波仔
📡 第六章 高速普及的无线LAN及其基础知识
📄 一句话概括

标称速率是物理层速率，实际吞吐要扣掉四层损耗，结果通常只有一半。 所以规划容量时应该按「标称的 50%」算，而不是按标称算。

📝 本节和前面几节的关系

06.04 讲完「怎么连、怎么管」，06.05 讲「性能怎么量」。 这一节的四层损耗是整章最实用的一张清单， 因为它把「为什么实测只有一半」拆成了四个具体原因。

一、标称速率是怎么来的

标称速率 ＝ 子载波数 × 每符号比特 × 码率 ÷ 符号时长 × 流数。 它是一个纯理论值：假设「没有别人竞争、没有重传、没有管理帧、信道完美」。

所以「AX3000」这个名字的含义是： 2.4 GHz 574 Mbps ＋ 5 GHz 2402 Mbps ＝ 2976，四舍五入 3000。 而这两段是「分开的」，不能相加使用。

而你的手机同时只能用一个频段、一到两条流： 所以单台设备能拿到的上限，大约是「标称的六分之一到八分之一」。 这就是「标称 3000、实测 400」的第一个原因。

二、四层损耗

按顺序扣四项：

一、协议开销（乘 0.75）：前导、帧头、ACK、帧间隙，这些是 CSMA/CA 的必要成本。 二、半双工（乘 0.85）：无线同一时刻只能一个人发，上下行要轮流。 三、竞争与重传（乘 0.85）：多人抢信道、丢包重发。 四、管理帧（乘 0.95）：Beacon、探测、认证、关联，这些不传用户数据但占空口。

四项相乘是 0.51，也就是「一半」。所以「实测是标称的一半」不是设备虚标，是机制决定的。

三、还有一个正反馈

前面四项是「固定损耗」，还有一个「越差越差」的效应： 信号弱 → 降速 → 占空口时间变长 → 别人更难抢到 → 冲突更多。

算一下这个效应的量级：1500 字节的包，54 Mbps 要 222 微秒，6 Mbps 要 2000 微秒。 一台降到 6 Mbps 的设备，占用的时间是别人的 9 倍。 所以「一个远端设备拖慢全网」不是夸张，是九倍的空口时间。

对策是「关掉最低几档速率」：让远处的设备「连不上」而不是「连上但很慢」。 听起来很粗暴，但它把「全网慢」换成了「边缘没信号」。 而工程上通常认为后者更好——因为「边缘没信号」可以靠加 AP 解决，而「全网慢」没有简单的解法。

所以「最大通信速率」这个指标要分两个看： 一个是「峰值」（决定宣传），一个是「在多少人用的时候还能保持多少」（决定体验）。 而后者才是规划时真正需要的数。

四、动手 Demo：标称 1200 Mbps，实测为什么只有一半

这段从一个 867 Mbps 的标称值出发，逐层扣掉协议开销、半双工、竞争重传与管理帧，看最后剩多少。

cur = 867.0
for name, factor in ((u"协议开销", 0.75), (u"半双工", 0.85),
                      (u"竞争重传", 0.85), (u"管理帧", 0.95)):
    cur *= factor
    P(u"  %s：× %.2f → %.1f Mbps" % (name, factor, cur))

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
标称 1200 Mbps，实测为什么只有一半
--------------------------------------------------------------------
**无线标称速率是「物理层速率」，而实际吞吐要扣掉四层损耗。**

**逐层扣**（按 Wi-Fi 5、80 MHz、2 流、标称 867 Mbps 算）：

  物理层标称          867.0 Mbps  234 子载波 × 8 bit × 5/6 ÷ 3.6 微秒 × 2 流
  扣协议开销        × 0.75 →   650.2 Mbps  前导、帧头、ACK、帧间隙
  扣半双工         × 0.85 →   552.7 Mbps  同一时刻只能一个人发
  扣竞争与重传       × 0.85 →   469.8 Mbps  多人抢信道、丢包重发
  扣管理帧         × 0.95 →   446.3 Mbps  Beacon、探测、认证

**最终约 446 Mbps，是标称的 51%。**

**这还没算「距离与干扰」**：
**信号一弱就降速，而速率越低占的空口时间越长，于是越挤越慢——这是无线特有的正反馈。**

**所以规划无线容量时，应该按「标称的 50%」算**，**而不是按标称算。**
**按标称算出来的 AP 数量，实际部署后一定不够。**

「四项相乘约等于一半」这个结论要记住：它是「无线实测永远只有一半」的统一解释。 而不是「厂家虚标」——厂家标的是物理层峰值，那个数是对的。

注意四层的性质不同： 协议开销与半双工是「结构性的，改不了」；竞争重传与管理帧是「取决于环境，可以优化」。 所以优化无线的方向应该放在后两项上（减少干扰、减少广播、关低速档）。

最后那个「关掉最低速率」的做法值得体会：它是「牺牲覆盖换整体体验」的典型取舍。 而很多无线问题的答案都是这个形状：没有「都更好」，只有「牺牲哪一头」。

30 秒实验

  1. 在你家 Wi-Fi 上测一次速，和路由器标称值对比一下。
  2. 算一下：如果标称 1200 Mbps，按一半算是多少？
  3. 查一下路由器有没有「最低速率」的设置项。

常见误区

  1. 以为实测一半是虚标。标称是物理层峰值，扣的是机制开销。
  2. 以为多天线一定能跑满。终端只有 1~2 流，跑不到多流之和。
  3. 以为「关低速档」是坏主意。它把「全网慢」换成「边缘没信号」。
自测三问（点开对答案） 1. 标称速率是怎么算出来的？ —— 子载波数 × 每符号比特 × 码率 ÷ 符号时长 × 流数，是纯理论值。 2. 实际吞吐的四层损耗是什么？各乘多少？ —— 协议开销 0.75、半双工 0.85、竞争重传 0.85、管理帧 0.95，合计约 0.51。 3. 为什么「一个远端设备能拖慢全网」？ —— 它降速后占用的空口时间是快设备的数倍，而空口时间共享。

下一节：能覆盖多远——把「信号」换算成「距离」。

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