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通訊系統的演進到了現在已經即將進入5G的時代了,雖然完整的標準還沒正式發表,但不能否認4G的發展已經即將進入尾聲。

那麼各位對於4G LTE究竟有沒有足夠的認識呢?

要知道,即使進入5G的時代,它依然是由LTE發展過來的,且LTE並非直接廢棄不用喔,各位還是要與它相伴很長一段時間,所以有時間的話還是稍微了解一下吧。

 

首先,通訊系統的演進到底主要是在做什麼呢?

說白了,中心思想就是為了提升數據傳輸速率而已。

想更快的下載檔案,想更流暢地觀賞網路上的影片,想更快地將資料即時上傳至雲端網路來避免佔用自身有限的空間。

那麼確切該怎麼做呢?

最直接的方法就是從信號功率與傳輸帶寬來著手了。

為了幫助各位理解,讓我們從數學方程式的角度來解釋這問題吧。

信道容量,這個詞彙你如果自己用GOOGLE搜索的話,大概可以找到下面這句話的解釋。

信道容量(Channel capacity,又譯通道容量)是指在一個頻道中能夠可靠地傳送資訊時可達速率的最小上限。

沒錯,某種程度上它就代表著傳輸速率R。

而這個參數從數學式上就可以看出,它與傳輸帶寬BW和訊雜比S/N息息相關,與兩者成正比關係。

換句話說,如果希望提升傳輸速率的話,我們有兩個選擇。

其一,提供更寬的傳輸帶寬。

其二,提供更大的信號功率強度,或者更加無干擾的環境以降低整體的訊雜比。

不過大家也知道,理論歸理論,理論總是理想的,現實總是骨感的。

要想實際用在現實中,我們比需考慮到成本、效率和其餘資源限制的問題。

 

接著我們介紹一個名為帶寬利用率 ϒ的參數,它是傳輸速率與頻寬的比值。

將其與訊雜比參數一起做圖,就可以讓各位更加直觀地了解這上面兩種選擇的局限。

可以看到,黃色曲線大致以ϒ=1為轉折點,從平緩變成極速地上升。

因此,我們將左右兩邊分為定義為功率受限區域與帶寬受限區域。

低帶寬利用率時,可用帶寬並不明顯影響所需要的接受信號功率,故稱之為功率受限區域。

高帶寬利用率時,帶寬增長會降低特定數據速率所需的接收信號功率,故稱之為帶寬受限區域。

 

現實應用中,可用的頻譜帶寬是有限且稀缺的,必須有效地使用。

另外,對於終端來說,受限於硬體成本所能達到的效能,可提供的信號功率也是有極限的。

因此,讓傳輸帶寬至少與要提供的數據速率相當是最高效的做法。

 

本文就到此為止,這篇文章主要只是先初步介紹功率、帶寬與數據的傳輸速率之間的關係。

進一步的論述等我後面有時間再一一補充吧!

 

感謝各位的觀看,有任何指教歡迎留言討論~

BY Cloud.

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