计算机网络经典问题透视：RTS/CTS 是强制使用还是选择使用？
RTS/CTS（Request to Send / Clear to Send）是 IEEE 802.11 标准 中最经典的机制之一，主要用于解决无线网络中的 隐藏节点问题（Hidden Node Problem），同时在某些场景下也用于保护机制（如 802.11g 的 ERP 保护）。
核心答案：
RTS/CTS 是可选（optional）机制，不是强制（mandatory）使用的。
几乎所有 802.11 标准文档和权威资料（如 IEEE 802.11 规范、Wi-Fi 联盟解释、Wikipedia、Cisco/Aruba 等厂商文档）都明确指出：
RTS/CTS 是 optional mechanism。
1. 标准中的明确表述
IEEE 802.11 标准原文（包括从 802.11-1997 到最新的 802.11be 等修订版）中对 RTS/CTS 的描述几乎总是带有 “optional” 这个词。
典型表述示例（来自标准和 Wikipedia）：
“RTS/CTS (request to send / clear to send) is the optional mechanism used by the 802.11 wireless networking protocol to reduce frame collisions introduced by the hidden node problem.”
2. 为什么设计成“可选”而不是强制？
主要有以下几个现实原因：
- 开销代价高
每次发送数据前多进行 RTS → CTS 两次控制帧交换，会显著增加空中开销（airtime overhead），尤其在低速率时代（802.11b/g）更明显。
RTS/CTS 本身也要以基本速率（通常 1/2/6 Mbps）发送，进一步浪费信道时间。 - 并非所有场景都需要
- 小范围、无隐藏节点的室内环境 → 基本访问（Basic Access，即直接发 DATA + ACK）效率更高。
- 隐藏节点严重、长距离室外链路 → RTS/CTS 能明显降低碰撞重传率。
- 高密度环境强制用反而可能降低整体吞吐。
- 向后兼容与基本速率限制
RTS/CTS 是 control frame，必须以 BSS 的 基本速率集合（Basic Rate Set） 发送。
如果 BSS 支持老旧客户端（如 802.11b），基本速率只能是 1/2 Mbps，RTS/CTS 开销会非常大。
强制使用会严重拖累现代高速客户端的性能。 - 默认行为
大多数 Wi-Fi 设备默认 关闭 RTS/CTS（或阈值设得很高，如 2346/2347 字节），只有当数据帧长度超过 RTS Threshold 时才会触发。
3. RTS/CTS 实际使用方式对比
| 模式 | 是否使用 RTS/CTS | 触发条件 | 典型场景 | 优缺点 |
|---|---|---|---|---|
| 基本访问 (Basic Access) | 不使用 | — | 小包、短距离、无隐藏节点 | 效率最高，开销最小 |
| RTS/CTS | 使用 | 数据帧长度 > RTS Threshold | 隐藏节点严重、长帧、大范围覆盖 | 解决隐藏节点，但增加 20~40% 开销 |
| CTS-to-Self | 变种（AP 使用） | AP 主动发送 CTS（目的地址为自己） | 保护 OFDM 帧免受 DSSS 干扰 | 开销比 RTS/CTS 小，但不能完全解决隐藏节点 |
| 强制保护 | 视厂商配置 | 混合 b/g 环境、ERP 保护开启 | 有 802.11b 客户端存在时 | 保证兼容，但牺牲性能 |
RTS Threshold（RTS 门限）才是真正决定“用不用”的开关：
- 默认值通常 2346 或 2347 字节（几乎等于最大 MSDU 大小）
- 设为 0 或很小值 → 几乎所有帧都用 RTS/CTS（接近强制）
- 设为 500~1500 字节 → 常见优化值（平衡隐藏节点与开销）
4. 强制相关的误区澄清
- 误区1：有人说“RTS/CTS 支持是 mandatory”
→ 正确的是：所有 802.11 设备必须能正确解析和响应 RTS/CTS 帧（这是 mandatory），但是否主动发起 RTS/CTS 是 optional。 - 误区2：早期 802.11b 强制使用
→ 没有。802.11b 时代也一直是 optional，只是隐藏节点问题更严重，很多人手动开启。 - 误区3：混合 b/g 环境强制开启
→ 这是 ERP protection（保护机制）的结果，不是 RTS/CTS 本身强制。厂商可以选择 RTS/CTS 或 CTS-to-Self 作为保护方式。
5. 现代 Wi-Fi 中的现状（2025–2026）
- Wi-Fi 6/6E/7：隐藏节点问题依然存在，但 OFDMA、MU-MIMO、BSS Coloring 等新机制大幅减轻了对 RTS/CTS 的依赖。
- 6 GHz 频段（Wi-Fi 6E/7）：没有传统 802.11b/g 遗留设备，几乎不需要保护机制，RTS/CTS 使用率进一步降低。
- 实际优化建议：
- 室内高密度：通常关闭或阈值调高
- 室外长距离 PtMP：阈值调低（512~1000 字节）
- 有大量小包 VOIP/游戏：关闭
- 存在明显隐藏节点 + 大文件传输：开启
一句话总结：
RTS/CTS 在 IEEE 802.11 中是明确的可选（optional）机制，不是强制使用的。
它通过 RTS Threshold 参数由设备/管理员选择性启用，主要权衡的是“解决隐藏节点带来的收益” vs “额外空中开销的代价”。
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