚合獲得更高的速率;場景4~5屬于典型的異構網，這里就需特別關注頻率間的干擾問題。因此3GPP又衍生出ICIC(Inter-Cell Interference Coordination 小區干擾協調)技術，即保障LTE系統業務信道可以同頻復用的重要手段。R8/R9 ICIC技術，主要是針對Macro基站組網的同構網設計，通過頻域的RB交錯以實現PDSCH干擾協調，可以有效地應用在Macro基站的同構組網。但不適用于異構網場景，特別是大CRE配置的異構場景，于是又出現了R10、R11的ABS(時域準空子幀)技術，以及ABS的增強技術，相對較為復雜。

具體載波聚合頻段已確定

如前所述，載波聚合主要是3GPP R10的工作，基本信令流程在R10已經比較完善。主要內容包括：能夠最多聚合5個成員載波;支持PDCCH跨載波資源調度PDSCH和PUSCH資源;主載波的選擇在終端建立RRC連接時確定，并根據情況對輔助載波進行增加或刪除;載波聚合只對處于RRC連接態的UE有意義，且只對單個RRC連接，對空閑態沒影響。

R11定義了載波聚合的增強，能更好地支持異構網場景下的載波聚合(場景4~5)，如上行發送提前的調整：允許不同成員載波上行的發送提前有不同值;頻段段間TD-LTE聚合能力支持：允許不同頻段的不同時隙配比的TD-LTE成員載波的聚合;上行控制信令增強：允許不同成員載波的周期CSI和HARQ復用發送。

同時由于LTE頻率眾多，為避免載波間的干擾，3GPP RAN4制定具體頻段的載波聚合。R11在R10的基礎上進一步豐富，基本對可能聚合的載波進行了一個全排列。

商用進展快速

LTE-A的內容較多，如CoMP多點協作傳輸 (Coordinated Multi-point Tx/Rx)，eICIC增強型小區干擾消除(enhanced Inter-cell interference Coordination )以及多用戶MIMO等。韓國由于競爭宣傳推動，運營商已經開展載波聚合商用，具體的頻段如表1所示。

此外韓國SK Telecom還宣稱已經實現20MHz+20MHz+20MHz的三頻載波聚合，使得峰值高達450Mbit/s，當然該事件升級到法庭訴訟，韓國電信認為SK電信的三頻載波聚合宣傳具有欺詐性。

隨著LTE的規模發展，可以預見中國不同的運營商會有不同的聚合需求，同時都在3GPP定義的范疇。載波聚合不影響原有的信令流程，因此網絡設備載波聚合的實現較為簡單。以中國電信為例，對于800M(B5)+1.8G/2.1G，1.8G+2.1G載波聚合，主要廠商當前已經能提供商用設備。

載波聚合終端實現比網絡設備要復雜，需要考慮終端處理能力、頻段間干擾、功耗待機時間等因素。目前受限于終端能力，一期載波聚合實現基于2下行/1上行，***支持10M+10M：高通芯片早已實現Cat4，并在2014年Q3基于Cat6支持20MHz+20MHz下行聚合，又于2014年Q4實現共60MHz的三載波聚合。

相對眾多優化技術，載波聚合更為實際，同時也能給運營商帶來顯著的效益和市場競爭力。因此載波聚合不僅是***個商用的LTE-A技術，也將是后期大規模應用的技術。