荣耀x30|为什么火车上的网速都超级慢,并且信号极差?( 二 )


无线传输使用的不是一个固定不变的速率 , 而是一个动态速率 。 如果SNR大 , 使用高速速率传输 。 如果SNR小 , 会使用低速速率传输 。 无线传输使用的无连接的确认传输技术 , 即接收方接收到一个数据包 , 会发送确认 。 如果不发送确认 , 发送方会在定时器超时时 , 不断重传 , 直到收到接受方的确认 , 或者到达重传的上限而放弃 。 重传意味着丢包 , 而丢包意味着高速的速率接收方无法从噪音的环境中将有效信号提取出来 。 那么就会使用更低速的传输技术来传输数据 。
在人员高度集中的火车车厢里 , 每个用户可能使用自己独立的信道 。 但是信道泄露出来的能量会叠加到别的信道上 , 从而抬高信道的噪音地板(Noise Floor) 。 当噪音地板抬高时 , 即使有效信号的强度不变 , 那么信噪比也会变小 。 而信噪比变小 , 会触发移动终端使用较低速的速率收发数据 。
多普勒效应高铁越来越接近基站时 , 接收方接收到的信号频率比原始发送信号频率要大 。 高铁远离基站时 , 接收方接收到的信号频率比原始发送信号频率要小 , 这就是多普勒效应造成的频率偏移(Frequency Shift) 。 这种频率偏移 , 取决于移动终端的移动速度与光速比 。 意味着移动终端移动速度越快 , 频率偏移越大 。

这样泄露到相邻信道里的能量占比越来越大 , 多普勒效应会造成无线调制解调技术QAM星座点的旋转 , 造成接收方对星座点的误判 , 从而造成数据接收的错误 。
聪明的人类没有被多普勒效应难住 。 在发送的无线信号里插入了测量信号(Pilot) , 测量信号对于接收方是已知的 。 接收方以测量信号为参考坐标 , 使得接收方的本地晶振频率(LCO)与接收到的信号频率同步 , 频率同步就将多普勒效应的影响减少到最小 。
而实现这个频率同步(相位)同步的技术 , 就是锁相环技术(Phase Locked Loop) 。 无线常用的锁相环技术 , 就是卡尔曼(Kalman)滤波器 。 这是一种基于测量反馈的频率同步技术 , 也可以说相位同步技术 。
但是锁相环技术只能将一定程度的频率偏移给扳回来 , 如果频率偏移超出了一个限度 , 那么就意味着错误率的飙升 。 而一旦产生错误 , 发送方就会采用保守的低速速率 。 发送速率基于SNR、基于错误率的自适应方式 , 是为了大大减少错误率 , 减少重传的负担 , 从而提高无线信道的利用率 。
漫游效应高铁高速移动 , 距离老基站越来越远 , 距离新基站越来越近 , 信号越来越强 。 基站就会给满足漫游条件的终端发命令 , 漫游到下一个基站 。
很显然 , 基站会同时给火车上很多终端发漫游指令 。 这对新基站的CPU冲击特别大 , 要同时处理很多漫游请求 。 同时还要将老基站上缓存的移动终端的数据拉过来 , 并将它们发给移动终端 。 如果老基站与新基站之间缓存数据的拉取 , 有部分丢失 , 那么就意味着TCP层面或者应用层面需要等待定时器超时 , 然后TCP、应用层面会采用较低速率重传丢失报文 。 这样也会造成用户上网慢的体验 。


【荣耀x30|为什么火车上的网速都超级慢,并且信号极差?】源:车小胖谈网络

相关经验推荐