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LTE的载波聚合技术

人们对数据速率的要求越来越高，载波聚合（CarrierAggregation，CA)成为运营商面向未来的必然选择。什么是载波聚合？简单一点说，就是把零碎的LTE频段合并成一个“虚拟”的更宽的频段，以提高数据速率。
我们先来看看全球CA发展历程。
1）2013年，韩国SK电信首次商用CA，其将800MHZ频段和1.8GHZ频段聚合为一个20MHZ频段，以获得下行峰值速率150Mbps。LGU+一个月后跟进。
2）2013年11月，英国运营商EE宣布完成inter-band40MHz载波聚合，理论速率可达300Mpbs。
3）2013年12月，澳大利亚运营商Optus首次完成在TD-LTE上载波聚合。
紧随其后，日本软银、香港CSL、澳大利亚Telstra等也相继部署或商用载波聚合。
刚开始，载波聚合部署仅限于2载波。2014年，韩国SK电信、LGU+成功演示了3载波聚合。随着技术的不断演进，相信未来还有更多CC的载波聚合。当然还包括TDD和FDD、LTE和WiFi之间的载波聚合。中国电信在2014年9月成功演示了FDD和TDD的载波聚合，这也是载波聚合路上一个新的里程碑。
为了说清楚载波聚合，我们首先来了解一下LTE的频段分配。

载波聚合的分类

载波聚合主要分为intra-band和inter-band载波聚合，其中intra-band载波聚合又分为连续(contiguous)和非连续(non-contiguous)。
对于intra-bandCA(contiguous)中心频点间隔要满足300kHz的整数倍，即Nx300kHz。
对于intra-band非连续载波聚合，该间隔为一个或多个GAP（s）。

3GPP关于载波聚合的定义
下图是3GPP关于载波聚合从Re-10到Re-12的定义历程。

3GPPRel-10定义了bands1(FDD)和band40(TDD)的intra-band连续载波，分别命名为CA_1C和CA_40C。同时还定义band1和5的inter-band载波聚合，命名为CA_1A-5A。

3GPPRel-11定义了更多CA配置，如下图：

3GPPRel-12包含了TDD和FDD的载波聚合，同时还定义了支持上行2CC和下行3CC载波聚合等等。

连续CA带宽等级和保护带宽

对于频段内连续载波聚合，CA带宽等级根据其支持的CC数量和物理资源块(PhysicalResourceBlocks，PRBs))的数量来定义。CA带宽等级表示最大ATBC和最大CC数量。ATBC，即AggregatedTransmissionBandwidthConfiguration，指聚合的PRB的总数量。保护带宽（Guardbands）专门定义于连续CA，指连续CC之间需有一定的保护带宽。
下表列出了CA带宽等级和相应保护带宽。

另外，对于带内连续CA，PCell和SCell频段相同，频点间隔为300kHz整数倍，且满足如下公式：
明白了上面关于带宽等级的定义，我们就很容易理解载波聚合的命名规则了。比如，以CA_1C为例，它表示在band1上的intra-band连续载波聚合，2个CC，带宽等级为C，即最大200RBs。

对应于带宽等级为C，每CC的RB分配也可以是不同的组合，不过范围在100-200RBs之间。

带内连续intra-band（contiguous）载波聚合
有两种方案：
●一种可能的方案是F1和F2小区位置相同并且重叠，提供几乎完全相同的覆盖范围。两层都提供重复的覆盖，并在两层都支持移动性。相似的方案是F1和F2位于拥有相似路径损失配置文件的同一频段上。
●另一方案是F1和F2位置相同而实现不同覆盖范围：F2天线导向至F1的小区边界或者F1覆盖空洞中，以便改善覆盖范围和/或提高小区边缘吞吐量。

频段间非连续
●当F1（较低频率）提供广覆盖并且F2上的RRHF2（较高频率）用于改善热点上的吞吐量时，可以考虑射频拉远(RRH)方案。移动性根据F1覆盖来执行。F1和F2处于不同频段时考虑类似的方案。●在HetNet方案中，有望看到许多小型小区和中继在各种频段上工作。

PCell/SCell/ServingCell概念
每个CC对应一个独立的Cell。配置了CA的UE与1个PCell和至多4个SCell相连。某UE的PCell和所有SCell组成了该UE的ServingCell集合。ServingCell可指代PCell也可以指代SCell。
PCell是UE初始接入时的cell，负责与UE之间的RRC通信。SCell是在RRC重配置时添加的，用于提供额外的无线资源。

PCell是在连接建立（connectionestablishment）时确定的；SCel