3G 的實際速度遠沒有達到理論速度,現在為何普及 4G,研發 5G?

是手機廠和運營商的一個大陰謀嗎? 補充:是3G網路的實際速度沒有達到理論速度,為什麼要普及4G研發5G而不是繼續發展3G 不要拿4G的網速跟3G的理論速度比.


12.9:增加了一個簡易版本的回答,希望能更加通俗易懂點。簡易版本請直接滑動到後面查看。
===================以下內容為啰嗦版本,編輯於12.7,可跳過====================
首先你要搞清楚理論速率是怎麼來的,實際應用中又有哪些原因導致速率是波動的且無法達到理論速率的。上個簡單的數學課。

  • 以WCDMA為例:實際有用帶寬為3.84MHz,配合餘弦滾降係數0.22和保護帶寬後,一個載波佔用5MHz。WCDMA是擴頻系統,大家共享一個5MHz的頻譜資源,為了盡量避免同頻干擾,所以分配資源的方式是碼分,使用OVSF碼樹作為其擴頻碼。協議規定其碼片速率為3.84Mchip/s,HSDPA中的HS-PDSCH信道(可以簡單理解為傳輸數據業務的信道)固定使用SF=16的碼字,SF=16的碼字在一棵OVSF碼樹上共有16個,其中一個需保留給公共信道(比如用於廣播、尋呼等等功能),其他15個可用於數據業務傳輸。使用SF=16的擴頻碼時,一個符號對應16個chip(碼片),已知碼片速率為3.84Mchip/s,那麼符號速率則為240ksymbol/s,3GPP R7中引入64QAM高階調製,每個符號如果使用64QAM調製後可對應6個比特,假設無線信道質量超級好,因此編碼速率為1,得出:

3.84Mchip/s÷16chip×6bit×15×1=21.6Mbps,HSDPA中調度周期為2ms,也就是每秒調度500次,這裡是理想狀態,所以假設每次都很幸運的被調度到了,每個2ms都能接收到數據且正確解調。這就是聯通宣稱的21M網速的由來。在3GPP R8協議中定義了雙載波技術,一個載波21.6M,兩個載波理論可以得到43.2M的速率,但是由於原先宣稱的是21M,所以在這裡則宣稱為42M。

上圖顯示了一棵OVSF碼樹的生成原理(實際應用中比這複雜多了),只顯示到SF=8,最後面是可以到512的,所以後面碼字可以自己腦補一下,主要是知道SF=16的碼字是16個是怎麼來的就行了,另外還要知道一個很重要的東西,那就是OVSF的特性:一個碼字被用了,那麼這個碼字的父輩和子孫輩就不能再用了,比如我使用了圖中C8,3這個碼字。那麼C1,1、C2,1、C4,2還有由C8,3產生的C16,5、C16,6等等一直到後面的C512的碼字都不能再用了,因為他們之間失去了正交。什麼是正交?簡單說就是二者相乘的和為0,比如C2,1和C2,2,相乘的和為:1×1+1×(-1)=0,所以C2,1和C2,2這兩個碼字我們就說是正交的。好了,不扯遠了,有閑心的同學自己拿筆慢慢算。

  • 那到了實際應用中呢?我們可以一個個來看,3.84Mchip/s可以認為是常數,協議規定,不變的。固定使用SF=16的擴頻碼,這個也是協議規定,不變的。那麼可變的剩下這幾個因子:即可使用的SF碼道數量、調製係數和編碼速率和調度。
  1. 可使用的碼道數量:WCDMA一個載波中,SF=16的碼字有16個,其中有一個上面已經說了要留給公共信道,所以實際可用於業務傳輸的碼字剩下15個。可是WCDMA不只要承載數據業務,也需要承載語音通話業務,所以一個5MHz的載波就需要預留一部分資源給語音業務。每個語音業務使用SF=128的擴頻碼,假設我們拿出5個SF=16用於語音業務,那麼就有40個SF=128碼字可用於語音業務,也就是可以同時提供40個WCDMA手機同時打電話(不過受限於呼吸效應,所以有可能達不到這麼多)。那麼還剩下10個SF=16碼字可用於HSDPA業務,所以上面我們算了一個載波理論峰值是21.6M,現在需要乘以2/3,大約就是14.4Mbps。當然,如果運營商設置了分層業務,或者是DC小區中,會專門拿出一個載波只承載數據業務,這個載波就可以排除語音業務佔比這個因素了。
  2. 調製係數:3GPP R7里引入了64QAM調製,這樣HSDPA業務可用的調製方式就達到了三種,其他兩種是QPSK和16QAM。調製越高階,那麼對無線信道的質量要求就越高,QPSK只是調相,16QAM開始就涉及到調幅+調相,64QAM比16QAM的星座圖更密,抗干擾能力更低,只適合在信道質量優越的時候使用。

    三種調製方式的星座圖,64QAM是最密的,同時抗干擾也是最差的。系統會根據手機上報的CQI等級來決定使用哪種調製方式給手機傳輸數據,CQI等級的具體演算法就不啰嗦了,總之和干擾水平有關,另:干擾水平≠手機信號格數。所以如果使用的是16QAM,那麼每個符號只能對應4個比特,則14.4×2/3就剩下9.6Mbps了,如果信道再差一點使用的是QPSK,每個符號只能對應2個比特,那就剩下4.8Mbps了。

