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手机热点是怎么发出来的?

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发表于 2023-1-7 21:15:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
现在移动通信的技术越来越先进,5G蜂窝网速度最高可达4.6Gbps,虽然不及Wi-Fi 6的最高9.6Gbps,但也是非常快了。在户外没有Wi-Fi的时候,想必大家都用手机开过热点,给笔记本或朋友的手机联网,那么手机热点是怎么发出来的呢?
先说人话解释:手机从基站接收蜂窝信号,然后转成Wi-Fi信号发出来,给别人连。
不说人话解释如下:


上图是4G手机典型的射频架构。
4G手机一般有两根天线传递蜂窝信号,下行(DL)为2*2 MIMO,常用的制式为CAT 4,下行速率最高150Mbps,或者CAT 7,下行速率最高300Mbps。遇到高端机型用CAT 16以上的,CA组合多,DL MIMO多,速率最高可以到1Gbps。
手机通过上图下半部分的射频前端与基站建立联系,接收基站发来的信号,通过Transceiver(收发机)变频后发给Modem(基带,调制解调器)。Modem解调后将高速基带数字信号通过PCIe接口传给AP,速率低的话,如<300Mbps,AP通过SDIO接口将信号传给WCN芯片,按照802.11系列标准调制为Wi-Fi信号通过Wi-Fi FEM发射出去。如果是高端手机,SDIO速度就不够了,需要上PCIe接口,PCIe 3.0标准 1 lane的接口可以跑到2GBps。
按照交叉验证的原则,做了四组连接实验。
场景一、2G Wi-Fi收,发5G Wi-Fi热点
这种场景下,主机速度300Mbps,频率2462MHz;从机速度600Mbps,频率5745MHz。从机速度快的不正常,怀疑是按照信道和带宽调制计算的理论速率,有待继续实验。
场景二、2G Wi-Fi收,发2G Wi-Fi热点
这种场景下,主机速度300Mbps,频率2462MHz;从机速度143Mbps,频率2437MHz。
速度虽然正常了,但是居然可以2G Wi-Fi收,2G Wi-Fi发,也挺出乎意料的,主机连接路由器和从机的频率不一样,或许是关键。


场景三、4G Cellular收,发5G Wi-Fi热点
这种场景下,主机连接联通FDD B3频段,带宽20MHz;从机速度600Mbps,频率5745MHz。图是后来重新截的,时间点对不上不妨碍结论。小米11的B3做了DL 4*4 MIMO,正常没有CA下最多400Mbps,因此可以断定从机看到的600Mbps只是信道理论计算值。
场景四、5G Cellular收,发2G Wi-Fi热点
这种场景下,主机连接联通TDD n78频段,带宽<100MHz,主机速率可达2.3GBps;;从机速度143Mbps,频率2437MHz。和之前的2G Wi-Fi热点速率一致。


由此可以推断出如下结论:
1、 安卓手机在硬件支持的范围内,可以任意频段(LTE/NR/2.4G Wi-Fi/5G Wi-Fi)接收信号,任意频段(2.4G Wi-Fi/5G Wi-Fi)发射热点信号,不会被硬件通路限制。
2、 热点显示速率为理论计算值,最终实际速率会受主机速率影响。
3、 苹果IOS无法关掉蜂窝仅连Wi-Fi再发热点,没安卓的灵活多变。
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