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3G,4G,Wifi选型需求分析及技术简介

2021年7月30日 16:25

3G,4G,Wifi选型需求分析及技术简介

  • 文章写了好多年了，只在一个网站发布过PDF版本，行业内应该很多人看过这个。

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用户需求分析

减少布线，或有的地方很难布线。

​ 例如：偏远森林，沙漠，海岛，土地所有制导致不能随便开挖等各种原因。

–3G，4G–

优点： 布线，距离远。

缺点：流量费高（可以和运营商合作 ）

–Wifi–

优点：费用低，

缺点：距离近

研发需求分析

WANTED!

3G，4G选型标准需求

1：产品生命周期，时间空间的重叠。 初产时间较近，出货时间长，

2：客户那里运营商网络制式？？（例如TD-LTE****，FDD-LTE，CDMA2000等等），

​ 运营商名称？？（一般不同国家不一样，一个国家很多个运营商）

3：3G，4G具体型号选择： 1：厂家选择？？？ 2：网络制式选择（需要选择制式尽可能支持区域大的，亚洲，欧美，日韩）？？？ 3：USB 使用的技术代差（1：usb猫，2：usb光驱，3：html拨号）

4：客户3G，4G使用场景？？。流量大小，费用

**注意：**可能客户那里支持的制式和国内不一样，我们这边验证的制式在客户那里不能用，客户那里支持的制式在国内又没法验证。选择制式的时候特别需要注意。

Wifi选择需求

5：芯片厂家需要支持Linux驱动。 芯片出来年代？？？，价格？？？，协议标准（决定速度），网络信号质量？？？，传输速度（不同距离速度，是否要求穿墙）？？？

6：对应的无线路由器调试

7：客户Wifi使用场景？？。 主要是使用距离引起速度衰变， 现在有2,4G，5G路由，速度有150Mbit/s 300Mbit/s，450Mbit/s。需要ap评估这种速度能否满足各种场景使用需求

3G，4G部分

中国2G，3G，4G制式标准

运营商制式

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)，意即通用移动通信系统。UMTS是国际标准化组织3GPP制定的全球3G标准之一。作为一个完整的3G移动通信技术标准，UMTS并不仅限于定义空中接口。它的主体包括CDMA接入网络和分组化的核心网络等一系列技术规范和接口协议。除WCDMA作为首选空中接口技术获得不断完善外，UMTS还相继引入了TD-SCDMA和HSDPA技术。
UMTS网络优先选择的就是WCDMA，国内就是中国联通

电信

  • 2G CDMA
  • 3G CDMA2000
  • 4G TD-LTE**，**FDD-LTE

移动

  • 2G GSM
  • 3G TD-SCDMA
  • 4G TD-LTE**，**FDD-LTE

联通

  • 2G GSM

  • 3G WCDMA

  • 4G TD-LTE**，**FDD-LTE

  • 中国移动TD-LTE：支持频段38、39、40

  • 中国联通TD-LTE：支持频段40、41

  • 中国电信TD-LTE：支持频段40、41

  • 中国联通FDD-LTE：支持频段3

  • 中国电信FDD-LTE：支持频段3

全球制式和区域

2G有GSM，还有CDMA。

​ 我们平时说的G 网或者C 网了。联通和移动都是GSM，电信的133号段（之前是联通主营，后来转移给电信）是C网

3G有3种：WCDMA，CDMA2000，TD_CDMA

WCDMA（日本、欧洲）、CDMA2000（北美）、TD-SCDMA（中国移动）

使用最广泛的是WCDMA。美国、欧洲等国很多是WCDMA和CDMA2000都有的。
另外WCDMA、CDMA2000里面还有更细的划分，主要是技术、标准、速度的细微差别。

WCDMA（欧洲版）：这个是欧洲的主流，也是目前世界范围3G 的使用模式最广的，在中国大陆，是中国联通3G （沃）的模式。
CDMA2000（美国版）：这个数量相对少些，由美国为代表。在大陆，是中国电信3G （天翼）的模式
TD-SCDMA（中国版）：这个是中国大陆自主知识产权的，可以说是中国特色的3G ，虽然大部分的通讯厂商宣布对此技术可以支持，但世界范围内使用的范围有限。在大陆，是中国移动3G的网络模式。

4G有2种: LTE FDD，LTE TDD

LTE FDD（世界绝大多数国家）、LTE TDD（中国移动和国外极少数地区的个别运营商）。

TD- LTE是我国自主研发的4G标准，是由TD-SCDMA（3G网络）发展而来。

LTE FDD是现在国际上主流的，使用最广泛的4G网络，由WCDMA演化而来。

现在全球有超过200个LTE的商用网络，其中超过90%是FDD的。

从技术上说，TD- LTE采用的是时分双工，而LTE FDD采用的是频分双工

TD-LTE和FDD-LTE 是4G的两种国际标准，各有利弊。TD-LTE占用频段少，节省资源，带宽长，适合区域热点覆盖；FDD速度更快，覆盖更广，但占用资源多。适合广域覆盖。

