5g波载聚合功能「5G-A 3CC网络部署及载波聚合能力分析」

通信世界网消息（CWW）众所周知，5G-A（5G-Advanced或5.5G）技术是在5G基础上进行功能和性能增强的先进技术，它通过引入新技术和提升网络性能，为未来的数字化社会提供强大的基础设施支持。

在网络性能方面，5G-A实现了显著的提升。与5G相比，5G-A在时延控制能力和连接速率方面提升了10倍左右。在5G-A的第一阶段，下行速率、上行速率和时延分别可达到5Gbit/s、500Mbit/s和4ms。这样的性能提升使得高清视频、云游戏、VR/AR等高带宽应用可以更好地运行，从而显著提升了用户体验。

在技术创新方面，5G-A标准中包含了上行超宽带、通感一体、内生智能以及无源物联等全新的革命性技术。其中，5G-A上行超宽带大幅提升现有通信网络的上行传输性能，实现高清视频上传等业务，宽带实时交互支持更大带宽以及更低时延通信，大幅改善了沉浸式互动业务体验。

通感一体技术使得5G-A通感基站具有通信和感知两大功能，这种技术不依赖GPS信号上报，而是通过接收物体的反射信号，获取其位置、速度、轨迹等信息。这种能力使得5G-A网络能够提供更广泛的物联网应用，从智能家居到工业制造，从医疗保健到智慧城市，物联网技术将在各个领域发挥重要作用。

此外，5G-A的低成本千亿物联能力将推动物联网的广泛应用，将5G现有的三大业务场景进一步扩展到六大业务场景，以应对更多行业的业务场景和通信连接需求，从支撑万物互联到使能万物智联，使得物联网设备能够更广泛地连接和交互。这将有助于提高生产效率、改善生活质量，并推动各行业的数字化转型。

3CC在5G-A网络中的角色和作用

5G-A作为5G向6G演进的关键技术，一方面将持续发展5G网络能力，另一方面，5G-A将探索未来6G的演进技术，可大力支撑关键信息化技术升级，使能千行百业数字化转型，真正实现通信感知一体化、万物互联智能化以及智能制造柔性化。因此，5G-A的发展对于未来网络技术进步和产业发展具有重要意义。

3CC（三载波聚合）和5G-A之间存在密切的关系，3CC是5G-A的关键技术之一，3CC网络也是其基础体验网络。

一方面，5G-A作为5G网络的演进和增强，连接速率更高、网络时延更低，这种性能的提升在很大程度上得益于3CC等关键技术的支持；另一方面，作为5G-A的重要技术，3CC通过三载波组网方案，结合确定性体验保障等技术，能够进一步提升网络质量与用户体验。它利用高低频资源的有效融合，为用户提供高质量的极致体验。

总的来说，3CC在5G-A中发挥着至关重要的作用，它是实现5G-A网络性能提升和高质量用户体验的关键技术之一。通过3CC的应用，5G-A能够为用户提供更加快速、稳定和可靠的网络服务。

3CC的关键技术和网络部署需要考虑的要素

3CC是一种在5G网络中使用的关键技术，它通过将多个载波（频段）的资源进行聚合，从而提供更高的数据传输速率和更好的网络性能。这种技术对于满足日益增长的数据传输需求和高带宽应用至关重要。

在3CC中，关键要素包括载波聚合技术、频谱资源分配、网络架构优化。

载波聚合是实现3CC的基础，通过聚合三个载波（频段），可以显著提高数据传输的带宽和容量。这使得网络能够支持更多的用户和设备，并提供更高的数据传输速率。

在3CC中，需要合理地分配和管理各个载波的频谱资源，涉及频谱的规划、分配和优化，以确保网络的高效运行和最佳性能的实现。

为了支持3CC，需要对网络架构进行优化，包括基站的布局、传输网络的构建、核心网的升级等方面。通过优化网络架构，可以确保3CC技术的顺利实施和网络的稳定运行。

3CC通过2.6GHz和4.9GHz频段进行三载波组网，实现260MHz可用超大带宽，基于不同频段特点进行深度融合，进一步“增加网络厚度，拓展覆盖深度，提供极致性能”，更快的速度和更低的时延可满足智能应用日益增长的需求，打造优质网络使用体验。

