以太网能「边发边听」，无线不能——因为自己发的信号会盖住别人的。 所以无线改成「先听后发、发完等确认」，这就是 CSMA/CA。
上一节讲无线怎么来的，这一节讲它「怎么抢信道」。 这是无线与有线最本质的差别，也是「无线为什么只有一半效率」的根源。
一、为什么不能边发边听
以太网用 CSMA/CD：一边发一边听，听到「和自己发的不一样」就说明撞了，立刻停。 这套机制要求「发送时能听见别人」。
无线做不到： 自己发射的功率比远处别人的信号强几个数量级，接收机被自己的信号淹没，根本听不出有没有撞。 这叫「近远效应」。
而且还有「隐藏终端」问题：A 和 C 都能听见中间的 B，但 A 听不见 C。 于是 A 以为信道空闲就发，C 也这么想，两个一起撞在 B 那里。
这两条加起来，决定了无线只能「事先避免」，不能「事后检测」——所以是 CA（Collision Avoidance），不是 CD（Collision Detection）。
二、三个避免冲突的机制
一、先听后发（载波侦听）：发之前先听一段时间，听到「忙」就等。 问题是「听不到不代表没人」（隐藏终端）。
二、随机退避：想发的时候不立刻发，先随机等若干个时隙。 两个同时想发的设备，等的时间大概率不同，于是错开。 这解决的是「大家一起等完、又一起发」的二次冲突。
三、确认与重传：收到之后必须回一个 ACK。 没收到 ACK 就认为撞了，退避更长时间再试。 这一条同时解决了「隐藏终端」——因为 B 不回 ACK，A 就知道没成。
RTS/CTS 是给第三条打的补丁： A 先发一个 RTS，B 回一个 CTS（C 也能听见这个 CTS），于是 C 在这段时间自觉闭嘴。 它有效但开销大，所以只在「大包」或「隐藏终端严重」时才开。
三、这套机制的效率代价
每次发送都要付四笔「等待」： 帧间隙（DIFS）、随机退避、前导与帧头、以及等 ACK 的间隔（SIFS）。
按 54 Mbps、1500 字节算：数据本身 222 微秒，四笔等待加起来约 168 微秒。 效率只有 57%。
而小包更惨：100 字节的数据只占 15 微秒，而等待还是 168 微秒——效率掉到 8%。 这就是「无线网上跑小包业务特别费」的定量原因。
所以无线的容量规划不能按「兆比特每秒」算，要按「每秒能发多少个包」算： 因为每个包都要付一次固定开销，而固定开销与包大小无关。 这也是「语音走无线要单独算」的原因。
四、动手 Demo：一次传输里，真正的数据占多久
这段把一次传输的六个环节逐个列出耗时，算出「数据占总时间的比例」，再看包变小之后效率掉到多少。
total = 34 + 68 + 20 + 222 + 16 + 30
P(u" 合计 %d 微秒，其中数据 %d 微秒。" % (total, 222))
P(u" 效率 ＝ %d ÷ %d ＝ %.1f%%。" % (222, total, 222 * 100.0 / total))
实跑输出：
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一次传输里，真正的数据占多久
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**无线不是「发出去就完了」，每次发送都要抢信道、等确认。**
**这些「等」的时间，就是效率损失。**
环节 典型耗时 说明
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DIFS 34 微秒 发之前必须静默这么久
随机退避 约 68 微秒 平均 7.5 个时隙 × 9 微秒
前导与头 20 微秒 同步与速率信息
数据 222 微秒 1500 字节 @ 54 Mbps
SIFS 16 微秒 等 ACK 的固定间隔
ACK 30 微秒 确认收到
合计 390 微秒，其中数据 222 微秒。
效率 ＝ 222 ÷ 390 ＝ 56.9%。
**换小包会怎样**（同样 54 Mbps）：
100 字节：数据 14.8 微秒，合计 182.8 微秒，效率 8.1%。
500 字节：数据 74.1 微秒，合计 242.1 微秒，效率 30.6%。
1500 字节：数据 222.2 微秒，合计 390.2 微秒，效率 56.9%。
**100 字节的小包效率只有 25%**——**这就是为什么 VoIP 在无线网上特别费「空口时间」。**
**而「空口时间」才是无线真正的稀缺资源，不是带宽。**
57% 这个效率是「单用户、无干扰、大包」的理想值： 真实环境有竞争、有重传、有管理帧，能到四成就很不错。 所以「标称 54 Mbps 实测 20 Mbps」不是设备虚标，是机制决定的。
注意 100 字节那一行「效率 25%」：它说明「包越小，固定开销占比越高」。 而固定开销里最大的一项是「随机退避」，这是「避免冲突」必须付的代价。
最后那句「稀缺资源是空口时间」要反复用： 算容量时问「每秒能发多少个包」，而不是「能跑多少兆」。 这个视角一换，很多「无线怎么这么慢」的问题就有答案了。
30 秒实验
- 算一下：如果你每个包平均 300 字节，一次传输的效率大约多少？
- 在手机上看「Wi-Fi 速率」，看它是不是经常在 54 到 300 之间跳。
- 想一想：为什么「关掉 802.11b 速率」能提升整体吞吐？
常见误区
- 以为无线也能「边发边听」。自己发的信号盖住一切，做不到。
- 以为听不到就是没人。隐藏终端就是这个盲区。
- 以为效率损失是设备不行。它是 CSMA/CA 机制的必要开销。
自测三问（点开对答案）
1. 无线为什么用 CA 而不是 CD？ —— 自己发射的信号会淹没别人的信号，无法边发边听检测冲突，加上隐藏终端问题。 2. 随机退避解决的是什么问题？ —— 两个设备同时等待结束后又同时发送造成的二次冲突。 3. 为什么无线容量要按「每秒包数」而不是「比特率」规划？ —— 每个包都要付一次与包大小无关的固定开销，小包时开销占比极高。下一节：一个 AP 管一片，多片怎么组成一个大网——架构。
- ☐ （本节完，下一节 06.02.02 无线LAN的架构）