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更好的体验 4G 网络,你需要知道的一些小知识
更好的体验 4G 网络,你需要知道的一些小知识

作为一个新新时代的用户,缺什么都可以就是不能缺网,如今出门在外最关心的就是这儿有没有 4G 网络?能不能用?速度快不快?相信大家也都会有类似的疑问:打算去美国旅游一次,回来时顺便到香港购物,不知道手头上的机器支不支持当地 4G 网络呢?现在就来教大家看懂神秘的 4G 网络参数。


4G LTE 的囧况

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目前我们使用的 4G 网络,也就是第四代移动通讯网络 LTE(Long Term Evolution,中文为长期演进技术),虽然技术上升级很大,但主要的工作流程和之前的 2G、3G 是差不多的。如上图所示,移动设备将我们输入的各类信息进行加工处理成数字信号,再通过调频调幅加载到电磁波上,与基站进行信息交换,所以人眼不可见的电磁波是整个过程中非常重要的载体。

电磁波是个很珍贵的资源,在无线通信中通常使用频率 30MHz——40GHz 之间的电磁波,它又很娇贵,容易受到干扰和影响,为解决粥少僧多的问题,各个国家和地区都会针对该资源进行规范化的管理:在我国是由工信部无线电管理局负责统一规划;美国则是由 FCC 负责管理、拍卖等。


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而 LTE 网络核心技术 OFDM(正交频分複用)本质上是将整个频带划分为无数个小信道进行传输,所以在技术和历史(2G、3G 建设时占用了部分资源)双重原因下,3GPP 只好制订了一张非常复杂的 LTE 频段。更有高人将常用的 0-4000MHz 频段绘制了一幅呕心沥血之作,可见我们正在使用的 4G 网络,其频段分布是多么复杂无规律,要想全部支持真的不是一件容易的事情。


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这也是为什么高通等通讯厂商提出“全网通和全 4G”概念,以及为何在海外售卖的机器无法支持国内 4G 网络的根本原因。例如海外机器支持的频段是 Band 1,国内运营商铺设的是 Band 3,那么机器与基站之间的交流就是鸡同鸭讲,无法沟通。


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稍微扯远一点,由于 LTE 频段的问题,加上高频的资源还算丰富,相对低频来说干扰不严重,5G 网络基本都往更高的 3.4GHz 以上研发。作为市场中首个发布 5G 调制解调器的骁龙 X50 就支持了 28GHz 的毫米波,基本上预示着将来的 5G 网络会避开已拥堵无比的低频地带。


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当然也不是说低频毫无用处,根据通信理论,对于同一个发射功率和同一个接收功率,频率越高,电磁波衰减得越快,这就会导致覆盖半径越小,也就是说低频可以获得更大的覆盖范围,这是为何运营商都很喜欢 700MHz 附近的频谱资源。美国 FCC 前不久就开放了 600MHz 的频谱拍卖,运营商将会用于 LTE 的铺设,高通就率先表示最新的骁龙 X20 LTE 调制解调器直接支持 600MHz,已发售集成在骁龙 835 身上的 X16 LTE 也确认支持。


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话不多说,既然知道了 LTE 频段多,各个国家地区运营商铺设的网络更是龙蛇混杂,为了应付这种情况最简单的方式自然是修炼内功啦,找一台支持 LTE 频段多的机器就能快刀斩乱麻,瞬间解决了。类似国内某些厂商宣传的全网通机器,大部分其实只是支持国内三大运营商铺设的 LTE 频段,只有 FDD 的 Band 1/2/3/5/8 和 TDD 的 Band 38/39/40/41,加起来也就 9 个频段,要想出外还是比较“危险”的。


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我们换一下使用骁龙 835 的台版 HTC U11 看看,在网络支持里注明了所有的 LTE 频段,支持 FDD 的 Band 1/3/4/5/7/8/12/17/20/28/32 和 TDD 的 Band 38/39/40/41 共 15 个频段,囊括了国内所有的 LTE 频段,换句话说台版的 U11 在国内使用三大运营商的 4G 网络是没问题的,但因为厂商限制没有加入电信的 CDMA,所以无法使用电信的 2、3G 而已。


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同样使用高通骁龙 835 的港版三星 Galaxy S8 在网络支持上更加丰富,直接支持国内所有的 2、3G 制式,LTE 频段也是相当给力,支持 FDD Band 1/2/3/4/5/7/8/12/13/17/18/19/20/25/26/28 和 TDD Band 38/39/40/41 共 20 个频段。这样的网络支持不仅完美支持国内的 2、3、4G 网络,出外也是毫无压力。


