在使用T900數(shù)傳模塊的過程中，會(huì)遇到空中速率和串口速率如何配置的問題。下面就談?wù)勛约旱囊恍w會(huì)。

傳輸速率、帶寬、吞吐量的概念區(qū)別

一條路每秒最多能過100輛車（寬帶就相當(dāng)于100輛/秒），而并不是每秒都會(huì)有100輛車過，假如第一秒有0輛，第二秒有10輛……（但是最多不能超過100輛）。所以有第1秒0輛/秒，第2秒10輛/秒，第3秒30輛/秒，這不能說帶寬多少吧，于是就用吞吐量表示具體時(shí)間通過的量有多少（也有可能等于帶寬的量）。由此可知：帶寬是說的是最大速率，吞吐量說的是某時(shí)刻速率；但吞吐量不能超過最大速率。吞吐量不僅衡量帶寬，同時(shí)也衡量主機(jī)的CPU處理能力、網(wǎng)絡(luò)的擁堵程度、報(bào)文中數(shù)據(jù)字段的占有份額等信息。

在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，兩個(gè)設(shè)備之間數(shù)據(jù)流動(dòng)的物理速度稱為傳輸速率，單位bps。各種傳輸媒介中信號的流動(dòng)速度是恒定的，即使數(shù)據(jù)鏈路的傳輸速率不同，也不會(huì)出現(xiàn)忽快忽慢的情況。傳輸速率不是指單位數(shù)據(jù)流動(dòng)的速度有多快，而是指單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量有多少。以我們生活中的道路交通為例，低速數(shù)據(jù)鏈路如同車道較少無法讓很多車同時(shí)通過的情況，與之相反，高速數(shù)據(jù)鏈路就相當(dāng)于有多個(gè)車道，一次允許更多車輛行駛的道路。

舉個(gè)例子：

在日常生活中，一般都號稱100M帶寬，但實(shí)際上卻沒有那么多，這是因?yàn)檫\(yùn)營商提供的衡量單位是bit。1兆寬帶：1Mb/s=1000Kb/s=1000/8KB/s=125KB/s。此外，也會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)路延遲，信號燈問題導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)實(shí)際傳輸速率很低。

T900數(shù)傳模塊的空中速率和吞吐量的關(guān)系如下：

為什么無線的標(biāo)稱速率和實(shí)際速率不一致？

不少用戶不理解無線AP標(biāo)稱速率和實(shí)際速率為什么會(huì)不一致，甚至在買了一些知名品牌的設(shè)備后發(fā)現(xiàn)依然有這個(gè)問題，還以為自己買到了假貨、次品。實(shí)際上，無線AP的標(biāo)稱速率不等于實(shí)際使用速率，這個(gè)受很多因素的影響。比如說某無線AP的標(biāo)稱速率是150Mbps，但實(shí)際使用中速率通常達(dá)不到150Mbps。

1.WLAN的物理速率是指空口的物理層的速率，簡單的說就是空口一直不停的發(fā)送，物理層可以達(dá)到的速率。常見的比如802.11b物理速率為11Mbps，802.11g物理速率為54Mbps，802.11n物理速率為150Mbps。

2.用戶的理論速率和物理速率又有什么關(guān)系呢？物理速率只是代表了空口的最佳性能，而理論速率則是在理想環(huán)境下無線AP的傳輸速率。以802.11b協(xié)議為例子，假設(shè)用戶的報(bào)文為1500字節(jié)，加在1500字節(jié)數(shù)據(jù)前面的報(bào)頭是32字節(jié)，數(shù)據(jù)校驗(yàn)位為4字節(jié)，合計(jì)1536字節(jié)。在802.11b協(xié)議下，該1536字節(jié)的數(shù)據(jù)幀將以11Mbit/s的速度傳輸，計(jì)算出該數(shù)據(jù)幀的傳輸時(shí)間為1536B×8b÷11Mbps=1117us。而在WLAN中，在數(shù)據(jù)幀之前還要傳輸鏈接碼和WLAN特有的PLCP報(bào)頭；傳輸這兩種信息的時(shí)間總計(jì)定為192us。另外，在WLAN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協(xié)議中這個(gè)平均時(shí)間總計(jì)定為360us。此外，WLAN還規(guī)定，每發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀就要從通信對象那里接收一個(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213us。

所以，在WLAN中發(fā)送一個(gè)1500字節(jié)的數(shù)據(jù)幀所需時(shí)間為（理論上為1090.9us）：

1117+192+360+213=1882us。

這樣計(jì)算下來，理論上的最大UDP吞吐量（1500B）為6.5Mbps，約為802.11b協(xié)議物理速率的60%。

對應(yīng)T900，應(yīng)該是這樣的：

3.上面的計(jì)算過程能看到，使用的是UDP模型，并且以1500的長幀計(jì)算的；現(xiàn)實(shí)中用戶的使用場景遠(yuǎn)比這個(gè)復(fù)雜，并且終端的數(shù)量、無線干擾對無線AP的性能影響也很大，這時(shí)候通過專用工具實(shí)測用戶的速率，802.11b協(xié)議一般可以達(dá)到6Mbps左右。

