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2015/4/30 09:14

碎片化频谱下的不二选择 载波聚合为4G加速

通信产业网  逄丹

2015年被业界认为是LTE-A的规模商用元年,说到底,是载波聚合的规模商用。

载波聚合作为LTE-A的关键技术之一,通过将两个或两个以上的载波(Component Carrier,CC)汇聚在一起,从而将分散的频谱资源整合利用,提供更快的速率,未来甚至可以提供1Gbps以上的速率。

目前,越来越多的主流运营商开始部署载波聚合。来自GSA的最新数据显示,全球已有64家运营商在39个国家推出了商用的LTE-A载波聚合网络;实现Cat6系统商用部署的运营商已达20个,超过22个运营商正在对Cat6系统进行测试或实验;另有9张LTE-A Cat9网络进入部署、试商用和测试阶段。

速度和激情

2004年12月,3GPP启动LTE研究项目,参考WiMAX,定义了LTE的目标,即在20MHz支持100Mbit/s的速率。不曾想到,数据流量指数级增长,短短几年之内翻了几十倍,100Mbps的速率已经无法满足用户的需求。

为此,3GPP于2009年提出了LTE技术的增强版本LTE R10,也就是LTE-Ad技术,实现100MHz支持1Gbit/s的目标。

然而,一个不容忽视的事实是,几乎没有任何运营商拥有单一的、连续的100MHz带宽的频谱资源(除中国移动的2.3GHz频段之外)。

在这种背景下,3GPP为LTE-A引入载波聚合技术。“碎片化频谱资源已经成为常态,运营商唯有部署载波聚合,才能充分利用碎片化的频谱资源,提高网络容量,从而为用户提供更好的网络体验。”华为无线网络产品线营销副总裁Mohamed Madkour向《通信产业报》(网)表示。

来看看载波聚合带来的速度和激情。一个20MHz可以实现150Mbps的速率,那么双载波便可以实现300Mbps的速率,三载波450Mbps、四载波600Mbps、5载波750MHz乃至1GHz。

现网部署已经证明。2月27日,英国伦敦的温布利球场之内,EE与华为联合展示基3CC技术,测试下行速率达到400Mbps。

而就在上个月,高通再次刷新了速度纪录,利用三载波,基于LTE-A Cat11,实现了600Mbps的网络速率。

报道称,对比此前的高通的Cat 9/10网络是在三载波上实现450Mbps速率,这次达到600Mbps速率关键在于使用了256个高通公司的正交调幅器。可以想象,未来载波聚合有更多的想象空间。

赢得市场的利器

载波聚合在给用户带来速度和激情的同时,已经成为运营商赢得市场的利器。

众所周知,发生在今年年初的韩国电信诉讼SK电讯三载波聚合宣传具有欺诈性事件。

彼时,SK电讯推出视频广告,宣称已经实现20MHz+20MHz+20MHz的三载波聚合,峰值速率高达450Mbps。随后不久,韩国电信提起法庭讼诉,指责SK电讯用广告进行欺骗性营销,要求法院全面禁止SK电讯广告其三频载波聚合LTE-A网络。

韩国的电信市场竞争向来十分激烈,为用户提供更好的网络感知成为运营商抢占用户和市场的主要手段。本次事件足以说明载波聚合对于运营商的重要性。

而英国EE正是通过领先部署LTE和LTE-A网络,实现反超,成为英国最大的移动网络运营商。英国EE专家介绍,截至2014年年底,2CC已经在伦敦中心城区,包括威斯敏特区、诺丁山等人口密集区域,广泛部署,用户速率最高可达90Mbps。预计到今年年中,英国EE将把2CC覆盖整个伦敦地区,并推广至曼彻斯特和伯明翰等大中城市。

“视频一直都是4G网络的核心业务。提供超出客户期望的高速网络非常有必要。未来,我们将通过3CC、4CC甚至5CC等技术,满足用户对于流畅高清的视频要求,包括4K视频。”EE无线网络总监Mansoor向记者表示。

Strategy Analytics无线运营商战略高级分析师杨光认为,先进的网络能力还将为运营商的业务模式创新提供基础。

例如,EE在引入载波聚合技术之后,就推出了“4G倍速(Double Speed 4G)”的资费计划,并将资费做了相应的上调。在数据流量同样为2GB/月的资费计划中,“4G倍速”套餐的资费就比普通4G套餐高出3英镑,套餐内的语音通话时长也从普通套餐的无限时长转为每月1000分钟。

国内三大运营商也都明确在今年进行CA试点或商用工作。目前,中移动已经开展了基于2.6GHz的D频段,F+D频段的载波聚合,以及室内的E频段两个载波的聚合,试验效果均符合预期,速率上已经达到220兆峰值的平均速率。中国电信中国联通在获得FDD牌照之后也将进行载波聚合试点工作。

形式多样 终端成熟

自R10、R11之后,载波聚合技术也在不断地完善中,并被用在越来越多的场景中。

就在本月的23日,香港电讯和华为展示了全球首个基于IP RAN的FDD三载波聚合解决方案。据介绍,香港电讯可整合不同基站的20MHz频谱,从而充分利用频谱资源。

与此同时,TDD和FDD融合组网已经成为未来的网络建设主流趋势之一,FDD和TDD的载波聚合也被提上日程。

试验证明,LTE FDD与TD-LTE之间的载波聚合能有效发挥两种技术制式的特点,提升网络运营效率,并有效提升用户体验。美国Sprint近日也明确表示将启动LTE FDD和TD-LTE的载波聚合,以实现网络覆盖与容量的平衡与优化。

此外,部分运营商和设备商也在积极推动授权频段与非授权频段(Unlicensed Spectrum)之间的载波聚合。通过将LTE载波部署至非授权频段,并与运行于授权频段的主载波进行聚合,实现LTE系统在非授权频段的运行,即LTE-U。

当然,载波聚合得以规模商用的一个重要前提是芯片趋于成熟。越来越多的芯片厂商开始具备提供Cat6芯片的能力,而高通已经能够提供Cat9芯片,同时着手研发Cat11芯片。

同时,为了支持上行载波聚合的商用,2014年底,高通推出了支持Cat10载波聚合技术的gobi9×45调制解调器。

Strategy Analytics预测,2015年具有Cat6或以上能力的手机终端,将占全球LTE手机终端销售量的28%以上,至2020年这一比例将接近70%。

“随着移动网络的发展,运营商对频谱资源的需求与日俱增。运营商往往不惜巨资竞拍或收购新的频谱资源,近日美国FCC进行的AWS-3的频谱拍卖就是例证。可以预见,载波聚合将成为LTE部署的新常态。”杨光向记者表示。

载波聚合的速度和激情

角色:载波聚合,将两个或两个以上的载波(Component Carrier,CC)汇聚在一起,从而将分散的频谱资源整合利用,提供更快的速率。

速度:2CC——300M,3CC——450M,4CC-600M,5CC——750M(按照一个CC 20MHz,150Mbps计算)

激情:截至目前,全球已有64家运营商在39个国家实现了载波聚合的商用部署。

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