浅析移动蜂窝网络的特色及其省电方案

蜂窝网络的架构相似于咱们常见的蜂窝，是由一个个基站组成的蜂窝，理想状态中咱们的蜂窝网络应该是下面这个样子的。固然，现实生活中网络资源分布并无这么的均匀。

Wi-Fi 是一种无限局域网技术，Wi-Fi 信号须要有线网来提供，好比咱们家里经常使用的宽带上网，就是将有线信号转换成 Wi-Fi 信号。

计费的差别性

咱们平时使用的蜂窝网络通常都是按照流量来收费的，好比 10 元 30 M 流量套餐，可是 Wi-Fi 通常都是免费的，为何会存在这种差别？

Wi-Fi 信号接入互联网须要依靠宽带等有线网络，而宽带这种网络咱们已经支付了年费或者包月费用，规定时间内能够在接入测独享宽带资源，必然能够在这段时间内随便使用流量来上网。蜂窝网络是使用运营商的基站等通讯设备来进行上网的，在上网过程当中须要占用频谱等公共无线资源，而运营商经过一些基础建设提供无线资源来供用户使用，显然用户应该支付相关费用，同时你们都有体会，当多人在同一区域使用蜂窝网络的时候，网络明显就会变慢，这是由于无线资源不足致使。这种共享模式下，使用流量，也就是资源的消耗多少，来进行收费更加合理。

资源控制

无线资源是稀有且昂贵的，那么目前移动设备是如何来控制无线资源的呢？这就是下面要讲的 RRC （无线资源控制），RRC 不只能够省无线资源，还能够为用户省电。

因为不是通讯相关领域的开发人员，只阐述个大概意思，RRC 状态机的细节能够参考这里。RRC 会有相关的状态，咱们能够简单的理解为空闲状态和活跃状态，在手机待机的时候就能够当作是在空闲状态，在这个状态会关闭无线信号，当须要数据传输的时候再调整 RRC 的状态为活跃，状态的切换过程须要必定的延迟，这个延迟是咱们移动网络数据传输延迟的一部分，是用户能够感知（这个延迟总体分为 RRC 状态切换、DNS 解析、TCP 握手、 SSL 握手、网络传输等）。下图来源于网络，能够必定程度上辅助理解（数据不必定准确）。

除了延迟，还要关心移动设备的电量问题。在从空闲状态切换到活跃状态后，活跃状态会维持一段时间，若是没有数据传输会再次进入空闲状态，在活跃状态咱们的设备相比是比较耗费电量的。因此对于每次网络请求，咱们都要考虑它的合理性，若是频繁切换 RRC 状态，那么活跃状态就会消耗更多的电量。

而对于 Wi-Fi 不存在多状态切换，Wi-Fi 会处于始终开启状态，可是因为 Wi-Fi 的自身机制，在进行大量数据传输的时候反而比移动蜂窝网络更加省电。

理论上如何省电呢？

基于刚才的讨论，能够总结出一些理论上的省电方法：

• 避免无效的轮训，轮训会使手机不断的被唤醒，使设备处于高消耗状态
• 若是存在长链接，设置合理的心跳时间，而且不该该无限次重连
• 减小网络数据获取的频次，能够从合并网络请求、预拉取缓存等方面入手
• 对于大数据使用 Wi-Fi 来传输，在稳定性、延迟、电量、流量方面都更加合适

参考资料

• 移动网络简介与RRC
• Android性能优化-Battery篇
• 移动网络下的性能优化之省电篇
• RRC状态是如何影响手机耗电的？
• 微信终端跨平台组件 Mars 在移动网络的探索和实践