  3. 編碼速率:現實中不會使用編碼速率為1的方案的,因為無線信道是變參的,面臨各種干擾,從發送方經過空氣、固體甚至是液體種種介質的傳播再到被接收端接收,往往會有大量「突變」,所以需要冗餘比特來「保護」有用比特,實現糾錯的功能。所以實際應用中,一般選用3/4、1/3、1/4等等幾種編碼速率(簡單理解就是分子為有用比特,分母為總比特),所以那些宣稱的理論速率還要乘以實際的編碼速率,比如宣稱21.6Mbps,乘以最高的3/4編碼速率,那麼最高就只是16.2Mbps了。
  4. 調度:前面提到了HSDPA中每2ms調度一次,一秒調度500次。可是目前多採用正比公平演算法(提攜先進,鼓勵後進,簡單說就是基本上同個載波下正在使用HSDPA業務的每個用戶都會在這500次里被調度到),一個載波中會根據演算法來安排哪些用戶在哪個2ms中使用多少個SF=16的碼字,也就是說這10個碼字是共享的!除非這個載波中就你一個用戶在進行HSDPA業務,否則這10個碼字還沒法完全都自己用!另外還考慮到每次調度不都是接收新的數據,比如上一次被調度到時接收的數據沒能成功解調,因此需要網路重傳上一個數據包,也就是沒法保證每秒鐘這500次調度都能成功的把數據包都解調出來,只要有一次沒能成功解調,就意味著沒法達到理論速率,所以這個因素又影響到實際的速率。
  • 通過上面這一段啰嗦的解釋,相信應該可以明白達到理論速率是一件多麼困難的事情了吧。一般實際測試中,只要HSDPA速率能達到4Mbps以上,都可以認為是正常的。上傳部分的HSUPA就不說了,嘴巴快乾了。。。有興趣的自己百度相關資料來看吧。
  • 那為什麼運營商不再挖掘現有2G/3G網路,而要升4G呢?以前自己的一些回答可以參考:
  1. HSPA+的理論速度比移動「4G」廣告里的100mbps要快,為什麼聯通還要用LTE? - 知乎用戶的回答
  2. 現在到處有wifi 通信公司推出的4G業務有什麼優勢?推出這項業務是基於什麼樣的考慮? - 知乎用戶的回答

5G?ITU、3GPP這些國際通信組織現在都還說不清楚5G將會是個什麼東西,怎麼三星公司就做出5G來了?1Gbps在LTE-Advanced階段通過載波聚合和MIMO就可以達到了啊。
另:上文中如有錯誤或者疏漏的地方,還麻煩路過的高手指正以便及時修改。
==================以下內容編輯於12.08,為啰嗦版本補充內容====================
隔了一天,沒想到這麼多人關注,那就多補充點內容吧:

  • 上文中,我們提到干擾一詞,那究竟怎麼來的干擾?為什麼干擾會影響到速率?我們都希望信號好,這是不是意味著基站越多、越密越好?我們可以來看一張圖(高能預警:密集恐懼症者慎入):

    圖中所展示的是某個區域內的WCDMA站點分布情況(該區域大約長7KM,寬4KM),藍色的代表室外站點,紅色的則為室分系統。站點這麼密,信號一定很好吧?確實,接收功率都挺不錯的(也就是體現在手機上的信號格數)。但是由於WCDMA是同頻組網系統,比如每個基站的每個小區都使用2140-2145MHz這5MHz的頻譜來發送信號,這5MHz的頻譜我們就稱為一個載波,如果是DC小區,那麼就是一個小區里使用了10MHz的頻譜,我們就叫做雙載波。5MHz也好,10MHz也好,同個載波或者說同個小區下的用戶都共享這個頻譜,而分配資源的方式就是擴頻碼,也就是上文所說的OVSF碼樹,當然,時間上的調度也是一種分配資源的手段,HSDPA里就是時間+擴頻碼的資源調度。每個基站都是用同樣的頻率,即使使用多種手段來降低同頻干擾的影響(比如不同的小區分配給不同的擾碼),但是由於多徑傳播時延+上擾碼的非理想正交,導致小區和小區間的同頻干擾無法完美的濾除,進而相鄰的同頻小區間形成了干擾。

    我們可以放大來看,圖中的那個基站的三個扇區和附近基站的覆蓋範圍其實是有一部分重疊的,在重疊的那部分區域實際上就是干擾來干擾去的,干擾來干擾去就影響到了信道質量,從而無法使用高階調製和高效率編碼,進而降低了速率。當然,我上面舉的這個例子只是說明了WCDMA網路中一種常見的下行干擾情況,實際中會有網路優化人員進行RF優化或者降低導頻功率等等操作來降低基站和基站間重疊區域的干擾。所以我們不是說希望站點越密越好,我們更多希望頻譜越多越好,這樣同樣的覆蓋面積下可以配置更多載波,具備更多容量。只是說在頻譜資源不豐富的情況下,就只能是縮小每個基站的覆蓋範圍,以基站數量換取容量。所以上面才會說「信道質量≠手機上顯示的信號格數」。所以在如今同頻組網大行其道的情況下,使用3G、LTE的用戶其實不必去糾結信號幾格幾格,更多的應該關注信噪比,只要信噪比夠好,除非手機完全收不到信號了,否則還是可以保證業務的順利進行,甚至還會有不錯的速率。

