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11兆無線LAN為何比10兆以太網(wǎng)慢?

IEEE802.11b無線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“無線LAN比較慢!”。下面就對(duì)802.11b無線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11兆無線LAN的通信速度只有10兆以太網(wǎng)的一半左右?!   ?/p>

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。也就是說傳輸1bit信號(hào)所需的時(shí)間為1/1100萬秒(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?其原因就在于無線LAN和以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的順序截然不同?!   ?/p>

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))=1萬2304(bit)的信號(hào)。在10BASE-T中,這1萬2304bit的信號(hào)全部可以10Mbit/秒的速度發(fā)送。也就是說,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。數(shù)據(jù)校驗(yàn)位與以太網(wǎng)同為4字節(jié)。最長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,在無線LAN中,在數(shù)據(jù)幀之前還要傳輸鏈接碼和無線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,在無線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)致無線LAN和以太網(wǎng)的通信速度的差別。


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