802.11N的传输速率计算方法

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详解无线AP理论接入速率和实际接入速率

无线AP理论接入速率与实际接入速率对于很多用户来讲，无线AP的标称速率是选型的重要参考指标，但对于这个速率是如何得来的，以及无线AP的理论速率与实际速率为什么会存在差距不知甚解，所以，今天小编就教大家无线AP接入速率的计算方法，以及为什么会存在理论与实际速率的差距。

其实，无线AP的接入速率受很多因素的影响，比如调制方式能够影响接入速率，好的调制方式可以增大接入速率，还有信道带宽也能够影响接入速率……那么我们可以直观的先看两个表格：1、802.11n时（只列出1*1、2*2空间流情况，3*3、4*4……以此类推）比如：NAP-2800在11n、2.4G情况下，2*2，采用64-QAM调制方式、码率为5/6的时候，信道带宽为40MHz，速率为300Mbps。

5G情况下用同样的方法计算，得出其整机速率就是300+300=600Mbps。

2、802.11ac（只列出1*1、2*2空间流情况，3*3、4*4……以此类推）比如：NAP-3600，在11n 2.4G情况下(参考第一个表格)，2*2，采用64-QAM编码、码率为5/6时候，信道带宽为40MHz，速率为300Mbps。

在11ac 5G情况下(参考第二个表格)，2*2，采用256-QAM调制方式，码率为5/6，信道带宽为80MHz 时候，速率为866.6Mbps，得出其整机速率为就是300+866.6=1167Mbps。

这个就是无线AP理论上的物理层速率。

实际部署过程中，往往是达不到这个速率的，因为现实环境有干扰，实际的信道可能没有调到这么大，终端可能只有一条流等。

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，而实际应用中无法做到空口一直不停的发送数据（等待响应或者有干扰存在）。

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性能，而用户真正关心的是用户能获取到多大的带宽和速率。

802.11n技术详解

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802.11n的关键技术
Spatial multiplexing补充
MIMO技术运用了多径效应的正面
影响，使用多天线来实现多通道，传输信息流经过空时编码形成多个信息子流经过多个天线发射出去，多天线接收机使用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流，从而实现最佳的处理。

SIFS的时间间隔是16usec

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802.11n的关键技术
Block Acknowledgements
按照11ｎ协议，对于MSDU聚合帧的确认，可以作为一个帧来确认。对于
MPDU聚合帧，需要对构成该聚合帧的每个帧进行分别确认。为了提高MAC层效率，协议定义了block acknowledgement机制，可以通过一个frame来实现对整个MPDU聚合帧的确认。据了解：Block Acknowledgements+Frame Aggregation可以将文件传输等流量的吞吐提高100％。在AC上可以通过display wlan client verbose 查看已经建立的BLACK ACK

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802.11n的关键技术
Reduced Interframe Spacing (RIFS)
按照11协议，在收到确认帧和发送下一帧之间需要一个时间间隔（IFS）。较11协议，11n定义了更短的IFS并称之为RIFS，提高了发送效率。但是该模式只能应用于greenfield模式，即纯ｎ的设备。 RIFS将两个帧间的时间间隔缩短到2usec
层，随后几年IEEE相继提出了802.11b、802.11a和802.11g的物理层标准。
（2）802.11b提供了最大11Mbit/s的传输速率，802.11a和802.11g提

802.11n简述

OFDM（正交频分复用）技术
MIMO-OFDM
Channel bonding(40MHz)
20MHz是单层道 40MHz是双层道
20/ 40MHz频宽选择方式
TXOP/Block ACK
TXOP(对称的传输机会)
当站点需要传输MSDU时，并不会在获得接入机会的同时接入信道，而
是等待一段时间后再进行发送。一个节点从其获取接入信道的机会到其开始传输的时间叫做一个TXOP。通过轮询或者竞争的机制可以调整不同站点TXOP的大小，使得信道可以得到更好的应用
802.11k
管理增进无线资源管理：指定无线电频率环境的测量方法
易与802.11i混淆，预留不使用 802.11家族规范进行维护、修正、改进，以及为其提供解释文件
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2008
802.11l 802.11m
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802.11n
600Mbps >100Mbps
20MHz /& 40MHz
DataRate和吞吐量
DateRate
DataRate指物理层传输速率，是传输信号的速度，不管这是数据帧还是其他的控制帧。11N提供最高达600M的物理层传输速率
吞吐量
吞吐量指的是真正的数据载荷部分传输的速率。一般测试结果大致为总传输速率的一半左右它是不计算诸如：TCP负载，MAC 头负载，和PHY负载，以及控制帧管理帧，和空闲时间，冲突造成的负载等
传统:去相同地方的人各自开车更新:组织去同一目标的人共乘
Frame Aggregation
传统情况
发送端先获取频道,发送一个数据帧后释放频道,再获取频道重新发送下一个帧。

