解析射频带宽与无线速率的关系，你知道吗？

解析射频带宽与无线速率的关系，你知道吗？

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之前发的文章（）里有一段话：

band-width 40是什么意思？是指radio的带宽，默认是band-width 20，也就是20M，此时无线最高速率是，如果配置为40M，无线最高速率可以协商到。

有朋友表示疑惑，问我这个费率怎么算。其实其中一个计算公式是这样的：

你别再问我细节了，你再问我我就不知道了。

大致意思就是无线WLAN是一种利用射频作为传输介质进行数据传输的无线通信技术。射频是一种高频交变电磁波，主要技术是OFDM（正交频分复用）。频分复用分哪个频率？怎么复用的？

那我们就不得不提到三个术语：802.11、MCS和MIMO。

首先我们先说说802.11，802.11一般是指IEEE 802.11，它是IEEE 802局域网（LAN）技术标准的一部分，它规定了无线局域网（WLAN）中用于实现计算机通信的媒体访问控制（MAC）和物理层（PHY）协议集。

我们平时说的2.4G、5G无线频率就是802.11使用的频率，同时802.11还使用了6GHz、60GHz频段，这些频段的使用也和Wi-Fi（ ）标准有关，具体对应关系如下：

WLAN无线技术起源于1985年，而我们常说的Wi-Fi一般是指Wi-Fi联盟（WECA），该联盟成立于1999年，是持有Wi-Fi商标的行业协会。（请注意与wife的区别

也有消息称，Wi-Fi 7现在已经提上日程，协议标准可能是802.11be。

但以上只是Wi-Fi所采用的标准。WLAN有多少种不同的标准？请参阅下表：

回顾目前商用的主要规范，主要应用的射频模式有802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac和802.11ax。

回头想想，大家可能用过不少无线路由器，标称的无线速度一般有150M、300M、450M、1200M、2100M等等，上表中好像没有出现这些数值，那么这些数值是从哪里来的呢？

检查 -W 规范以获取支持。

-W只支持2.4G频段，我们以2.4GHz频段为例，RF频率范围为2.4GHz -2.4GHz，此频段分为13个重叠信道，每个信道带宽为20MHz，信道间隔为5MHz。

这13个通道中，有3个独立通道，也就是互相不重叠的通道，目前常用的三个互相不重叠的独立通道编号分别为1、6、11。

查看路由器RF端口信息。

我们可以看到当前的模式是802.11gn，信道是6，没有802.11gn的规范是不是很奇怪呢？这里就不得不提一下MCS（调制和编码策略），除了向前兼容IEEE 802.11n，沿用802.11a/b/g的速率之外，还定义了新的速率调制和编码策略。

此外，还有 MIMO（多输入多输出），这是一种在发射机和接收机都使用多根天线的物理层 (PHY) 配置，可以成倍地提高数据速率。与平坦衰落信道结合使用时可达到最佳效果，以降低接收机信道均衡器的复杂性并保持接收机的低功耗。因此，MIMO 经常与 OFDM 结合使用，形成一种称为 MIMO-OFDM 的复合技术。

无线数据传输的物理速率受多种因素影响，例如编码方式、调制方式、载波比特率、空间流数目、数据子信道数目等。不同的因素组合会产生不同的物理速率。这些组合以及由组合产生的物理速率排列在一起，就形成了一个索引值与速率对应的表格，称之为MCS表。

802.11n/HT的MCS调制编码方案表如下：

对比上表我们可以看出，表中红色数字表示144M其实是144.4M，300M就是300M，那么为什么是144.4M而不是130M呢？这就是标题中的与的区别，GI（Guard）是保护间隔，通过缩短两次数据传输间隔可以提高传输效率，802.11a/b/g的传输间隔都是800ns，通过将间隔缩短为400ns，可以提高效率10%左右。

NSS（空间流数）对应天线数，数字越大，速率提升越快。

此时，保持路由器的两个天线都在原位，并检查无线客户端的状态。

可以看到支持MCS0-15，也就是最高速率15-300M，如果不使用MCS，则支持的速率为标准802.11g速率，协商后的发送和接收速率均为。

然后我取下一根天线并再次观察。

可以看到，速率减半了。那么你觉得8根天线的路由器会比2根天线的路由器好吗？

除此之外，还有一些很复杂的参数，比如NBPSC（of coded bits per，每个单载波的编码比特数）、（of coded bits per，每个空间流每个载波的编码比特数）、NSD（of data per per OFDM，每个空间流每个OFDM符号的复杂数据数）、NSP（of pilot per OFDM，每个OFDM符号的导频值个数）、NCBPS（of coded bits per OFDM，每个OFDM符号的编码比特数）、NDBPS（of data bits per OFDM，每个OFDM符号的数据比特数）、NES（of BCC for the DATA field，用于DATA字段的BCC编码器个数）、NTBPS（Total bits per，每个子载波的总比特数）等参数，因为没什么人用到，就不详细解释了。

802.11ac/VHT的MCS表从表项上看和802.11n是完全一样的，但是802.11ac支持20MHz、40MHz、80MHz、（80+80MHz）四种带宽，最多支持8条空间流，因此802.11ac/VHT的MCS调制编码方案表如下：

最后我们来看看Wi-Fi 6，表项实在是太大了，802.11ax/HE-OFDMA的MCS表和前面两个在表项内容上是有区别的。这是因为802.11ax的子载波间隔为78.，只有802.11ac的312.5KHz的四分之一，使用的单位是子载波“RU”( Unit)，1024-tone RU = 80MHz，但实际使用的并不是1024-tone RU，而是26-tone RU、52-tone RU、106-tone RU、242-tone RU、484-tone RU、996-tone RU和2x996-tone RU，大致对应到2MHz、4MHz、10MHz、20MHz、40MHz、80MHz、(80+80MHz)等7个带宽，最多支持8条空间流。

我们来看一下802.11ax/HE-OFDMA的MCS调制编码方案表中8个空间流和2x996音RU的速率信息。

所以 Wi-Fi 6 宣传的最大速度是 9.6 Gbps，具体来说是 9607.8 Mbps。你还记得吗？

其实在IEEE官网上就可以找到相关文档，但是下载太贵了，802.11n和802.11ac两篇论文要612美元（3899人民币）。

所以，就不要深究了，把这篇文章当成一篇科普文章就行了。

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