hw5extra 2 g vs 3g vs 4g
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2G VS 3G VS 4G資工組 HW5 EXTRA
2G VS 3G VS 4G 耗電量理論值：• 2G->3G->4G BPS/mWatt ( 單位功耗下的傳輸數量 ) 是增加的
( 頻譜效率高 ) 。• 從這個角度來說， 4G 是更省電的。• 3G 頻率比 2G 高，穿透能力差一點，在室內要加大功率。 ( 同理
4G 對比 3G)
實際值：• 但依照訊號覆蓋強度， 2G 往往可以獲得較好的訊號強度，使得發射功率可能可以低於訊號次強的 3G, 4G
2G VS 3G VS 4G 耗電量• 事實上， 3G 制式在 launch 的時候，比 2G 網絡考慮了更多的功率控制，就是為了降低手機的耗電。主要有：• 1 、 2G GSM 採用脈衝波調製， 3G 採用正弦波調製，• 2 、 2G 手機在小區裡每次接入網絡都是按照最大功率發送， 3G手機在小區裡接入網絡是按照低功率 + 步進發送。• 3 、 2G 手機在小區裡發送功率不受網絡控制， 3G 手機在小區近點的地方發送功率會被降低。• 4 、 2G 手機不支持 DRX （非連續接受功能）， 3G 網絡為了支持手機節省電引入 DRX 功能。
2G VS 3G VS 4G 耗電量• 3G 比 2G 耗電，其實只是一個綜合上的感覺。• 這種感覺應該來自於：• 1 、智能機上的應用頻繁連接網絡耗電。大部分的 3G 手機都是智能機，智能機耗電的一個大頭除了屏幕外，就是應用不停的鏈接網絡。很多應用駐留後台，不停的鏈接網絡，就相當於你不停的撥打電話，雖然每次不長，但是手機第一次發起網絡連接請求時往往瞬時電流會達到很大（很多手機瞬時電流達到 1A ）。• 2 、網絡帶寬耗電。 3G 手機由於網絡帶寬比 2G 大，所以很多人在使用 3G 登錄網絡時，沒有註意到網絡下載量要比 2G 手機大很多。手機每發送或者接受一個 bit 單位的無線信號，都需要消耗電源。而無線帶寬的增長，讓數據量 ×10 倍的增加。這個耗電量還是很可觀的。
2G VS 3G VS 4G 耗電量• 3 、 3G 網絡覆蓋導致的耗電。這裡邊包含兩點：一個是在國內
3G 網絡的覆蓋遠遠比不上 2G 網絡的覆蓋，另外一個是 3G 網絡本身是一個自乾擾系統，網絡裡的手機越多，手機擁塞成指數上升。• 手機駐留在網絡裡的時候，會不停時間的搜索網絡，如果掉網，手機再次搜索到網絡後，會以最大功率去發送信號請求接入網絡，
3G 手機是 23dbm 。• 上邊提到手機初始接入網絡會比較好點，如果網絡覆蓋不好，而現在的人乘坐交通工具頻繁移動，也相當導致手機頻繁搜索接入網絡。而在 2G 網絡下，則相對好很多。• 另外，就是 3G 手機網絡一旦擁塞，按照現在的通信協議規定，手機會頻繁嘗試接入網絡，並且抬高發送功率。這都是要消耗電源的。
2G VS 3G VS 4G 耗電量• 4 、 3G 手機上的基帶芯片處理相比 2G 手機要求更高的能力。這點也會引起耗電量增加。 • 工作在 900MHZ 的 GSM 手機，最大的發射功率約為
2W 。 CDMA IS95 規範對手機最大發射功率要求為 0.2-1W ，目前網絡實際上允許手機的最大發射功率為 0.2W
2G VS 3G VS 4G• 2G 為分時多工，也就是一個頻道寬度 (馬路 )窄，一次可能只能通行一台車，故大家要輪流使用這個頻道。• 3G 為分碼多工，也就是一大段頻道寬度，一次可以塞大量的車，而透過不同編碼接收數據。• 4G 為分頻多工，也就是每個人一個頻道寬度，自己走自己的。
2G VS 3G VS 4G
4G
2G
3G
2G - GSM
2G - GSM
3G - WCDMA
4G - LTE
4G - LTE
計費方式• 為何以前 2G 上網是用使用時間計算？• 前述架構可知道， 2G 上網時，手機會跟基地台註冊，頻道則有一段時間是保留給該用戶手機，就算不傳送資料，頻道亦會保留在那。• 而 3G, 4G 則採用數據在頻道上混合發送的方式，不會有誰持續占用頻道時間的問題，所以是以數據量計費。
• Ref:• http://www.zhihu.com/question/22471675• http://www.zhihu.com/question/20283734• http://android.shouyou.com.tw/yingjian/xing/2013-10-15
/2662.html#.VT8KyCGqpBc• http://www.renesas.eu/edge_ol/technology/03/index.jsp• http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=127596
4• http://www.docin.com/p-678856762.html• http://
wenku.baidu.com/link?url=oPfEBn1WqnN3y1B4jsp5QIheTjWRQr51C8_ngc7FtPNeG0LWW2-gg3sEUSBI-7Tg-hED4Lz1aTJE1TU3yNhZxnQ7OXmBcR8rscluWJ9OskC
About this slide• Author: Nathaniel Chen• Email: [email protected]
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