802.11n速率分析v10

802.11n AP速率分析一、物理层最大理论速率802.11n为时分复用系统，某一时刻只有一个终端或AP在发送数据，此时其他终端和AP均处于空闲监听状态。

为避免传输过程中的冲突现象，802.11n采用了CSMA/CA （Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance 载波侦听多路访问/冲突避免）机制来最大限度的避免冲突问题。

802.11n物理层最大理论速率计算为：802.11n理论速率=有效载波数×编码率×子载波传输数位×空间流数×GI/OFDM符号的时长根据不同的空间流数、调制方式、编码率、带宽及GI长度，802.11n最大理论物理速率不同，单流物理层最大理论速率为65Mbps，双流物理层最大理论速率为130Mbps。

二、应用层速率802.11n应用层速率与传输报文的大小密切相关：小报文时速率较低，大报文时速率较高。

不同报文大小的应用层速率如下表：目前的网络应用中，QQ等即时通信业务以小报文为主，浏览网页、在线视频、FTP下载等以大报文为主。

同时，大报文业务往往混合着小报文，会降低应用层传输速率。

帧聚合能提升802.11n网络性能，提升的程度与报文聚合的个数以及大小报文比例有很大关系。

三、检测中心现网测试速率在检测中心现网测试了中兴室内11n AP和中兴室外11n AP。

1、不同终端数的AP吞吐量性能测试测试时将AP接入现网，终端连接AP，通过观看在线视频、FTP下载等方式进行测试，测试终端数及相应AP吞吐量如下：由以上数据可以看出，随着接入同一AP终端数的增加，数据报文碰撞和退避的机会大大增加，AP吞吐量性能有明显下降。

另外，AP侧接收到的终端信号强度即上行电平对AP吞吐量性能也有较大影响。

2、不同终端类型的AP吞吐量性能测试测试时将AP接入现网，不同数量的11g和11n终端连接AP，通过观看在线视频、FTP 下载等方式进行测试，不同终端类型配比情况下的AP吞吐量如下：随着11n终端比例的上升，AP侧总吞吐量呈上升趋势，网络中存在11g终端会显著降低11n 网络性能，现网中仍然存在着相当比例的11g终端（特别是手机终端）。

无线WiFi-802.11N技术

802.11n技术802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项技术，最大的特点是速率提升，理论速率最高可达600Mbps（目前业界主流为300Mbps）。

802.11n可工作在2.4GHz和5GHz两个频段，分别向下兼容802.11g 和802.11a。

2009年9月11日这天，802.11n正式成为标准，整个WLAN产业链也为之一振，随后各种支持802.11n 的终端变得越来越普遍，802.11n在未来的物联网背景下显得举足轻重。

