IT之家學院:4G網路LTE大科普
從4G正式商用至今已經好幾個年頭過去了,現在越來越多的手機開始支持全網通,但是說到4G大多數人只知道叫"4G"或者"LTE",其實LTE裡面還有非常多的細分種類。
從國內的三大運營商到國外無數運營商,再到各個運營商使用的頻段都是不一樣的,那麼如何知道自己當前所使用的4G網路到底是那種LTE呢,接下來我們開始漫長的科普。
首先,LTE分為兩隻制式:TDD和FDD。
TDD是由我們國家主導的LTE標準協議,採用時分雙工模式。
FDD是由3GPP主導的LTE標準協議已經成為全球運營商的共同選擇,採用分頻雙工模式。
簡單來說TDD僅使用一個頻段(比如2570-2620MHz)即可完成上下行傳輸,使用不同的時間間隙來完成上行或者下行,優點是可以節省大量的頻段資源,缺點是由於需要計算不用的時間間隙和相比FDD更少的頻段資源,因此TDD在延遲和帶寬方面有遜色於FDD。
而FDD的上下行分別採用兩個不同的頻段{比如上行1710-1755MHz,下行1805-1880MHz},上行下行可以同時傳輸,優點是傳輸延遲低帶寬更高,缺點是需要大量不同的頻段資源。
從用戶的角度來講,FDD-LTE無疑是更好的選擇,因為用戶並不用去考慮頻段資源佔用的問題,只需要考慮速度和延遲的問題就行了。而TDD-LTE的優勢更偏向於運營商,可以大量節省頻段資源利用率(降低成本)。
那麼到這來就結束了?NoNoNo,還早著呢,接下來我們說說LTE的頻段劃分。
前面說到LTE分為TDD和FDD,那麼他們就一定會使用不同的頻段來區別開來,以避免干擾問題。
首先我們先說FDD,FDD因為是國際電信聯盟主導的國際性標準所以在頻段使用上比TDD更有優勢,因為FDD是中國主導的標準嘛,所以你們懂的。
FDD到目前為止一共分化了28個頻段也就是經常看見手機支持頻段上的Band XX,FDD分為:Band 1-28,頻段內最低為703MHz頻段,最高為2200MHz。
這裡要說一下,由於我們國家廣電局一直佔有700MHz頻段資源,所以在這個頻段上一直未被利用,這裡也要吐槽一下了,希望可以早點將之利用起來。
而TDD到目前為止一共分化了12個頻段,TDD分為:Band 33-44,頻段內最低為703MHz,最高為3800MHz。(目前商用的1900-3800MHz,沒有700MHz原因前面說了)
學過通信技術的同學應該知道,頻率越高穿透力越差,所以在頻段分配上TDD是不佔優勢的。
下面是每個頻段的詳細劃分:
其實從這張圖裡面也可以查到各位同學的手機支持情況。頻段支持越廣泛所支持的運營商(這裡說的是國外)也就越多,建議購買水貨手機或者即將出國的同學可以參考一下。還要注意一點,全網通並不是指全頻段支持哈!
那麼如何知道自己所在的位置手機使用的是什麼頻段的網路呢?