  • 這裡有個小常識:使用iPhone的用戶且系統在IOS6以上的(低於這個的IOS系統我沒試過),可以打開撥號鍵盤,輸入*3001#12345#*,然後撥號,會進入工程模式。如果是使用WCDMA網路,可以點擊進入UMTS cell environment-Neighbor cells-UMTS Set-0,裡面有一項Energy per Chip就是信噪比,值一般在0到-24dB之間,值越大越好。使用LTE的用戶進入LTE相關選項里一樣可以看到當前使用的一些網路參數情況。
  • 其實對於WCDMA網路來說還有一個重要的干擾就是上行干擾,上行干擾過大,就會導致整個小區容量的縮小。上行干擾就是來自手機和手機間的干擾,因為不只是基站用的同一個頻率來通信,手機和手機之間也是用的同一個頻率來和基站通信,但是區分不同的手機也是使用非嚴格正交的擾碼,加上多徑傳播,到基站時未能完美的把每個手機的信號都濾除出來,所以就造成了干擾,這叫做「自干擾」。
  • 注釋:小區、扇區、基站還有載波的概念要分清楚。扇區指的是地理環境意義下的,比如圖中的那一個個扇形的圖案就是指的扇區,物理上可以是一面定向天線所覆蓋的地方我們就稱為一個扇區。小區則是一種邏輯上的概念,小區就像是由RRU+天線這樣的設備組合發射出的電磁波所形成的,小區中會有一個或者多個載波,簡單理解就像是現實中的住宅小區一樣,住在這片住宅小區里的住戶共享著這個小區的所有資源,比如綠化、遊樂設施、籃球場等等,而載波數量的多少,就意味著這個小區的資源有多豐富。大多數的小區由一個扇區進行覆蓋,也有可能會有多個扇區形成一個小區。基站則是扇區+載波+小區的邏輯+物理設備的集合,比如圖中的那個三個扇區就組成了一個基站。

越扯越多,先這樣,還有新的問題和時間再來繼續扯吧。
===========================以下為簡易版本===============================
該版本省去了許多不必要的理論和細節,就以通俗的語言來大概的講講。以WCDMA為例:

假設我們考慮一個最簡單的情況,一個地區里就一個基站,這個基站就一個小區,一個小區里就一個扇區、一個載波,那麼這個基站的覆蓋範圍內的總速率就是21M。又假設有A、B、C、D、E、F六個用戶在這個扇區里使用上網業務,那麼實際上這個速率就是共享的,大家都沒法達到峰值速率。同時靠近基站的A、B手機信噪比會比較好(用綠色標出),因此獲得高階調製、高編碼速率和調度的機會比其他的手機多,所以速率也會比遠離基站的C、D、E、F的手機要更高。如果其中有用戶在打電話,那麼一樣是會佔用帶寬,比如說B、C、D、E、F這五個用戶都在打電話,就A在上網,那麼A的速率即使信噪比再好,也達不到理論的速率。不過如果是使用電信3G或者LTE的用戶則可以不用考慮打電話佔用的帶寬這個因素帶來的影響。因為電信的3G,也就是EVDO網路只承載上網業務,不承載語音業務,而LTE目前不承載語音業務。

一般基站會有多個扇區,這裡我們假設每個扇區配置一個小區,每個小區配置一個載波,那麼這個基站理論的最大速率就有21×3=63Mbps。如果每個小區配置雙載波,那麼就有42×3=126M,三載波則為63×3=186M,三載波是聯通目前合法頻譜所能擴充到的最高載波數。要注意的是這裡指的是基站的總速率,實際上很多手機至多只支持雙載波技術(DC-HSPA+)。

我們再假設一種最簡單的情況,基站A下只有一個用戶A。因為基站A和基站B使用相同的頻率,因此由於相鄰基站的同頻干擾,這個用戶的信噪比太差,那麼也遠達不到理論的速率。
簡易版本的內容適用於同頻組網的系統,包括CDMA2000、LTE。


首先,不管3G,4G,只要是無線傳輸,總是難以達到設計最大速度的。
這個答案不講具體的傳輸技術演進,只討論蜂窩小區的一些固有特點,已經最大速度難以達到的原因。

一天不見, @ranger 寫了一個長答案啊,不過他這個答案是鏈路級的觀點,我準備寫一個系統級的解讀。

首先,我們引入小區的概念,很多人應該懂的。
下面的黑點代表基站,紅點代表用戶。

必須要指出,我們說的系統最大速度,一般是一個小區能達到的最大吞吐量,是一個共享速度,就算在最理想情況下,用戶平均吞吐量也會隨著用戶數目的增加而不斷的下降,影響體驗。
(這應該是大家感覺遠沒有達到理論速度的關鍵)

要提高平均吞吐量,有很多方法,比如提高帶寬

還有一個效果非常好的方法,縮小小區半徑,這樣每個小區裡面的用戶數目也就少了,平均速率也就上去了。

然而,增加小區數目意味著增加站點,很多時候,增加站點是一件很麻煩的事情,你要面對硬體投資,民眾抗議等等。

這時候,有人想出了扇區結構,簡單的說,就是利用定向天線將原來的小區一分為三(也有其他數目),如下圖:

紅色表示天線的指向,黑色表示新生成的小區,這樣,如果原來小區內有三十個均勻分布的用戶,現在則是每個小區內有10個用戶,每個用戶的平均速率有望提高三倍。

現代通信系統的演進,一方面是帶寬提升,傳輸技術,編碼技術升級;另外一方面則是小區的不斷縮小。


其實,按照電磁波的傳播性質,圓形的小區更符合邏輯,然而,我們在討論是通常用六邊形的結構,這是因為六邊形可無限複製,以布滿整個平面,像這樣:

或者更多:

一直延伸,所以,我們的通信系統叫做蜂窩(CELL)行動電話

重點來了,在這種架構下,各個位置的用戶體驗是會存在巨大差異的,以下示意圖:

其中,深紅色表示信道質量最好的小區,而深藍色表示信道質量最差的小區。

這就是說,如果你在紅色區域,且剛好沒人和你搶帶寬,那麼你是有極大可能享受到最大設計速度,而如果你在深藍色的區域,就算是獨佔了一個小區,你的傳輸速度也不會太高。

以上是理想環境的信道質量示意,如果考慮各種建築物等造成的陰影,情況會變得更糟:

由於小區各個區域的不同信道狀況,一般用兩個指標來衡量系統級的性能:
小區平均吞吐量,以及用戶速率CDF曲線。

以下是一張典型的CDF曲線,忽略原來的圖注,我們假設這就代表了用戶速率CDF:

(嗯,CDF大家應該都懂的)

用戶速率的CDF圖像實際能同時反映用戶的平均吞吐量和公平性,以上面的綠,藍,紅三個曲線為例:綠色和藍色有較好的公平性,而紅色和藍色有較高的平均吞吐速率。


而如果我們的CDF曲線是那根黃線(其實很多時候就是這種情況),那麼,雖然這個系統有標稱的高吞吐量,但是如果你屬於信號質量較差的10%用戶,那你的體驗甚至是不如大多數綠線用戶。

還比較亂,待補充,待完善...


問題問得不對,應該是這樣的:
明明人家都發展到4G甚至5G的技術了,為什麼我們還在推廣3G,就算你投入再多,你能和人家4G,5G的網速比嗎?

用馬克思的話來說就是:你資本主義沒有發展到一定階段,怎麼發展社會主義?

噢,不對,這種說法不太好,換一種:

你原始社會還沒發展充分,怎麼發展資本主義制度?
(樓主有成為馬克思的潛質。。。。。)

但現實是:亞馬遜里的原始部落如果願意(就算不願意也即將)成為資本主義社會,他們很快就可以實現,根本不需要去充分發展原始社會、封建社會這些落後的社會制度。
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3G的實際速度達到理論速度是什麼概念?
是投入足夠多的基站,是投入錢;達不到理論速度的原因不是技術,而是錢。

所以,我有沒有說明白?
4G技術不只代表更快的速度,同時也代表了更高的投入產出比。(是不是應該叫產出投入比更合適!?!)


你是買輛馬車專心研究讓馬飆到極速,還是直接買輛車?

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唉,我不解釋就有人不願意自己多思考一下。
我回答的那句話意思就是,當你覺得目前的東西夠用的時候,就必須開始研發下一代的技術,哪怕現在你覺得根本用不著。現在你覺得可能4G速度到頂了就已經完全足夠了,但是未來的通信設備一出,4G速度就有點緊張了。往前看也是如此,3G推出的時候也是很多人覺得沒啥用,現在大家用慣了3G再退回去用2G網刷微博試試?載入圖片慢不死你,特別是GIF動圖,更別談視頻。

信息爆炸信息爆炸大家都會說,具體到問題的時候大家都忘了,信息量一增加,傳播的時候自然要更寬的帶寬,未來誰都說不準會出現什麼東西,在線視頻現在當然沒問題了,未來要是在線播藍光呢?甚至直接全息呢?別說流量不夠用,用的人多了價格自然就降下來了。

底下評論有人說我會買輛車,但是我不會買輛動車?你網購過么?送快遞還一堆用飛機的呢,這你都還有時候抱怨太慢了。用著高速的服務你卻說用不著發展新科技,想的挺美啊。


題主讓我想起了半年前一個知友,在每個跟中國工業有關的問題下面死黑TDSCDMA。
的確是陰謀,像大家說的一樣沒新東西怎麼來錢?但根據目前掌握的全球數據來看,4G商用並沒有給大多數運營商帶來顯著收入上升,甚至給了互聯網企業架空運營商提供了物理管道,所以有所謂的增量(流量)不增收(總營收)的說法。現在更是有分析師和領先廠商在擔憂到了2020年可能很多運營商會面對入不敷出的局面(TCO大於revenue)。
大家體會一下


理論速度永遠是理論速度,正因為達不到才被稱為理論速度啊!你知道計算理論速度的時候有多少因素被忽略,有多少參數被理想化么?到了4G,甚至到了5G,連實際速度都可以把3G的理論速度虐出翔來,你說,你用不用???你看著我的眼睛真誠地說,你用不用???

補充: 題主對題目進行了補充,所以。。。

題主,一種技術在被開發的時候,儘管已經很努力地去模擬實際使用環境,但是,影響因素千千萬,不可能全部考慮,所以可以說都是在理想化環境下測出的理論值,其實就是理想值啊,理想和現實的區別你懂得吧?這個時候,如果要進一步發展固有的技術,也就是優化而已,有時候優化一種技術所達到的效果和付出的時間金錢比遠遠不及開發一種新的技術來得快很准,而且,從市場角度來說,新的技術比優化了的老技術更好騙錢不是么? 話說回來,你還真別以為他們沒有這麼干!稍安勿躁,稍後放圖。。而且,像上面說的,即使你一步步優化,也只會接近理論值而已,達到是不可能的。所以。。。

另外,我想說的是,誰告訴你用的就是4G了?誰說的他們沒有繼續發展3G了?其實,你現在所謂的4G有好些技術只是3G和4G的過度而已,真正的4G指的是LTE_Advanced (LTE-A)。LTE也不是4G,只是市場化的產物而已,那麼問題來了,你說我是在騙你怎麼辦。。。上圖

所以,如果題主你指的是LET的話,那麼題主,不好意思,你被騙了。。。不知道題主看到 「due to marketing pressures 」的時候有沒有滿眼淚光。。。

來個乾貨吧,不過此圖禁止任何形式的轉載和盜用!!!!

目前為止三星是世界上5G最高速度的保持者(又查了下,其他公司也有做出來,愛立信在6月份做出來了5Gbps,三星10月份就破了它的記錄),在28GHz下做到了靜止狀態下7.5Gbps,100Kmph移動狀態下1.2Gbps,韓國號稱2020年用上5G,我看懸,因為這個項目是我們在做(和三星的那個兩碼事兒),但是我看大家每天都挺悠閑的。。。


誰說3G的速度沒達到?
因為3G速度沒達到所以在3G上弔死,這是誰的主意?


