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聊聊今年很火的 3CC

2024-03-25 18:38鲜枣课堂(小枣君)19评

前天我发了一篇关于大湾区 5G-A 的文章(链接),里面多次提到了 3CC。

文章发出后,很多小伙伴给我留言,询问关于 3CC 的细节。今天,我就再写一篇,专门说说这个技术。

什么是 3CC

3CC,全称叫 3 Component Carriers,三载波聚合或三载波单元。(Component 是“组成、部件”的意思,而 Carrier 是“载波、载体”的意思,3CC 直译应该是“三个组成载波”。)

众所周知,无线通信需要占用无线电磁波频段。所谓“3CC”,就是运营商将自己的三个频段进行合并,组成更大的频段带宽,进而实现更高的速率。

简单来说,就像把三个不同的车道合并成一个更宽的车道,以此提升车辆通行能力。

3CC 属于载波聚合(CA,Carrier Aggregation)技术。说到载波聚合,大家应该不会陌生。早在 4G 时代,载波聚合就已经声名鹊起了。

当时,FDD LTE 的下行峰值速度只有 150M,TD-LTE 只有 100M,都达不到 ITU-R 提出的 4G(IMT-ADVanced)标准硬性要求(固定或低速移动时,下行速率在 1Gbps 以上;高速移动时,下行速率在 100Mbps 以上)。

于是,3GPP 就搞出来一个 LTE-Advanced(也就是 LTE-A),通过载波聚合技术(最多能五个载波进行聚合),实现超过 1Gbps 的速率,勉强拿到了 4G 的“称号”。

而传统的 LTE,其实不算 4G,而是 3.9G,或“准 4G”。

如今,我们到了 5G 时代,再次使出了“载波聚合”这一招,不再是为了“正名”(5G NR 已经符合 ITU 的 5G 标准要求),而是为了在指标上有进一步突破。

通信频率带宽,是影响速率的最主要因素。

5G 分为 Sub-6GHz 频段和毫米波频段。毫米波频段在国内暂时没有放开,6GHz 频段(5.925-7.125GHz)虽然国内会用于移动通信,但暂时也没有动用的迹象。

所以,在调制、编码等技术已经接近能力极限的情况下,想要进一步提升连接速率,就只能充分利用已有的频段资源(<6GHz 的这些频段)。

国内运营商频段分布图

3CC 就是基于这个前提出现的。

运营商将自己的不同频段(含共建共享频段)进行绑定,实现更高的速率,一方面可以满足用户的需求,另一方面也有利于品牌宣传。

3CC 的技术看点

载波聚合(CA)刚提出来的时候,就分为 3 类,分别是:

频带内相邻 CA:两个载波属于 3GPP 规定的同一频段,并且在频域上是连续的。

频带内不相邻 CA:两个载波属于 3GPP 规定的同一频段,但是在频域上是不连续的。

频带外不相邻 CA:两个载波属于 3GPP 规定的不同频段。

如下图所示:

参与载波聚合的每个载波,就是前面说的 Component Carrier,业界称分量载波。

分量载波也有分类。承载信令传输并管理其他分量载波的分量载波,称之为主载波,也叫 Pcell(Primary cell)。

用来扩展带宽和提高速率,由主载波来决定何时增加或删除的,称为辅载波,也叫 Scell(Secondary Cell)。

国内运营商搞 3CC,有各自不同的聚合方案。

中国移动,目前采用的方案之一是 700MHz(30M)+ 2.6GHz(100M)+ 4.9GHz(100M ),一共 230M 带宽。

中国移动在 2.6GHz 频段还有 60M,未来逐步也会用于 5G,变成 2.6GHz(100M+60M)+ 4.9GHz(100M ),一共 260M 带宽。

中国电信和中国联通,主要采用的是 2.1GHz(40M)+ 3.5GHz(200M,含共建共享) 的方案。有的地方,会加上 900MHz 的 2×11M。也有的地方,只用了 3.5GHz 的 200M。

看网上的新闻报道,国内运营商很多省市都做了 3CC 试点,大部分测速都是 4Gbps 以上。浙江嘉兴移动甚至有官方报道称超过了 5Gbps(3CC+1024QAM),应该是目前看到的最高下行测速。