关键技术一：MIMOMIMO（音maimou），即多输入多输出，主要原理是通过多根天线发射和接收多条空间流。

传统方式只能发射和接收一条空间流，所以从理论上通过MIMO可以成倍的增加无线传输的速率，而不需要增加实际的频谱资源开销。

802.11n协议规定最大为4条空间流，理论速率为600Mbps。

而目前由于产业链也在发展当中，最为普及的是300Mbps的速率，即采用2条空间流的方式进行。

介于2条和4条之间，当然还有一种3条流的方式，最大速率为450Mbps。

也就是说，目前业界的11n产品也在不断发展当中，一个基本的趋势就是“300Mbps->450Mbps->600Mbps”。

MIMO的实现依赖于多天线技术。

如果把一个802.11n的AP比作一辆家用汽车，那么300Mbps相当于是1.6L 排量，450Mbps和600Mbps相当于是2.0L和2.0T的排量。

在300Mbps这档中有三种不同的MIMO实现方式，分别是2×2、2×3和3×3（前者表示发射天线的个数，后者表示接收天线的个数）。

2×2可以认为是手动低配版（天线的个数绝对不可能小于空间流的个数），而2×3和3×3则是分别属于“中等配置”和“高级配置”。

虽然这三种MIMO方式显示的理论速率均为300Mbps，但是在实际使用的感受上，802.11n的传输性能与MIMO天线的多少息息相关，天线越多，实际获得的吞吐量越高，使用当中抗干扰的能力也会更强。

MCS与速率的关系

MCS与速率的关系
一、工作原理
802.11n射频速率的配置通过MCS（Modulation and Coding Scheme，调制与编码策略）索引值实现。

MCS调制编码表是802.11n为表征WLAN的通讯速率而提出的一种表示形式。

MCS将所关注的影响通讯速率的因素作为表的列，将MCS索引作为行，形成一张速率表。

所以，每一个MCS索引其实对应了一组参数下的物理传输速率。

二、MCS对应速率表（20MHz）
三、MCS对应速率表（40MHz）
四、802.11n速率计算
802.11N2*1单流下，54M怎么变成150M
步骤一：MIMO-OFDM 由802.11G的48个有效子载体变成52个
54*52/48=58.5M
步骤二：FEC前向纠错，802.11n所采用的QAM-64的编码机制可以将编码率从3/4 提高到5/6
58.5*(5/6)/(3/4)=65M
步骤三：Short Guard Interval，802.11n可以将该间隔配置为400，可以将吞吐提高近10%，即从65Mbps提高到72.2 Mbps。

步骤四：40MHz绑定技术，不是单纯的72.2*2，子载体从104(52×2)提高到108。

72.2*2*108/104=150M。

物理层速率计算

802.11的物理层速率前面我们叙述了一下802.11实际速率，即MAC层吞吐量的部分。

以下我们着重介绍一下802.11的物理层速率以及其具体计算方法。

在802.11中一共规定了4中基本工作模式（DSSS，FHSS，IR，以及OFDM），其中基于DSSS的802.11b以及基于OFDM的802.11a/g/n/ac都被较多的使用。

本节我们分别以802.11b以及802.11g举例介绍下计算方式。

DSSS（802.11b）DSSS是基于直序扩频的工作方式，其中每一个数据Bit都被映射到一个扩频序列进行发送。

扩频序列是一个特殊的二元脉冲序列，其中每一个脉冲我们称之为一个码片（chip）。

在这个码片内的那个1和0是不承载信息（即数据Bit），信息是通过识别整个码片来传递的，即多个码片代表一个数据Bit。

在802.11b 中，采用了Barker码和CCK码这两种扩频序列。

在802.11b中，码片速率（chip rate）代表每秒发送或者接收的码片数目，协议中为11Mchip/s。

如上图，符号/码片比对应特定的扩频编码方式（包含扩频序列和编码方式）。

DSSS物理层的速率 = 调制阶数 * 码片速率 * 符号/编码比以上图的802.11b为例，调制阶数是DBPSK即为1，符号/码片比为1/11（即默认的barker码，用11位的扩频序列代表1个bit），故 1 * 1/11 * 11Mchip/s = 1Mbps。

OFDM（802.11g）OFDM是采用正交子载波进行工作的一种模式，即将整个数据信道分解成很多个子载波，这些子载波在数学上是正交的，比如在802.11a中，有用的数据子载波就是48个（详细的是64个子载波，其中48个是数据子载波，4个导频子载波，1个DC子载波不使用，其余的都是用来做保护的虚拟子载波，具体图例参考802.11协议精读8：再论802.11a/g的发送过程与接收过程）。

在OFDM机制下，发送方发送的实际上是一个个symbol，比如一个帧就是由[ symbol_1 symbol_2 symbol_3 ... symbol_xx]，这样组成的，当子载波给定的情况下（比如802.11a就是固定48个有效子载波），那么其symbol的周期就是固定的，不会随着速率变化而变化，在802.11a中，该symbol周期就是4us。

