11兆無(wú)線LAN為何比10兆以太網(wǎng)慢？

海峰

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

　　首先，筆者對(duì)802.11b和10BASE-T做了比較試驗(yàn)。使用常見的免費(fèi)通信速度測(cè)定工具對(duì)兩者的通信速度進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)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(shuō)11兆無(wú)線LAN的通信速度只有10兆以太網(wǎng)的一半左右。

　　為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢？難道802.11b的傳輸速度11Mbit/秒是假的？其實(shí)并非如此。802.11b傳輸數(shù)據(jù)的速度的確為11Mbit/秒。也就是說(shuō)傳輸1bit信號(hào)所需的時(shí)間為1/1100萬(wàn)秒（約合90.9納秒）。

　　而10兆以太網(wǎng)傳輸1bit數(shù)據(jù)則需要1/1000萬(wàn)秒（100納秒）。如果僅比較這個(gè)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(wú)線LAN和以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的順序截然不同。

　　在以太網(wǎng)中，一個(gè)數(shù)據(jù)幀最大可傳輸150個(gè)“0”字節(jié)數(shù)據(jù)。在這些數(shù)據(jù)前后分別加上14字節(jié)以太網(wǎng)報(bào)頭和用于容錯(cuò)的4字節(jié)校正位，這樣就組成一個(gè)數(shù)據(jù)幀。然后在數(shù)據(jù)幀之前還要加上8字節(jié)的鏈接碼。即便連續(xù)傳輸數(shù)據(jù)幀，在數(shù)據(jù)幀之間也必定會(huì)有一個(gè)被稱為幀間隔的最小限度時(shí)間間隔，以太網(wǎng)中有相當(dāng)于12個(gè)字節(jié)的間隔。也就是說(shuō)如要在以太網(wǎng)中傳輸1500字節(jié)的數(shù)據(jù)，那么就要發(fā)送1500+14+4+8+12=1538（字節(jié)）=1萬(wàn)2304（bit）的信號(hào)。在10BASE-T中，這1萬(wàn)2304bit的信號(hào)全部可以10Mbit/秒的速度發(fā)送。也就是說(shuō)，以太網(wǎng)發(fā)送1500字節(jié)數(shù)據(jù)的時(shí)間包括等待時(shí)間在內(nèi)就是1萬(wàn)2304（bit）÷10M（bit/秒）=1230微秒。

　　下面同樣再計(jì)算一下IEEE802.11b傳輸1500字節(jié)數(shù)據(jù)所需的時(shí)間。由于無(wú)線LAN的數(shù)據(jù)傳輸步驟非常復(fù)雜，因此計(jì)算也就麻煩一些。

　　在IEEE802.11b中，加在1500字節(jié)數(shù)據(jù)前面的報(bào)頭是32字節(jié)，比以太網(wǎng)要長(zhǎng)。數(shù)據(jù)校驗(yàn)位與以太網(wǎng)同為4字節(jié)。最長(zhǎng)1536字節(jié)的數(shù)據(jù)幀將以11Mbit/秒的速度傳輸，計(jì)算出的傳輸時(shí)間為1536（字節(jié)）×8（字節(jié)）÷11M（bit/秒）=1117微秒。

　　不過，在無(wú)線LAN中，在數(shù)據(jù)幀之前還要傳輸鏈接碼和無(wú)線LAN特有的PLCP報(bào)頭。傳輸這兩種信息的時(shí)間總計(jì)定為192微秒。另外，在無(wú)線LAN中發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)除幀間隔的時(shí)間以外還必須等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間（稱為補(bǔ)償時(shí)間）。在802.11b中這個(gè)平均時(shí)間總計(jì)定為360微秒。

　　此外，無(wú)線LAN還規(guī)定，每發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀就要從通信對(duì)象那里接收一個(gè)ACK幀，以確認(rèn)通信成功。在收到ACK幀之前不發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)幀。這個(gè)等待時(shí)間總計(jì)為213微秒。

　　也就是說(shuō)，在無(wú)線LAN中發(fā)送一個(gè)1500字節(jié)的數(shù)據(jù)幀所需時(shí)間包括等待時(shí)間和發(fā)送應(yīng)答分組信息的時(shí)間在內(nèi)，為1117+192+360+213=1882（微秒）。

　　發(fā)送等量數(shù)據(jù)時(shí)，10BASE-T只需1230微秒，而802.11b則需1882微秒，最終導(dǎo)致無(wú)線LAN和以太網(wǎng)的通信速度的差別。

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