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無線傳輸的理論速度是怎麼算出來的?

2018年08月08日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 2 ℃ 次

【王昌旭的回答(8票)】:

要理解這些無線協議的理論速率是怎麼計算的,還真得要有一定的通信基礎知識才行。比如以WCDMA為例,HSDPA理論速率14.4Mbps是這麼得來的:HSDPA業務協議允許最多使用15個SF=16的碼字用於HS-DSCH信道傳輸,每個SF=16的碼道可傳輸的符號是碼片速率÷16,已知WCDMA碼片速率為3.84Mchip/S,所以每個碼道可傳輸的符號數量為240個,使用16QAM調製的情況下每個符號可容納4個比特,經過編碼和速率匹配後實際編碼速率為1,所以得出HSDPA速率為:15(15個SF=16的碼道)×4(16QAM調製下每個符號可容納4個比特)×240(每個SF=16的碼道可容納240個符號)×1(編碼速率為1)=14.4Mbps。

那現在聯通宣傳的21M網絡又是怎麼得來的?那就是在原來HSDPA基礎上使用64QAM調製,64QAM調製可以讓每個符號容納的比特數增加到6個,比原先16QAM調製容納的多了1.5倍,所以是14.4Mbps×1.5=21.6Mbps,宣傳為21Mbps。

那現在聯通又在宣傳的42M網絡又是怎麼得來的?那就是應用了雙載波調製技術,允許一台手機從兩個載波中同時傳輸數據,原來一個載波最高可以傳21Mbps的速率,現在兩個載波就為42Mbps。

其他無線通信協議也有自己的計算方式,這裡就不多加闡述(因為我也不懂O(≧?≦)O)。另外那些速率都是理論上的,實際要打不少折扣,比如64QAM調製對無線信道的質量要求很高,15個碼道很少能同時用到,因為實際中一個載波不止只有一個用戶,而且單載波小區,哪怕是雙載波小區中也要預留一定的資源給CS業務,也就是語音、短信什麼的,不可能都給PS業務,也就是上網業務。

那為什麼上下行速率不一樣?因為目前還是下行的流量要多於上行的流量,所以設計的時候往往也是要求下行的速率要高於上行速率。當然,還有其他原因,比如WCDMA是自干擾系統,上行受限明顯,對用戶的上行發射功率和速率都是抑制狀態,避免對其他用戶產生干擾。換一種通俗的解釋就是,手機只要管好自己的事情就好了,不用在意其他手機,而基站不一樣,不但要管好自己覆蓋下的那麼多手機,還要和附近的基站協調好,同時手機一般都是和一個基站保持上行和下行連接,而基站是要和N部手機保持N個上行和下行連接,另外手機本身的設計,比如要求小巧省電,這就對上行功能產生了影響,手機就像是小孩子,每次搬運的東西不能太多,而基站就像是大力士,每次搬很多東西都不在話下。還有手機的發射功率要遠小於基站,這不但要求基站的接收能力要很靈敏,同時不能使用太高的調製,因為高階調製對於無線信道要求比較高,因此低階調製要比高階調製更適合上行信道,而低階調製的速率就低。總之上行和下行往往不是一回事,要分開考慮。

PS:要理解速率是怎麼算的,還得弄清楚什麼是碼片速率,什麼是碼道,調製是什麼,為什麼64QAM就比16QAM多1.5數據量,這可是可以單獨這一本書的~

標籤:-3G -4GLTE -無線電 -射頻


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