無線通信里的協議到底是什麼?為什麼遵循一套協議後通信速度也基本就確定了


(無線)通信協議是為了完成了通信實體之間的通信而做的一些規則和約定的集合。因為沒有實體,不是很好理解,可以類比下交通運輸,路需要多寬,限速多少,道路標示怎麼畫,路兩側怎麼防護,紅綠燈的規則等等,都可以認為是"交通協議",通信協議與其類似,當然具體說下來就很複雜了。

至於第二個問題,協議規定了通信的帶寬,信噪比,編碼方式和額外開銷,當然可以算出理論速率,其中比較複雜的是額外開銷這一部分。

以TD-LTE無線側為例,協議規定了無線側(手機到基站)的無線幀長度為10ms,包含10個1ms子幀,同時協議也規定了10個子幀那些傳下行信息,那些傳上行信息。

下圖為無線幀結構簡約版:

(D:下行子幀,U:上行子幀,S:特殊子幀)

這樣思路就來了,我們只需要算好每個無線幀的理論速率就可以推出整體的理論速率。

我們來看無線幀複雜版:

這是帶寬為1.4Mhz,子幀配比為2:2,雙天線埠的一個無線幀,橫軸為時間,縱軸為帶寬。

最小的一個格子是一個RE(資源粒子),能傳輸的最大信息量是可算的。圖中白色的小格子是可以傳輸上行和下行數據的資源粒子。其他顏色的就是額外開銷(控制信道+參考信號…),那麼我們只需要查清楚下行子幀和特殊子幀中白色小格子的數量就可以算出無線幀的理論下行速率了。

算的過程省略…

可以算出CAT4終端在帶寬為100M,下行調製為64QAM,子幀配比為3:1,特殊子幀配比為10:2:2,CFI=3,雙天線埠且傳輸模式為TM3的小區中下行理論速率為99.92Mbps,是不是跟移動宣傳的4G速率100M很接近?

當然實際使用中,一個小區下有很多用戶,會根據演算法把資源分給這些用戶,所以單個用戶是達不到100M的。


協議其實就是一套交流規則,用來充當通信雙方的語言,使通信雙方能夠順利理解對方表達的信息,能夠順利發出對方能夠理解的信息。

通信雙方必須遵循相同規則,就像兩個人交流時需要用同一種語言,所有上路的車都要遵循同一種交通規則一樣。

在無線通信協議中會規定具體的技術細節,這些技術細節決定了通信的速率。


物理層:載頻分配、調製方式

鏈路層:幀結構、幀同步、資源調度

這兩層都是硬體物理限制或者固化邏輯決定的,升級了原有的設備就不兼容了,所以速度只能框死


一套協議可以多速率的


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