邮电设计技术/2016/09

本期关注Monthly Focus

邵广禄，张 涛，李轶群中国联通LTE载波聚合演进及部署方案

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收稿日期：2016-07-19

0 前言

随着移动互联网、智能手机的普及，数据业务发

展进入后摩尔时代，流量呈爆炸式增长，每年翻一

番。运营商网络承受着巨大的流量压力，网络扩容的

速度不断加快。LTE网络很快将难以满足快速增长的

用户数据需求，运营商需要寻求能够提升网络吞吐量

的有效方法。LTE载波聚合技术能够将分散的频段进

行整合绑定形成更大的带宽，从而提供更高的峰值速

率和更大的系统容量，是运营商网络升级演进的重要

技术手段。

不同于3G时代的多载波，LTE的载波聚合频带与

带宽更加灵活，可以跨频段组合到最大 100 MHz带宽

并结合其他相关技术提供1 Gbit/s以上的峰值速率，为

网络部署提供了更大的灵活性，但也带来了不同运营

商之间的巨大差异性，频带组合数量很大，很难形成

统一的产业链，需要运营商依据自身的需求推动产业

链的发展。

本文从中国联通网络需求出发分析中国联通LTE载波聚合的演进路径及部署方案，提出相关部署建

议。

1 中国联通网络现状

中国联通当前网络中存在GSM、WCDM和 LTE 3

中国联通LTE载波聚合演进及部署方案

关键词：载波聚合；网络演进；部署方案

doi：10.16463/j.cnki.issn1007-3043.2016.09.001中图分类号：TN929.5

文献标识码：A

文章编号：1007-3043（2016）09-0001-04

摘 要：载波聚合技术可以整合零散频谱提供更高的峰值速率，是LTE-A演进的关键技

术，为运营商网络部署提供了灵活性，同时频谱资源的差异性也带来了部署方

案的多样性，需要运营商根据自身条件制定演进策略和部署方案。从中国联通

网络现状入手，对LTE载波聚合的演进方案进行分析，提出演进策略和部署方

案建议，根据网络技术的发展趋势提出了LTE载波聚合后续的演进路标建议。

Abstract：Carrier aggregation is the key technology of LTE-A evolution，can aggregate fragmented spectrum and provide higher peak

rate. Although carrier aggregation can improve the flexibility of the operator’s network，meanwhile the spectrum difference al-

so brings diversity of deployment scenarios. So operators must custom their network solutions according to their own network

conditions. Based on China Unicom’s network status，it analyzes the evolution of LTE carrier aggregation solution，proposes

the evolution strategy and deployment recommendations，and provides the evolution roadmap proposals of LTE carrier aggre-

gation according to the network technology development trends.

Keywords：Carrier aggregation；Network evolution；Deployment solution

邵广禄 1，张 涛 2，李轶群 2（1.中国联合网络通信集团有限公司，北京 100033；2.中国联通网络技术研究院，北京 100048）Shao Guanglu1，Zhang Tao2，Li Yiqun2（1. China United Network Communications Group Co.，Ltd.，Beijing 100033，China；2. China Uni⁃com Network Technology Research Institute，Beijing 100048，China）

LTE Carrier Aggregation Evolution andDeployment Solutions of China Unicom

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2016/09/DTPT

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套系统，其中GSM包含900和1 800 MHz 2个频段。中