IEEE802.11无线局域网标准简介

IEEE802.11⽆线局域⽹标准简介IEEE802.11⽆线局域⽹标准简介⽆线局域⽹是计算机⽹络与⽆线通信技术相结合的产物。

它利⽤射频（RF）技术，取代旧式的双绞铜线构成局域⽹络，提供传统有线局域⽹的所有功能，⽹络所需的基础设施不需再埋在地下或隐藏在墙⾥，也能够随需移动或变化。

使得⽆线局域⽹络能利⽤简单的存取构架让⽤户透过它，达到“信息随⾝化、便利⾛天下”的理想境界。

WLAN是20世纪90年代计算机与⽆线通信技术相结合的产物，它使⽤⽆线信道来接⼊⽹络，为通信的移动化，个⼈化和多媒体应⽤提供了潜在的⼿段，并成为宽带接⼊的有效⼿段之⼀。

⼀、IEEE802.11⽆线局域⽹标准1997年IEEE802.11标准的制定是⽆线局域⽹发展的⾥程碑，它是由⼤量的局域⽹以及计算机专家审定通过的标准。

IEEE802.11标准定义了单⼀的MAC层和多样的物理层，其物理层标准主要有IEEE802.11b,a和g。

1.1 IEEE802.11b1999年9⽉正式通过的IEEE802.11b标准是IEEE802.11协议标准的扩展。

它可以⽀持最⾼11Mbps的数据速率，运⾏在2.4GHz的ISM频段上，采⽤的调制技术是CCK。

但是随着⽤户不断增长的对数据速率的要求，CCK调制⽅式就不再是⼀种合适的⽅法了。

因为对于直接序列扩频技术来说，为了取得较⾼的数据速率，并达到扩频的⽬的，选取的码⽚的速率就要更⾼，这对于现有的码⽚来说⽐较困难；对于接收端的RAKE接收机来说，在⾼速数据速率的情况下，为了达到良好的时间分集效果，要求RAKE接收机有更复杂的结构，在硬件上不易实现。

1.2 IEEE802.11aIEEE802.11a⼯作5GHz频段上，使⽤OFDM调制技术可⽀持54Mbps的传输速率。

802.11a与802.11b两个标准都存在着各⾃的优缺点，802.11b的优势在于价格低廉,但速率较低（最⾼11Mbps）；⽽802.11a优势在于传输速率快（最⾼54Mbps）且受⼲扰少，但价格相对较⾼。

WLAN--802.11N协议基础及网络部署

TD-SCDMA 2.8M TD-LTE 173M
802.11g
54Mbps (实际25Mbps）
带宽的大幅度提升使得每个接入点可以接入更多的客户端。
全面向下兼容a/b/g
2.4 GHz 5.8 GHz
Not support
b only
g only, b/g mix, b only
n only, b/g/n mix, g/n mix,b/g mix, g only, b only n only, a/n mix, a only
802.11n 关键技术 802.11n 的技术优势影响802.11n速率的关键因素 802.11n设备部署
影响802.11n速率的关键因素——CSMA/CA机制
WLAN 采用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 机制来解决冲突问题。终端在发送数据前首先监听信道，如果信道空闲，则随机退避一个时间，如果这个时间内没有其他终端抢占信道，终端等待完后可以立即占用信道并传输数据。 CSMA/CA决定了：终端越多，则冲突规避开销越大，信道可用带宽越低。
MIMO：具有多个独立的接收和传输路径的无线电射频系统，是11n的核心技术。 MIMO-OFDM：将高速码流拆分成多个低速码流，每个低速码流在相同的频点上分别由不同的天线同时发送。码流在接收端进行整合。
802.11n关键技术——信道捆绑技术
1Mbps 20MHz Channel 1Mbps 20MHz Channel 40MHz Channel 2Mbps
直接信号
反射信号
反射信号
802.11n关键技术-帧聚合技术
帧聚合技术原理：

