2.5 4G+和4.5G通信技术

2015年，移动通信市场普遍宣传的4G+概念，实际是指使用载波聚合技术的LTE-Advanced（先进的LTE，见图2-8）。简单的说，它的工作原理是把相同或不同频段下的两个或以上的载波合并给单一用户使用，从而可以成倍提高网络峰值速率，通俗的说，载波聚合技术好比建好的高速公路上加宽车道。更多的车道可以缓解交通拥堵，提高行车速度。载波聚合技术把一些不连续的频谱碎片聚合到一起，能很好地满足LTE、LTE-Advanced系统频谱兼容性的要求，不仅能加速标准化进程，还能最大限度地利用现有LTE设备和频谱资源。目前，采用三载波聚合技术理论最高支持450Mbit/s下行速度，如采用更高阶的调制解调方式256QAM，则下行可达到600Mbit/s。中国电信、中国移动和中国联通正在积极推进载波聚合技术的商用，目前商用网络中普遍支持两载波聚合。

图2-8 LTE-Advanced载波聚合技术

据GSA发布的数据显示，截至2015年7月，全球有45个国家88家运营商已部署“4G+”载波聚合技术，约占全球4G运营商（422个）的20%，另有40多家运营商正在准备中。中国电信在推出4G+战略后，不遗余力地推进载波聚合商用。4G+主要试验是800M+1.8G/2.1G和1.8G+2.1G频段的两载波聚合。日前，中国电信联合华为、高通完成了三载波聚合技术验证。采用华为商用基站和搭载高通骁龙处理器的测试终端，实现了1.8G（20MHz）+2.1G（20MHz）+800M频段（10MHz）的三载波聚合，下行峰值速率达到371Mbit/s，逼近理论值。中国联通已进行了三载波聚合测试，随着网络建设重心全面转向4G，载波聚合商用进程也将加快。随着终端、芯片产业链的成熟，明年三载波聚合的测试、商用势必更速。

终端方面，在消费者的需求催动下，克服频段间干扰、功耗待机时间等困难，支持3载波聚合的CAT9商用终端也已经面市，下行速率最高可达450Mbit/s。而且，高通在下一代X12 LTE调制解调器（将集成于骁龙820处理器）上已经成功演示了通过下行三载波聚合和256QAM，实现高达600Mbit/s的CAT12下载峰值速度；通过上行的双载波聚合和64QAM，实现高达150Mbit/s的CAT13上传峰值速度。

当前支持载波聚合的手机主要终端型号有：三星S6、三星SM-G9198、华为Mate 7、华为Mate S、华为P8、小米Note顶配版、荣耀7、荣耀6、荣耀6 Plus、三星S6 Edge、三星S6 Edge+、乐视1 Pro、乐1 Max、LG G Flex 2等。用户在手机当中设置启用“载波聚合”后即可使用。目前支持CAT4和双载波聚合CAT6的终端下行速率最高可以达到150Mbit/s和300Mbit/s。2016年，支持CAT9、甚至更高级别LTE连接的终端必定会越来越多。由于4G+（支持载波聚合CAT6以上）会给电信运营商带来更多流量消费，同时，用户也会享受更快网速的体验。所以咨询公司Counterpoint预计在2016年支持4G+的手机会超过40%。

2015年10月28日，3GPP组织正式公布了基于Re-l 13规范的LTE-Advanced Pro，作为当前LTE、LTE-A的延续，又称为4.5G。LTE-A技术涵盖了Rel-10/11/12规范，正在和即将使用的LTE CAT6-15都属于这个范围。LTE-Advanced Pro则包括已经发布的Rel-13及后续演进版本。LTE-Advanced Pro Rel-13的改进主要包括MTC（机器类型通信）增强、D2D/ProSE公众安全、CA载波聚合增强、Wi-Fi互联互通、5GHz LAA（辅助授权接入）、3D/FD-MIMO三维多入多出、室内定位、单点多点对应、更低工作延迟、LTE-M、NB-IoT窄带物联网等。在载波聚合部分，目前最多支持三载波，而高通等厂商提出的五载波聚合可同时使用五组20MHz，也就是总共100MHz的带宽，从而获取更快的网速，并进一步提高频谱使用效率。借助多载波聚合与5GHz LAA，高通等厂商提出的方案最高可支持32组载波聚合。3GPP Rel-14预计将于2017年才会正式推出，届时车用通信V2X将成为其关键技术特性；而Rel-15预期也将于2019年正式推出，业界也称之为第一个5G技术版本。