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2018 iT 邦幫忙鐵人賽
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M157q 的待業程式生活日誌系列 第 1

[2018 iThome 鐵人賽] Day 1: 關於 4G 行動網路的一些筆記

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前言

其實手機使用中華電信的 4G 行動網路已經將近快兩年了,
但其實一直以來就只是用而已,對它並沒有很瞭解。
最近因為:

  1. 中華電信在我目前的租屋處收訊不好,即便是使用了 4G 行動網路,速度還是很慢,更別說常常掉到 3G 行動網路。
  2. 一到人多的地方,中華電信的 4G 行動網路就卡死了,因為附近的使用者太多,導致頻寬過少,基地台負荷不了。
  3. 目前使用中華電信的 4G 行動上網吃到飽方案,一個月要將近 1400 元新台幣的費用,我覺得以這服務品質來說實在太過於不划算(當初是因為要當個孝子,讓媽免費拿平板才綁這兩年約。Orz)。算了一下,調降目前的資費再選擇其他電信商的 4G 吃到飽專案,隨便搭都比我現在的費用便宜。
  4. iOS 開 Wi-Fi 熱點分享很雷(我是用 iPhone SE + iOS 10.3.1),有以下幾個我覺得很雷的點:
    • 開熱點分享真的很耗電,常常都要接著充電,覺得很麻煩。
    • 疑似是通訊晶片的問題,開熱點分享常常要開好幾次才找得到。
    • 遇到附近有記憶過的無線網路也沒辦法開熱點分享,因為會直接連上該無線網路。在前公司遇到一些狀況要切換網路環境測試的時候很麻煩,還不如直接用 USB tethering。
    • 開熱點分享的時候螢幕上永遠有一條藍色的 status bar 沒辦法關掉,iPhone SE 的螢幕就夠小了,更別說常常不小心點到,就跑到開關熱點的畫面,覺得很煩。
  5. iOS App Store 如果安裝或更新需要下載超過 150 MB 的話,就一定要你連上 Wi-Fi,真的不知道這到底是什麼鳥設計。
    • 更新 iOS 版本也要連上 Wi-Fi,所以我幾乎沒更新過,還好最近 iOS 11 看來寫的不太好,可能也不需要急著更新。
    • 當然是不能連自己的熱點分享,加上身為一個邊緣阿宅又不太敢連 Public Wi-Fi 的人,常常有些 App 不能更新或安裝,所以必須要有一個額外的 Wi-Fi 來源。
  6. 租屋處有使用 Chromecast 2 的需求,它如果連到手機分享出來的 Wi-Fi 熱點的話,分享熱點的手機就不能控制它。

因為以上種種原因,
加上所以打算多買一張 4G SIM 卡搭配 4G 行動網路分享器,
在看分享器商品規格的時候發現自己都看不太懂,
所以花了不少時間查 4G 行動網路相關的資料,
才發現有些裝置對台灣的電信商支援程度不一,
買錯的話很可能買來卻不能用,
或者只能發揮一半的效能,
想說就在這篇文章筆記一下。

(至於 4G 行動網路分享器的部份之後應該也會有一篇某牌設備的使用心得,但不會在這篇提及。因為目前使用上出了些問題,跟原廠回報問題後目前正在處理中。)


名詞定義

首先來搞懂基本的名詞

  • 4G, LTE, WiMAX
    • 第四代行動通訊技術(英語:The fourth generation of mobile phone mobile communication technology standards,縮寫為 4G)
    • 2008 年 3 月,在國際電信聯盟 - 無線電通訊部門(ITU-R)指定一組用於 4G 標準的要求,命名為 IMT-Advanced 規範,設定 4G 服務的峰值速度要求在高速行動的通訊(如在火車和汽車上使用)達到 100 Mbit/s,固定或低速行動的通訊(如行人和定點上網的用戶)達到 1 Gbit/s。

    • 簡單來說,可以想成 4G 只是對於網路速度最大值的門檻,如果行動網路速度的最大值有辦法達到上述條件,則可稱做 4G。(是最大值,不是最小值。)
    • 這門檻其實滿高的,不信的話可以拿手機出來測一下網路速度看差多少。
    • 最早出現「號稱 4G」的兩個通訊標準:
      • 一個是我們現在在台灣最常看到的 LTE
      • 另外一個則是在台灣做不起來的 WiMAX
      • 但其實這兩種通訊標準根本達不到 4G 的門檻
        • 2010 年 12 月 6 日,ITU-R 的承認,這兩種技術,以及其他 3.9 技術,不符合 IMT-Advanced 的要求,仍可以被認為是「4G」,但前提是它們是先行者,以 IMT-Advanced 的標準版本和改善的效能和功能來看它只是相當於現在部署的 3G 網路的程度。

    • 真正符合 IMT-Advanced 的 4G 規範的其實是 LTE-Advanced (LTE-A) 和 WirelessMAN-Advanced (又稱 WiMAX-Advanced 或 WiMAX 2)
      • 基本上現在 4G 行動網路發展都以 LTE 為主流了,LTE-Advanced 因為可以透過軟體將 LTE 升級達到,現在台灣的電信商基本上都有支援了,不過能不能使用 LTE-Advanced 的載波聚合來達到真正的 4G 標準速度,就得看裝置了。(至於什麼是載波聚合?下面會提到。)

詳細一點可以參考:


正片開始

已經用 4G SIM 卡了嗎?你的網路速度很有可能可以再更快。

撇開收訊問題,
你知道同一張 SIM 卡使用都支援 4G 行動網路的不同裝置,
速度可能會差很多嗎?