上行速率的话,结合 SUL(上下行解耦、辅助上行、超级上行)技术,目前普遍也能测到大几百 Mbps 甚至 1Gbps 以上(上海联通,1.04Gbps)。

需要注意的是,测速和很多因素有关系 —— 周围终端数量,环境干扰,是否采用了 Massive MIMO 或高阶调制,都会影响测速结果。所以,测速值看看就好,横向对比 PK 意义不大。

细心的读者应该注意到了,3CC 所使用的频段既有 FDD 频段,也有 TDD 频段。是的,3CC 具备这样的能力,可以支持“F+T”。

3CC 能带来显著的体验提升,背后还是离不开一些技术创新。

3GPP R18 标准马上就要正式冻结了,这是 5G-A 的第一个版本。在 R18 里,有好几项技术和 3CC 有关,例如 FSA 和 MB-SC。

FSA 是 Flexible Spectrum Access(灵活频谱接入)。它可以进行智能多载波寻优,将上行全频段自由拆分、灵活组合,实现控制信道合一与数据信道统一调度,能有效提高资源利用率,改善上行体验。

MB-SC 是 Multi-Band Serving Cell(多频段服务小区)。它可以将非连续的分散频谱集成重构,形成虚拟大带宽,能进一步提高资源利用率,改善上行体验。

这些技术,对不同频段、载波、时隙的频谱资源进行统一管理调度,充分发挥载波聚合的优势。

3CC 的应用场景

前面我们说了,3CC 最直接的效果,就是大幅提升了网络连接速率,从现在不到 1Gbps,直接飙升到 3~5Gbps。即便考虑到用户数较多的场景,达到 1Gbps 以上的体验速度也是轻轻松松。

超大带宽,将进一步满足视频直播、云游戏、裸眼 3D、XR / VR 等新业务的需求,带给用户更好的使用体验。

在高铁站、地铁站、机场等交通枢纽,还有体育馆、旅游景点、城中村等人员密集的场所,3CC 的带宽优势,将会发挥作用。目前,运营商建设的 3CC 区域,也主要集中于这些场所,大部分通过微基站实现。

在行业互联网领域,3CC 也有很大应用价值。像智能制造、AI 检测、远程巡检、安防监控、远程挖矿等场景,会有大量的高速率终端或高清摄像头,对传输速率和带宽有需求,也可以通过 3CC 来解决。

3CC 在升级带宽的同时,仍然具备 QoS 差异化保障能力。

也就是说,它可以根据业务等级和服务质量要求,智能调度和分配带宽资源,以确保关键业务在复杂网络环境中得到优先、连续且稳定的通信保障。这对于垂直行业应用场景极为重要。

3CC 其实还有一个潜在的热门应用场景,那就是 FWA(固定无线接入)。通过 3CC,可以给 CPE 提供更大的带宽,方便家庭、租客、游客、小微企业快速获得宽带接入能力。

支持 3CC 的终端

并不是所有的手机都支持 3CC。

目前,只要是采用了高通 X75 基带和联发科 M80 基带的手机,理论上都可以支持 3CC。

以 M80 为例,支持 3 载波聚合(300MHz)的 5G NR(FR1),支持 8 载波聚合的 5G mmWave(FR2)。一般来说,支持最高下行速率 5Gbps,上行 1Gbps。

从具体手机型号来看,荣耀 Magic6 Pro小米 14 Pro,vivo X 100 Pro,OPPO Find X7等,都支持 3CC。其它型号,等待进一步验证。苹果手机,目前的型号应该都不支持。

最后的话

好了,以上就是关于 3CC 的介绍。今年,运营商一定会大力推动 3CC 的普及。

随着 5G-A 的不断升级,以及越来越多的新型号手机进入市场,大家也会逐步感受到了 3CC 带来的超大带宽体验。

在 6G 到来之前,除非 6GHz 和毫米波放开,5Gbps 应该是我们能享受到的最高网速了。还是那句老话,网速快是一方面,有应用场景是另一方面。希望 5G / 5G-A 的爆款应用尽快出现,这样才有动力推进技术的持续演进。

参考资料:

本文来自微信公众号:鲜枣课堂 (ID:xzclasscom),作者:小枣君

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