理論上的最高網路傳輸速率是達不到的。因為在測試的時候使用的是理想化條件,在實際部署中是不具備這些條件的。

打個比方,汽車公司研發出一款車,在賽車場上進行測試,經測試該車的最高速度平均達到了320公里/每小時的水平。

好,現在你買了這台車了,你能在大馬路上把它開上320公里/每小時嗎?答案顯而易見,你沒法開到這個速度,因為根本不具備開到這個速度的條件。

但這並不影響汽車公司去研發下一代的汽車,對吧?

不過題主問到了為啥現在要普及4G的問題。這個可以解答一下。

咱們來看看,你在購買運營商的網路服務時,是否聽到過這幾個名詞:WCDMA,TD-SCDMA,CDMA2000。這三個名詞代表了三家運營商使用的不同網路制式,聯通使用的WCDMA,電信使用的CDMA2000,移動是TD-SCDMA。

CDMA,也叫碼分多址,是一種數字通信技術。具體的技術內容沒必要說明白了,題主你只需知道:3G網路依靠的就是這一項技術。從這一基礎技術,發展出來的WCDMA,TD-SCDMA,CDMA2000等制式標準,是三大主流的無線介面標準。其中TD-SCDMA是中國自主制定的3g無線通信標準,由於TD-SCDMA研究開始的比WCDMA和CDMA2000的時間要晚,所以技術上還未臻成熟。

雖說是「三大主流的無線介面標準」,但這三個標準的網路傳輸速率是有區別的,且看三個標準的碼片速率區別

WCDMA:3.84Mcps | TD-SCDMA:1.28Mcps | CDMA2000:1.2288Mcps

雖然題主你可能並不知道碼片速率這個詞的意思,沒關係,你只需要能體會到「WCDMA是最快的」這個意思就夠了。也就是說,使用WCDMA技術的聯通公司,他們提供的3g網路質量是最好的,速度是快的。其他兩家運營商的,網路質量就相對要沒這麼好了。

為啥三家運營商不都使用WCDMA技術,而是移動使用了TD-SCDMA、電信使用了CDMA2000呢?請注意了,搞通信是需要牌照的,這個牌照是誰發的呢?那當然是國家啦。且看新聞:

國務院總理溫家寶2008年12月31日主持召開國務院常務會議,同意啟動第三代移動通信牌照發放工作。會議指出,TD-SCDMA作為第三代移動通信國際標準,是中國科技自主創新的重要標誌,國家將繼續支持研發、產業化和應用推廣。發放第三代移動通信牌照對於拉動內需,優化電信市場競爭結構,促進TD-SCDMA產業鏈成熟,具有重要作用。

……

根據電信業重組方案,3G牌照的發放方式是:中國移動獲得TD-SCDMA牌照,新中國電信獲得CDMA2000牌照,新中國聯通獲得WCDMA牌照。電信企業改革重組工作基本完成,已具備發放第三代移動通信TD-SCDMA和WCDMA、CDMA2000牌照的條件。會議同意工業和信息化部按照程序,啟動牌照發放工作。

這段新聞看明白了嗎。沒事,通俗地解釋一下:就是WCDMA很好,CDMA2000也很好,不過這都是外國佬搞出來的,對於我們自主創新,制定的TD-SCDMA標準,我們也要好好地扶持嘛。那麼另外呢,移動你看看你的兩個小老弟,都快吃不上飯了,那你這次搞3g就做點貢獻,推進我國的電信事業發展吧。那聯通呢,我看你都快沒啥地盤了,你就拿WCDMA吧。

好的,現在題主你明白為啥要普及4g了嗎?雖然說,隨著技術發展,4g肯定是會被普及的。但是國內的4g貌似普及得有點迅猛,而且特別是移動推4g推得最猛。

為啥,因為移動在3g時代實在是憋屈啊,要幫忙「推動我國電信事業的發展」啊,因為「市場競爭結構被優化了」啊,那你說在4g時代來臨的時候,他能不急著上馬么。

聯通電信一看你移動推動4g的動作這麼大,咱倆要是慢了一步,湯都喝不上一口啊,所以緊跟著移動的步伐。

好了。這樣應該能跟題主解釋清楚了吧。那題主不妨點個贊……?


相信問這個問題的人應該並非通信專業,我姑且把問題說簡單形象一點:

註:先不提最近熱門的空分復用(MIMO技術),會把題主搞亂。

一般而言空間中有一項緊俏資源就叫頻譜資源。為什麼說緊俏呢?因為一個頻譜範圍只要有人在使用,其他人就無法使用了(嚴格地說是在一定覆蓋範圍內無法使用),只能用另一個段不重疊的頻譜傳輸信息。

這裡就涉及到一個資源利用率的問題。根據香農公式和信噪比,可以計算出一段頻譜最大的數據速率(天花板,技術技術再牛逼都無法超越),但香農公式只給了結論沒給方法,許多輩科學家研究來研究去就是想盡辦法逼近香農理論極限。這也就是你看到的所謂2g 3g 4g等技術的來源。

以上的內容換句話說,一個頻段就好像村裡的一台電話,大家只能輪流用,如果村裡人說話磕磕巴巴特別慢,那這個村子對外溝通就特別費勁。如果大家都說話流利,那就大家都快。雖然電話的理論速率每個個體都實現不了(因為個體不能一直佔用電話)。