在网络部署方面，3CC的引入需要考虑现有网络基础设施的兼容性和升级需求，涉及基站硬件的升级、传输设备的更新以及网络管理系统的改造等方面。通过合理的网络规划和部署，可以确保3CC技术在现有网络中的顺利实施，并为用户提供更好的网络体验。

综上所述，在实施3CC时，需要考虑到载波聚合技术、频谱资源分配以及网络架构优化等关键要素，并进行合理的网络部署和规划。这将有助于实现5G网络的高效运行，为用户提供更好的网络体验。

为什么5G还需要载波聚合？

从网络规划的角度考虑，要提升网速或者容量，业界通常有以下3种解决方案。

建设更多基站

基站数量多了，同一个基站下人均无线资源就多了，从而提高了网络速度。但网络通常分期投资建设，每一期基站建设不可能满足所有需求。

提升无线频谱效率

为了提升无线频谱效率，需要在有限的频谱资源下采用先进的无线通信技术，同时考虑复杂多变的无线环境和多样化的业务需求。这需要不断的研究和创新，以实现可持续的无线通信发展。在实际操作中，提升无线频谱效率的难度是多方面的，主要集中在以下几个方面。

一是频谱资源的有限性。无线频谱是一种有限的自然资源，而无线通信的需求却在不断增长。随着各种无线通信技术的快速发展，频谱资源变得越来越紧张。因此，在有限的频谱资源下实现高效的频谱利用是一个巨大的挑战。

二是复杂多变的无线环境。无线通信环境通常具有复杂多变的特点，包括干扰、多径传播、信号衰减等。这些因素会对无线信号的传输造成很大的影响，使得提高频谱效率变得非常困难。

三是技术实现的复杂性。提高频谱效率需要采用先进的无线通信技术，如载波聚合、多天线、CR（认知无线电）等。这些技术的实现需要复杂的算法和硬件支持，增加了技术实现的难度和成本。

四是业务需求的多样性。不同的无线通信业务对频谱效率的需求不同，例如，高清视频传输需要更高的频谱效率，而物联网应用可能更注重低功耗和低成本。因此，在满足不同业务需求的同时，提高频谱效率也是一个挑战。

增加频谱带宽

由于频谱资源有限且稀缺，增加带宽意味着更多的资源投入，不过这是最容易实现网速提升的手段。从2G、3G、4G到5G网络，单载波带宽从200kHz、5MHz、20MHz增大到FR1的100MHz和FR2的400MHz。

尽管5G单载波带宽是3G的20倍，但仍然无法满足巨大的无线空口流量通信需求。针对如此激增的带宽需求，4G将2G和3G的频段进行频谱重耕再使用，5G主要采用扩展新频段的方法进行带宽扩展。尽管通过扩展方法增加了5G频谱，但是单载波的带宽却已经由3GPP协议制定规范，在不能改变单载波带宽的情况下，载波聚合技术又被重新引入，一个载波容量不够，那就再加一个，再不够就继续增加载波。5G自然是继承了4G的“衣钵”，把载波聚合作为提升容量的利器。

5G载波聚合能力分析

相比4G，5G载波聚合技术更复杂一些。5G载波聚合是一种强大的技术，它可以显著提高网络的数据容量和性能。通过灵活配置和使用不同的载波，运营商可以优化网络以满足不同的需求。然而，要充分利用这种技术的潜力，需要仔细规划和设计网络，以确保最佳的性能和最高的效率。5G载波聚合的一些主要特点如下。