国内三家运营商4G网络制式分别如下：

联通4G：TD-LTE、FDD-LTE

电信4G：TD-LTE、FDD-LTE

移动4G：TD-LTE

虽然联通跟电信都是采用双4G网络制式，但目前4G网络仅在部分地区覆盖，3G网络仍然是不可或缺的。而联通3G采用的是WCDMA，为欧洲标准，是技术发展最成熟、国际通用和覆盖范围最广的制式，目前是国内3G网络最快的，最高可达42Mbps，在国外已将其定义为4G标准。

综合以上，选型推荐。

3G推荐选型：WCDMA欧洲，CDMA2000美国

4G推荐选型：FDD-LTE

WIFI部分

2.4G和5G究竟是什么

以往我们一直使用的Wi-Fi大多数是支持 IEEE 802.11n（第四代）无线标准的，而且工作在2.4GHz这个频段上的，所以称之为2.4gWi-Fi，但是严格来说工作在5GHz频段上的不一定就是5G Wi-Fi，因为IEEE 802.11a（第一代）IEEE 802.11n（第四代）和IEEE 802.11ac（第五代)这三种标准都可以工作在5GHz这个频段上。

严格来说只有支持802.11ac的才是真正5G Wi-Fi（在这个视频里我们将它称作ac 5G)，现来在说支持2.4G和5G双频的路由器其实很多都是指支持第四代无线标准，也就是802.11n的双频，而真正支持ac 5G的路由最便宜都要400、500甚至上千元

我们的路由器一般会有标有一些类似54Mbps，150Mbps，300Mbps这样的参数，要说明一下，这个参数不是指路由器的无线覆盖范围，而是指它的最高传输速率。若要支持ac 5G的也要双方同时支持，单方面支持是不行的。

这个速率就相当于车道上的限速标志，当然也不能完全等同与限速标志，因为如果网络中多个设备同时传输要分流的

最后不要忘记要考虑空间的大小，200多平米的房子一般普通无线路由器的2.4G勉强可以覆盖，5G的话150平米就开始有压力，如果房屋太大或者多楼层的话可能就要考虑一下多个无线路由桥接了。

5GWifi速度快，穿墙弱

5G Wi-Fi的最大缺点就是穿墙能力比较弱，墙体对Wi-Fi信号的强度影响是比较大的，每穿过一面墙，Wi-Fi信号就要减弱不少。

路由器摆放小技巧。增强信号。

最根本一半是有线速度限制，但信号强度也很重要

另外分享一个摆放路由器的方法，如果受制与网线或者台式电脑的位置就没得说，但是如果可以移动的话，这个位置的原则是要经过尽量少的墙体

最好不要放在地上，更不要放在角落，

放在高处

而且应该经适当的放高一点，而不是放在地上，这和手机信号塔的原理是一样的，更加不应该因为他碍眼把它放进抽屉、柜子等里面。这些方法可以略微增强信号强度，不过想从根本上解决信号问题，还是要换一款更好的路由。

无线网卡选购简介

常见值得选购的USB无线网卡按技术规格和价位，大致可以分为如下3类：

单频11n网卡，标注速度200-300M，20-30元。

双频11n网卡，支持5g频段，标注速度600M，40-50元。

双频11ac网卡，支持5g频段，标注速度900-1200M或更高，80元以上。

无线网卡要想达到标注的技术标准和速度，首先需要路由器支持该标准及速度，否则会降速运行。

USB协议：速度，选择2.0还是3.0

USB2.0的速度传输，理论最大速率480M bit/S。 60MB/S

USB3.0的理论最大速率是5G bit/S，要比USB2.0快10倍！ 640MB/S

看线路，工艺质量，实际速度可能不到理论速度一半

USB3.0 对wifi和BlueTooth干扰。

USB3.0的传输频率确实是5GHz串行，但USB3.0使用4条数据线组成2组，每组负责一个传输方向，实现全双工双向5GHz，而每条数据线的基准频率是2.5GHz。

所以，总带宽是5GHz没错，但每条线上是2.5GHz，这个频率距离2.4G Wifi的频率太近了，又因为高频设备大多数都使用了SSC技术（扩频时钟？）使得信号不完全分布在一个固定频率上，所以就波及了2.5GHz附近的其它频率，所以对Wifi和蓝牙产生了较大的干扰。

USB 3.0 干扰 Wifi 2.4G通讯的问题和解决方法

USB3.0 WIFI干扰解决方法

USB3.0的确对2.4G有影响，不过一样可以解决，比如网件的解决方法就是，USB3.0 和网口,天线不在一面，USB3.0接口弄到前面，而且是所有接口有金属屏蔽罩（包括WAN和LAN口），连USB接口与主板连线处都用屏蔽胶布包裹。可惜国内厂商哪怕是大如华为，网口也舍不得这点成本用金属屏蔽的。

带有USB 3.0接口的无线路由，如果出现外接3.0移动硬盘后网速下降，断网，或者ping延时变得很高，说明出现了3.0对无线的干扰。

USB3.0与无线冲突解决办法：

第一种：给USB接口加金属膜做屏蔽可以适当降低干扰，但不能完全屏蔽

第二种：给主板的USB底座增加统一（并与使用设备）接地和增加金属屏蔽罩，基本可以排除...

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