這跟上面提到的載波聚合(Carrier Aggregation,簡稱 CA)技術有關,
簡單來說就是透過同時使用不同的 LTE 頻段來增加網路頻寬,
基本上台灣的電信商目前都至少擁有 3 個以上的 LTE 頻段(中華電信和遠傳有 4 個頻段)。
可以參考這張 Wikipedia 的截圖(頻段未來有可能會再變動,請以較新的資料為準。)

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20171220/20107813NkGpbh0SPZ.jpg

2CA 就是支援兩個頻段(也有可能是同一個頻段,但兩個不連續的區塊組合),
3CA 則依此類推。
有沒有支援載波聚合必須看各個裝置,
如果使用的裝置沒支援的話同一時間只會使用一個頻段,
當頻寬被附近其他使用同個基地台的使用者佔滿的話,
網路速度就上不去。
但如果使用的裝置有支援載波聚合的話,
就會自動選擇頻寬較足夠的頻段。
所以購買使用 4G 行動網路的裝置之前,
除了確認該裝置有支援你要使用的電信商的頻段以外,
如果想要網路速度能夠快一點的話,
最好就選擇支援愈多頻段載波聚合的裝置,
當然價格也會比較貴一些。

詳細可以參考以下幾篇文章:

到底頻段是要看 MHz 還是看 Band?

在購買 LTE 相關裝置的時候,
常常會在商品介紹或規格中看到頻段是用 700 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 2100 MHz, 2600 MHz
或 B28, B8, B3, B1, B7, B38 來表示,
這邊提供兩張目前台灣電信商使用的頻段對照表,一個照 MHz 由小到大排序,一個照 Band 由小到大排序。

MHz Band
700 28
900 8
1800 3
2100 1
2600 7
2600 38
Band MHz
1 2100 (FDD-LTE)
3 1800 (FDD-LTE)
7 2600 (FDD-LTE)
8 900 (FDD-LTE)
28 700 (FDD-LTE)
38 2600 (TD-LTE)

眼尖的人可能會發現有 2 個 2600 MHz,
所以比較常看到都會用 B1, B3, B7, B8, B28, B38 來表示,
因為比較不會混淆。
至於如果是用 MHz 來表示的話,
可能就要注意一下 2600 MHz 的部份是否只有支援 FDD-LTE, TD-LTE 或兩者都有支援。
如果有到其他國家使用的需求的話,
則需要確認一下該國電信商使用的頻段。

支援台灣全頻段?

常常會看到有些產品號稱支援台灣 LTE 全頻段,
到底是什麼意思?
以目前來說,
如果要「完整」支援台灣全頻段的話,
就是要支援上述所有提到的 B1, B3, B7, B8, B28, B38。
或 700, 900, 1800, 2100, 2600 (FDD-LTE), 2600 (TD-LTE)。
如果未來有新的頻段的話則會再更多。

為什麼說「完整」呢?
因為有些標榜支援台灣全頻段的產品,
其實只有支援 B1, B3, B7, B8,
這點在購買上要注意一下。

不同的頻段有什麼差別嗎?

頻率不同,波長不同,涵蓋範圍不同,基地台所需數目不同,單一基地台服務使用者數目不同,網路塞車可能性不同。
可以用以下的對照表來呈現,以頻率最高的 700 MHz 和 2600 MHz 來比較。

頻率 波長 涵蓋範圍 基地台所需數目 單一基地台服務使用者數 網路塞車可能性
700 MHz 較長 較大 較少 較多 較高
2600 MHz 較短 較小 較多 較少 較低

實際使用上會跟訊號強度以及電信商佈署的基地台密度有關。


補充

  • OpenSignalMap 這個 App 挺好用的,不僅可以查使用中的 SIM 卡電信商的基地台位置,也可以測行動網路和使用的 Wi-Fi 網路的速度。
  • VoLTE, FDD-LTE, TDD-LTE 這些有空會再補充,今天有點來不及寫完啦。(也可能不會補充?)

因為沒有很懂,
所以可能會有錯誤的地方,
歡迎留言回覆告知討論交流,
感謝。


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因為 iThome 這邊未來我不保證持續更新,
雖然目前用起來沒太大問題,
但就是覺得要管兩個地方有點麻煩。


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