那你會繼續問,為什麼大家不開發其它頻率呢?這就有另一個限制了,首先特別低的載波頻率也無法實現高速度,這就給適用頻譜標了一個下限。而越高的頻率,其繞過障礙物的能力就越差,這就使得覆蓋範圍大大受限,因此我們也無法用特別高的頻率。目前來說1GHz到6GHz是比較適合的範圍,而3GHz以上實際上範圍已經很小,只能用於WiFi這類小範圍通信,因此留給手機業務的頻譜就更少了。另外各地對頻譜資源法律法規的限制,導致實際上可用頻譜更少,增加利用率可說是目前唯一的辦法。

題主說的繼續大力發展3G,提高3G實際速度的方法不是沒有。那就是建更多的基站,但將每個基站的功率調低減少覆蓋範圍。這樣可以緩解頻譜爭用的現象,但成本奇高無比。最關鍵的是會多很多礙眼的天線,玻璃心們又會因為看到天線覺得自己被輻射很受傷(實際上天線越密的地方反而越不危險,因為它們的功率低,而方圓百里只有一個天線,我建議你不要站在它前面)。

所以推4g 5g什麼的,是真的會提高你上網體驗的,特別是高峰時段更明顯。

不過陰謀論的話,你也可以說,你只是上網看小說,不需要那麼快的速度,供應商推一些我不需要的技術是騙我錢。從這個角度看,我們的科技界一直在騙錢了。。罪孽深重啊。。。


為什麼電動自行車遠沒達到理論速度,人們出行卻選擇開摩托或者坐汽車?


對研發者來說:
當一項技術被推廣的時候,它就已經過時了。
當一項技術普及的時候,它就已經遠遠過時了。


工程角度上,新建網的成本比現網擴容升級要稍微低那麼一點點,速度也更快。因為現網割接擴容都需要在話務量低的半夜做。在農曆新年前我們苦逼的通信工程師連續夜班半個月的時候也不是沒有出現過。4G相對3G網路結構也更簡單,維護起來也更加方便。


樓上在說理論,我說點實際的。
從需求上來說,3G網路下行先不說,DC理論42Mbps還算夠看,還有3C的63M理論速度。
上行就完全不夠看了:HSUPA,一個載波5.7Mpbs理論速率。題主算算,如果你公司需要做穩定的視頻監控業務,這麼點上行怎麼夠用。舉個栗子:
今年剛折騰的電子駕考,一輛駕考車輛2路攝像頭300+kbps碼率,同時最高20輛車在考試。做市場的給簽了個3G,真是把人往死里折騰。
還有個政府部門的合同,需求1080P視頻即時上傳,因目標區域沒有4G覆蓋,沒簽成。
樓主算算這到速度上限了沒。
================================暫時寫到這,想到再寫。


這不就遠超 3G 速度了嘛,所以看起來 4G 是有用的。
聯通 3G 標稱 40+Mbps,現在到了 20~30Mbps,再提升空間不大了;
為啥不弄個 4G 直接提升到 50Mbps 以上呢?
北京聯通,五分鐘前測的。


誰在綁架中國4G政策?http://www.ftchinese.com/story/001055485?full=y(北京郵電大學經濟管理學院教授 闞凱力 為英國《金融時報》中文網撰稿),看來又是政治家搞的


我的聯通號,每月流量500Mb,3G理論速度為42Mbps,4G理論速度為100Mbps
那麼問題來了:3G幾秒可以用光一個月流量?4G又是幾秒?。。。


17世紀西方封建社會還沒有發展到頂峰,為什麼要進入資本主義社會呢?

舊的技術無論怎麼優化,也會遇到瓶頸,除非優化經驗能夠套用在新一代技術中,否則就是徒勞。


誰在綁架中國4G政策?

北京郵電大學經濟管理學院教授 闞凱力

2009年中國正式發放3G牌照以來,儘管在開始階段受到了應用不足的困擾,但是隨著智能手機的迅速推廣,3G移動通信也開始在中國得到了飛速的發展。就在消費者以及市場逐步接受並廣泛應用該技術之際,4G通信標準以及產業布局的「戰爭」已於去年底正式打響。中國工業和信息化部(工信部)向三大運營商(中國移動、中國聯通、中國電信)發放了移動4G牌照,制式為TD-LTE。

消費者一邊享受著4G帶來的全新上網體驗,一邊卻要承擔著超出承受範圍以外的資費。他們不禁要問自己,我們真的需要4G嗎?現有3G網路已經滿足絕大部分用戶實際需求的同時,中國工信部力推4G有怎樣的政策初衷?中國移動在4G布局中處處爭先的行為,是否存在利用4G意圖扳回3G上巨大劣勢的意圖?如是,就會引出一個更深層次的問題,即4G背後隱藏的巨大企業利益如何能凌駕於中國電信戰略之上?

筆者認為,當初中移動被迫接受TD-SCDMA牌照本身就是政治需要,這猶如「皇帝的新衣」;以中國目前的3G使用狀況,推出4G是完全不必要的,強令三大電信運營商都上TD-LTE技術標準的4G,更是錯誤的,難逃「遮羞布」之嫌。

什麼是3G、4G?

