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  • 电脑网线和5GHz频段的WiFi 哪个快?

    大胆假设 假设5GHZ频段是理想信道,没有任何信号干扰,信噪比SNIR高到爆棚,无线路由器有4根天线,电脑2根天线,使用最高160MHz频宽,使用最高阶调制QAM 1024,编码采用5/6。电脑与路由器之间最高有2个空间流,即MIMO中的M=2,这个2 = Min(4,2)。一个空间流最高可以达到1.2Gbps,那么电脑与路由器之间最高速率= 2.4Gbps。电脑网线速率= 1Gbps。 快慢的衡量很简单,就是用户点击鼠标,将数据包发送出去,到收到服务器的响应这中间的时间差或者延迟,谁的延迟小,谁就快。 实验一 假设在两台相同的电脑,分别使用Wi-Fi、网线连接相同的路由器,然后在两台电脑上点击相同的网页链接,看谁的延迟小。假设点击连接产生的数据包同时到达无线网卡、有线网卡,且此时无线网卡、有线网卡transceiver空闲,谁的上行(电脑到路由器方向)延迟小?当然是无线网卡延迟小,因为无线网卡的速率=2.4Gbps,大于千兆网卡的速率= 1Gbps。传输同样的字节数据时,谁的速率大,谁用时就小,延迟也就小。 返程的下行数据(路由器到电脑方向),也是无线网卡的延迟小。上下行延迟相加,无线网卡延迟小,胜出。所以,在这种有N多假设的、理想状况的情况下,无线网卡胜出。这也是无线网卡唯一能胜出的场景。 实验二 接下来假设无线网卡,有线网卡分别有一个Packet正在传输,谁的延迟小?无论无线网卡、有线网卡都需要耐心等待这个Packet传输完毕。由于无线网卡速率快,所以等待传输完毕的时间小,网线等待传输的时间大。是不是无线网卡又要胜出了?No无线网卡还要等待一个时间,这个时间的名字叫DIFS(Distributed InterFrame Space ),这个时间比较漫长,50us。是不是等完这个时间,无线网卡就可以开始发送Packet了?No无线网卡还需要等待一个随机数量(1-1023)的Backoff Time Slot,每一个Slot = 20us。换句话说,无线网卡即使只等待最少一个Slot,也需要再等待20us,加上刚才的50us,还有等待正在网卡里传输packet的时间,一共需要等待时间=70us + 正在传输的packet时间。再来看看有线网卡需要等待的时间,首先需要等待正在传输的packet需要传输的时间,然后需要等待一个Interpacket gap时间,对于千兆网卡Interpacket gap = 96ns = 0.096us。总共需要等待时间 = 0.096 + 正在传输的packet时间。即使无线网卡的传输速率快,用时小,但是与等待70us时间相比,几乎可以忽略不记。所以在这一轮,有线网卡由于等待时间远小于无线网卡,有线网卡以绝对优势胜出。在其它的场景下,比如无线网卡、有线网卡都有大量的packet缓冲等待发送,依然是有线网卡胜出,因为有线网卡的等待时间远远小于前者。 无线网络的劣势 以上的讨论,还没有谈及无线信道诸多不利因素。无线信道不可能没有干扰、也不可能没有多路径,160Mhz频宽全部available 的概率不会太多,大多数的时候,只能使用20M、40MHZ频宽,那么无线速率的优势一下子就没有了。另外,Wi-Fi不仅需要等待大量时间,它还有一个不足就是,半双工。即所有无线网络设备分享带宽,上下行如果数据量相等。那么上下行有效带宽= 1/2无线传输速率。此外,无线传输采用的是可靠传输。即每发送一个数据包,都需要接收方ACK确认。ACK确认数据包占用不了多少时间,但是会让数据包多等待时间。因为数据包之间需要等待IFS、DIFS的时间。而且,Wi-Fi路由器为了让无线设备发现自己,还需要周期性地传输beacon,传输这些数据包依然需要占用信道,那么会造成发送数据包的大量等待时间,这无形中会降低数据发送的效率。 结论 综上所述,无线网卡胜出的概率非常非常小,这种小概率事件几乎是不可能发生的。对于网游互动、实时语音视频传输需求的场景,要优先使用网线传输,它的延迟有绝对的优势。...

    2022-10-22 值得一看 131

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