在蜂窝网络系统中，无论是4G LTE还是5G NR，多输入多输出（MIMO）和Carrier aggregation（CA）都是关键技术，但它们之间有什么区别呢？

Carrier aggregation是LTE Advanced网络引入的一项高度创新的技术，它允许移动网络将多个频率载波组合为一个，以增加整体载波带宽，为移动电话用户带来更显着的数据速率提升。一开始，基于3GPP Release 8的LTE网络不支持Carrier aggregation，但LTE网络支持灵活的带宽配置，这意味着它可以使用1.4 MHz、3 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz和20 MHz等不同带宽的频率载波。

LTE-Advanced的第10版是第一个引入Carrier aggregation（带内连续和带间）的LTE版本，以5×20 MHz作为标准CA，但仅适用于两个运营商。2012年推出的LTE-Advanced第12版，支持带内非连续Carrier aggregation。支持多达5个频率载波的聚合，带宽灵活，带宽高达100MHz。即使是100MHz带宽也已经令人印象深刻，但LTE-Advanced Pro网络带来了更高规格的Carrier aggregation配置。它的目标是在下行链路中提供高达3 Gbps的最大吞吐量，这需要更大的载波尺寸。3GPP第13版引入了LTE-Advanced Pro网络，可实现多达32个载波的Carrier aggregation，最大带宽高达640MHz。

虽然Carrier aggregation是LTE-Advanced网络中已经出现的一项关键技术，它使LTE的演进能够实现超过1Gbps的用户数据速率，但在5G网络中，Carrier aggregation将支持向多千兆位5G的演进，用户数据速率达到约4Gbps及以上。

说完了Carrier aggregation，我们再来看看MIMO到底是什么？

在无线网络中，两个无线节点通过无线电信道进行通信以发送和接收数据，该信道使用一些无线频谱。但在许多地区，合适的频谱是稀缺的，使用更多的频谱是不切实际的。

MIMO代表多输入多输出，是一种先进的天线技术，可以增加容量但不增加频谱，因此被4G LTE、LTE-Advanced和LTE-Advanced Pro网络广泛采用。MIMO通过空间复用、天线分集和波束成形，有效提高数据速率和信号质量。

MIMO侧重于4G LTE中的空间复用原理，即通过多个空间分离的天线进行通信（空分复用）。同时，MIMO还通过天线分集最大限度地减少多径衰落的影响，从而提高了移动信号的质量。

此外，MIMO还受益于波束成形技术，多个天线将信号传输到同一个接收器，以便接收器可以接收到更强的信号。LTE网络对下行链路和上行链路使用不同的MIMO配置，并且发射器和接收器都必须支持这些配置。

根据3GPP Release 8，原始LTE网络在下行链路支持4×4 MIMO配置，在上行链路支持2×2 MIMO配置。4×4下行链路配置是指基站发射机中的四个天线元件向手机发送信号，而手机接收机中的四个天线元件负责接收信号。上行传输是从手机返回基站。

LTE-Advanced和LTE-Advanced Pro网络在下行链路使用8×8 MIMO配置，在上行链路使用4×4 MIMO配置。综上所述，MIMO和Carrier aggregation在现代蜂窝网络中发挥着其独特而关键的作用，共同为用户带来更高速、更稳定的通信体验。在5G（NR）网络中，采用了一种称为Massive MIMO的高级MIMO，它使用更高的配置和多用户MIMO。大规模MIMO已成为超快毫米波5G的关键推动因素和基础组成部分。

没有固定的定义来定义必须有多少根天线才能被视为大规模MIMO，但具有8×8根以上天线的系统通常被视为大规模MIMO系统，8×8号是指8个发射天线和8个接收天线。一般来说，MIMO作为一种天线技术，与Carrier aggregation的重点不同。

Carrier aggregation侧重于组合频率载波，MIMO通过更有效地对现有频率载波进行空间复用来提高移动电话用户的数据速率。Carrier aggregation将多个频率载波组合在一起，为移动电话分配更大的载波带宽。但MIMO在发射器上利用大量天线元件向接收器发送多个并行数据流。MIMO接收器还配备了多个天线元件来接收这些数据流，用户设备的输出是通过组合各种数据流创建的。这样，每个数据流就像基站和用户设备之间的虚拟通道一样。