| 在办公室（家庭或者公共场合）使用Wi-Fi过程中，经常会出现网速慢、网络时延大和掉线等现象，造成这种现象的原因，除信号覆盖不佳和Wi-Fi终端设备负荷过重外（产品的数据处理能力欠佳导致），比较常见的因素，就是射频干扰。 9 s2 s: ~6 q" T0 R % A# T. U5 [+ h2 |2 f 但Wi-Fi的射频干扰除常见的其他无线系统对Wi-Fi的共存干扰、Wi-Fi终端的相邻信道干扰，以及Wi-Fi射频物理层上受到的干扰外（如产品本身的电源、DDR等对Wi-Fi的干扰），还存在一种这样的情况：* k; g; {+ p( t% K) Z # F- b0 ?7 o" Q - S K! E2 i9 k6 t8 v( r& C( k 当大量Wi-Fi终端共享一个相同的空口信道进行持续性较大流量数据传输时（如播放高清视频），会加大信道中数据帧冲突的概率，增多数据帧的重发频率，导致当前信道的信噪比变差，单数据帧的传输时间变长，最终只能通过降低空口信道的传输效率、速率（当然在专业测试吞吐量的实验室不会出现此种情况）来维持基本的通信。而当空口负荷增大到一定程度时，就会出现影响用户体验的网速慢、丢包，甚至掉线等现象。 ! L1 T2 n/ w4 U; o7 S5 [ 8 _6 U" R* o$ X9 [: O8 v1 D# d 那么是如何出现这种情况的呢？前方又高能了！ & b+ H. i p; V% o 1）时隙碰撞、网络延时与丢包的产生, @& ]# P& f- b: i" R2 B v 如大家知道，Wi-Fi的空口信道是一个 TDD（时分双工）时分系统，其一个基本数据帧操作是由多个帧结构组成，帧之间以“帧间间隔”加以区分。访问 802.11 媒介时，通常以分布式帧间间隔（DIFS）为起点，开始整个帧交换序列，之后的帧则以短帧间间隔（SIFS）加以区分。一个基本的数据帧传送流程见图。 4 K8 o Y5 n: _# `+ D4 d ) y2 f2 ?" z1 O0 V 而在信道被利用频繁的时候，多个 station监听到信道空闲后，同时发送数据，继而在该时隙上出现碰撞，导致数据传递不成功，无 ACK（确认帧）返回，于是再次重传，网络时延因为重传变大。$ d6 h, x; v j( o, t 2 h6 P& x3 S2 _9 J + t/ T- s/ X& R 通常对于长帧的重传设置规定为 7 次，即此数据帧当退避重传 7 次仍无 ACK 响应后，则丢弃此数据帧，这时，对于网络应用而言，出现误码丢包现象。 这就是Wi-Fi的载波监听与冲突避让机制。0 Q) S1 Z* w: }2 @ 5 x% S0 j T5 z8 _1 z# E, j 2）延时与误码导致选用更低阶调制方式 当由于信号强度、距离、干扰等因素，造成在数据的传输中出现较大的时延和误码时甚至丢包时，为了能更有效缓解时延和误码，保证数据传递的准确性，802.11协议规定Wi-Fi终端设备需采用更低阶编码方式（如基友的例子，从64QAM 54Mbps 调整到CCK 11Mbps ），来提高数据报文在空口中抗误码和时延的能力。此机制的好处是可以提升抗误码能力，坏处是，降低了编码的效率。& P( ^2 g% o$ |8 g5 A$ T 具体到AP/STA设备而言，当出现较多时延、误码、丢包等现象时，它们会认为空口信道质量出现恶化，于是依据信道环境逐级采用有较强抗干扰能力的编码方式来进行数据传输，而越低阶的编码方式，其编码效率越低、数据帧的占用时隙越大，最终这种方式导致每数据帧的时隙逐渐增大。 & g1 ?/ z+ \3 F/ n) Q. P " |$ p+ b! n8 U, Y) @ 空口信道理论速率的降低，导致每个数据帧的长度增加（单次Wi-Fi数据传输时间都是4μs），又进一步加剧空口信道上的冲突竞争；当竞争加剧到一定程度，又迫使所有终端采用抗误码能力更强的编码方式即更低阶的调制方式来保证数据传输的质量，从而就像多米诺骨牌一样，进入恶性循环。 0 G$ n& I+ r3 i$ ` G+ a n 3）低阶调制方式意味着较低的每符号比特数 在 802.11 协议中，高速率的无线数据接入能力主要源于其所采用的多载波调制技术 OFDM（正交频分复用调制）。OFDM采用n-QAM ，n 表示各种调制映射到星座图上的模数。由于星座图上的点位需精确定位以实现能被正确解调，所以，模数越低也就是越低阶的调制方式，其对信号传输条件的要求越低，也就更能适应恶劣的空口传输环境。 |
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