手机网很慢？可能是被40度的天热坏了

本文来自微信公众号：差评 （ID：chaping321），作者：八戒，编辑：面线，头图来自：unsplash

热热热！

这是一个多月来，差评君每天要说 925 遍的话。

在杭州气温花式打破各种历史记录的刷屏新闻里，差评君还看到了这么一条噩耗：

本来差评君还不觉得，但看完这个新闻后，心里一紧：好像网络真变卡了。

大家如果有这种感觉的，不要怀疑自己，这不是错觉，也不是自己手机出了毛病，而是手机网速真“热”崩了。

但各位差友不要误会，手机网速被“热”崩倒不是因为气温太高，而是跟这波高温一起来的大气波导现象。

这听着像是《龙珠》里的龟派气功波的大气波导是个啥呢？

追根溯源，咱得先从罪魁祸首副热带高压盘起。

大家和副热带高压应该很熟了，毕竟每年夏天谁不骂它个百八十遍才能解恨呢。

但实际上副热带高压一年四季都有， 只是刚好到了夏天，西太平洋的副高才会飘过来，顺道带来赤道的热度，弄得我们是热上加热。

更可恶的是，副高非得早早地就把一肚子水汽，在赤道附近下个精光，等飘到咱们头顶时又热又干，就和空气炸锅里的风一样。

往年，还有夏季风和它 battle，但今年夏季风一直没发育起来，也就导致了副高一直盘旋在我国东南地区。

副高一直赖着不走，就会带来两种异常天气现象，逆温和逆湿。

逆温现象其实很好理解，一般每上升 1000 米，气温就会低个 6 摄氏度。

但这并不绝对，像副高带来的干热大气飘在顶上，下层空气反而还凉快些，这就叫逆温。

逆湿现象也类似，近地面潮湿，高空反而干燥。

这样一来，在副高不断努力下，逆温+逆湿二重奏，我们头顶被罩上了一个看不见的热锅盖，不仅人被热麻了，手机信号在这种环境下的传输也大受影响。

因为手机信号是以电磁波的形式在空中传播的，既然是波，就会发生折射。

不同的大气情况下，折射类型也不同。

大部分时候，折射后的信号会飞向外太空，而当出现逆温、逆湿，折射角度就会低于地球的弯曲程度，从而发生超折射。

每当发生超折射时，电磁波会被折射向地面，接触到了地面后又被反射到空中，反射到空中再被折射到地面。

如此反复下来，手机信号就会低损耗地传播到更远处，这种现象被叫做大气波导。

大气波导 

既然如此，不就意味着信号增强变远？按理说应该网速应该变得更好才对。

但很可惜，信号传播不是简单地叠 buff 。

手机信号说到底可以分成两大类，一种是你手机发送给基站，比如开直播，画面信息要上传，这种叫做上行数据；还有一种是基站发送给你的，看视频、下载游戏，数据从基站来，这种叫做下行数据。

处理上下行数据有种常用的模式， TDD-LTE（下称TDD）。

TDD 学名叫做时分双工（Time Division Duplexing），它有点像生活中的潮汐车道，只有一条道，需要上行就变成上行链路，需要下行就变成下行链路。

又因为它只有一条路，为了方便调度，TDD 就必须让来往车辆保持大小一致，对应到实际应用里，就是得保持上下行同频。

可一旦这么做了，就会衍生出另一个麻烦，怎么分得清接收到的是上行还是下行数据呢？

所以 TDD 引入了个类似红绿灯的玩意儿（学名叫 UpPTS 上行导频时隙和 DwPTS 下行导频时隙）。

上行灯亮时，只传上行数据。

下行灯亮时，只传下行数据。

但还有个问题，哪怕传输数据速度再快，从基站发出到用户收到还是需要时间的。

为了把这个时间的影响给覆盖掉，必须引入了一个黄灯 GP（Guard Period 保护间隔）作为缓冲区，避免上下行互相干扰。

黄灯 GP 效果其实是⛔️，在它的时间里，既不能上行数据也不能下行数据。

到了这一步，TDD 模式终于妥了。

但这个妥是有条件的：黄灯 GP 到底要持续多久，是经过精密计算的。

举个例子，有个基站叫差评号，它信号覆盖范围是 10 公里，信号传输给最远的用户用时 3ms，那差评号设置黄灯时间就得略大于 3ms（ 因为还得保证网络延迟不能太高，所以也不能太大）。

照道理来讲这就 OK 了。

可当发生大气波导干扰时，远处的信号传输距离大大延长，差评号这会儿能收到上百公里外的信号了。

这些上百公里来的信号，路上花的时间肯定超过 3ms ，所以黄灯没用了，上下行数据就乱成一锅粥，网速也就崩了。

不过类似的大气波导干扰，在日常生活中并不少见，国内对相关问题的研究和应对工作也已经非常完备，所以平时哪怕出现大气波导干扰，大家的网络基本也不受什么影响。

只是这次副高特别猛，持续时间又长，才会让大家有了网速变慢的感觉。

不过有意思的是，大气波导干扰可以说只针对 5G 信号，因为国内目前 2G、3G、4G 网络都没用 TDD ，只有 5G 信号用的是 TDD 。

如果你没用 5G 流量，也感觉网速变慢了，那兴许是基站真快被热崩了。

毕竟目前大多数的基站在建造时，恐怕也没想到会有这么长时间、大范围的高温天气，按照国家标准来看，四五十度都已经是极限了。

不过好消息是，就在写稿子的时候，编辑部的窗外已经电闪雷鸣，副高已经肉眼可见地嚣张不了几天，大家的网速也不会是个问题了。

资料来源：

科普中国：什么是“逆温”？

中国科学院半导体研究所：移动TDD和FDD，区别到底在哪？

电波科学学报：赵飞龙：5G大气波导干扰形成条件及规避方法研究

邮电设计技术：许国平：大气波导干扰对5G NR的影响预研和应对措施探讨

CSDN：TDD与FDD

中华人民共和国住房和城乡建设部：移动通信基站工程节能技术标准

本文来自微信公众号：差评 （ID：chaping321），作者：八戒，编辑：面线