不得不提的载波聚合

前面已经提及了 LTE 被划分为很多很多的小频段,每个频段受制于实际情况频宽基本都是捉襟见肘,这样一来下载速度就会收到极大的限制。可这是 4G 网络啊,上下传的速度肯定要比 3G 有大提升才行,为解决这个难题,载波聚合(Carrier Aggregation,简称 CA)技术应运而生。


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载波聚合技术是传统多载波技术的发展,核心思想是把多个连续或离散频谱划分为多个成员载波(Component Carrier),允许终端在多个子频带上同时进行数据收发。简单比喻一下,就是把多根小水管合在一起组成一根大水管,让注水和抽水的速度能够加快。


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这里又不得不提及一下高通在 2013 年推出的骁龙 X5 LTE 调制解调器,除了全球首款全网通的称号外,它也是首款商用支持 LTE 载波聚合技术的调制解调器,下行速度达到了 Cat.4 的 150Mbps;后期高通更是将载波聚合带到了上行方面,集成在骁龙 820/821 身上的骁龙 X12 LTE 调制解调器上行就达到了 LTE Cat.13 的 150Mbps。


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还是以搭载骁龙 835 的台版 HTC U11 为例,网络详情里面说明最高支持 4CA 载波聚合,下行速度最高可以达到 800Mbps,上行则能达到 75Mbps。同样搭载骁龙 835 的索尼 XZ Premium 凭借 4CA 载波聚合成为全球首款下行速度达到 1Gbps 千兆速度的移动设备,高通已发布的最新骁龙 X20 LTE 调制解调器更是通过 5CA 载波聚合实现了 LTE Cat.18 1.2Gbps 的下行速度。


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一般来说支持更多频段更多载波聚合的调制解调器,在速度方面会更有优势,例如国内厂商的部分机型仅支持 3CA 载波聚合,其最高速度“只”能达到 600Mbps,相比刚才提及使用骁龙 835 的 HTC U11、索尼 XZ Premium 慢了不少,想要速度更快的消费者以后就要多个心眼看清楚了。


VoLTE & ViLTE

在一众通讯厂商的努力之下,LTE 网络的速度相对此前来说提升可谓巨大,有了高速的无线网络支撑,各种各样新颖的服务就可以提供了。其中 VoLTE(Voice over LTE),也就是基于 LTE 网络的语音方案最为大家熟悉。


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不同于此前 2、3G 的通话需要依赖传统的电路交换语音网络,VoLTE 基于 IP 多媒体子系统(IMS)网络,在 LTE 上使用为控制层面(Control plane)和语音服务的媒体层面(Media plane)特制的配置文件使语音服务作为数据流在 LTE 数据承载网络中传输,这样与通过 LTE 上网没有什么本质区别了。同时由于 VoLTE 的频宽更大,所以语音服务的音质和品质相比 2、3G 有大幅度的提升,接通速度也能有所提升。目前中国移动和中国联通都已经在部分地区推出 VoLTE 的业务,确保机器支持 VoLTE 并开通业务后即可体验新时代的语音通话了。


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正是因为 VoLTE 的存在,传统 2、3G 必须依靠的电路交换网络变得可以替代了,海外部分运营商已经逐步取消 2G 网络改为 VoLTE,国内运营商也在清退 2G 的部分频段用于建设 LTE 网络。这一趋势意味着以后 VoLTE 将会成为手机的标配,功能机都不能例外,如今双卡手机只有主卡支持 LTE,副卡仅支持 2、3G 的情况也要改善才行。高通就预见了这种潮流,其最新的骁龙 X20 LTE 为全球首款支持双卡双 VoLTE 的调制解调器,同时宣布将会通过 OTA 为大量使用骁龙调制解调器的机器进行更新支持,希望其它厂商能跟上这波节奏。


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而 VoLTE 的升级 ViLTE(Video over LTE),即基于 LTE 网络的视频方案已箭在弦上,能够提供更优秀的视频通话以及各种基于视频的服务,相信这会成为继 VoLTE 后又一发展方向。


尾巴

更好的体验 4G 网络,你需要知道的一些小知识

总结一下,想要挑选一款体验出色的 4G 机器,出色的网络支持必不可少,要点有三:首先是看支持的 LTE 频段数量,多多益善,这样才能保证无论身处何地都有信号;其次再看支持多少载波聚合,一般来说越多速度越快,确保不会被机器卡脖子;最后看看是否支持 VoLTE 等 4G 独占的特性,要是连基本的特性都没有,你还能奢望它提供更好的体验吗?

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P.S. 文中配图来源于互联网


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