11兆無線LAN為何比10兆以太網慢？

2019-11-03 08:59:10

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供稿：網友

海峰

　　IEEE802.11b無線LAN的速度為11Mbit/秒。但是與10Mbit/秒以太網相比有很多用戶認為“無線LAN比較慢！”。下面就對802.11b無線LAN和10兆以太網（10BASE-T）的速度作一下比較。

　　首先，筆者對802.11b和10BASE-T做了比較試驗。使用常見的免費通信速度測定工具對兩者的通信速度進行了測試。結果顯示，IEEE802.11b的通信速度為4.7Mbit/秒。而10BASE-T則為8.9Mbit/秒。也就是說11兆無線LAN的通信速度只有10兆以太網的一半左右。

　　為什么會出現這種情況呢？難道802.11b的傳輸速度11Mbit/秒是假的？其實并非如此。802.11b傳輸數據的速度的確為11Mbit/秒。也就是說傳輸1bit信號所需的時間為1/1100萬秒（約合90.9納秒）。

　　而10兆以太網傳輸1bit數據則需要1/1000萬秒（100納秒）。如果僅比較這個速度的話，IEEE802.11b要快一些。

　　那么，兩者的速度為何相反呢？其原因就在于無線LAN和以太網傳輸數據的順序截然不同。

　　在以太網中，一個數據幀最大可傳輸150個“0”字節數據。在這些數據前后分別加上14字節以太網報頭和用于容錯的4字節校正位，這樣就組成一個數據幀。然后在數據幀之前還要加上8字節的鏈接碼。即便連續傳輸數據幀，在數據幀之間也必定會有一個被稱為幀間隔的最小限度時間間隔，以太網中有相當于12個字節的間隔。也就是說如要在以太網中傳輸1500字節的數據，那么就要發送1500+14+4+8+12=1538（字節）=1萬2304（bit）的信號。在10BASE-T中，這1萬2304bit的信號全部可以10Mbit/秒的速度發送。也就是說，以太網發送1500字節數據的時間包括等待時間在內就是1萬2304（bit）÷10M（bit/秒）=1230微秒。

　　下面同樣再計算一下IEEE802.11b傳輸1500字節數據所需的時間。由于無線LAN的數據傳輸步驟非常復雜，因此計算也就麻煩一些。

　　在IEEE802.11b中，加在1500字節數據前面的報頭是32字節，比以太網要長。數據校驗位與以太網同為4字節。最長1536字節的數據幀將以11Mbit/秒的速度傳輸，計算出的傳輸時間為1536（字節）×8（字節）÷11M（bit/秒）=1117微秒。

　　不過，在無線LAN中，在數據幀之前還要傳輸鏈接碼和無線LAN特有的PLCP報頭。傳輸這兩種信息的時間總計定為192微秒。另外，在無線LAN中發送數據幀時除幀間隔的時間以外還必須等待一個隨機時間（稱為補償時間）。在802.11b中這個平均時間總計定為360微秒。

　　此外，無線LAN還規定，每發送一個數據幀就要從通信對象那里接收一個ACK幀，以確認通信成功。在收到ACK幀之前不發送下一個數據幀。這個等待時間總計為213微秒。

　　也就是說，在無線LAN中發送一個1500字節的數據幀所需時間包括等待時間和發送應答分組信息的時間在內，為1117+192+360+213=1882（微秒）。

　　發送等量數據時，10BASE-T只需1230微秒，而802.11b則需1882微秒，最終導致無線LAN和以太網的通信速度的差別。

　　
----《通信世界》