4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)新境界：跨制式CA及業(yè)界首創(chuàng)四模BBU

    隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求呈爆炸式增長，同時，新型移動業(yè)務(wù)的發(fā)展日新月異，每天都有上千款新的移動應(yīng)用在各大平臺“搶奪”用戶。要提升用戶感知，對于網(wǎng)絡(luò)容量和速率的要求越來越高，亟須通過多種方式提升網(wǎng)絡(luò)容量，如MIMO增強(qiáng)、高階調(diào)制和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部署等，其中載波聚合通過頻譜擴(kuò)展的方式提升網(wǎng)絡(luò)容量成為應(yīng)對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爆炸式增長最為有效的手段之一，受到廣泛關(guān)注。

    載波聚合是LTE-A的核心技術(shù)，可以把相同或不同頻段下的兩個以上的載波合并為一個信道，成倍提高LTE小區(qū)的峰值速率。同時該技術(shù)還可有效規(guī)避鄰區(qū)同頻干擾，提升LTE網(wǎng)絡(luò)的性能，更靈活地實(shí)現(xiàn)主輔小區(qū)間的負(fù)載均衡，提升網(wǎng)絡(luò)容量。載波聚合技術(shù)的應(yīng)用，能夠讓運(yùn)營商為移動用戶提供更高速、更豐富的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，更好地應(yīng)對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量的爆發(fā)式增長，提高LTE網(wǎng)絡(luò)的競爭。

    運(yùn)營商從2013年開始已經(jīng)陸續(xù)進(jìn)行了載波聚合的商用化部署，如北美的Verizon、Sprint，韓國的SKT、KT等，隨著終端等產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，載波聚合全球部署的規(guī)模逐漸增大。早在2013年亞洲通信展上，中興通訊在業(yè)界首家現(xiàn)場演示了F+D跨頻段4載波的載波聚合（CA），演示速率達(dá)到1Gbps。實(shí)際應(yīng)用中，香港移動通訊有限公司（CSL Limited）聯(lián)合中興通訊演示了現(xiàn)網(wǎng)中1800MHz+2600MHz跨頻段載波聚合（CA），演示速率達(dá)到300Mbps，中國移動也一直走在TDD載波聚合的最前列。而如今，中興通訊更進(jìn)一步積極創(chuàng)新致力于跨制式FDD&TDD載波聚合的研究測試，并首創(chuàng)多模融合BBU，更好地實(shí)現(xiàn)FDD和TDD深入融合和FDD&TDD跨制式載波聚合。

載波聚合是未來網(wǎng)絡(luò)容量提升的核心技術(shù)

    在4G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中，運(yùn)營商的可用頻譜具有以下幾個特點(diǎn)：一是隨著4G的規(guī)�；�發(fā)展，運(yùn)營商已經(jīng)或即將獲取到的LTE頻譜資源日趨豐富；二是隨著2G/3G逐漸退服，釋放出大量頻譜資源，但同時這些頻譜資源又具有帶寬小和離散不連續(xù)等特點(diǎn)；三是運(yùn)營商在FDD頻譜基礎(chǔ)上，同時又獲取到了大量的TDD可用頻譜，但是利用效率有待提高。針對上述特點(diǎn)，在頻譜資源日益寶貴的市場環(huán)境下，載波聚合技術(shù)為擁有分散的、不連續(xù)頻譜資源的客戶帶來了福音——可以聚合多個載波，極大提高了頻譜利用率，降低了建網(wǎng)和運(yùn)營成本。

    載波聚合，通過多個連續(xù)或者非連續(xù)的分量載波聚合獲取更大的傳輸帶寬，從而獲取更高的峰值速率和吞吐量。為了實(shí)現(xiàn)LTE向LTE-A的平滑升級，降低運(yùn)營商的建網(wǎng)成本以及保持與LTE系統(tǒng)的良好兼容性，LTE-A在Rel-10中限定進(jìn)行聚合的每個分量載波完全兼容LTE終端，每個載波帶寬為LTE現(xiàn)有帶寬，同時每個分量載波都包含同步和廣播等系統(tǒng)信息。參與聚合的載波可以是連續(xù)的，可以是非連續(xù)的，各個載波可以位于同一頻段，也可以位于不同頻段，分為帶內(nèi)連續(xù)載波聚合，帶內(nèi)非連續(xù)載波聚合以及帶間非連續(xù)載波聚合。

    載波聚合首次在3GPP Rel-10版本引入，并對載波聚合基本架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，并在Rel-11版本針對部分遺留問題如上行載波聚合和不同配比TDD載波聚合等進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，并根據(jù)不同區(qū)域運(yùn)營商需求完善了多種頻段和帶寬組合場景的標(biāo)準(zhǔn)化；對于FDD+TDD的載波聚合在3GPP Rel-12版本引入，并在2104Q2實(shí)現(xiàn)了功能凍結(jié)。

    因此，聚合載波可以是同制式的，也可以是不同制式的。

    TDD系統(tǒng)中LTE每個小區(qū)對應(yīng)一個下行載波和一個上行載波（對于TDD工作在相同載波或頻段上），每個UE接入到一個小區(qū)中。在載波聚合中，引入了多個載波的概念，考慮到上下行的非對稱，LTE-A載波聚合中對應(yīng)的每個小區(qū)對應(yīng)一個DL載波和可選的上行載波，載波聚合的概念在高層看來也就相當(dāng)于小區(qū)的聚合，每個UE可以同時接入到多個小區(qū)。

