覆盖率和传输速度是5G用户最隹体验的关键要素。载波聚合是更好的5G技术基础，它是扩展中高频段覆盖范围的有效工具，也可以用来增加传输量。

5G蜂巢式技术正在改变无线行动通信的未来。随着越来越多的OEM为5G开发设备，载波聚合（Carrier Aggregation；CA）也成为一种重要工具，可以显着影响最终用户的行动性能。网路传输容量对最终用户体验也至关重要。载波聚合允许行动运营商提高传输容量，使他们能够提供更高的速度并增强用户体验。

什麽是载波聚合？

CA是4G和5G标准中的一项规定，行动运营商用该技术为用户提供更快的速度和增加网路传输容量。虽然有几个因素会影响数据速度，但CA对於提高最终用户的速度至关重要，并且在未来将继续如此。

CA透过将其许可频谱的两个或多个部分（称为载波）组合到一个数据通道中来运行，以获得更高的蜂窝连接速度。其原理就很像高速公路上的车道。单车道高速公路可以承载的交通量是有限的。而载波聚合就是透过增加更多的车道来容纳更多的车流量，让它流动得更快。

当蜂巢式网路试图为最终用户提高速度时，它开始使用更多的运营商来获得更多的频宽。随着运营商的增多，也提高了吞吐量，这意味着调制解调器必须具有增强的功能。载波聚合的能力越高，硬体的复杂度和成本也就越高。谈到 5G，有更广泛的载波频谱可用，这意味着高速公路的每条车道都更宽，因此可以在一条车道上行驶更多的车辆。聚合这些更广泛的运营商可提供更快的速度。

扩展覆盖范围并增加传输量

为了满足对无线数据和应用不断增加的需求，运营商必须在有效利用现有频谱的同时，找到新的频谱共享来源。而除了支持新应用和提供更高的数据速度外，5G还在中频和高频无线电频率中，解锁新的频谱来源。尽管这些新频段算是运营商的频谱资产，但中高频段覆盖往往受到无线电上行链路信号品质，和在较高频段内操作时相关特性的限制。为了最大限度地发挥这些新频段所提供的优势，就需要解决方案来扩展小区域的覆盖范围。

所谓的载波聚合技术，是由於频率可使用的连续频宽资源稀少，而行动通信系统为了使传输频宽能够进一步提升，因此结合最多达五个连续或不连续的20MHz频宽之成分载波，因此总频宽可以达到100MHz。成分载波可为不连续，其用意在於尽量地利用频谱上的零碎资源，来提供高速传输服务。因此，载波聚合就是将既有的非连续分散频谱整合，以提高传输效率、网速以及稳定性。

一般来说，2CA技术就是将2个分散的频段整合运用、同理3CA技术则是将3个分散的频宽整合运用。但就载波聚合的技术原理来看，即使单一频段（如采用TDD系统）或单一配对频段（如采用FDD系统），只要频宽够大，所能发挥的传输速率，未必会比数个窄频段进行载波聚合後的传输速率来得慢。

要注意的是，要发挥载波聚合的效果，除了电信业者基地台必须支援载波聚合技术之外，所使用的装置（如手机）也必须支援LTE Cat.6以上，且必须可以支援所属电信业者的载波聚合频段。而手机要能够支援到3CA功能，则必须手机的基频处理器要能支援Cat.9，且手机内部的软硬体也必须要能搭配。通常若手机支援2CA或3CA功能，则成本相对较高，因此手机售价也会相对较为昂贵。

载波聚合的工作原理

载波聚合就是将既有的非连续分散频谱整合，以提高传输效率、网速以及稳定性。

要了解载波聚合的工作原理，首先就要了解不同频段的特徵。一般来说，5G具有低频、中频与高频等三个频段。

低频段用於在频分双工（FDD）频段上以低於6GHz的频率进行部署，并提供尽可能广泛的覆盖范围，和所有频段中最低的吞吐量。这些频段从第一代行动电话开始就一直在使用，并定义了大多数服务提供商的覆盖层。

中频段占1～6GHz范围内的部署，并有两种主要特性，包括FDD中频段（1.8～2.6GHZ）一直是传统网路的容量层，而TDD中频段（6GHz以下）可以提供改变游戏规则的吞吐量和容量，尽管覆盖范围不如低频段部署来得广泛。

高频段可用於部署高於24GHz频率范围（26GHz是欧洲的先期频段），也可将其称为毫米波（mmWave）。该频谱可在短距离内实现极高的速度，并将成为未来解锁超低延迟室内应用的关键。

载波聚合从早期的LTE就已经存在，并且如今已被服务供应商用於聚合四个或五个不同的低频段载波。在这里，覆盖范围已经很广，其价值一直是利用LTE频段的峰值吞吐量。借助5G载波聚合，其附加价值将大幅转向利用低频段LTE频谱的覆盖特性，来扩展5G中频段高容量应用的覆盖范围。

这样的方式，多半都是透过聚合多个频段，并利用现有的FDD低频段频率，引导较弱的中频段上行链路的流量来执行完成。简单的说，这意味着服务供应商可以扩展中频5G下行链路的地理覆盖范围，并覆盖远离基地台的用户，还可以在移动时享受更大区域的高速5G体验。

结语

从4G LTE到5G NR，载波聚合这种频谱聚合方法一直都在其中扮演增加传输容量的关键角色。透过载波聚合，还可以将5G控制频道从中频段移动到低频段来改善中频段覆盖。总体来看，载波聚合将会为5G整体通信品质提供更优质的使用体验。

**刊头图（source：ericsson.com）