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4G-LTE 通信有那些優勢和缺陷?

2019年06月19日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 5 ℃ 次

【陳方的回答(20票)】:

  1. 無線頻譜具有排他性和有限性,所以無線頻譜需要通過行政等手段來進行合理的分配和規劃使用及管理(可以是有償使用,比如世界上大多數國家都選擇對頻譜進行拍賣,每次拍賣都可以獲利少則數億、多則數百億美元的所得,也可以是無償使用,比如中國的頻譜就是通過行政命令分配使用的,還有ISM頻段在小發射功率、小範圍的情況下在世界範圍內也是無償使用的)。

  2. 香農定理_百度百科香農定理告訴人們,想要獲得更大的容量(速率),那麼可選的手段有兩個,一個是提升信噪比,一個是提升頻譜帶寬,但是無線通信由於其應用環境的複雜性,所以要提升信噪比往往會比較難,因此使用大帶寬是一個相對來說更容易的手段,而且可以適當降低對信噪比的要求。

以上是兩個大前提。

  • 首先說優勢:高頻段的好處就是頻譜資源比較豐富,許多還沒有使用過,相對低頻段來說很「純淨」,沒有太多的干擾,比如2.5-2.69GHz,就相當純淨,這點對於無線通信很重要,可以更好的適應信噪比的需求,比如移動使用D頻段建設LTE TDD,有時候信號很差,但是由於信噪比還不錯,往往測試的速率也很可觀,這不僅是LTE大帶寬的優勢,還是因為D頻段足夠純淨。高頻段由於沒怎麼用過,因此可分配的帶寬也大,比如2.5GHz到2.69GHz多達190MHz的豐富頻譜可供使用,低頻段的話,比如800MHz/900MHz等較為優質的頻段,已經基本分配完了,目前都有商用無線通信系統佔用著。因此大帶寬可以很好的滿足LTE的需求,LTE一個完整的載波帶寬是20MHz(FDD則為上下行各20MHz),未來應用載波聚合最多可以聚合起100MHz的頻譜,要在低頻段湊齊這麼多頻譜實在太難了,所以只能往沒怎麼用過的高頻段去湊這麼多頻譜。當然,目前的載波聚合技術也允許跨頻段聚合,比如可以聚合900MHz頻段和1800MHz頻段的頻譜,可以聚合1800MHz頻段和2100MHz頻段的頻譜,但是由於跨頻段的聚合涉及到寬頻帶的處理,以及不同頻段會有不同的鏈路損耗等等,會對射頻器件和相應的軟件算法提出更高的要求,比較理想的還是同頻段的連續頻譜載波聚合。
  • 再來就是劣勢:高頻段相對低頻段來說路徑損耗和繞射能力都比較差,所以假設同樣的兩個基站,天線的方向角、增益、下傾角、發射功率等等參數都相同,那使用高頻段的基站無論是覆蓋距離還是覆蓋深度,都是不如使用低頻段的基站的,顯著的例子就是中國電信使用800MHz頻段建設其3G網絡,相對於在2010-2025MHz建設3G的中國移動和在2100MHz頻段上建設3G的中國聯通來說,中國電信的覆蓋更受用戶的好評,這和使用800MHz頻段的先天優勢是有很大的關係的。
  • 題外話:那是不是頻段越低越好呢?其實也不能這麼絕對,頻段低了,帶來優良的繞射性能和路徑損耗小這樣的能力,在網絡規劃中反而有時候會成為一個難題,因為現在的蜂窩網絡很多都是同頻組網(比如CDMA2000、WCDMA、LTE),如果工程參數設置不好(天線的方向角、下傾角等等),那基站很容易產生越區覆蓋的問題(就是覆蓋到不應該是自己覆蓋的地方),越區覆蓋會直接帶來信噪比惡化、切換失敗導致掉話等等問題,影響用戶感受。所以實際上人們希望能使用來構建商用蜂窩網絡的頻段既不要太高,也不要太低,高低適中剛剛好,然後又有豐富的頻譜可供使用。

PS:謝邀。順便聯通在1800MHz應該是1740-1755和1835-1850MHz共15MHz的FDD頻譜資源吧?最近由於實驗LTE FDD應該是又多獲得了1755-1765和1850-1860MHz共10MHz的FDD頻譜了~

【柴健翌的回答(0票)】:

越來越高當然不好,聯通是往低了走的,LTE頻率是1900/1700什麼的,具體的忘了

標籤:-通信 -TD-LTE -4GLTE


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