ShoelessCai - 基础知识 | 什么是载波？什么是载波聚合？

基础知识 | 什么是载波？什么是载波聚合？

- 2024 -
08/11
21:48

零号员工

发表时间：2024.08.11 作者：Jingyi 来源：ShoelessCai 阅读：230

某天我通宵了两天之后，看书期间开始觉得困乏，因为是在室外，所以任何人可以触达。这个时候，“妇联”式的小电瓶车开始从我身边经过，她们在推销小旅馆（事实上即便现在，他们的小旅馆也不达标。标准的话，墙壁、瓷砖的测试，室内空气测试，逃生道要明确。这些都不太达标。），我觉得很开心是因为妹子开始努力工作，另外一个发现，声音测距变近了。体验，原来是 2 米的距离，你听上去像一米的声音一样。

这个事件，我就想解决什么叫做 Carrier。知道这个单词很机缘巧合，当时是想去微软的工厂打工，招临时工，然后，在面试的时候，查了查这家公司干嘛的。

闲话不多，言归正传。

Carrier 到底是什么呢？

载波聚合（Carrier Aggregation，CA），是指LTE-A系统使用的频带是由2个或多个LTE 载波单元（Component Carrier，CC）聚合形成的符合LTE-A相关技术规范的频带宽度，如10、20 甚至100 MHz。

QAM（Quadrature Amplitude Modulation）是Wi-Fi中一种常用的 数字信号调制，是相位调制和幅度调制的组合，翻译成“正交幅度调制”。

举个例子，下图显示调制之后的 16-QAM，大家发现规律吗？简言之，幅度和相位都会变。

幅度、相位按照什么规则呢？具体做法就是用“格点”定位数字编码（0000，0001……），格点到远点的连线，其长度为振幅，其夹角为相位，我们称为“星座图”。

接下来讨论命名。为什么称为载波？因为，这样的 QAM 调制万之后，承载 4 个 bit 信息。

接下来观察 WiFi 使用的 QAM。不同协议使用不同 QAM，承载 Bit 数量也会不一样。

调制与编码方案 MCS （Modulation and Coding Scheme），不同 MCS 对应不同的 QAM。

现在已经知道为什么是载波了，即振动一次的时候，能够承载的 bit 数量。接下来看应用。

问题：为什么要聚合载波？

在4G和5G网络中，数据传输是通过载波信道来完成的。载波聚合CA（Carrier Aggregation）技术是一种创新的方法，通过将多个独立的载波信道组合起来，实现更高速的数据传输。

简单粗暴地讲，聚合载波之后，能够有效地增加带宽。其含义是，振动一次，能传递更多信息，也就是 bit。注意，因为 Protocol 里的 MAC 地址是网卡、集线器、路由器的 MAC，因此上述的“振动”指的是网卡芯片（存储芯片）的振动规律。网卡存储芯片上的信息，通过电线（立讯智造生产的就是这类产品）传到集线器、路由器上，传的时候符合运营商的规则，运营商只能用几个波段，如果是模拟信号，只有很少几个形状。运营商的工作，就是如何将有限个模拟信号波，承载更多 bit。因此得名。

举例，LTE-Advanced 时，引入了 5 载波聚合，把单用户可用的带宽从 20MHz 扩大到了 100MHz，才变成 4G 主要方案。

载波聚合（Carrier Aggregation），分为三种：

一个周期，Component Carrier (CC) —— 暂时这么理解吧！3 载波聚合，称为 3CC。

如果两个载波的频段相同，还相互紧挨着，频谱连续，就称作频段内连续的载波聚合。传同一个信息。

如果两个载波的频段相同，但频谱不连续，中间隔了一段，就称作频段内不连续的载波聚合。传同一组编码的不同信息。

如果两个载波的频段不同，则称作频段间的载波聚合。传两组编码的信息，因为 QAM 只调相位、振幅。

关于主载波、辅载波

主载波（Primary cell， Pcell），就是承载信令，并管理其他载波的载波，或称“聚合其他载波”。

辅载波（Secondary cell， Scell），用来扩展带宽增强速率，可由主载波来决定何时增加和删除。

还有一说，主节点（Master Node），辅节点（Secondary Node）。个人认为，含义应该是一样的。

5G 聚合的载波数量 16 个。

Sub 6G，单载波 100 MHz，16个载波 1.6GHz。最大速度可达多少？最大速度，即毫米波段，可达 400 MHz，聚合之后，6.4GHz。

说到这个妇联小电驴的问题，大概很多波段相同的人，都在说话，使得人的声音变大了。就是那种“声非加疾也，而闻者彰”。

我认为，我可以号召我们的用户来测试一下。看看这种方式，能否帮助您判断社群？

深入理解！

“由于每个运营商能分到的频段有限，且不一定连续，如果每个终端都只能用其中一部分频段的话，那么资源的潜力就无法充分释放。”

近日，中兴通讯无线方案总监白炜在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示，载波聚合技术就是针对这类情况，把相同频段或者不同频段的频谱资源聚合起来给终端使用，从而大幅提升整网资源利用率，改善用户体验。

H0：运营商是在各自的波段上，开发编码系统，使得信息充分被传递。

H0：各家运营痛点，编码调制。