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“网络龟速”什么原因,带你从原理分析,对症下药

 昵称11935121 2018-09-19

我家的网速为什么这么慢,看个电影总是缓存中,看着那个圈圈一直在转,玩个游戏总是掉线。很多人都有这样的体会,这是怎么回事呢?带着这个问题,今天从原理上进行分析。

1 先从无线wifi说起

无线wifi用来组件无线局域网,实现数据的无线交换,也就是WLAN对应于办公使用的用交换机构成LAN。

1.1 了解无线的标准

无线wifi由很多标准,802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac,这些标准定义了不同的使用频率和支持的速率,请看下图。

“网络龟速”什么原因,带你从原理分析,对症下药

上图分析一下,无线wifi主要由2.4G和5G两个标准,2.4G拥有更多的用户,适用性也更强,但是干扰性比较大。5G拥有更高的频率,速率也更快,但是穿透性一般,穿一栋墙信号久所剩无几了。

1.2 2.4G和5G的信道

2.4G(2.412GHz-2.484GHz)分为14个频道,可用的是编号1-13,信道的带宽是22MHz,其中2MHz是隔离频带,实际可用20MHz,在每个信道里统一时间内只能由一台设备发送信号。由于现在家家户户都用无线路由器,而且大部分使用2.4G的频率,单只有13个信道可用,这13个信道里还有各种重叠,所以2.4G的频率很容易造成干扰,用网高峰期,就容易发生掉线、丢包的情况。

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5GHz频率的中心频率范围是4.915GHz-5.865GHz,每个信道的宽度可以达到40MHz,80MHz和160MHz,所以拥有很高的传输速率,802.11ac标准的极速可以达到6.77Gbps。随便上千兆的感觉,希望早日普及到每家每户。不仅仅是速率快,5G频率可以划分200多个信道,不像2.4G那样只有13个信道可用那么拥挤,也不会出现干扰。但是5GHz的穿透能力不行,信号穿越会损失很大能量,因此传播过程衰减较大,传播距离较近。

2 再说说家里的无线路由器

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3 聊聊无线网卡

如下图所示是英特尔某无线网卡的规格参数,注意标记的1X1,它的意思是,一根天线发送,一根天线接受。按照第一张图所示,假如网络是802.11n,支持72Mbps的速度,若是802.11ac标准,则是433Mbps,无法支持千兆的速度。

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英特尔某无线网卡规格参数

下图显示了手机的wifi模块。

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手机wifi模块

下图显示了上款手机模块的规格参数,如图最高支持2.4G的802.11n的单天线标准,所以上述手机wifi模块最高支持的传输速率是72Mbps。在这种情况下是没办法匹配4天线的无线路由器的,所以有时只是升级无线路由器是没有太大效果的。

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4 说说入户的Pon接入是什么

现在家庭的网络一般都是Pon接入了,分为epon和gpon。epon上下行都是1.5Gbps的,一般是32个用户分担。假如所有用户都同时在线,一个家庭用户就只能分到1.5G/32=48Mbps,除去epon的各种链路开销和封装开销也就是20M左右。

为什么现在运营商都号称是200Mbps接入呢?这个与Pon的原理有关,OLT里有个叫做DBA的模板是用来动态分配带宽的,有fix,assure,max模式,fix是固定分配带宽,assure是保证分配带宽,max是分配最大带宽。只有重要用户才给用fix和assure分配,普通用户只能是max,也就是最大可以分配200M带宽,并不保证,因为共享。

OLT就是下图这样的设备,一般部署在基站里。OLT的每个PON口接分光器,一般是1:32的,然后就到用户的光猫了。

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运营商OLT设备

总结一下,从运营商到用户的顺序屡一下。运营商的OLT设备若采用EPON,每个PON口支持1.5G的上下行,分给32个家庭用户。家庭用户通过光猫连接无线路由器组网,无线路由器的wifi模块包括手机的wifi模块有很多规格,必须匹配。现在常用的2.4GHz的可用频道只有13个,大量用户使用时容易产生干扰。


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