3G是第三代移動通信技術的簡稱,其數據業務的傳輸速率一般在Mbps量級。3G有三種技術標準:由歐洲起源的WCDMA(全球三分之二以上的國家採用,包括中國聯通),美國高通公司推出的CDMA2000(全球少數國家採用,包括中國電信),以及中國推出的TD-SCDMA(僅有中國移動採用)。

4G是第四代無線移動通信的簡稱。一般又把它稱為LTE技術。其數據傳輸速度有了較大的提高,可以達到幾十Mbps量級。4G有FDD和TDD兩種制式。目前,全球絕大部分4G運營商採用FDD-LTE(即FD-LTE)制式,擁有95%以上的用戶。世界上只有少數運營商採用TDD-LTE(即TD-LTE)制式。截止到去年年底,世界上使用TD-LTE的用戶不到5%。

中國TD-SCDMA錯誤決策的惡果

2006年以來,中國在3G技術標準方面大力推動TD-SCDMA,按照當時的宣傳口徑,主要是為了扶植中國的「自主知識產權」。但是,TD-SCDMA的來源根本不是大唐電信集團(前電信科學技術研究院)的研發,而是來源於德國西門子公司。當時,在爭奪歐洲3G標準中,西門子敗給了愛立信、諾基亞、阿爾卡特等公司主推的WCDMA,其技術全盤「報廢」,於是作為一個「順水人情」送給了中國。而中國在2000年初則把這一技術申請為第三個3G國際標準,同時在國內卻把它宣傳為「自主創新」的典型。實際上,大唐電信在TD-SCDMA上的「自主知識產權」,除了基本上不能使用的「智能天線」以外,幾乎一無所有。此後,華為公司在TD-SCDMA的合作上沒有選擇大唐,而捨近求遠選擇了西門子,就是明證。

鑒於TD-SCDMA既不是國際主流標準,技術上也不成熟,更談不上什麼「自主知識產權」。在2000年底,當時的信息產業部吳基傳部長就曾明確表示,儘管中國已經把TD-SCDMA申請為國際3G標準,但這絕不意味著它就是中國的國家標準。換句話說,中國日後即使推廣3G,也未必會用TD-SCDMA,而是會首先考慮國際主流標準。

但是,隨著2006年中國召開的「全國科學技術大會」,「創新型國家」成為了全國的奮鬥目標。於是,號稱「自主研發」並擁有「自主知識產權」的TD-SCDMA,儘管遭到中國電信運營商全體一致的強烈反對,還是得到了中國最高層領導的全力支持。2008年4月1日,上任伊始的工信部部長李毅中,就宣布TD-SCDMA於北京奧運會期間「試商用」。被稱為「一家獨大」的中國移動,則被委以TD-SCDMA的「重任」,在中央最高層的強大壓力下,該公司最終也只得被迫接受。

此後的幾年裡,儘管中國移動作出了種種努力,但是因為TD-SCDMA的技術缺陷,且缺乏規模經濟性,設備昂貴、終端應用(手機)種類貧乏,更沒有國際漫遊,使中國移動的3G網路質量奇差,基本上無法使用。去年上半年,中國移動投訴微信造成其網路阻塞,而聯通卻選擇與微信合作,就是因為中國移動的數據業務不能夠使用其3G網路,不得不使用屬於2G的GSM網路上的GPRS。

在這種情況下,儘管中國移動已經在TD-SCDMA上投入了上萬億的資金,但是其唯一可能的出路,就是徹底放棄TD-SCDMA,儘快在4G/LTE的「下一代移動通信」中尋找出路。

強推4G 是企業利益綁架了國家政策

4G對3G的優勢,主要在於其數據傳輸速度高、容量大,而且世界各個採用4G的電信運營商,也無不是利用這一特點來滿足巨大市場需求。例如,美國首先推出4G網路,其用戶數量也佔全球絕大部分。這是因為,美國的絕大部分居民住所分散(獨立房屋),很少有中國這樣集中的高層公寓和小區,所以不但光纖入戶的難度大、成本高,而且因為電話線很長,上面的ADSL網速也很低。即使在著名的矽谷中心地區,也只有幾百Kbps,低於中國一個數量級。鑒於其固網寬頻不發達,所以大多數用戶寬頻上網依賴3G,佔全部數據流量的一半以上。由此,導致美國的3G網路在全世界最早達到飽和,運營商只得推出4G。即使如此,最近有外媒報道,美國推出4G業務才三年,隨著寬頻業務中視頻內容的迅速增加,其4G網路也臨近飽和,網速比初期有了明顯的下降。(歐洲和日本、韓國推出4G,也是因為其部分地區的3G網路日趨飽和。)

但是,中國的情況與美國本質不同。與美國相比,中國是固網寬頻非常發達的國家。不但在電話線上載入的ADSL普遍達到了2M、4M、8Mbps的網速,而且在一二線城市,光纖入戶也開始全面普及,最低網速為10Mbps以上。因此,中國數據業務流量的90%以上,是通過固網寬頻和上面的WiFi無線區域網傳輸的,運營商的移動網路所佔份額很小。

同時,中國的3G商用較晚(2009年)。目前,中國聯通、中國電信的3G網路,在全國的絕大部分地區,其利用率不足一半。即使在一線城市用戶集中的「熱點」地區,通過3G網路的升級(如HSPA+),其網速可以達到42Mbps,與4G已經沒有太大區別。因此,中國用戶對於3G的網速和服務,還有很大發展潛力,用戶在總體上也是滿意的。例如,在各種媒體和互聯網上,都未曾出現過用戶對3G網速「吐槽」的現象。

在這種情況下,中國聯通和中國電信的3G網路仍有必要進一步發展其業務和用戶,且逐步回收此前的投資。因此,他們理所當然地堅決反對立即推廣4G。但是,為了中國國資委下屬、全世界規模最大、賺錢最多的國有企業——中國移動的利益,在中國沒有市場需求的情況下,4G還是被強行推出。不僅中國移動要上4G,而且還強令中國聯通和中國電信也必須立即推廣4G。可以說,這次中國移動的企業利益是完全綁架了中國的國家電信政策。

