覆蓋率和傳輸速度是5G用戶最佳體驗的關鍵要素。載波聚合是更好的5G技術基礎，它是擴展中高頻段覆蓋範圍的有效工具，也可以用來增加傳輸量。

5G蜂巢式技術正在改變無線行動通信的未來。隨著越來越多的OEM為5G開發設備，載波聚合（Carrier Aggregation；CA）也成為一種重要工具，可以顯著影響最終用戶的行動性能。網路傳輸容量對最終用戶體驗也至關重要。載波聚合允許行動運營商提高傳輸容量，使他們能夠提供更高的速度並增強用戶體驗。

什麼是載波聚合？

CA是4G和5G標準中的一項規定，行動運營商用該技術為用戶提供更快的速度和增加網路傳輸容量。雖然有幾個因素會影響數據速度，但CA對於提高最終用戶的速度至關重要，並且在未來將繼續如此。

CA透過將其許可頻譜的兩個或多個部分（稱為載波）組合到一個數據通道中來運行，以獲得更高的蜂窩連接速度。其原理就很像高速公路上的車道。單車道高速公路可以承載的交通量是有限的。而載波聚合就是透過增加更多的車道來容納更多的車流量，讓它流動得更快。

當蜂巢式網路試圖為最終用戶提高速度時，它開始使用更多的運營商來獲得更多的頻寬。隨著運營商的增多，也提高了吞吐量，這意味著調製解調器必須具有增強的功能。載波聚合的能力越高，硬體的複雜度和成本也就越高。談到 5G，有更廣泛的載波頻譜可用，這意味著高速公路的每條車道都更寬，因此可以在一條車道上行駛更多的車輛。聚合這些更廣泛的運營商可提供更快的速度。

擴展覆蓋範圍並增加傳輸量

為了滿足對無線數據和應用不斷增加的需求，運營商必須在有效利用現有頻譜的同時，找到新的頻譜共享來源。而除了支持新應用和提供更高的數據速度外，5G還在中頻和高頻無線電頻率中，解鎖新的頻譜來源。儘管這些新頻段算是運營商的頻譜資產，但中高頻段覆蓋往往受到無線電上行鏈路信號品質，和在較高頻段內操作時相關特性的限制。為了最大限度地發揮這些新頻段所提供的優勢，就需要解決方案來擴展小區域的覆蓋範圍。

所謂的載波聚合技術，是由於頻率可使用的連續頻寬資源稀少，而行動通信系統為了使傳輸頻寬能夠進一步提升，因此結合最多達五個連續或不連續的20MHz頻寬之成分載波，因此總頻寬可以達到100MHz。成分載波可為不連續，其用意在於盡量地利用頻譜上的零碎資源，來提供高速傳輸服務。因此，載波聚合就是將既有的非連續分散頻譜整合，以提高傳輸效率、網速以及穩定性。

一般來說，2CA技術就是將2個分散的頻段整合運用、同理3CA技術則是將3個分散的頻寬整合運用。但就載波聚合的技術原理來看，即使單一頻段（如採用TDD系統）或單一配對頻段（如採用FDD系統），只要頻寬夠大，所能發揮的傳輸速率，未必會比數個窄頻段進行載波聚合後的傳輸速率來得慢。

要注意的是，要發揮載波聚合的效果，除了電信業者基地臺必須支援載波聚合技術之外，所使用的裝置（如手機）也必須支援LTE Cat.6以上，且必須可以支援所屬電信業者的載波聚合頻段。而手機要能夠支援到3CA功能，則必須手機的基頻處理器要能支援Cat.9，且手機內部的軟硬體也必須要能搭配。通常若手機支援2CA或3CA功能，則成本相對較高，因此手機售價也會相對較為昂貴。

載波聚合的工作原理

載波聚合就是將既有的非連續分散頻譜整合，以提高傳輸效率、網速以及穩定性。

要瞭解載波聚合的工作原理，首先就要了解不同頻段的特徵。一般來說，5G具有低頻、中頻與高頻等三個頻段。

低頻段用於在頻分雙工（FDD）頻段上以低於6GHz的頻率進行部署，並提供盡可能廣泛的覆蓋範圍，和所有頻段中最低的吞吐量。這些頻段從第一代行動電話開始就一直在使用，並定義了大多數服務提供商的覆蓋層。

中頻段佔1～6GHz範圍內的部署，並有兩種主要特性，包括FDD中頻段（1.8～2.6GHZ）一直是傳統網路的容量層，而TDD中頻段（6GHz以下）可以提供改變遊戲規則的吞吐量和容量，儘管覆蓋範圍不如低頻段部署來得廣泛。

高頻段可用於部署高於24GHz頻率範圍（26GHz是歐洲的先期頻段），也可將其稱為毫米波（mmWave）。該頻譜可在短距離內實現極高的速度，並將成為未來解鎖超低延遲室內應用的關鍵。

載波聚合從早期的LTE就已經存在，並且如今已被服務供應商用於聚合四個或五個不同的低頻段載波。在這裡，覆蓋範圍已經很廣，其價值一直是利用LTE頻段的峰值吞吐量。借助5G載波聚合，其附加價值將大幅轉向利用低頻段LTE頻譜的覆蓋特性，來擴展5G中頻段高容量應用的覆蓋範圍。

這樣的方式，多半都是透過聚合多個頻段，並利用現有的FDD低頻段頻率，引導較弱的中頻段上行鏈路的流量來執行完成。簡單的說，這意味著服務供應商可以擴展中頻5G下行鏈路的地理覆蓋範圍，並覆蓋遠離基地台的用戶，還可以在移動時享受更大區域的高速5G體驗。

結語

從4G LTE到5G NR，載波聚合這種頻譜聚合方法一直都在其中扮演增加傳輸容量的關鍵角色。透過載波聚合，還可以將5G控制頻道從中頻段移動到低頻段來改善中頻段覆蓋。總體來看，載波聚合將會為5G整體通信品質提供更優質的使用體驗。

**刊頭圖（source：ericsson.com）