802[1].11n技术简介_2

802.11n采用智能天线技术，通过多组独立天线组成的天线阵列，可以动态调整波束，保证让WLAN用户接收到稳定的信号，并可以减少其它信号的干扰，使覆盖范围能达到11G的6倍以上。
一般情况下，基于11G的设备可以同时接入20个左右的客户端，而11n的设备可以让更的用户接入，并提供更高的带宽，更适合于用户量比较大的密集接入的场景，比如象今天的媒体发布会之类的场合下的应用。
802.11n关键技术——Short GI
Short Guard Interval (GI)
由于多径效应的影响，信息符号(Information Symbol)将通过多条路径传递，可能会发生彼此碰撞，导致ISI干扰。为此，802.11a/g标准要求在发送信息符号时，必须保证在信息符号之间存在800 ns的时间间隔，这个间隔被称为 Guard Interval (GI)。802.11n仍然使用缺省使用800 ns GI。当多径效应不是很严重时，用户可以将该间隔配置为400，对于一条空间流，可以将吞吐提高近 10%，即从65Mbps提高到72.2 Mbps。对于多径效应较明显的环境，不建议使用Short Guard Interval (GI)。
由于采用了多路收发的技术，将对于11G而言，信号穿透性更好，在空间较为复杂的环境中应用，更容易消除盲点，从而简化工程前期的勘测、设计工作，减少设备布放数量，降低建网成本
在11G模式下，如果有多个用户同时接入网络，可能会因为QoS得不到良好的保障，影响实时业务。11n在这方面则有很大的改善，由于采用了MIMO技术，无线信号是多路收发，有效地解决了多径干扰问题，信号稳定性及抗干扰能力等方面比11G产品大大提高，可以支持wifi语音等实时业务。
802.11n速率计算方法

IEEE 802.11n详述

图1.1 无线局域网的分类
Ad-hoc网络是一种特殊的无线移动网络，网络中所有节点的地位平等，无需设置任何的中心控制节点，并且要求网中任意两个站点均可直接通信。网络中的节点不仅具有普通移动终端所需的功能，而且具有报文转发能力。与普通的移动网络和固定网络相比，它具有以下特点：
（1）无中心
节点可随时加入或离开网络，任何节点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。
第二章当前主流
本章将对当前主流的无线局域网的物理层关键技术分别作出介绍，其中包括IEEE 802.11，802.11b，802.11a，以及802.11g，并对这几种模式作出对比和总结。
2.1IEEE802.11的调制技术
IEEE 802.11标准提供1Mbps和2Mbps两种传输速率，分别采用BPSK和QPSK的调制方法，下面就对这两种调制方法作出介绍。
♦.用于远距离信息的传输：如在林区进行火灾、病虫害等信息的传输；公安交通管理部门进行交通管理等。
♦.专门工程或高峰时间所需的暂时局域网：学校、商业展览、建设地点等人员流动较强的地方；利用无线局域网进行信息的交流；零售商、空运和航运公司高峰时间所需的额外工作站等。
♦.流动工作者可得到信息的区域：需要在医院、零售商店或办公室区域流动时得到信息的医生、护士、零售商、白领工作者。
2.1.1 BPSK的调制方法
BPSK是一种非常简单的调制方式，即二进制的数字信号0和1分别用载波的相位0和π来表示，其表达式为：
BPSK的调制实现非常简单，只需要将载波与输入信号进行电平交换后的输出相乘即可，实现时，一般采用查表法进行BPSK调制。它的波形如下图所示：
图2.1 BPSK调制波形
2.1.2QPSK的调制方法
◆IrDA技术

11-802.11n原理与基站型AP介绍

16 32 us k个数据包聚合
11n中使用了帧聚合，大大减小了上层开销；11n 20M 单流时关联速率为 65Mbps，应用层速率可达50Mbps。
外场测试情况简介
测试时间
2011年1月10日~1月25日 2011年3月4日~ 8日
测试场景
大、中型会议室大开间办公室教学楼学生宿舍
802.11n关键技术——Short GI