中國4G採用TD-LTE 是政治需要

如前所述,公認的4G國際主流標準是FD-LTE。採用主流標準的好處很多,不但技術成熟,具有規模經濟性,使設備和手機都更便宜,而且具有良好的國際漫遊能力。考慮到中國目前每年的出境人口達到一億以上,同時世界各國人士每年到中國的人數也在迅速增加,這一點尤其重要。

還有一點值得注意的是,中國華為等電信設備製造企業,已經是全球最主要的FD-LTE設備供貨商之一,而TCL等公司在全球已經供應了大量的FD-LTE 4G手機。據業內人士統計,中國在FD-LTE技術上的知識產權,已經達到了20%以上。但是另一方面,無論LTE技術的射頻部分,還是基帶制式,都與3G根本不同,使得LTE與3G技術不存在銜接性。因此,大唐等國內企業在TD-LTE技術上也基本上沒有任何知識產權。近年來,大唐或相關部門在這方面沒有任何宣傳報道,就是明證。

此外,即使是為了照顧中國此前對於無線頻率的分配方案,至多也只應該允許中國移動採用TD-LTE。但是,中國聯通和中國電信的頻率,都已經按照頻分(FD)的方式分配了,卻仍然強令它們採用TD-LTE制式,這就完全沒有道理了。

那麼,既然TD-LTE,一不是主流標準,二沒有知識產權,三與頻率分配無關,為什麼有關部門還要強行規定,必須採用TD-LTE,尤其是強令技術上完全不合理的聯通和電信也採用TD-LTE?唯一合理的解釋就是,為了掩蓋多年前在TD-SCDMA上的決策錯誤。

我們已經看到,自2008年以來,有關部門明明知道TD-SCDMA的效果「慘不忍睹」,但是為了維護決策者的「一貫正確」形象,官方數字卻始終宣稱TD-SCDMA用戶佔3G總用戶數量的「一半以上」。實際上,任何明眼人只要考察一下自己周圍的使用情況,就一清二楚了。

但是,也正是這種諱疾忌醫、「報喜不報憂」的作法,使這些部門就像《木偶奇遇記》中的皮諾曹一樣,越來越陷入了自己先前謊言的陷阱而不能自拔。近年來,他們就完全不顧基本的科學事實,宣揚「TD-LTE是TD-SCDMA的自然延伸」這又一謊言,企圖在廣大不明真相的群眾中維持「TD-SCDMA英明決策」的假象。或者說,強令採用TD-LTE制式的選擇,完全是這些人為了維護自己既得利益的政治需要。

4G政策應尊重市場的選擇

中共十八屆三中全會明確指出,在國民經濟中,必須發揮市場的決定性作用。而政府作用更好發揮的基本前提就是必須尊重市場經濟規律,並在此基礎上,儘可能通過市場競爭決策。由此,我們可以引出一個值得深思的問題:到底是技術為市場服務,還是市場為技術服務?毫無疑問,電信業正常的產業價值鏈應該是:消費者在市場上有需求,運營商為市場服務,設備製造商為運營商服務,技術研發則為設備製造商服務。

但是,從中國推行TD-SCDMA的過程已經可以清楚地看出,這些錯誤決定的根本原因,就是違背了最起碼的市場經濟規律,甚至完全是因為政治上的需要。在力推TD-SCDMA的過程中,其產業價值鏈完全倒置為:設備製造商為技術研發服務,運營商為設備製造商服務,消費者和市場為運營商服務。雖然前兩個環節可以通過行政命令和政治壓力在國有企業實現,但是最後一個環節中的消費者和市場,行政命令是無效的。因此,無論中國移動從2008年到現在如何努力,其經營效果都必然「慘不忍睹」,上萬億的國有資產,不可避免地「打了水漂」。僅從這點看,中移動被迫接受TD-SCDMA牌照是百分之百的政治需要,這猶如「皇帝的新衣」。中國政府大力扶持自主3G標準的決定是錯誤,應追究相關責任人的政治責任。

至於去年底強行推出的TD-LTE,不僅缺乏明顯的市場需求,而且其網路優化也尚需時日。尤其在3G網速基本滿足市場需求的條件下,即使是4G網速的優勢本身,也已經成為推廣其應用的一把「雙刃劍」。一方面,4G的網速優勢並不突出,未必帶來良好的用戶體驗;另一方面,對於網速具有較高要求的視頻內容,用戶卻難以適應其流量消耗速度,並進一步反映為消費者對4G資費的不滿。 「4G挺美,但真用不起」,這些媒體和網路上對於4G資費的種種調侃,就是這種情緒的集中反映。更重要的是,聯通和電信在重重高壓下被迫上馬TD-LTE,不過是為了滿足有關部門的要求,以此換取FD-LTE牌照的儘早發放。所以,他們對於TD-LTE的推廣,實質上是做給政府部門的姿態而已。在這種情況下,可以預料,中國的4G之旅將絕非坦途。

更為重要的是,中國的電信運營商,無論是3G還是4G,都是國有資產,任何投資或者收益都屬於全體人民。這些網路所耗費的動輒上萬億投資,與實現全民公費醫療所需要的1600億元相比較,其資金應該投向何處,其道理已經不言自明。數年前強行推動TD-SCDMA,已經造成了人民財產的巨額損失;而這次強令推廣TD-LTE,更是很可能造成更加巨大的損失。如是,擺在中國決策者面前的一個嚴肅問題就是,中國的4G政策該如何向所有資金的提供者——普通的民眾負責?


@ranger 大神說的都是技術上的,作為一個銷售的理解方式就是:因為聯通在3G打死了移動,移動為了報復所以普及了4G,然後高麗棒子看你們打得火熱,直接跳過4G玩5G,嗯,就是這麼簡單~


因為移動想翻身啊


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