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科普:为何路由器传输速度达不到理论速率

2017-03-11 17:56 浏览:

  上世纪九十年代后期,支持802.11b无线网络标准的设备首次出现在大众消费市场。

  802.11b号称可以提供「11 Mbps」的传输速率,这可要比最初的有线以太网10 Mbps的传输速率还高。稍微懂点数学的人应该都会认为,802.11b要比10 Mbps的有线以太网还要快一点。

  不过在那个时候,由于智能手机还没有出现,笔记本电脑的售价还异常昂贵,并且性能糟糕、体型笨重,因此我手上并没有什么可以使用无线网络的设备。当我真正接触到无线网络的时候,我的办公室和家里都已经装上了100 Mbps的有线网络,这时候传输速率只有1/10的802.11b对我来说并没有什么吸引力。

  在21世纪初,随着内置Wi-Fi的笔记本电脑变得更加小巧、轻薄和便宜,一些小公司盯上了802.11b「高达」11Mbps的传输速率:既然原来的办公楼里10 Mbps的有线以太网都足够用了,那在布置新办公楼的时候,为啥不直接用上「更快」的802.11b无线网络?

  而这也是我第一次真正用上Wi-Fi。

  不过和Wi-Fi的第一次「亲密接触」并没有给我留下什么好印象。那时候我才知道,原来11 Mbps仅仅只是最大的物理层速率,而不是你的数据从一台设备传输到另一台设备实际传输的速率。

  在实际使用中,802.11b 的传输速率和可靠性并没有比拨号上网强多少,即使你把两台设备靠得特别近,并且都放在内置AP的无线路由器附近,最大传输速率也就是1 Mbps(也就是125 KB/s)。要知道这可是最好的情况,如果你有10台PC同时试图访问一个服务器,125 KB/s就变成了每台PC 12.5 KB/s。

  D-Link DI-514无线路由器,在当时算是一款挺不错的产品,不过那些用802.11b的日子真的不堪回首……

  当我们逐渐接受了802.11b是个「垃圾」这个事实的时候,802.11g来了。

  802.11g号称可以提供惊人的54 Mbps 传输速率,尽管这个数字只有当时的高速以太网(100 Mbps)的一半,不过却是最初的以太网(10 Mbps)的5倍之多!

  不过就像802.11b一样,802.11g号称的54 Mbps 传输速率实际上只是物理层速率,和下载进度条上显示的那个实际传输速率是两码事。和802.11b一样,802.11g在日常使用中最快的传输速率差不多只有54 Mbps的1/10,也就是5 Mbps左右。如果再把5 Mbps分给同一网络的多台PC,每一台PC的网速仍旧非常「感人」。

  2000年左右,802.11n的设备首次出现在消费级市场,号称可以提供最大600 Mbps的传输速率!

  虽然这个传输速率相比当时逐渐兴起的千兆以太网还有些差距,不过却是当时用户普遍使用的100 Mbps有线以太网的6倍啊!

  当然,不出意外的是,在现实使用中,即使使用环境非常理想且只连接一台设备,802.11n的实际传输速率大概也只能达到宣传的1/10。

  当802.11ac产品在2013年底登陆市场后,几乎每一款路由器产品都在「歇斯底里」地宣传自己的传输速率有多高。

  刚开始是1.3 Gbps,然后是2.7 Gbps,再到5.3 Gbps!这个数字已经超越了大部分有线以太网。不过在经历了802.11b/g/n后,我早已看穿一切:经销商的宣传都是谎言,甭指望Wi-Fi能像有线以太网那么快。

  那么号称最大 5.3 Gbps的传输速率究竟是怎么回事呢?

  我们以D-Link DIR-895L/R为例,在其官网的产品简介中,我们可以看到下面这段描述:

  「突破性的三频段Wi-Fi技术可以提供最高5332 Mbps的惊人无线传输速率,而凭借4x4数据传输,波束赋形以及MU-MIMO技术,提高进一步提高无线网络的可靠性和覆盖范围。」

  除了D-Link,在Netgear、Linksys、ASUS、TP-Link等主流品牌的AC5300路由器产品上,我们也可以看到类似的描述。

  D-Link DIR-895L/R是一台三频段路由器,它可以支持两个5 GHz频段和一个2.4 GHz频段,其中 5 GHz频段最高传输速率2166 Mbps,2.4 GHz频段最高传输速率为1000 Mbps,而2166 Mbps×2 + 1000 Mbps = 5332 Mbps,5.3 Gbps的传输速率就是这么算出来的。