Short Guard Interval (GI)比原有传输的效率提升了10%
时间间隔
11g
有效传输数据有效传输数据
800ns 时间间隔 400ns
11n
数据块传输时间4000ns
802.11n关键技术 —帧聚合（Frame Aggregation）
802.11n速率表
MCS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 23 31 空间流数 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3 4 调制方式 BPSK QPSK QPSK 16-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM BPSK QPSK QPSK 16-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM 码率 1/2 1/2 3/4 1/2 3/4 2/3 3/4 5/6 1/2 1/2 3/4 1/2 3/4 2/3 3/4 5/6 5/6 5/6 带宽（20MHz） GI=800ns GI=400ns 6.5 7.2 13 14.4 19.5 21.7 26 28.9 39 43.3 52 57.8 58.5 65 65 72.2 13 14.4 26 28.9 39 43.3 52 57.8 78 86.7 104 115.6 117 130 130 144.4 195 216.7 260 288.9 带宽（40MHz） GI=800ns GI=400ns 13.5 15 27 30 40.5 45 54 60 81 90 108 120 121.5 135 135 150 27 30 54 60 81 90 108 120 162 180 216 240 243 270 270 300 405 450 540 600

802.11n的无线网路传输速率是多少？

802.11n的无线网路传输速率是多少？802.11n的无线网路传输速率是多少?802.11b 的最大速率为11Mbit/s,换成大B的话只有1.3M，这还是理想的，有几百K也正常。

802.11g 的最大速率为54Mbit/s。

现在家用的无线路由器分别支援不同的标准，一般都采用了802.11a\b\g的标准，从54M-300M的传输速率，但是在实际使用中达不到这个标准，这是为什么呢？我们都碰到过这样的情况：在使用中，萤幕右下角的无线网路讯号图示忽高忽低,讯号不太稳定。

首先我们先要找到无线网路资料传输速度变慢的原因，无线电波传播过程中很容易被各种障碍物或者其他因素所干扰，这就会造成WLAN传输速度变慢。

另外无线网路的传输距离是有限的，如果距离太远也会造成讯号的不稳定。

解决办法也很简单：首先在安装之前就要计划好，无线路由器与计算机之间最好不要有隔离物，同时无线路由器要远离微波炉、冰箱等家电。

无线路由器的的天线也很重要，一些无线路由器会使用双天线，一般来说多天线的产品比单天线的产品在传输效能上更有保障。

无线路由器和网络卡之间互相匹配也是一个影响传输速率的因素，目前市场上无线传输标准有802.11G、N、A、B等多种标准，比如我们使用的路由器采用的是108Mbps的802.11G+标准，但无线网络卡使用的是11Mbps（802.11b）标准，那么其实际速度肯定达不到108Mbps，这就需要升级网络卡以达到最好的相容效果。

802.11n的无线网路传输速率：提供到300Mbps，甚至高达600Mbps的传输速率。

802.11n简介：在传输速率方面，802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps，提供到300Mbps甚至高达600Mbps。

得益于将MIMO（多入多出）与OFDM（正交频分复用）技术相结合而应用的MIMO OFDM技术，提高了无线传输质量，也使传输速率得到极大提升。

802.11ax理论速率计算

802.11ax理论速率计算最近放假在家没事⼲，正好刚刚升级了新的500M光纤，换了⼩⽶的AX3600路由器，speedtest速率能到580M左右，下⾯放图。

下⾯则是在更新路由器和带宽之前经常断⽹的房间的测试数据，可以到将近200M可以看出⽹络质量是有很⼤提升的，直接赋予我在房间快乐冲浪的⽆上权⼒。

舒服之余，下午没事做的时候就想着把WLAN的⼀些内容整理⼀下。

⼀个下午的时间看了不少资料，很多原本模糊的概念和数据清晰了很多，下⾯就推导⼀下AX3600 5G频段的理论上限速率，也就是2402M这个数据是如何⽽来的。

推导出这个数据，基本上802.11ax 的⼤多数热点名词都能有⼀定的了解。

⾸先需要知道的是计算理论上限速率的公式是什么，如下：理论速率 = （符号位长 × 码率 × ⼦载波数量 × 空间流） ÷ 传输时间该公式其实就是计⽹⾥边公式速率 = 码元速率 × 符号位长的变式，下⾯来分析该公式的每⼀部分。