在這裡我教大家一個方法,不過僅知道iPhone的方法,安卓和Android用戶就要自己找一下辦法了。
以iPhone X為例,打開撥號界面,輸入:*3001#12345#*,按撥號鍵進入工程模式
然後點擊Serving Cell Info進入。
進入後查看Freq Band Indicator。
後面顯示的什麼數字也就是對應的Band頻段了,然後去對照上面的頻段劃分表格就清楚了。
像我的iPhone使用的就是中國聯通FDD-LTE Band 3頻段。
按照我國工信部分配的頻段資源對照也就是:
上行1745-1765 MHz
下行1840-1860 MHz
此外中國聯通還支持Band 1和Band 41
中國電信分配的頻段資源和中國聯通相同也是Band 1,Band 3,Band 41(頻率範圍和中國聯通不同,並不互相干擾)
中國移動分配的頻段資源為:
Band38,Band41,Band39,Band 40
詳細的頻率範圍可以在下圖對應查看:
同時在這裡補充一個頻段使用範圍用法:(感謝IT之家網友墨蘭提供補充)
中國移動:tdd band34/38/39/40/41 fdd b3/8
中國聯通:tdd b40/41 fdd 1/3/8
中國電信:tdd b40/41 fdd 1/3/5
中國移動:b38容量層2600mhz其實包含在b41裡面,所以有些海外手機(水貨)沒有b38隻有b41是完全沒有影響的。
拿安徽移動來說吧,這個頻段主要是市區覆蓋b41上移動有60m。安徽移動用後面20m,b40是室分頻段2300mhz主要是室內,比如商城.電梯.寫字樓.等等一些室內補充覆蓋場景,缺少的影響並不是特別大。b40移動有50m,b39為廣覆蓋重要頻段1900mhz移動應該是有30m。郊區農村等等這個頻段還是很重要的,不建議買缺失這個的手機。b34是以前tdscdma的2000mhz有15m。除了今年的新機支持外,大多數手機並不支持。
據說移動在某些容量不夠的地方有開b3是偷跑的fdd 1800mhz,移動總共有25mhz,一般開15-20mhz,留一些給gsm1800。
其實很多地區都有一些地鐵線高校基本標配了體驗優於TDD B8是GSM翻上來的一般開10m我在福州見過一次,以後肯定是廣覆蓋的利器。900mhz上移動有19m。
中國聯通:b3廣覆蓋1800mhz,總共有30mhz。
有些地方清退gsm1800全上lte了。 b1說不清,因為其實從2130-2170MHz,聯通全都有用,每個地方不一樣2130-2145MHz是wcdma的,從45-70各地用的不一樣。b40聯通好像根本沒用批評一下。室分也是用b3,至於b8不存在的,路漫漫其遠兮。900mhz上有6m,很多地方搞gu900也有地方純u900
中國電信:b3主力b1輔助。b3有20m,很多地方目前都是15m,b1有20m,b5有10m。現在只開5m還有5m給cdma,電信b41還是比較多的20m。
還是希望我們國家儘早將700MHz頻段利用起來,要知道國外運營商早就將700MHz分配到4G以及未來的5G網路了。
講完了TDD和FDD兩種網路制式的區別,我們在講講什麼是4G+也就是大家所說的載波聚合。
載波聚合其實已經出來兩年左右時間了,我這裡就不講得太複雜,其實這個技術就是在單天線的情況下支持了多頻段復用,比如不支持載波聚合多手機只能使用20MHz(TDD)或者20+20MHz(FDD上下行)
而支持了載波聚合的手機可以在單天線的情況下支持20X2,20X4組合為40MHz或者60MHz來提高帶寬,這樣大家應該可以理解吧,不過同時也需要基站的支持(安卓手機可以在設置裡面開啟,不給會更耗電,開啟後如果基站支持會顯示4G+)
最後我們再講MIMO技術
既然前面提到了單天線那麼肯定就會有多天線,MIMO也就是類似於這樣的技術了
大家可以理解為多通路,物理通道疊加(一根網線疊加為兩根甚至4根網線)
支持多MIMO的基站容量自然會更高,帶寬也是成倍增加,最重要的是載波聚合是可以和MIMO技術一起使用的。
但是要記住,載波聚合是聚合頻率資源提升數據傳輸速率,MIMO是通過充分利用空間維度提升數據傳輸速率。載波聚合與MIMO之間沒有任何的必然聯繫,二者的共同點是均可成倍提升用戶速率,網路側可根據用戶實際需求,靈活配置用戶使用MIMO和載波聚合技術。
目前支持2X2MIMO和4X4MIMO的手機比較多,大家可以自己查下自己的手機是否支持,不過同時也是需要基站支持的(其實大部分地區都不支持,這個是運營商的鍋,沒辦法)如果基站支持,設備再厲害也是白瞎的!
最後的最後祝願我們強大的中國再努把力來打造更好的5G以及6G時代吧,讓國外都來用我們自己的標準。
本文原帖發自IT之家-IT圈 《4G網路LTE大科普(載波聚合,MIMO)》
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