前言

最近有不少客戶和朋友問我，“最近我的手機4G特別慢，是不是運營商對4G網(wǎng)速做了限速，以便推廣5G啊?”根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗，這種情況是不大可能發(fā)生的。

觀點

近年來移動互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展，用戶的衣食住行都與移動互聯(lián)網(wǎng)息息相關(guān)，但是受到4G基站的帶寬、頻率資源等因素限制，數(shù)量龐大的4G用戶流量需求無法滿足，容量不足是當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)面臨的瓶頸之一，也是導(dǎo)致4G網(wǎng)絡(luò)變慢的主要原因。

一、4G基站天線的基本結(jié)構(gòu)

通常4G基站的天線都建在鐵塔或者大廈樓頂外沿，上圖是鐵塔上的4G天線，通常鐵塔上的天線是3個天線一組，每個天線覆蓋約120°的一個斜向下的扇面地區(qū)。

劃重點：這些天線覆蓋的區(qū)域通信上叫做扇區(qū)，通常一個天線發(fā)出2個不同頻率的無線電波，我們把它叫做載波。而扇區(qū)和載波組合起來就構(gòu)成了UE(用戶設(shè)備)接入的最小服務(wù)單位，即小區(qū)。

二、單個4G基站的容量有多大?

以4G FDD系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)為例，在進(jìn)行容量規(guī)劃的時候，通常根據(jù)每小時每用戶的吞吐量需求，結(jié)合通過仿真或測試得到的小區(qū)吞吐量來計算小區(qū)在忙時能夠駐留的用戶數(shù)，再根據(jù)每站的配置得到每個基站能夠駐留的用戶數(shù)。

FDD容量規(guī)劃計算

從上圖我們看到，按照小區(qū)帶寬20Mbit/s來計算的話，單個小區(qū)支持的用戶數(shù)為1002個，而單個基站支持的用戶數(shù)達(dá)到3006個(單個小區(qū)支持用戶數(shù)乘以3)。

三、移動互聯(lián)網(wǎng)較快增長，月均流量(DOU)穩(wěn)步提升

線上線下服務(wù)融合創(chuàng)新保持活躍，各類互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用加快向四五線城市和農(nóng)村用戶滲透，使移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量消費保持較快增長。2019年，移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量消費達(dá)1220億GB，全年移動互聯(lián)網(wǎng)月戶均流量(DOU)達(dá)7.82GB/戶/月，是上年的1.69倍。其中，手機上網(wǎng)流量達(dá)到1210億GB，比上年增長72.4%，在總流量中占99.2%。

工信部2019年全國移動互聯(lián)網(wǎng)流量統(tǒng)計圖表

2019年4G用戶的月均流量2014年的39倍多。由于每個基站小區(qū)的物理資源是有限的，同時上網(wǎng)的用戶數(shù)越多，每個用戶分配到的資源就越少，網(wǎng)速就會變慢。

四、2014年到2019年，4G用戶數(shù)增長速度大大超過基站建設(shè)速度

2014年到2019年間，我國的4G用戶數(shù)由9728.4萬戶增長到了12.8億戶，增長13倍多，而4G基站數(shù)量由2014年的85萬個增長到了2019年的544萬個，僅增長了6.4倍。4G基站的增長速度明顯低于4G用戶數(shù)的增長速度，加上我國東西部人口分布不均勻，在東部沿海城市人口密度要大大超過西部地區(qū)，因此單個基站下容量趨于飽和。

2019年以后由于國家5G戰(zhàn)略需要，運營商主要精力將放在5G基站建設(shè)上，放緩4G基站的建設(shè)速度，4G用戶上網(wǎng)慢的問題會更加明顯。

五、通過增加4G基站覆蓋能解決網(wǎng)絡(luò)慢的問題嗎?

單個基站容量有限，如果通過多建設(shè)4G基站，能不能提高上網(wǎng)速度呢?答案是不能?；緮?shù)量越多，信號覆蓋會比較好，但信號質(zhì)量可能會下降。

由于4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的原因，當(dāng)多個4G基站重疊覆蓋時，會出現(xiàn)三種不利影響： SINR低(網(wǎng)內(nèi)干擾)、小區(qū)吞吐量低、用戶感知差——這些都將導(dǎo)致用戶4G上網(wǎng)感知很慢!

解決重疊覆蓋問題有三種辦法：一是調(diào)整基站天線覆蓋的角度，盡可能避免重疊覆蓋;其次通過設(shè)備掃頻數(shù)據(jù)定位出來干擾基站，對該站點進(jìn)行更換或者撤點;最后是更換頻段。

總結(jié)

線上線下服務(wù)融合創(chuàng)新保持活躍，各類互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用加快向四五線城市和農(nóng)村用戶滲透，使移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量消費保持較快增長。4G網(wǎng)絡(luò)屬于共享網(wǎng)絡(luò)，接入的用戶越多，每個用戶分到的資源就越少。另外由于4G技術(shù)本身的限制，無法通過增加某個區(qū)域的4G基站數(shù)量來提高上網(wǎng)速度，因此用戶數(shù)增加、基站容量不足是導(dǎo)致用戶4G上網(wǎng)變慢的主要原因。

我國目前正在大力建設(shè)的5G網(wǎng)絡(luò)，本身具有高速率、低時延和大容量的三大特征，為解決人民日益增長的移動互聯(lián)網(wǎng)需求提供了有效的解決方案，盡管目前還存在網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足、資費較高、手機終端價格較高等困難制約了5G的普及，但是筆者相信，隨著國家新基建的不斷推進(jìn)，5G覆蓋會越來越完善，終端價格和手機資費套餐也會更加親民，讓5G技術(shù)惠及人民。