无线网络为什么有时很卡？

一位朋友问我几个问题：为何在人员密集的地方网络信号很不好？5G手机为何长时间打游戏会很卡？

 

第一个问题：为何在人员密集的地方网络信号很不好？

人员特别密集的地方，比如科技馆，无线信号并不是不好，而是上网巨慢，慢到你怀疑人生。对于很多非专业的读者，会用信号差来描述上网慢这件事。

 

无论是4G/5G/Wi-Fi，都是共享式网络。而且是半双工的共享网络。在任何时刻，一部手机/电脑只能绑定（association）一个基站/AP。所以图片里的描述有点好笑，一部手机不可能同时连接多个AP。

 

当前4G/5G/Wi-Fi几乎使用同样的OFDM（正交频分复用技术）。即可以将一个20M频宽细分为N多个sub-carrier channel。每个sub-carrier channel可以分配给多个用户使用。但是这个N值是有上限的。一旦用户急剧增多，这个N个子信道就显得捉襟见肘了。

 

当然4G/5G/Wi-Fi可以使用多个频段，增加20M频宽到40M、80M、160M，可是所有的这些措施都是有上限的。这个上限就是网络的容量（Capacity）。

 

一旦用户的数量，超出网络的容量，那么用户就无法体面而优雅地上网。图片里说的比较正确的一点是，不要集中连接在某一个AP上，用户要分散到多个AP上。如果AP的SSID是不一样的，这很容易实现，但是如果SSID是相同的，用户几乎没有办法选择要连接的AP。另外，无线有一个比较容易忽视的点。无线的传输速率不是固定的，而是随着信号噪音比（SNR）的变化而变化的。无线信号和传输距离的平方成反比。如果将这两个要素联系在一起，即使无线业余读者也会得出一个结论：

 

当某个移动终端距离AP越来越远时，无线信号由于距离衰减而急剧下降，造成SNR也急剧下降，那么这台移动能够发送/接受的速率也会急剧下降。随着速率下降，那么占用该频道的空域时间（Air Time）就会增加。不要忘记，无线网络是一个共享频道的网络。当某台移动终端占用的空域时间增加，那么留给其它终端的时间就大大减少。当然在用户较少时，可能感受不到这种变化。但是当用户越来越多时，用户就会感受到网络巨卡。

 

第二个问题：5G手机为何长时间打游戏会很卡？

CPU温度过高，本身就影响CPU的计算能力，否则就没有必要给电脑安装散热装置了。长时间打游戏造成手机温度过高，手机机身内的白噪音会随着温度增高而增高。当无线信号固定时，SNR的值会随着噪音的增加而变小。手机无线模块会实时测量SNR，SNR大，手机会选择一个较高速的调制速率。相反，当SNR变小，手机会选择一个低速的调制速率。低速传输同样字节数，所占用的时间就会变大，让用户等待的时间就会变大。

 

运维的同学应该知道，网络设备不光要监控CPU、内存，还要监控网络设备的温度。当温度上升了，不光会造成CPU计算能力的下降，同时还会造成有线网络噪音的增加，从而影响高可靠性传输。

 

最后，当无线网络变慢了，可以从以下几点找可能的原因：

• 网络里有没有802.11b客户端的连接
• 是否多个AP使用频道重叠的信道
• 手机终端切换AP的阈值是否太低，以至于距离AP很远，信号很弱，依然腻在AP上，而不知道切换到信号更好的AP上。

无线还有一个比较诡异的一点，一个无线帧（MPDU Frame），它的发送速率，和Preamble、PLCP Header的发送速率竟然大多数时间是不一样的。根据这个事实你能得出什么结论呢？