手机和网络的那些事儿

　　我们越来越离不开智能手机，等车时看手机，吃饭时看手机，约会时看手机，入睡前看手机… 可关于手机与网络的有些事，你不一定知道。作为通信工程师，我们一直想做一次科普，希望以下内容能让您更了解您的智能手机。。。

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　　手机上的那些标识

　　打开手机，通常我们会见到下面的一些标识。。。

　　

　　那些在信号强度标识旁边的G，E，2G，3G，H，4G等字母代表什么意思呢？

　　

　　2G，G，‍E都属于第二代移动通信技术。2G技术标准基本分为两种：GSM和CDMA。其中，EDGE（E）和GPRS（G）是GSM的升级版。

　　2G，代表GSM，上下行最大速率仅为14.4Kbps。

　　G，代表GPRS，指2.5G网络，此时网速较慢，下行最大速率仅为53.6Kbps。

　　‍E，代表EDGE网络，属2.75G网络，网速比GPRS快，下行最大速率为217.6Kbps。

　　3G，H，H+，指的是3G网络和3G网络的增强版，属于第三代移动通信技术。

　　根据通信标准，H+可达到最高下行速率168.8Mbps，不过由于LTE技术演进，大部分3G网络并未完成后续升级，通常H+最高下行速率可达42.2Mbps。

　　另外，T代表TD-SCDMA，也表示3G网络，全称为Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access（时分同步码分多址），是中国提出的第三代移动通信标准（简称3G），也是ITU批准的三个3G标准中的一个。

　　3G有3种标准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。上表中提到的UMTS（全称为通用移动通信系统，Universal Mobile Telecommunications System），是指整个3G移动通信网络的技术规范和协议，包括核心网和无线网，而WCDMA是无线网的空中接口技术，指的是基站和移动终端所采用的技术，属于无线网，TD-SCDMA也是空中接口技术。

　　接下来，我们专门介绍一下大家都在用的4G.。。

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　　3.9G —》 4G —》 4.5G

　　LTE并不代表4G。

　　LTE是什么？

　　LTE（Long Term Evolution，长期演进）是由3GPP（The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划）组织制定的UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统）技术标准的长期演进计划。

　　对于LTE，3GPP目前制定了从Release-8/9/10/11/12共5个版本的标准，后续还将升级到Release-13/14/15/16。

　　3GPP Release-8/9版本并不是4G，它通常指的是3.9G，3GPP官方称之为LTE，它的logo是这样的：

　　

　　3GPP Release-10/11/12版本被官方成为 LTE-Advanced，这才是我们通常叫的4G，它的logo是这样的：

　　

　　3GPP Release-13版本，目前已基本完成标准化工作，它的官方命名为LTE-Advanced pro，这是我们通常叫的4.5G（或者说4G+），它的logo是这样的：

　　

　　我们现在已经进入了4G+时代，标志着手机上网速率正向着1Gbps速率迈进。

　　至于后面的Release-15/16，预计将引入5G技术。

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　　不要被你的手机信号格欺骗

　　

　　手机的信号格数通常表示手机的信号强度，手机的信号强度通常用dBm来表示，数值越大表示信号越强，这个值是负的，比如您的手机显示-68（dBm），那说明信号很强了。

　　但是，信号格并不总是根据信号强度计算出来的，信号格都是手机厂商自己定义的，它没有和信号强度dBm对应的标准，它只与手机厂商使用的算法有关。

　　比如，我们在早期的测试中就发现，某品牌安卓手机和苹果手机的信号格数和信号强度并不相对应。

　　

　　甚至是苹果IOS不同版本的信号格数与信号强度的对应关系也不一样。

　　

　　所以，不要被你手机信号还有多少格欺骗！！！要玩得专业点，就直接看信号强度dBm。

　　比如，苹果手机在拨号界面输入*3001#12345#* —》拨号 —》在屏幕左上角显示信号强度（单位为dBm）。

　　

　　安卓手机可通过系统设置—》 关于手机 —》 状态消息 —》信号强度查看。

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　　信号越强并不代表网速越快

　　较强的信号是保证较快速率的条件之一，但信号好并不一定就能保证较快的下载速率。影响4G用户的下载速率的原因很多，基站配置类型、用户连接数量等等都会影响用户下载速率。

　　这里有一份测试数据：

　　

