淺析移動蜂窩網絡的特色及其省電方案

蜂窩網絡的架構相似於咱們常見的蜂窩，是由一個個基站組成的蜂窩，理想狀態中咱們的蜂窩網絡應該是下面這個樣子的。固然，現實生活中網絡資源分佈並無這麼的均勻。

Wi-Fi 是一種無限局域網技術，Wi-Fi 信號須要有線網來提供，好比咱們家裏經常使用的寬帶上網，就是將有線信號轉換成 Wi-Fi 信號。

計費的差別性

咱們平時使用的蜂窩網絡通常都是按照流量來收費的，好比 10 元 30 M 流量套餐，可是 Wi-Fi 通常都是免費的，爲何會存在這種差別？

Wi-Fi 信號接入互聯網須要依靠寬帶等有線網絡，而寬帶這種網絡咱們已經支付了年費或者包月費用，規定時間內能夠在接入測獨享寬帶資源，必然能夠在這段時間內隨便使用流量來上網。蜂窩網絡是使用運營商的基站等通訊設備來進行上網的，在上網過程當中須要佔用頻譜等公共無線資源，而運營商經過一些基礎建設提供無線資源來供用戶使用，顯然用戶應該支付相關費用，同時你們都有體會，當多人在同一區域使用蜂窩網絡的時候，網絡明顯就會變慢，這是由於無線資源不足致使。這種共享模式下，使用流量，也就是資源的消耗多少，來進行收費更加合理。

資源控制

無線資源是稀有且昂貴的，那麼目前移動設備是如何來控制無線資源的呢？這就是下面要講的 RRC （無線資源控制），RRC 不只能夠省無線資源，還能夠爲用戶省電。

因爲不是通訊相關領域的開發人員，只闡述個大概意思，RRC 狀態機的細節能夠參考這裏。RRC 會有相關的狀態，咱們能夠簡單的理解爲空閒狀態和活躍狀態，在手機待機的時候就能夠當作是在空閒狀態，在這個狀態會關閉無線信號，當須要數據傳輸的時候再調整 RRC 的狀態爲活躍，狀態的切換過程須要必定的延遲，這個延遲是咱們移動網絡數據傳輸延遲的一部分，是用戶能夠感知（這個延遲總體分爲 RRC 狀態切換、DNS 解析、TCP 握手、 SSL 握手、網絡傳輸等）。下圖來源於網絡，能夠必定程度上輔助理解（數據不必定準確）。

除了延遲，還要關心移動設備的電量問題。在從空閒狀態切換到活躍狀態後，活躍狀態會維持一段時間，若是沒有數據傳輸會再次進入空閒狀態，在活躍狀態咱們的設備相比是比較耗費電量的。因此對於每次網絡請求，咱們都要考慮它的合理性，若是頻繁切換 RRC 狀態，那麼活躍狀態就會消耗更多的電量。

而對於 Wi-Fi 不存在多狀態切換，Wi-Fi 會處於始終開啓狀態，可是因爲 Wi-Fi 的自身機制，在進行大量數據傳輸的時候反而比移動蜂窩網絡更加省電。

理論上如何省電呢？

基於剛纔的討論，能夠總結出一些理論上的省電方法：

• 避免無效的輪訓，輪訓會使手機不斷的被喚醒，使設備處於高消耗狀態
• 若是存在長鏈接，設置合理的心跳時間，而且不該該無限次重連
• 減小網絡數據獲取的頻次，能夠從合併網絡請求、預拉取緩存等方面入手
• 對於大數據使用 Wi-Fi 來傳輸，在穩定性、延遲、電量、流量方面都更加合適

參考資料

• 移動網絡簡介與RRC
• Android性能優化-Battery篇
• 移動網絡下的性能優化之省電篇
• RRC狀態是如何影響手機耗電的？
• 微信終端跨平臺組件 Mars 在移動網絡的探索和實踐