LTE运营商寄望载波聚合 有限频谱提供更佳服务

6月13日晚间消息（艾斯）随着近年来全球移动用户数的快速增加，对移动宽带网络需求的增长也日益明显。传统的语音业务虽然仍占运营商收入的重要比重，但多媒体数据业务的增长则更为迅速，并且已经逐步成为主要的业务需求。不少已经部署或即将部署LTE网络的运营商，都在考虑利用自身有限的频谱资源，来为用户提供更高的峰值速率及更好的服务。

我们知道，LTE目前支持最大20MHz的系统带宽，下行峰值速率可以达到约300Mbits。但是，增强性的业务与应用需要更高的峰值速率。LTE-Advanced的概念在2007年被提出，以1Gbits为设计目标，同时要求系统的最大带宽不小于40MHz，而这样大带宽的频谱很难找到。

在从LTE到LTE-Advanced系统的演进过程中，更宽频谱的需求成为影响演进的重要因素。为此，3GPP提出载波聚合(Carrier Aggregation)技术作为LTE-Advanced系统的关键技术之一。载波聚合技术将多个LTE载波扩展成LTE-A系统的传输载波，并且LTE系统的用户终端和LTE-A系统的用户终端均可以使用“LTE载波单元”进行通信。载波聚合技术在一定程度上提高了频谱利用率。

运营商寄望载波聚合

面对LTE用户数的增长以及对移动宽带需求的激增，不少运营商已经开始着手进行LTE网络载波聚合技术的试验和推广。

以韩国SK电讯为例，该运营商自去年7月开始商用LTE，其LTE注册用户数在今年6月6日突破300万，成为仅次于美国Verizon的全球第二大LTE运营商。目前SK电讯的注册用户中70%的人选择了LTE服务。为应对用户们大量的数据服务需求，SK电讯于今年5月30日推出了全球首个重叠利用LTE频率的多载波技术，目前该技术正在韩国江南区进行试验，预计将在今年7月份开始商用。

SK电讯表示，其多载波网络同时使用了800MHz和1.8GHz频谱。这两段频谱在相同区域同时开放，多载波技术能实现“负载平衡”：如果800MHz频谱正遭受大量数据流量需求冲击，它将自动转移至备用的1.8GHz频谱。一些服务在某一段频谱上能更好地工作，而这项新技术同样可实现“交互-频谱切换”，该系统能自动将用户转移至最佳的频谱。随后，SK电讯又对支持多载波的中继器进行了研发及商用化。至此，SK电讯真正完成了多载波的网络构架。

SK电讯网络技术开发部门主管Kang Jong-ryeol表示，该公司同样正在研发载波聚合技术。Kang将载波聚合称为一种“真正的LTE”服务，因为它能完全地将频谱合并起来，而不像是多载波那样仅是将他们线性地排在一起。他认为，载波聚合技术预计将在2013年下半年推出。

除了SK电讯外，已经确定将在2013年中推出TD-LTE网络的美国移动运营商Clearwire公司也表示，将在其LTE网络中采用载波聚合技术。Clearwire公司CTO John Saw表示，采用载波聚合技术后，其LTE网络提供的理论峰值速度将可达到168 Mbps。但不同于上述SK电讯高管的看法，Saw表示，载波聚合技术直到2014年才会商用。

美国另一家移动运营商AT&T也已公开表示将采用载波聚合技术。AT&T曾表示，该公司将在2013年部署LTE Advanced技术，并计划最终采用载波聚合技术来粘合其700 MHz频谱和现存的AWS、1900 MHz或850 MHz频谱。

不仅是在海外，中国移动方面近日也表示，希望能在TD-LTE上尽早引入载波聚合技术。在近日的“2012 TD-LTE组网技术研讨会”上，中国移动研究院副院长黄宇红表示，TD-LTE不要求成对的频率，能最大程度地利用所有频率资源。黄宇红指出，“不对称频谱利于实现和应用载波聚合技术，使TD-LTE充分利用频谱资源，获得更高的峰值速率。尽早支持TDD的载波聚合技术，有利于进一步发挥TDD的优势。”

据黄宇红介绍，在单载波情况下，FDD如果在使用20MHz+20MHz的情况下，下行峰值速率可以达到150Mbps，TDD如果使用20MHz（3:1时隙配比）的情况下，下行峰值速率为110Mbps 。如果TDD引入载波聚合，TDD聚合20MHz+20MHz的情况下，下行峰值速率可以达到220Mbps（3:1时隙配比），超过相同系统带宽FDD的峰值速率。

推广仍需攻克难题

对运营商而言，载波聚合技术拥有巨大的潜在效益。通过将非连续性的频谱粘合成一个单独的、更宽的信道，运营商将可以解决上下行信道之间数据流量不对称性的问题。数据流量增长最快的业务是视频，同时它也是不对称的流量。正因为如此，载波聚合技术可以帮助运营商有效地管理这些下载流量。

但是在推进载波聚合技术过程中，仍有不少问题需要解决。以终端问题为例，由于需要支持多个载波，便为终端制造带来了一定复杂度。SK电讯在推出多载波LTE网络试点后，便开始呼吁终端制造商们，在未来推出的新手机中配备支持多载波频谱范围连接的芯片，要同时支持800MHz和1.8GHz频谱标准。

除了要支持多个频谱标准外，终端功耗问题也是载波聚合推广中的一个难题。研究称，上行多载波聚合会加大终端的功耗。在上行多载波同时发送数据的情况下，上行单载波发送特性将难以保持，这将带来上行信号峰均比的显著增加以及终端耗电量的提升。

除了终端问题，还涉及到载波管理问题——载波聚合个数会因使用服务的带宽需求增加或减少，因此，需要有效的方法来进行管理。其他诸如不同频带相差的传播损耗不同频率高的路径损耗大、不同频带多普勒频移和相干时间相差大、功率控制以及小区边缘接收等问题，也仍待研究与解决。

LTE的时代已经来临，如何利用有限的频谱资源提供更佳的服务，将成为全球运营商必须共同思考的一个重大课题。