国联通 GSM 分别占用了 900 和 1 800 MHz 频段共

16 MHz的频率资源，WCDMA占用了2 130~2 155 MHz共 25 MHz 的频率资源，LTE FDD 仅占用了 1 840~1 860 MHz频段，TD-LTE占用2 555~2 575 MHz频段。

中国联通的4G网络存在FDD和TDD 2种制式，网

络的复杂度在三大运营商中是最大的，升级载波聚合

的难度也最大。相对而言，中国移动可以在 2.6 GHz频段进行3个连续载波的聚合，中国电信也可以在1.8和 2.1 GHz上进行载波聚合而不需要进行频率重耕，

而中国联通部署载波聚合，无论是在 1.8 GHz带内还

是在1.8 和2.1 GHz带间部署均需要进行频率重耕，网

络升级复杂。

2 中国联通LTE载波聚合部署策略

中国 4G网络发展迅猛，网络升级演进速度飞快，

2014年正式商用 LTE网络之后，2015年就开始跨入

4G+竞争时代，中国移动利用大量的频率资源及频谱

连续性好的优势率先在硬件上满足了载波聚合的需

要，随时可以软件升级支持，并且凭借强大的产业链

影响力推动商用终端支持；中国电信利用3G未使用的

2.1 GHz频谱和新分配的1.8 GHz频谱资源具备了B1+B3 载波聚合部署的有利条件，而中国联通面临着

FDD+TDD载波聚合产业链不成熟，LTE FDD无授权频

率可用的困境，需要探索新的载波聚合部署策略。

中国联通由于 1.8 GHz存在 2G用户无法清退，

2.1 GHz上面3G主力承载网频率资源占用同样紧张且

新频率短期内难以获取，无法全国范围内实现

LTE FDD载波聚合，而 FDD+TDD载波聚合技术和产

业链薄弱同样短期内难以全国应用应对竞争需求。

针对LTE后续演进中的困境，中国联通只能采用全面

推进、分步实施和因地制宜落实的演进策略，对于

1.8 GHz带内、1.8+2.1 GHz和 1.8+2.6 GHz 3种载波聚

合技术全面推进技术发展和产业链成熟；实施层面则

优先采用产业成熟度更高1.8 GHz带内和1.8+2.1 GHz载波聚合，逐步支持1.8+2.6 GHz LTE+TDD载波聚合；

实际部署时采用因地制宜的方式依据本地资源占用

情况分场景应用不同的部署方案，应对短期内的竞争

需求。

同时为了满足网络后续演进升级的需求，大力推

动下行3载波聚合产业链的成熟，随着用户转网、频率

重耕和网络升级逐步部署 1.8+1.8+2.1 GHz 3载波聚

合。

各本地网需细化部署场景，针对各场景的网络现

状及业务量情况，采取因地制宜的部署策略，制定针

对性部署方案，根据中国联通 3种LTE载波聚合方案

的投资规模及产业链成熟度对部署优先顺序及适用

场景建议如下。

a）1.8+1.8 GHz带内载波聚合。

（a）GSM1800全部清频场景：对室外部署区域内

1.8 GHz GSM可以清频，GSM900可以承载2G话务，优

先采用1.8 GHz LTE软件升级方案直接支持20+10 MHz载波聚合。

（b）室内封闭场景：室内部署区域 1.8 GHz GSM未使用且与室外充分隔离（如地铁），采用1.8 GHz LTE软件升级方案直接支持20+10 MHz载波聚合。