    在FDD系統(tǒng)中，考慮到上下行業(yè)務(wù)的非對稱性，載波聚合可以同時支持上下行對稱頻譜聚合和上下行非對稱頻譜聚合。同時考慮下行業(yè)務(wù)量通常大于上行業(yè)務(wù)量，Rel-10中僅考慮下行載波個數(shù)大于等于上行載波個數(shù)的情況，如圖1所示，其中下行兩載波聚合，上行單載波，此時DL CC1和DL CC2的HARQ和CSI等信息都通過UL CC1來反饋，圖中箭頭表示上下行載波的linkage關(guān)系。

跨制式載波聚合方案降低建網(wǎng)運(yùn)營成本

    中興通訊的FDD+TDD跨制式載波聚合（Carrier Aggregation）將FDD/TDD LTE融合為類同制式同小區(qū)，結(jié)合運(yùn)營商頻段的利用情況，可充分利用有效頻段資源，降低建網(wǎng)運(yùn)營成本，并具有以下明顯優(yōu)勢：

——覆蓋擴(kuò)展：對于多個小區(qū)的聚合，具備覆蓋優(yōu)勢的FDD-LTE小區(qū)作為主小區(qū)，有效提升整網(wǎng)的覆蓋效果，降低UE的切換頻率。

——提高單用戶的吞吐率、改善用戶體驗(yàn)：處于高頻段的TDD弱覆蓋/邊緣區(qū)域，通過跨制式CA，調(diào)度TDD與FDD資源，提高單用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率，改善用戶體驗(yàn)。

——負(fù)荷均衡更靈活，減少切換頻率：非CA下，不同小區(qū)的負(fù)荷均衡僅能通過切換的方式完成，在CA模式下，用戶在多個聚合小區(qū)進(jìn)行靈活調(diào)度，提高聚合小區(qū)的資源利用率，使UE在負(fù)荷較小的小區(qū)上獲得更多的調(diào)度機(jī)會，更高的吞吐率，從而提升小區(qū)整體的吞吐率，提升用戶感知。

    基于FDD/TDD融合建網(wǎng)，為了更好地實(shí)現(xiàn)跨制式CA，中興通訊秉承“基于客戶需求快速創(chuàng)新”的理念，整合無線平臺資源融合多元技術(shù)，面向未來移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，業(yè)界首創(chuàng)多模BBU，相比于原有的雙模BBU，多模BBU亦是基于MicroTCA架構(gòu)，但突破性地支持更多無線接入制式，單BBU同時支持2G/3G/4G，TDD LTE和FDD LTE可配置在一塊主控板上如圖2所示，可實(shí)現(xiàn)FDD/TDD負(fù)荷分擔(dān)、話務(wù)均衡，具備多載波調(diào)度效率高、統(tǒng)一算法和調(diào)度策略、支持集中式調(diào)度器等方案優(yōu)勢，是實(shí)現(xiàn)FDD和TDD深度融合及跨制式載波聚合的最佳方案。

    多模BBU產(chǎn)品的特色：

——面向2G/3G/4G的SDR軟件平臺：采用MicroTCA架構(gòu)設(shè)計，全球發(fā)貨量已達(dá)25萬套，成熟穩(wěn)定。

——高集成度、大容量，多模配置適應(yīng)多制式并存：支持大容量，單基帶板集成度高，同時可以支持2G/3G/4G。

——支持基帶池交換，基帶資源共享：根據(jù)話務(wù)量靈活調(diào)度基帶資源，實(shí)現(xiàn)基帶資源共享，適應(yīng)各種話務(wù)分布場景。靈活的基帶資源調(diào)度可統(tǒng)一規(guī)劃容量，合理均衡話務(wù)，解決潮汐現(xiàn)象；節(jié)約設(shè)備投資成本，降低資產(chǎn)閑置率。

——插箱式設(shè)計，布設(shè)靈活：可安裝于標(biāo)準(zhǔn)19英寸機(jī)架內(nèi)，也可采用室內(nèi)掛墻、落地等方式獨(dú)立安裝，占地面積小，安裝靈活。

    隨著用戶對使用體驗(yàn)要求的提升，以及頻譜資源的日益珍貴，未來，頻譜資源聚合使用是網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的大勢所趨。國際上，幾乎所有先進(jìn)的LTE運(yùn)營商都在積極部署載波聚合，盡可能把手中的頻譜資源聚合使用。在國內(nèi)，中國移動走在TDD載波聚合的前列，中國電信和中國聯(lián)通對載波聚合都比較關(guān)注，當(dāng)前正在進(jìn)行相關(guān)的測試工作，預(yù)計在2014年年底或2015年開展規(guī)�；�部署。TDD與FDD之間的載波聚合也將為TDD和FDD開創(chuàng)LTE的新境界，多模BBU將為跨制式CA提供堅實(shí)的基礎(chǔ)，LTE網(wǎng)絡(luò)將能夠在承載巨大數(shù)據(jù)流量的同時，為用戶帶來更好的感知，節(jié)約更多的頻譜資源，幫助運(yùn)營商在網(wǎng)絡(luò)流量中找到“黃金屋”。

作者：張燕 來源：人民郵電報