綜上所述，實(shí)際使用中，無線AP實(shí)際傳輸速率最終都會(huì)低于物理速率，也就是低于無線AP的標(biāo)稱速率。

合理設(shè)置T900的空中速率和串口速率

智能型數(shù)傳模塊采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的工作模式，空中速率與串口速率可以分別設(shè)置。

S103決定了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信速率，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備必須配置成相同速率。空中速率越大，網(wǎng)絡(luò)吞吐量越大，但是靈敏度越差。相鄰模式靈敏度大約差別1dB左右。

空中速率越高，對數(shù)傳模塊的收發(fā)通道要求也越高，成本和售價(jià)也越高。串口速率對數(shù)傳模塊的成本和售價(jià)沒有影響。所以客戶在選擇數(shù)傳模塊時(shí)，應(yīng)首先確定系統(tǒng)需要多高的空中速率，根據(jù)空中速率和需要傳輸?shù)木嚯x確定數(shù)傳模塊的主要配置。至于串口速率，它只是通過設(shè)置軟件設(shè)定為所需要的速率就可以了。從成本核算角度考慮，串口速率一般不低于空中速率，通常選擇串口速率等于或高于空中速率。如果一次發(fā)送的數(shù)據(jù)量比較大（例如傳輸數(shù)據(jù)大于500字節(jié)），則應(yīng)選擇串口速率等于或小于空中速率，這樣就不會(huì)出現(xiàn)數(shù)傳模塊緩存溢出的情況，使性價(jià)比最大化。

舉例說明：

在無人機(jī)系統(tǒng)中，1對6傳輸，要求地面端（1臺(tái)）與機(jī)載端（≤6 臺(tái)）通信，機(jī)載端之間不需要數(shù)據(jù)通信。地面端最大發(fā)送數(shù)據(jù)量1.0KB/s。每臺(tái)機(jī)載端最大發(fā)送數(shù)據(jù)量2.0KB/s。

配置與分析：

選擇點(diǎn)對多點(diǎn)模式，串口波特率115200bps，空口速率172800bps，對應(yīng)的最大可傳輸數(shù)據(jù)量為10.25KB/s。

點(diǎn)對多點(diǎn)模式下，且主從都發(fā)，主端的可傳輸數(shù)據(jù)量是總數(shù)據(jù)量的1/8，即：

10.25/8=1.28125KB/s>1.0KB/s，滿足要求。

點(diǎn)對多點(diǎn)模式下，且主從都發(fā)，從端數(shù)據(jù)量為總數(shù)據(jù)量的1/2，即：

10.25/2=5.125KB/s>2.0KB/s，滿足要求。

主端接收到每一臺(tái)從端數(shù)據(jù)的時(shí)延需要440ms，接收完最后一臺(tái)從端，則需要的時(shí)間為440ms*6=2.7s。

主端的可發(fā)送的數(shù)據(jù)量100B/20ms（理論上的最大值！最小單向時(shí)延是20ms）。如果主端發(fā)送一包小于300B，則每臺(tái)從端接收到主端數(shù)據(jù)的時(shí)延為20ms~60ms（對應(yīng)重傳3次）。440ms是怎么來的呢？(210248/82kbps+20ms)2=440ms。

綜上，1對6傳輸，點(diǎn)對多點(diǎn)模式，串口波特率115200bps，空口速率172800bps，在這樣的配置下，主端是每秒發(fā)送1024個(gè)字節(jié)，若發(fā)送周期是100ms，則每次只能發(fā)送102個(gè)字節(jié)，而接收到從端數(shù)據(jù)的時(shí)延是440ms2.7s；從端是每秒2048個(gè)字節(jié)，若發(fā)送周期是100ms，則每次只能發(fā)送204個(gè)字節(jié)，而接收到主端數(shù)據(jù)的時(shí)延是20ms60ms。

極限測試：

點(diǎn)對點(diǎn)模式，串口波特率115200bps，空口速率172800bps。

測試每秒發(fā)送5000個(gè)字節(jié)（加上報(bào)頭、校驗(yàn)，實(shí)際是5007個(gè)字節(jié)），雙向?qū)Πl(fā)：

測試每秒發(fā)送5118個(gè)字節(jié)（加上報(bào)頭、校驗(yàn)，實(shí)際是5125個(gè)字節(jié)），雙向?qū)Πl(fā)：

可以看出，此時(shí)已是可以發(fā)送的最大數(shù)據(jù)量了；這種情況下，主發(fā)從收的數(shù)據(jù)是正常的，而從發(fā)主收的數(shù)據(jù)有丟包。我有個(gè)“猜想”：主端是“先保證發(fā)”，以便實(shí)現(xiàn)和從端的同步；從端是“保證先收”，以便能和主端同步上。因此，主端的發(fā)送數(shù)據(jù)要是超過允許的最大數(shù)據(jù)量的時(shí)候，就收不到從端數(shù)據(jù)了。

審核編輯：湯梓紅