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频谱的故事(3) 争夺主干道

在《频谱的故事(1)从甚低频到太赫兹辐射》中,我们知道了无论是2G还是Wi-Fi,无论是5G还是微波炉都在2GHz附近频段展开。如果把频段资源看作城市道路交通,那2GHz~3GHz的区域几乎就是城市的主干道。在这个频段下,手机通讯、蓝牙、Wi-Fi、无绳电话等大量的设备并存,如何确保众多设备相安无事?如何在有限的带宽下获得最大的传输率?

主干道划线——网络制式与协议

道路上有虚线、实线、双实线来确保各行其道,在无线通讯领域,确保各行其道的是网络制式和协议。在80年代中期,模拟蜂窝移动通信系统刚投入市场之时,欧美就着手研发基于数技术的第二代通讯技术,欧洲方面希望以GSM(Global System for Mobile Communications,全球通)作为一个全球通用通讯标准,可美国方面力挺高通(Qualcomm)主导CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)技术。GSM、CDMA采用了不同技术,因此终端(手机)也划分GSM手机、CDMA手机,GSM手机无法运行在CDMA网络下,反之亦然,但技术标准完善确保了设备之间通讯不会互相干扰。

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通讯标准的分裂在3G依然继续,形成了一个以WCDMA、CDMA为主,TD-SCDMA为辅的新格局,直到4G时代分裂才趋于结束,市面不再以TDD-LTE、FDD-LTE划分手机,4G+出现进一步缩小终端间的差别。

CDMA-1

可手机不是唯一占用UHF特高频的通讯设备,随着技术的发展,蓝牙、Wi-Fi等无线技术也要占用2GHz~3GHz区域,甚至是一个微波炉也要“占用”珍贵的无线电资源,那如何确保不同产品、不同无线技术互补干扰呢。要解决这一问题首先是将无线电资源划分为授权频段与非授权频段,授权必须获得当地政府授权,比如说中国移动获得了3G牌照,意思就是中国获移动得了某些频段的授权,非授权频段属开放频道,谁都可以使用。其次是即使是运行在同一频段,不同无线标准运行的具体频率也略有差异。

车道标识——频段与频宽

从3G时代开始,我们能看见一种被称为频段的东西,如频段1(Band1)、频段2(Band2)等等。频段就是一定的频率范围,它的出现要追溯到1985年ITU制定2G标准时候,规定了GSM只能运行在900MHz、1800MHz等授权频段之上,频段就好比现实生活中车道编码,定义了所在位置,无线电能在哪个频率范围下传播。

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进入4G时代,理论传输带宽已经超过100Mbps了,要实现如此高带宽自然需要更多频段,时至今天在全球范围内用于4G通讯的频段已经超过40个了,而且4G通讯中FDD-LTE采用的是OFDMA正交频分多址技术,同一个频段下采用完全不同频率范围完成上下行,因此4G通讯占用的频段极其之多。

PIC4

另一方面每个国家、每个运营商运行4G的频段都不一样,比如说在颁发4G牌照之初中国移动共获得130MHz,分别为1880 -1900 MHz、2320-2370 MHz、2575-2635 MHz的频段资源。因此几模几频、全网通的概念也应运而生,其中后者代表了终端设备在每一个授权频道下都能正常运行。

PIC3

频段是车道编号,那频宽(频段带宽)就是车道的宽度了。如果把数据当作货物,那车道越宽,就能容纳越大的货车,每次运输的货物越多。在绝大部分时候,每个国家(通讯制式)的车道宽度都是均匀的,比如说3G最高频宽只有5MHz,提高货运量最简单方式是增加车道的宽度,因此4G最高频宽提高到了20MHz。

可频宽不是无限制增加的,要准备进一步提高货运量,在频宽不变的情况只好增加频宽数量了,也就是合并车道使用。高通X16 LTE调制解调器上就借助了载波聚合技术(Carrier Aggregation),将4个20MHz频段合并使用,实现了1Gbps的下行速度。

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文章来自:爱活网
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发表评论

全部评论 2条
  1. 匿名:

    比隔壁爱范儿防不胜防的高通基带软文强太多了

评论
从现在知道的信息来看,应该还是ARM架构,除了ARM也没什么适合移动端的新架构。
还是arm架构吗,听说弄了新架构
EVO_1438 2023/05/25
能把我拍的好看点吗
EVO_1438 2023/05/25
今年realme的声音小了很多啊
EVO_1438 2023/05/25
版权 © 2017 爱活网 Evolife.cn 科技进化生活 [沪ICP备2021031998号]
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