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为了满足LTE-A下行峰速1 Gbps，上行峰速500 Mbps的要求，需要提供最大100 MHz的传输带宽，但由于这么大带宽的连续频谱的稀缺，LTE-A提出了载波聚合的解决方案。 
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载波聚合（Carrier Aggregation, CA）是将2个或更多的载波单元（Component Carrier, CC）聚合在一起以支持更大的传输带宽（最大为100MHz）。
每个CC的最大带宽为20 MHz 为了高效地利用零碎的频谱，CA支持不同CC之间的聚合（如图2）
载波聚合的几种形式 从基带(baseband)实现角度来看，这几种情况是没有区别的。这主要影响RF实现的复杂性。 每个CC对应一个独立的Cell，在CA场景中可以分为以下几种类型的Cell： rimary Cell（PCell）：主小区是工作在主频带上的小区。UE在该小区进行初始连接建立过程，或开始连接重建立过程。在切换过程中该小区被指示为主小区； Secondary Cell（SCell）：辅小区是工作在辅频带上的小区。一旦RRC连接建立，辅小区就可能被配置以提供额外的无线资源； Serving Cell：处于RRC_CONNECTED态的UE，如果没有配置CA，则只有一个Serving Cell，即PCell；如果配置了CA，则Serving Cell集合是由PCell和SCell组成； |
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载波聚合(CA)的几种Cell
载波聚合的作用： CA组合多个LTE载波信号以提高数据速率并提高网络性能 CA威廉希尔官方网站 提升了载波的性能 3GPP数据速率的演进与CA的关系 3GPP发布协议时间表 |
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载波聚合（Carrier Aggregation）的设计难点
下行CA的设计挑战包括：
在两个频带之间具有较大频率间隔（例如，中频带和低频带之间的CA组合）的一些CA情况下，可以添加单独的双工器。在天线和两个频带单独的专用双工器之间插入一个diplexer（天线共用器或者天线分离滤波器）。 而在CA体系结构中，一些设计者正在使用multiplexers（多工器） 和 hexiplexers（六工器） 来代替双工器（duplexers）。如果需要多工器（multiplexer），则设备内的每个单独的滤波器需要复杂的开发，因为它不像在一个封装中放置两个滤波器那样简单，因为我们期望它们将作为统一的整体在设备内工作。设计人员必须确保在多工器（multiplexer）中每个频段的滤波器能够协同工作。尽管多工器（multiplexer）的开发更具挑战性，但它简化了RF前端设计人员的工作，并增加了可用的PC板面积。下图描述了一个简单的前端，显示双工器（duplexers）和diplexer（天线共用器或者天线分离滤波器）。 带有双工器（duplexers ）和 diplexers的RF前端 产生的谐波的影响 谐波是由非线性元器件所产生，如收发信机的输出级，功率放大器（PA），双工器和开关等中所产生的。在元器件组件开发过程中，设计人员必须谨慎地权衡各种设备的性能标准，以帮助减少这些设备产生的谐波和其它互调产物所造成的影响。 需要高开关隔离和谐波滤波来减轻由谐波引起的灵敏度恶化（desense）问题 |
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RF前端设计遇到的desense（灵敏度恶化）挑战
由于滤波器抑制度不足，多个频段的无线RF信号可能会相互干扰。这意味着如果发送和接收路径之间的隔离度或者交叉隔离不足，则CA应用中出现灵敏度降低（desense）的概率较高，下面几个图片说明几种典型的desense现象。 B17 UL信号的三次谐波与B4 的DL耦合，造成desense PCB板走线隔离不足而引起的谐波问题 内部低频或中频频段开关路径之间的隔离不足可能会引起谐波问题 上行链路（Uplink）CA的设计挑战 在中国市场，TDD是上行链路（UL）载波聚合的主要驱动力。 2014年，中国电信和诺基亚网络宣布推出全球首款FDD-TDD CA设备芯片组。该开发使用FDD Band3来改善LTE的覆盖，同时支持改善TDD Band 41以提高吞吐量。 上行链路带内（Intra‐band ）CA是不同的上行链路CA类型中最简单的实现，因此它是大多数运营商实现上行CA的第一步。 线性 带内上行链路CA信号为移动设备设计者提供了许多挑战，因为它们可以具有更高的峰值，更大的信号带宽和新的RB配置。即使可以回退信号功率，也必须调整PA设计以实现非常高的线性度。必须考虑相邻信道泄漏（ACLR），不连续RB的互调产物，杂散辐射，噪声以及对接收灵敏度的影响。 上行链路带间（Inter‐band）CA组合来自不同频段的发射信号。在这些情况下，从移动设备发送的最大总功率不增加，因此对于两个发射频段，每个频段承载正常传输的一半功率，或比非CA信号的发射功率小3dB。 因为不同的PA用于放大不同频带的信号，并且各自的发射功率降低了，因此PA的线性度不是问题。其他前端组件，如开关，必须处理来自不同频段的高电平信号，可能会混合出或者创造出新的互调产物。这些新信号可能干扰一个正在活动的蜂窝接收机，甚至干扰本智能手机上的其他接收机，如GPS接收机。为了管理这些信号，开关必须具有非常高的线性度。 来源：万物云联网 |
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