（c）GSM1800部分清频场景：部署区域内1.8 GHzGSM可清理大部分频率，但仍需少量频点覆盖，可采

用 1.8 GHz GSM/LTE频谱共享技术的载波聚合方案，

释放出部分GSM频点。

b）1.8+2.1 GHz带间载波聚合。2.1 GHz有空余频

率场景：在无法退让GSM1800的竞争区域，且部署区

域内WCDMA业务量不高，可清理部分频率，部署 2.1GHz LTE系统，实现载波聚合。

c）1.8+2.6 GHz带间载波聚合。1.8和 2.1 GHz均无可用频率场景：GSM网络话务量大，1.8 GHz频率无

法清频，而且WCDMA网络业务量大，2.1 GHz无可用

频率的区域，部署 2.6 GHz TD-LTE系统，实现载波聚

合。同时加速推动FDD+TDD产业链成熟。

d）1.8+1.8+2.1 GHz带间载波聚合。对于1.8 GHzGSM能够退频并且2.1 GHz上具备频谱条件的重点场

景，可以部署下行1.8+1.8+2.1 GHz 3载波聚合，实现峰

值速率的进一步提升。

3 LTE下行3载波聚合部署方案

LTE下行 3载波部署可在原 1.8 GHz LTE单载波

区域和2载波聚合区域升级部署，对于1.8 GHz单载波

或1.8 GHz带内载波聚合区域，须新增2.1 GHz LTE硬

件设备，软件升级支持下行 3载波聚合；对于原 1.8+2.1 GHz载波聚合区域，可直接软件升级支持下行3载波聚合。

3.1 BBU升级方案

对于仅部署 1.8 GHz LTE单载波站点，由于现网

要求所有站型配置支持双载波的硬件能力，如S111站

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型已具备 S222站型的硬件能力，因此无须新增基带

板，直接软件升级支持 1.8 GHz双载波；另需在原 1.8GHz LTE BBU中新增基带板部署 2.1 GHz载波，同时

软件升级支持3载波聚合。

对于已部署 1.8 GHz带内载波聚合站点，由于前

期载波聚合要求 2个载波部署在同一块基带板上，因

此需在原 1.8 GHz LTE BBU 中新增基带板支持 2.1GHz，同时升级支持3载波聚合软件功能。

对于已部署1.8+2.1 GHz带间载波聚合站点，由于

前期载波聚合已新增基带板部署 2.1 GHz载波，因此

无需进行硬件改动，只需软件升级1.8 GHz载波和3载波聚合功能。

3.2 RRU升级方案

对于仅部署1.8 GHz LTE单载波或已部署1.8 GHz带内载波聚合站点，须新增2.1 GHz RRU设备，升级改

造方案可参考前期 1.8+2.1 GHz带间 2载波聚合改造

方案。

对于已部署 1.8+2.1 GHz带间载波聚合站点，1.8GHz RRU和2.1 GHz RRU软硬件均无需改动。

3.3 室外天馈解决方案

对于仅部署1.8 GHz LTE单载波或已部署1.8 GHz带内载波聚合站点，解决方案如下。

a）对于3G/4G同厂家且基本同覆盖站点，可利旧

原有3G天馈。

b）对于其他场景，优先考虑LTE 1.8/2.1 GHz 4端口天线，也可考虑 LTE 1.8/2.1 GHz合路，合路器隔离

度建议不小于50 dB。对于已部署1.8+2.1 GHz带间载波聚合站点，无需

改动。

3.4 室分系统方案

若封闭性较强且没有 DCS1800部署或 DCS1800可以关闭等场景，可通过升级 2.1 GHz LTE室分系统

同时软件升级支持LTE下行3载波聚合。

若封闭性不强，周边 DCS1800基站业务量比较

大，不建议升级LTE下行载波聚合。

3.5 网络回传方案

对于 20+10+20 MHz LTE FDD载波聚合，S1接口

所需传输总带宽如表1所示。

3.6 HSS升级方案

对于 1.8+1.8+2.1 GHz间 20+10+20 MHz载波聚

合，将用户开卡速率配置为 375 Mbit/s以上，即对应

UE-AMBR和APN-AMBR配置为375 Mbit/s以上。

4 中国联通LTE载波聚合长期演进目标

网络的演进是永恒的话题，也是技术不断进步、

能力不断提升的标志，随着用户需求的不断提升，网

络速率也会不断提升，需要运营商持续不断地进行网

络的升级与演进，载波聚合的频段会不断增加，带宽

不断提升，网络承载能力会进一步加强；同时由于受

限于频谱资源，载波聚合也会跟其他增强技术，如高

阶MIMO、高阶调制等进行结合，从而提供更高网络承

载能力。

中国联通 LTE载波聚合演进目标建议如图 1所

示。

5 结束语

本文分析了中国联通的网络现状并且针对 LTE载波聚合演进中的困境提出了网络演进的策略，针对

下行 3载波聚合提出了网络部署方案，根据网络技术

的发展提出了后续演进的目标建议。

参考文献：

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［4］ YUAN G，ZHANG X，WANG W，et al. Carrier aggregation for LTE-advanced mobile communication systems［J］. IEEE Communications

区域类型

数据热点

高需求

一般需求

室内

站型

S111或S222升级S333S11或S22升级S33S111或S222升级S333S11或S22升级S33S111或S222升级S333S11或S22升级S33S111或S222升级S333S11或S22升级S33O1或O2双通道升级O3O1或O2单通道升级O3

峰值带宽/（Mbit/s）600425425425425425600425425212

均值带宽/（Mbit/s）33822528820020013833822512563

表1 S1接口所需传输总带宽

邵广禄，张 涛，李轶群中国联通LTE载波聚合演进及部署方案

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析［J］. 科技资讯，2015（31）：18-19.

下行CA+4×4 MIMO600～750 Mbit/s

下行CA+4×4 MIMO450～600 Mbit/s

上行B3+B3+64 QAM（30 M）

112 Mbit/s

B3+B3+B41（50 M）325 Mbit/s

2015年 2016年 2017年 2018年

B3+B3（30 M）225 Mbit/s

B1+B3（40 M）300 Mbit/s

B3+B41（40 M）260 Mbit/s

B1+B3+B3（50 M）375 Mbit/s

B1+B3+B3+B41（70 M）485 Mbit/s

下行多载波聚合+LAA+256QAM+高阶MIMO>1 Gbit/s

上行B3+B3（30 M）或上行64QAM

75 Mbit/s

上行B1+B3+64 QAM（30 M）

150 Mbit/sB1+B3+B41（60 M）

410 Mbit/s上行B1+B3+B3+64

QAM（50 M）187 Mbit/s

图1 中国联通LTE载波聚聚合演进方向

作者简介：

邵广禄，中国联通集团副总经理，高级工程师，主要从事通信网络建设及运行维护管理

工作；张涛，毕业于北京邮电大学，高级工程师，硕士，主要从事无线通信技术相关的研

究工作；李轶群，毕业于北京邮电大学，高级工程师，博士，主要从事无线通信研究相关

的工作。

邵广禄，张 涛，李轶群中国联通LTE载波聚合演进及部署方案

SDN 交换机可以忽略控制逻辑的

实现，全力关注基于表项的数据处理，

而数据处理的性能也就成为评价 SDN交换机优劣的最关键指标，因此，很多

高性能转发技术被提出，例如基于多张

表以流水线方式进行高速处理的技术。

另外，考虑到SDN和传统网络的混

合工作问题，支持混合模式的SDN交换

机也是当前设备层技术研发的焦点。

同时，随着虚拟化技术的出现和完善，

虚拟化环境将是 SDN交换机的一个重

要应用场景，因此SDN交换机可能会有

硬件、软件等多种形态。

SDN交换机只负责网络高速转发，

保存用于转发决策的转发表信息来自

控制器，SDN交换机需要在远程控制器

的管控下工作，与之相关的设备状态和

控制指令都需要经由 SDN的南向接口

传达，从而实现集中化统一管理。

当 前 ，最 知 名 的 南 向 接 口 就 是

OpenFlow 协议。作为一个开放的协

议，OpenFlow 突破了传统网络设备厂

商对设备能力接口的壁垒，经过多年的

发展，在业界的共同努力下，当前已经

日臻完善，能够全面解决SDN网络中面

临的各种问题。

SDN交换机及南向接口技术

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