1、序言

2013下半年以來，載波聚合成為為先行LTE運營商網絡演進的重點方向。進入2014年，隨著愛立信與澳洲電訊宣布完成20MHz + 20MHz載波聚合演示，韓國SK電信宣布年內商用20MHz + 10MHz + 10MHz三頻段載波聚合，可以期待LTE商用網絡的下行速率極值在2014年內將會達到300Mbps.同時，國內LTE網絡建設在如火如荼的進行。可以預見，大多數中國用戶今年都將被LTE信號覆蓋。此時，有必要了解成熟網絡中開啟載波聚合對用戶和網絡的影響，以對中國LTE網絡的演進提供參考。本文將分享載波聚合在現網中的優異表現，并從用戶感知的角度探討載波聚合對網絡效率的提升。

2、載波聚合的現網表現

載波聚合作為LTE-Advanced的一個重要功能，是在LTE基礎上的技術演進，使更寬頻譜為用戶所用，提供更高的數據速率。載波聚合最早在韓國進入商用，愛立信支持了全部三家運營商的載波聚合網絡，并在第一時間在現網中測試了兩個不同頻段，各2*10MHz頻譜載波聚合的效果。對支持載波聚合的終端，和不支持載波聚合的終端測試得到的樣點，在不同SINR的下行速率進行歸一化處理，得到了下圖中的曲線。我們可以看出，無論無線環境好壞，載波聚合都能帶來一倍左右的下行速率增益。對于使用支持載波聚合終端的用戶，無論在小區中心還是邊緣，都能獲得相同位置兩倍左右于使用單載波的用戶感知。

圖1載波聚合的現網路測表現

2014年初，韓國科學資訊通信技術和未來規劃部(Ministry of Science，ICT and Future Planning)發布了“2013年度電信服務質量報告”，對三家韓國運營商建設的10MHz+10MHz載波聚合LTE-A網絡進行了測試。載波聚合測試得到的下行速率在43.1Mbps到56.2Mbps之間。對比在載波聚合未開啟測試點測得的27.4Mbps到34.Mbps下行速率，同樣可以看到載波聚合大幅度地提升高負載網絡中的用戶感知。

3、載波聚合-網絡同樣受益

從運營商的角度，相對部署兩個獨立的LTE載波，將兩個載波聚合起來使用的好處是什么呢?首先，我們來理解用戶感知(用戶下行速率)與小區負載(連接用戶數)的關系。圖2中的粗線來自亞洲某運營密集城區2×10MHz LTE FDD網絡，這條曲線反映了此網絡中用戶下行速率與小區連接用戶數的關系–隨著小區承載連接用戶數的增加，用戶下行速率下降，感知變差。在這個網絡中，當小區有15個連接用戶時，這個小區服務的用戶可以得到平均下行速率約為15Mbps的用戶感知;而當小區有30個連接用戶時，下行速率降為11Mbps.而15個，30個連接用戶，就分別是這個網絡提供15Mpbs，11Mbps用戶感知的小區“容量”，即基于用戶感知的網絡容量。

圖2二載波，載波聚合與用戶感知

隨著網絡承載的業務量的增長，運營商會部署第二個LTE載波。通過圖2中的2和3，我們來分析第二載波，以及載波聚合對用戶感知的提升：2假設運營部署第二載波，二載波的能力與一載波相同，且網絡整體負載不變，相對與之前一個載波承載30個連接用戶，此時每個載波承載的連接用戶數將減半到15個，在每個載波上為15個連接用戶提供的用戶感知約為15Mbps.雖然載波的負載降低提升了用戶感知，但基于用戶感知的網絡容量并沒有變化，增加第二載波前后，服務15個連接用戶的小區對應的下行速率均是15Mbps.3如果運營商在部署二載波同時開啟載波聚合功能，對于使用支持載波聚合功能終端的用戶來說，用戶感知直接翻倍。即當小區服務30個連接用戶數時，用戶感知達到22Mbps，基于用戶感知的網絡容量的容量大大增加。

由此我們可以看出，部署二載波并不影響每個載波在同等負載下提供用戶感知的能力，用戶感知的提升是通過載波間的負載分流實現。但是，運營商投入了兩倍的頻譜資源，用戶感知的提升的幅度確遠遠小于100%(在剛才的例子中，用戶感知從11Mbps進步到15Mbps，提升約36%)。而開啟載波聚合功能，可以將用戶感知的提升鎖定在100%，對應的下行速率vs.小區連接用戶數曲線將上移至圖2中細線的位置。從用戶感知的角度看，當運營商部署多載波LTE網絡時，如果不開啟載波聚合，將是對頻譜資源的一種浪費。

4、總結與展望

為了滿足數據業務的爆炸式增長及用戶使用新型業務時的用戶感知需求，移動寬帶網絡需要不斷演進。載波聚合對用戶感知和基于用戶感知的網絡容量的提升已經過成熟LTE網絡驗證，而幾乎所有LTE領先運營商都在積極的部署載波聚合，盡可能的把手中的頻譜資源聚合使用。載波聚合也不僅僅限于在對稱頻譜之間進行：美國的AT 29)之間的載波聚合，而中國移動則走在TDD載波聚合的前列;同時，TDD與FDD之間的載波聚合也進入了3GPP R12標準制定。展望未來，頻譜資源聚合使用是網絡演進趨勢。LTE網絡將能夠在承載巨大數據流量的同時，提供給最終用戶更好的用戶感知。

作者：李雪琳 愛立信移動寬帶客戶交流與咨詢部 高級網絡架構方案經理