4G+的VoLTE和载波聚合烧脑？看完秒懂

jian513218

编辑：奥卡姆剃刀

2016年来到了，运营商将普遍进入到4G 时代，4G 就是比4G还快的意思，下载速率可达300M。这个“ ”的帽子并不能乱戴，必须得应用了两个新技术才可称为4G ，这两个新技术就是VoLTE和载波聚合。

VoLTE是让通话质量更好，载波聚合是让上网速度更快，通话和上网是手机的两大功能，这些都将在4G 中得到提升，追求时尚的年轻人当然不能错过，可您的手机未必支撑，不妨查一下自己手机的移动网络设置吧。

那什么是VoLTE和载波聚合呢？其基本原理是什么？不少网友向我咨询。我知道他们也都百度过，但那种用通信术语来说明通信概念的说法令他们更加懵逼，而用通俗的语言说明深奥的通信技术问题是我的独门武功，于是他们找到了我。

那理解这两个通信技术的原理重要不重要呢？其实即使您无一丝了解，也不防碍您使用它们，就像上图那样启动了就行。那为什么有些通信外行还执意地想了解呢？这就涉及到了信息技术迅猛发展与人们信息能力反差越来越大的问题。

大家的父辈年轻时使用的高科技是自行车缝纫机，这种机械科技并不难理解，手巧的人自己研究下就敢动手修理。而大家现在使用的手机是信息科技，绝大多数人对其运行原理一无所知，如果不努力地试图理解下原理，长期以往就会完全丧失信息科技的逻辑和意识，除了会摆弄工程师设计出来的那些功能外，大脑中是一片空白。

对于信息科技，不仅要知其然，还要试图了解其所以然，搞清楚技术的基本原理和工程师的基本思路，大体知道是咋回事，这是信息化时代中具有现代意识的年轻人的必修课。老年人就算了，我这么能科普的人，也都不再给我父亲讲任何科学了。

言归正传，啥是VoLTE？这不妨碍从开“两会”时的交通管控说起，开两会的代表人数挺多，为了保证代表们不至于因堵车而迟到，长安街上会有警察进行管控，搞出一条专道只允许代表的车辆通过。

（图文无关）

大家传统的电话传输采用的就是这样专道模式，例如你身在北京给广州的朋友打电话，电话局就要建立一条从北京到石家庄、石家庄到郑州、郑州到….一直到广州的电路，在通话期间，您的话音就从一站交换到下一站，整条电路都是您专用的，这种模式叫到“电路交换”。

根据统计，两个人正常通话时约六成时间是没声音的，如果情侣之间生闷气打电话都不吭声，那没声音的比例就更大了，这是多大的资源浪费啊~好比是长安街管控，您在拥挤的车道上龟行，看到旁边的专道上根本没车，心想如果自己拐一把进了专道该有多爽，当然您也只是想想。

现在您看出来了吧，传统的“电路交换”就是牺牲了至少一半的资源，来保证通话时不被打扰，这种牺牲其实是很必要的。

互联网兴起后，信息的交换有了一个新模式，即先把信息分组并编号注释，然后不留空隙地往信道中塞满，这句话您一定不明白，那不妨再举个栗子：一列火车运送新兵去不同的地方服役，如果按车厢区分目的地，例如1号车厢去保定，2号去石家庄….那有的车厢会挤死，而有的会很空。如果换一种区别方式，给每个新兵的胸前都别个条，上书“我是谁，从哪来，到哪去”，然后打乱车厢次序有座就坐，座位利用率就高多了，每到一站后列车员就查胸条，判断他是否该下车。

（图文无关）

这种贴胸条的方式就是当前互联网的核心技术“分组交换”，VoLTE区别于老方式，就是用分组交换取代了电路交换。具体来说，就是把话音信息分成很多个小段，每个小段前面加段注释信息，说明这是哪个号码在跟哪个号码讲话，这段在整句中是第几位，其实就是贴个胸条啦。然后把这些个加过注释的小段抛在网上，由路由器决定哪个小段走哪条路。路由器其实就是列车员，通过查胸条的方式来安排小段的行程。

很明显手机通话的“分组交换”效率更高，但为什么直到2016年才开始应用呢？那是因为之前的理性想丰满现实很骨干，核心原因就是延时太大。以前的电路交换模式是整车厢到达，虽然效率低，但会一起到达目的地，而现在的分组交换虽然效率高，但每个小段到达目的地的时间不同，沿途各级的路由器根据当时的线路拥堵情况来临时决定某一小段下步的去向，很可能就会发生先发后至的情况。

一句话有10000个小段，后面9999个小段都到了，最先发出的第1段因堵车还没到，得等所有小段都到全了，并且按次序排好队后再送到接电话者的耳朵里，在2013年底国内颁发4G牌照时，延时可长达5秒，这当然是无法容忍的。所以，自4G开通后，话音部分一直不敢使用更高效的分组交换，不得不跳回到电路交流的2G网络中。

现在好了，延时问题已经解决了，您问怎么解决的？那就说来话长了，以后有机会再表，请您记住一句话：新技术带来的新问题，总会被更新的技术所解决。

现在说载波聚合，载波是个什么东西？载波就是卡车，承载信息货物跑路就是它的唯一职责。手机的通话上网等任何信息，都被转化为电信号的形式，由载波负责承载传输。

载波还可以比喻成行李箱，那信息就好比是行李了，相同大小的行李箱能承载多少行李？这要看如何摆放。我出差的行李是老婆给收拾的，回程时还是这些行李，可我在宾馆里怎么也装不下了，只好再拎个塑料袋子。

我老婆会把行李分门别类摆放，甚至让行李交叉，例如用袜子填缝，从而更加合理的利用空间，这就是“行李聚合”。载波聚合也是一样的道理，就是对载波空间的排队、交叉、重叠，从而提高载波空间的利用率，载波的利用率提高了，那速率自然也就提高了。

道理讲完了，您是不是觉得特别滴简单？是的，通信原理真的是很简单的，工程思路也都是非常大众化的。那为什么您觉得非常高深难懂呢？这是因为懂原理的人不会讲故事，会讲故事的人不懂原理，我是既懂原理又会讲故事，这样的人其实是很少见的。能把复杂的技术原理提炼出来，并用通俗的语言把外行人讲懂，这种功力没多年的修炼是达不到的。不好意思我又膨胀了。

好了，你们在元旦休息娱乐的时候，我却在电脑前空哈哈地写科普文，“提高公民信息素养”之类的大话就不说了，其实就是为了求打赏，晚上去吃点涮肉，请点击下面按纽，送鲜嫩羔羊肉一片~