T900数传模块的空中速率和串口速率如何配置

在使用T900数传模块的过程中，会遇到空中速率和串口速率如何配置的问题。下面就谈谈自己的一些体会。

传输速率、带宽、吞吐量的概念区别

一条路每秒最多能过100辆车（宽带就相当于100辆/秒），而并不是每秒都会有100辆车过，假如第一秒有0辆，第二秒有10辆……（但是最多不能超过100辆）。所以有第1秒0辆/秒，第2秒10辆/秒，第3秒30辆/秒，这不能说带宽多少吧，于是就用吞吐量表示具体时间通过的量有多少（也有可能等于带宽的量）。由此可知：带宽是说的是最大速率，吞吐量说的是某时刻速率；但吞吐量不能超过最大速率。吞吐量不仅衡量带宽，同时也衡量主机的CPU处理能力、网络的拥堵程度、报文中数据字段的占有份额等信息。

在数据传输的过程中，两个设备之间数据流动的物理速度称为传输速率，单位bps。各种传输媒介中信号的流动速度是恒定的，即使数据链路的传输速率不同，也不会出现忽快忽慢的情况。传输速率不是指单位数据流动的速度有多快，而是指单位时间内传输的数据量有多少。以我们生活中的道路交通为例，低速数据链路如同车道较少无法让很多车同时通过的情况，与之相反，高速数据链路就相当于有多个车道，一次允许更多车辆行驶的道路。

带宽	单位时间内，从某处传输到另一处的最大数据量！相当于最大速率，单位是bps。带宽越大，网络传输能力就越强。即：单位时间内最大的传输（发送到链路或从链路接收）的数据量，不会影响数据在链路上的传播（数据的移动）速度，通常是一种理想状态。
吞吐量	吞吐量属于主机之间实际的传输速率，也就是单位时间内某个信道或者端口实际的数据量。即：主机之间实际的传输速率。例如：主机要接收信息，两台服务器传输速率分别为20bps和10bps，此时主机的吞吐量就是30bps。
传输速率	表示两个设备之间数据流动的物理速度，单位是bps。即：单位时间内传输（发送到链路或从链路接收）的数据量。

举个例子：

在日常生活中，一般都号称100M带宽，但实际上却没有那么多，这是因为运营商提供的衡量单位是bit。1兆宽带：1Mb/s=1000Kb/s=1000/8KB/s=125KB/s。此外，也会因为网路延迟，信号灯问题导致网络实际传输速率很低。

T900数传模块的空中速率和吞吐量的关系如下：

为什么无线的标称速率和实际速率不一致？

不少用户不理解无线AP标称速率和实际速率为什么会不一致，甚至在买了一些知名品牌的设备后发现依然有这个问题，还以为自己买到了假货、次品。实际上，无线AP的标称速率不等于实际使用速率，这个受很多因素的影响。比如说某无线AP的标称速率是150Mbps，但实际使用中速率通常达不到150Mbps。

1.WLAN的物理速率是指空口的物理层的速率，简单的说就是空口一直不停的发送，物理层可以达到的速率。常见的比如802.11b物理速率为11Mbps，802.11g物理速率为54Mbps，802.11n物理速率为150Mbps。

2.用户的理论速率和物理速率又有什么关系呢？物理速率只是代表了空口的最佳性能，而理论速率则是在理想环境下无线AP的传输速率。以802.11b协议为例子，假设用户的报文为1500字节，加在1500字节数据前面的报头是32字节，数据校验位为4字节，合计1536字节。在802.11b协议下，该1536字节的数据帧将以11Mbit/s的速度传输，计算出该数据帧的传输时间为1536B×8b÷11Mbps=1117us。而在WLAN中，在数据帧之前还要传输链接码和WLAN特有的PLCP报头；传输这两种信息的时间总计定为192us。另外，在WLAN中发送数据帧时除帧间隔的时间以外还必须等待一个随机时间（称为补偿时间），在802.11b协议中这个平均时间总计定为360us。此外，WLAN还规定，每发送一个数据帧就要从通信对象那里接收一个ACK帧以确认通信成功，在收到ACK帧之前不发送下一个数据帧，这个等待时间总计为213us。

