WIFI理论速度计算

参考:
https://cn.ui.vmall.com/thread-1349237-1-4.html
以下是各个WIFI版本的最大吞吐量表

wifi802.11802.11a802.11b802.11g802.11n802.11ac
最大吞吐量(Mbps)25411546006928

强调下,Mbps=Mbit/s即兆比特每秒(1,000,000bit/s)不是MByte/s

《WIFI理论速度计算》
这个速率和什么有关呢?
数据信道数、传输比特数、传输码率、工作频宽和传输时间

速率相关计算因子影响因素影响因素
数据信道数传输时间工作频宽
传输比特数编码方式
传输码率编码方式
传输时间

为了便于理解,将数据吞吐量比作是高速上的人流量来看,以下以两个例子分析:

一、802.11g的最大速率54Mbps的由来

802.11g工作在2.4G频段下,能够支持OFDM和CCK两种调制方式,提供16-QAM、64-QAM、BPSK和QPSK四种编码方式,我们通常说的54Mbps速率就是在2.4G频段下,通过OFDM调制,采用64-QAM编码的情况下实现的。

其中影响速率的计算因子如下:

  1. 采用的OFDM能够提供52个子载波信道,但其中仅有48个用于数据传输;
    (调制方式–数据信道数)

    —–相当于有52条车道,仅有48条可用

  2. 64-QAM编码方式能够在每个子载波信道通过一次传输过程携带6bit的数据位;(编码方式–传输比特数)

    —–每条车道每辆车上有6个座位

  3. 64-QAM编码每次传输提供3/4的码率,即有效数据容量;(编码方式–传输码率)

    —–所有车辆的平均满座率是3/4

  4. 一次传输占用的时间固定为4微秒;(传输时间/传输频率)

    —–平均每条车道每4微秒有一辆车发出

根据以上计算因子,802.11g能提供的最大速率(单位时间最多能拉乘客数量)为:

(1秒/4微秒) × (48 × 6bit × 3/4) = 54M

上面的例子没有对无线频宽做出解释,下面再举个栗子^^

二、802.11n单流最大速率150Mbps的由来

  1. 802.11n在11g的基础上对OFDM调制方式进行了优化,将子载波信道的数量从52个提升至56个,但只有52个用于数据传输;(调制方式–数据信道数)

    —–相当于车道由52条增加至56条,其中仅有52条可用

  2. 802.11n对64-QAM编码技术进行优化,将每次传输提供的码率从3/4提升至5/6;(编码方式–传输码率)

    —–所有车辆的平均满座率由3/4提升至5/6

  3. 802.11n可以工作的频宽从11g的20MHz变为40MHz,这样OFDM所能提供的子载波信道数量从56个进一步提升为112个,其中用来传输数据的子信道数量为108个;(无线频宽–数据信道数)

    —–道路宽度增加1倍,车道数相应增加1倍,被占用的4车道释放,共108条车道可用因此,802.11g单流能提供的最大速率(单位时间最多能拉乘客数量)为:

    (1秒/4微秒) × (108 × 6bit × 5/6) = 135M

  4. 802.11n在条件允许的情况下(当实际环境中的多径效应较小时)可将OFDM两次传输之间的保护间隔时间从11g的800ns缩短为400ns(相当于平均每条车道每3.6微秒有一辆车发出),这样可以进一步将最大速率提升至150Mbit/s。(传输时间/传输频率)
    [1秒/(4微秒 – 400纳秒) ] × (108 × 6bit × 5/6) = 150M

三、小结

11g11n单流11ac单流11ac单流
工作频宽(MHz)204080160/80+80
子载波信道数5256*2
数据信道数/导频个数 48/4108/6234/8468/16
传输比特数(bit) 6688
传输码率 3/45/65/65/6
传输时间(μs)43.63.63.6
传输频率 1s/4μs1s/3.6μs1s/3.6μs1s/3.6μs
最大速率(Mbps) 54150433866
空间流 11 – 41 – 81 – 8

空间流既包括MIMO技术,也包括各个芯片厂商自己的多路技术,比如高通的DBS技术,也能实现2×2的空间流。

    原文作者:源自1994
    原文地址: https://blog.csdn.net/weixin_40117614/article/details/89674677
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