4G网速到底为什么变“慢”了？

卫星号：BOO聊通信

最近，随着5G网络建设提速、商用套餐正式公布、千元级别商用终端推出等，5G网络商用进程持续加速。

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然而在这个节骨眼上，之前被热炒过的一个话题“5G建设导致4G降速”，再次死灰复燃，出现在社交媒体的热搜词中。

逼得电信运营商们的爸爸工信部也不得不出面澄清：

总体来看，近期全国4G网速整体保持稳定，但可能存在个别区域、某些时段下降的情况。主要原因是4G用户流量增长和网络支撑能力提升还不完全匹配。

其实从工信部的答复上可以看出几个要点：1、4G网速确实有下降；2、降速也是局部区域或者某些时段，不是全面下降；3、和5G建设没关系。

今天的文章，我想在工信部简单答复的基础上，拓展一下，给大家解释解释，4G网速为什么变“慢”了。

一、4G网速因为什么下降？

其实工信部的答复中，已经说明了4G网速下降的原因：4G用户流量增长和网络支撑能力提升还不完全匹配。

如果您是一个通信从业者，可能看了这句话马上明白意思了，不过对于普通用户来说，确实读了这句话会有种摸不到头脑的赶脚。

对于移动通信来说，最宝贵的资源是什么？如果您是“BOO聊通信”的老粉，应该可以马上抢答：是频率。

不像有线通信电波可以在管线内传输，移动通信最终是要靠无线电波从基站把数据发送到用户的手机上（下行业务，比如看视频、收微信），或者反过来由用户手机发送到基站（上行业务，比如快手直播、发微信）。

但是，空气中的无线电波可不止你中国移动或者联通电信一家能用。广播电台、电视台、军方、科研院所、民用对讲机等都在使用无线电波开展各项业务，而且大家的业务都在“同一片蓝天”下传播，如果没有一个“无线电交警”来统一指挥的话，那就乱套了，大家的无线电波交叠在一起，互相干扰，谁也传不了数据。

而在中国，这个“无线电交警”就是大名鼎鼎的工信部。对于无线电波来说，只要他们的频率不重叠、能错开，那么就可以在同一个空气中同时传播而互相不影响，因此，工信部会统一安排全国各个需要使用无线电的机构、企业的无线电波在哪个频率区间（简称频段）上传，互相规避。

比如，咱们平时听广播，都用FM98.6、FM100.8这样的数字代替音乐频道、新闻频道，其中98.6、100.8就是这个电台使用无线电波的频率，频率的单位是Hz，读作赫兹，是为了纪念首次证实电磁波存在的德国科学家赫兹而定的，不过这个数字比较大，所以一般都用M（10的6次方）Hz或者G（10的9次方）Hz。

但是，并不是说无线电波在哪个频率传输都一样，无线通信有个特性：无线电波使用的频率越低、传输距离越远，反之则越近。比如如果你使用700MHz的无线电波传输距离就要比2600MHz远的多，所以各大机构、企业、单位都想争取3000MHz以下，最好是2000MHz以下的黄金频率来开展业务，因为这样的话你建设一个发射塔，能覆盖的范围就更大，这样需要建设的发射塔就越少，省钱啊！

尤其对于电信运营商来说，要建设覆盖全国的网络，能使用的频率越低，则需要建设的基站越少。

但是，低频频率资源就那么些，不可能都给你一家，尤其是对于移动通信来说，根据香农定理（见给忙碌者的5G基础知识课（二）——香农的诅咒），使用的频带宽度（就是一段频率范围，比如700MHz-710MHz，就是10MHz带宽）越大才能使得网络容量越大。

于是乎，三大运营商只能在工信部的权衡下，各自获得低频资源的一个个小段带宽来使用。下图展示的是移动（黑色）、电信（橙色）、联通（蓝色）2、3、4G的频率能使用的范围，都是一小段一小段的，就那么多，多了就没了。

而上文也说了，频带宽度就决定了2、3、4G网络容量的上限。因此，随着不限量套餐、提速降费等等国家政策的推出，在4G网络容量没变的情况下，大家手机上网时间越来越久，APP访问需要的网速越来越大（比如视频从720P变成了4K），每个人的流量消耗越来越多（下图展示的是15年至今用户平均每月使用的手机流量（DOU）的变化趋势），所以每个人能分到的无线网络资源越来越少，这样网速就慢了。

二、为什么是局部或者忙时网速下降？

首先，运营商为了能减少4G网络容量不足的问题，已经采取了一系列手段，比如：

1、扩容：把4G能用的频率资源全在同一个基站上用上；

2、23G缩频：随着23G用户减少，把23G的频率资源逐渐挪到4G上；

3、新技术：把5G里面的技术Massive MIMO用在4G里，使得频率资源不变的情况下4G容量增加（参考给忙碌者的5G基础知识课（六）——Massive MIMO：5G真正的大杀器）。

然而，一方面有些基站并不是经常性容量不足，比如它仅仅是覆盖居民区，大家下班了回家一起玩手机时才会1、2个小时网络拥塞，如果直接扩容或者使用新技术会导致运营商成本太高，不值当。

另一方面有些场景就算所有手段都用了依然容量不足，比如体育场馆、大型商场、高校、火车站，人太尼玛多了。

这就是局部场景或者忙时4G网速下降感知尤其明显的原因。

三、4G网速下降到底和5G有没有关系？

听了我上面的解释，其实大家应该已经明白了，4G网速下降就是因为4G频率资源就这么多，而用户的需求蹭蹭往上涨造成的，和5G建设没关系。

但是，我说但是啊，不排除个别5G基站与4G基站使用相同的传输光纤，或者说5G基站使用4G频率资源造成4G网速下降的情况出现，不过这种情况属于运营商绝对会避免的问题，毕竟目前5G用户没多少，4G才是用户真正使用的网络。

而5G网络的应用目的之一，就是为通过使用更先进的技术，实现在同样的频率带宽下，网络容量10倍以上的增长，以解决4G网络容量已经达到极限的问题。