所以，在WLAN中发送一个1500字节的数据帧所需时间为（理论上为1090.9us）：

1117+192+360+213=1882us。

这样计算下来，理论上的最大UDP吞吐量（1500B）为6.5Mbps，约为802.11b协议物理速率的60%。

对应T900，应该是这样的：

3.上面的计算过程能看到，使用的是UDP模型，并且以1500的长帧计算的；现实中用户的使用场景远比这个复杂，并且终端的数量、无线干扰对无线AP的性能影响也很大，这时候通过专用工具实测用户的速率，802.11b协议一般可以达到6Mbps左右。

综上所述，实际使用中，无线AP实际传输速率最终都会低于物理速率，也就是低于无线AP的标称速率。

合理设置T900的空中速率和串口速率

智能型数传模块采用存储转发的工作模式，空中速率与串口速率可以分别设置。

串口速率S102	0 - 230400；1 - 115200；2 - 57600；3 - 38400；4 - 28800；5 - 19200；6 - 14400；7 - 9600；8 - 7200；9 - 4800；15 - 460800；16 - 921600
空中速率S103	0 - 172800；1 - 230400；2 - 276480；3 - 57600；4 - 115200

S103决定了整个网络的通信速率，网络中每个设备必须配置成相同速率。空中速率越大，网络吞吐量越大，但是灵敏度越差。相邻模式灵敏度大约差别1dB左右。

空中速率越高，对数传模块的收发通道要求也越高，成本和售价也越高。串口速率对数传模块的成本和售价没有影响。所以客户在选择数传模块时，应首先确定系统需要多高的空中速率，根据空中速率和需要传输的距离确定数传模块的主要配置。至于串口速率，它只是通过设置软件设定为所需要的速率就可以了。从成本核算角度考虑，串口速率一般不低于空中速率，通常选择串口速率等于或高于空中速率。如果一次发送的数据量比较大（例如传输数据大于500字节），则应选择串口速率等于或小于空中速率，这样就不会出现数传模块缓存溢出的情况，使性价比最大化。

举例说明：

在无人机系统中，1对6传输，要求地面端（1台）与机载端（≤6 台）通信，机载端之间不需要数据通信。地面端最大发送数据量1.0KB/s。每台机载端最大发送数据量2.0KB/s。

配置与分析：

选择点对多点模式，串口波特率115200bps，空口速率172800bps，对应的最大可传输数据量为10.25KB/s。

点对多点模式下，且主从都发，主端的可传输数据量是总数据量的1/8，即：

10.25/8=1.28125KB/s>1.0KB/s，满足要求。

点对多点模式下，且主从都发，从端数据量为总数据量的1/2，即：

10.25/2=5.125KB/s>2.0KB/s，满足要求。

主端接收到每一台从端数据的时延需要440ms，接收完最后一台从端，则需要的时间为440ms*6=2.7s。

主端的可发送的数据量100B/20ms（理论上的最大值！最小单向时延是20ms）。如果主端发送一包小于300B，则每台从端接收到主端数据的时延为20ms~60ms（对应重传3次）。440ms是怎么来的呢？(210248/82kbps+20ms)2=440ms。

综上，1对6传输，点对多点模式，串口波特率115200bps，空口速率172800bps，在这样的配置下，主端是每秒发送1024个字节，若发送周期是100ms，则每次只能发送102个字节，而接收到从端数据的时延是440ms2.7s；从端是每秒2048个字节，若发送周期是100ms，则每次只能发送204个字节，而接收到主端数据的时延是20ms60ms。

极限测试：

点对点模式，串口波特率115200bps，空口速率172800bps。

测试每秒发送5000个字节（加上报头、校验，实际是5007个字节），双向对发：

测试每秒发送5118个字节（加上报头、校验，实际是5125个字节），双向对发：

可以看出，此时已是可以发送的最大数据量了；这种情况下，主发从收的数据是正常的，而从发主收的数据有丢包。我有个“猜想”：主端是“先保证发”，以便实现和从端的同步；从端是“保证先收”，以便能和主端同步上。因此，主端的发送数据要是超过允许的最大数据量的时候，就收不到从端数据了。

审核编辑：汤梓红