一是可聚合的载波数量。在5G网络中，最多可以聚合16个载波，无论是连续的还是不连续的。这种灵活性使得运营商可以根据其频谱资源的可用性来优化网络性能。

二是载波参数。5G载波聚合支持使用不同的参数集，这意味着不同的载波可以有不同的配置，以适应不同的网络环境。

三是传输块映射。在5G载波聚合中，传输块是按照单载波映射的，这有助于简化信号处理过程，提高数据传输效率。

四是调度和反馈。5G载波聚合支持跨载波调度和联合反馈，这有助于优化网络资源的分配和使用，提高网络的整体性能。

在3GPP标准中5G的频段分为两类，即FR1（Sub6）低频段和FR2（mmWave）高频段。以下详细分析FR1载波聚合能力、FR2载波聚合能力以及综合聚合能力。

FR1包含了FDD和TDD两种模式。FR1频段具体见表1。从聚合能力来看，FR1包含FDD带内连续载波聚合、TDD带内连续载波聚合、“FDD+FDD”频段间的载波聚合、“TDD+TDD”频段间的载波聚合以及“FDD+TDD”频段间的载波聚合五种聚合方式。为此，3GPP标准协议中相应定义了多种聚合等级，如表2所示。

根据标准定义，FR2属于毫米波频段，是TDD双工模式，对应于不同的聚合带宽和连续载波数，3GPP标准协议中为FR2频段定义了带内连续的多种聚合等级。

根据上述FR1和FR2载波聚合的定义，除了在FR1频段内和频段间进行载波聚合，还能与FR2进行聚合，单载波带宽和载波数量都可以不同，而且可以有不同的排列组合。

例如，“CA_n90A-n257K”这个组合，就代表n90（2.6GHz）与n257（毫米波26GHz）两个频段间的聚合，其中n90A为单载波，n257聚合等级为K（6个载波且总带宽小于600MHz）。在5G网络中，3CC是一种常见的配置，能够提供更高速的数据传输和更好的网络性能。通过聚合三个连续或不连续的载波，运营商可以充分利用其频谱资源，提供更可靠和高效的网络服务，载波聚合的具体配置可能因不同的运营商和设备而异。因此，在实际应用中，具体的载波聚合组合及配置可能会根据具体的需求进行调整。

3CC网络试点情况分析

3CC作为5G-A的关键技术之一，正在逐步推进商用试点，并有望在未来实现更广泛的商业应用。随着技术的不断进步和应用场景的拓展，3CC将为5G-A网络带来更高的性能和更丰富的应用场景。

以吉林移动与中兴通讯的合作为例，基于MTK芯片M80终端，完成了5G-A三载波聚合试点。实测下行速率达到理论峰值4.25Gbit/s，相比2.6GHz单载波速率提升2.5倍。

此外，山东移动通过在现网2.6GHz站点基础上增加4.9GHz宏站部署，实现260MHz可用超大带宽，并携手华为在青岛、威海完成5G-A 3CC试点验证，试点选址青岛五四广场、威海火炬八街两大热门旅游景区，实测数据显示，青岛、威海两地下行峰值速率分别可达4.15Gbit/s和4.12Gbit/s，相较传统5G网络提升显著。

总结与展望

3CC作为5G-A网络中的一项重要技术，具有广阔的发展前景。随着5G网络的不断演进和升级，3CC将在提高网络速度、优化网络性能、满足不断增长的数据需求等方面发挥更加重要的作用。

首先，随着5G网络覆盖范围的扩大和用户数量的增加，用户对网络速度和性能的要求也在不断提高。3CC通过将三个分量载波进行聚合，可以显著提高网络带宽和数据传输速率，从而满足用户对高速网络的需求。

其次，近年来随着物联网、大数据、云计算等技术的快速发展，网络需要处理的数据量也在快速增长。3CC可以提供更大的网络容量和更高的数据吞吐量，从而支持更多的接入设备和更高的数据传输需求。

再次，随着5G网络技术的不断演进，3CC也将不断完善和优化。未来可能出现更高效的载波聚合算法、更灵活的载波配置方式以及更先进的信号处理技术等，进一步提高网络性能和用户体验。

最后，在5G网络的发展过程中，还需要综合考虑频谱资源、网络架构、设备兼容性等多个因素。因此，3CC的发展和应用，需要运营商、设备厂商和监管机构等多方合作和共同努力。

*本文刊载于《通信世界》

总第940期 2024年3月25日 第6期