　　总的来说，当信号强度增强，速率的总体趋势是上升的，但并不是绝对的正比关系。

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　　测速软件不一定准确

　　测速软件通常选择距离最近的测试服务器进行测试，而测试服务器的带宽都足够宽，这相当于测试的速率仅表示手机到运营商的核心网（运营商机房）这段距离的速度。

　　我们可以把手机上网的过程比喻为自来水供水的过程。

　　

　　但在实际上网中，手机访问的网站可提供的带宽与速率将影响实际上网速率，目标内容网站的带宽不足或负载过大等也会影响您的访问速率。

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　　1GB流量可用多久？

　　1GB流量可用多久呢？这些实测数据可为您提供参考：

　　①可发送近1000万字。

　　②在微信上可发送近2万张图片（原图以普通画质模式压缩后）。

　　③可连续发送长达5天的语音消息。

　　④可连续在线播放高音质音乐（比如320Kbps MP3）长达11小时。

　　⑤在爱奇艺以“流畅”模式观看《琅琊榜》，可在线观看6集（每集约50分钟）。

　　⑥不过，在爱奇艺以“720P”模式观看《琅琊榜》，只能在线观看2集。

　　有人表示用了4G后流量耗得特别快，这和4G网络本身没有任何关系，只是网速提高了，你浏览的内容更多了，或者说浏览的内容质量更高了。比如，朋友圈的图片，当网速欠佳的时候，通常会牺牲图片质量，压缩后推出。而网速较高时，会自动适应推出高清图片。当然，由于网速太快，一些恶意APP和移动广告也带来更多的无谓的流量流失。

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　　一些关于手机的基本常识

　　

　　①夜深人静时手机网速更快。

　　②坐火车或公交车使用手机，不但电池会耗电更快，而且网速会更慢，这是因为移动速度越快，信号衰减越大。

　　③手机耗电，主要是因为手机里的SIM卡。

　　④手机待机状态下也会耗电，因为手机会不断搜索来自基站的信号。

　　⑤飞行模式下，手机耗电极低，充电也更快。

　　

　　⑥手机电池格数与手机辐射没有关系。手机的发射功率与剩余电量无关，只与基站的距离有关。通常，手机离基站越近，手机的辐射越小。

　　⑦电话未接通前辐射最大。所以，拨号时，尽量不要将手机贴近耳朵。

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　　为什么手机里的声音听起来不像你？

　　为什么手机里的声音听起来不像你？我们称这种现象为失真，主要原因有：压缩编码、手机收集的频率范围和噪声干扰。

　　手机使用的无线频谱资源有限，所以必须要对语音数据进行压缩编码，以保证让更多的用户连接。当编码速率过低时，就会出现音节丢失、失真或颤音等情况。同样，语音信息在网络内传送，穿越不同的网络节点，它们被反反复复的压缩解压、转换成不同的编码格式，会进一步影响通话质量。

　　传统语音技术把声音频率限制在300至3400Hz范围内，而人的耳朵能接收的声音频率范围为20Hz到20000Hz，这导致部分音域无法呈现。解决的办法是采用高清语音技术，高清语音技术的手机收集声音频率范围为50至7000Hz，VoLTE就是采用的高清语音技术。

　　另外，手机通话过程中不可避免的会引入噪声干扰。你的手机离你的嘴越远，引入的干扰噪音就越多。尽管采用了噪声消除算法，但噪声消除通常需要几秒钟来识别噪声，所以噪声消除算法擅长消除一些连续一致的噪音，比如发动机的轰轰声，但对不连续、伴随着中断的噪声，比如婴儿的哭声，噪声消除算法就无能为力了。

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　　最近很流行的VoLTE和VoIP的区别在哪里？

　　前面我们讲到，由于采用了高清语音技术，VoLTE提升了语音通话质量。不仅如此，VoLTE还采用了一些其它复杂的技术来保障语音质量（具体技术本文不详谈）。这里有一张通信工程师们较早前的实际测试对比图，同样是基于IP通话，我们来比较一下VoLTE和微信电话本的差别：

　　

　　MOS：通信系统中常用的衡量语音质量的重要指标。MOS越高，代表通话质量越好。

　　实测表明：微信电话本在坏点（信号强度较低，质量较差）的环境下，时延，抖动，丢包等急剧上涨，用户感知急剧降低。而VoLTE采用了QoS保障，MOS比较稳定，无明显波动。