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【摘要：在信息技術與傳統(tǒng)行業(yè)融合的“互聯網+”新形態(tài)下，運營商為了應對用戶數量激增和保障高質量用戶體驗的雙重挑戰(zhàn)，歸根到底還是要不斷地進行技術創(chuàng)新，促進網絡技術演進，提升頻譜使用效率。同時相關主管部門也需要配套實施頻譜資源的有效規(guī)劃與分配措施，消除制約移動通信網絡發(fā)展的頻譜資源硬瓶頸，為運營商的網絡發(fā)展創(chuàng)造有利環(huán)境�！�
作者：中國電信股份有限公司北京研究院 趙冬 孫震強
自今年全國“兩會”以來，國務院總理李克強三次督促寬帶提速、降費的問題�？偫眍l繁關注網費、網速，在一定程度上說明了通信產業(yè)，特別移動通信產業(yè)，在信息社會的發(fā)展中正在扮演著十分重要的角色。
目前市場普遍認為運營商的通信資費過高，其原因是多方面的。為響應總理號召，近日三大運營商紛紛推出了提速降費方案，從資費方案的合理性以及商業(yè)運營角度出發(fā)，引起了市場的廣泛關注和熱議。
但是從技術角度而言，移動通信系統(tǒng)本身的頻譜效率和頻譜資源直接決定了系統(tǒng)的容量和網速。因此，我國大力發(fā)展新一代通信技術提升頻譜效率，實現對資源的合理供給和調配是移動寬帶提速最為直接的源動力，也是真正實現網速持續(xù)提升的長遠之計。
技術創(chuàng)新是推動網絡發(fā)展的核心力量技術創(chuàng)新一直以來是推動通信產業(yè)持續(xù)發(fā)展的核心力量，通信技術體制的演進經歷了2G、3G，發(fā)展到目前的4G，未來將走向正在被學術界廣泛關注的、面向2020年應用的5G系統(tǒng)。
在中國，從2008年3G牌照發(fā)放到2014年4G的正式商用，我國僅用了5~6年的時間就實現了移動通信網絡的快速演進。與此同時，技術革新也極大地帶動了市場需求，業(yè)務增長形成了迅猛的發(fā)展態(tài)勢。
可以看到，移動通信網絡已經由最初的解決人們基本語音通話需求，發(fā)展到滿足人物通信、物物通信的萬物互聯需求。
具體而言，新一代信息技術與傳統(tǒng)農業(yè)、工業(yè)、制造業(yè)、服務業(yè)等行業(yè)的融合與創(chuàng)新形成了“互聯網+”的新形態(tài)，將進一步解決生產和消費之間信息溝通效率的矛盾，不斷改變人們的生產、工作、生活方式，成為推動當今中國信息社會發(fā)展的重要支柱，同時也是拉動經濟增長的有效手段。
因此，移動通信技術的演進脈絡逐漸趨于成熟，由最初的技術驅動向市場驅動轉變。在技術創(chuàng)新的推動下，移動通信網絡的頻譜效率在系統(tǒng)演進過程中被持續(xù)拉升。
表 1 不同技術宏小區(qū)頻譜效率
載波聚合成LTE-A技術創(chuàng)新關鍵
相對于LTE系統(tǒng)，LTE-A的技術創(chuàng)新主要體現在MIMO增強和載波聚合兩個關鍵技術的應用上。MIMO增強提高了單位頻譜資源上的傳輸速率，是對整個系統(tǒng)頻譜效率的直接提升。而作為LTE-A標志性技術的載波聚合，則更側重于頻譜資源的有效利用，提升用戶級體驗速率。
2007年世界無線電大會確定了IMT-A的可用頻譜之后，2008 年初ITU-R向全球發(fā)出征集IMT-Advanced技術的通函。ITU IMT-A 要求系統(tǒng)的最大帶寬不小于40MHz，考慮到現有的頻譜分配方式和規(guī)劃，無線頻譜已經被2G、3G以及衛(wèi)星等通信系統(tǒng)所大量占用，很難找到足以承載IMT-A系統(tǒng)最大帶寬的整段頻帶。同時，如何提高現有無線頻帶中零散頻譜的利用率是解決頻譜效率提升的關鍵問題。
基于這樣的現實情況，3GPP提出載波聚合技術作為LTE-A系統(tǒng)的關鍵技術之一，并在Rel10版本規(guī)范中完成了標準化。全球多個運營商從2013年開始陸續(xù)進行了載波聚合的商用化部署，如北美的Verizon、Sprint以及韓國的SKT、KT等，隨著終端等產業(yè)鏈的不斷完善，載波聚合全球部署的規(guī)模逐漸增大。
3GPP Rel10標準規(guī)定，一個UE支持最多可同時使用5個載波，每個載波的帶寬范圍和LTE相同，即單個載波最大帶寬為20MHz，以達到最高100MHz的帶寬。
從載波組合方式上，載波聚合可以分為頻帶內連續(xù)載波聚合（Intra-Band，Contiguous）、頻帶內非連續(xù)載波聚合（Intra-Band，Non-contiguous）和頻帶間非連續(xù)載波聚合（Inter-Band， Non-contiguous）3類。這樣的設計滿足了LTE-A系統(tǒng)在聚合帶寬上的需求，同時也大大提升用戶的體驗速率。
之后，3GPP在Rel12階段實現對載波聚合技術的增強，引入了TDD-FDD載波聚合。根據GSA統(tǒng)計，截至2015年3月底，全球已有64張頻譜聚合的LTE商用部署網絡。隨著低頻頻譜使用逐漸趨于飽和，未來的頻譜資源將主要來自高頻，FDD和TDD在高頻的技術特性趨同，加之TDD頻譜使用的靈活性，越來越多的國家對高頻TDD頻譜進行了規(guī)劃和拍賣，FDD和TDD混合組網需求呈明顯的上升趨勢。
在LTE混合組網建設中，運營商通過TDD-FDD載波聚合技術將TDD高頻大帶寬頻譜聚合使用，優(yōu)化配置資源，可為熱點地區(qū)用戶提供優(yōu)質的網絡速率體驗。在近期3GPP Rel13階段啟動了載波聚合載波擴展的標準化工作，將UE可同時支持的聚合載波數量進一步擴展至32個載波，以應對未來超高速網絡需求。
我國自2013年12月向三大運營商頒發(fā)TD-LTE牌照以來，4G系統(tǒng)在我國實現了飛躍式發(fā)展。特別是2014年底中國電信、中國聯通獲得LTE FDD牌照之后，LTE FDD系統(tǒng)和TD-LTE系統(tǒng)的混合4G商用網絡也正式投入運營。
繼中國移動商用載波聚合技術之后，中國電信近期也積極開展載波聚合的技術試驗。載波聚合作為混合組網的關鍵技術之一，在未來4G發(fā)展中將發(fā)揮重要的作用。
小基站推進技術創(chuàng)新但仍存挑戰(zhàn)