⾸先需要计算符号位长，其实值得就是传输过程中的⼀个码元所占的位长，这⼀数据通常和该通信过程中的调制⽅式直接相关。

802.11ax所采⽤的新型调制⽅式为1024QAM，具体原理不在此赘述，⼤家想要了解的可以上维基看看。

简单来说则是此种调制⽅式的码元有1024种不同的类型，1024种类型则需要10位⼆进制数来编码，这个答案是呼之欲出的。

符号位长为10是在1024QAM的情况下，如果为256QAM，则位长则为8位。

256QAM为802.11ac的调制⽅式，由此可见在符号位长上，wifi6对于wif5有(10 - 8)/8 = 0.25的提⾼。

该公式中的码率不能与码元速率混淆。

在传输过程中，为了保证传输质量，不可能所有位数都⽤于数据传输，需要有⼀部分数据⽤于纠错等⽤途。

802.11n，802.11ac，802.11ax的最⼤码率都是5/6。

之后为数据⼦载波数量的计算，该部分应该是全⽂中最绕的⼀部分内容，因为涉及到⼀些名词的转换，所以会有⼀定的阅读难度。

WLAN理论速率计算方法

802.11无线网络已经得以广泛应用，但是在实际应用中用户经常发现应用程序（如迅雷、BT等）显示的下载速率远远无法达到网卡显示的连接速率，本文从理论分析、无线应用环境等角度具体阐述实际应用中的无线网络实际传输能力。

1无线网络传输能力理论分析根据物理层发送机制，虽然802.11b的传输速率可以达到11Mbps，802.11g和802.11a的传输速率可以达到54Mbps、而802.11n的传输可以达到300Mbps。

但是根据802.11协议的传输特性，WLAN的理论性能（而且是大报文1500Bytes左右的报文）也就是可以达到传输速率的50%左右。

首先，我们假设一个理论模型，以一个简单TCP报文传输为分析对象，一个TCP报文传输后需要一个TCP ACK来确认。

我们知道，在无线传输中，每个报文传输都要求有一个ACK 的回应。

如下图所示：因此一次TCP报文传输过程将包括如下两部分：TCP报文：z DIFS延迟：DIFS时间表示完成一次交互后下一次访问空口的时间z报文传输延迟z SIFS延迟：在报文分片或ACK之间的小间隔z802.11 ACK帧z平均回退时间TCP ACK报文：z DIFS延迟z ACK报文传输延迟z SIFS延迟z802.11 ACK帧我们在模型中假设TCP报文为1500Byte大小，去除IP头（20Byte）和TCP头（20Byte），实际数据为1460Byte。

1.1封装802.11帧必须通过物理层传送到空中，需要物理层汇聚过程（PLCP）为每个帧增加前导码和PLCP头。

而802.11帧本身就包括MAC帧，占用28个字节。

其中还包含了长度为8个字节的SNPA标头，因此封装一个数据帧，就会增加36个字节的额外负担。

对于1500的报文则变为1536Byte长度。

如果再加上加密标头，MAC标头的长度就更不止如此了。

1.2无线传输较上层协议封包本身是根据所使用的特定物理层规则加以传送的。

802.11n技术简介1

802.11n技术简介IEEE-802.11n 整合了早期802.11 协议的所有修订和增补内容，其中包括实现QoS 的802.11e 增强MAC技术以及省电技术。

IEEE-802.11n 设计目标就是为了实现高吞吐量。

目前宣称的最高速率可达300Mbps（两个独立数据流/40MHz 信道宽度）。

如果以IEEE-802.11a/g的最高速率54Mbps 作为比较，802.11n 通过使用下文所述的技术，可以实现高达300Mbps 的数据吞吐量。

技术优势相对传统802.11技术，802.11n具备以下技术优势：更高的有效数据吞吐能力802.11n采用了一系列新机制以增加可用带宽。

基于802.11a/g的无线局域网在物理层可提供最高54Mbps数据率（毛速率，非净速率），但网络层的实际速率只有22-26Mbps。

而802.11n 吞吐量目前已经达到300Mbps的毛速率，实际速率可达120-130Mbps。

理论上说，由802.11n 标准定义的速率在四个空分数据流模式下高达600Mbps。

这是首次无线速率超过有线快速以太网络速率。

更可靠的无线覆盖新的802.11n技术不仅提高了数据吞吐量，而且，还缩减了无意义的接收区域，这将为有效使用无线网络带来更好的信号覆盖和更高的稳定性，特别是对那些专业环境中特殊用户。

更远的距离一般来说，数据吞吐量随收/发信机的距离增加而减少。

但802.11n的整体性能提高确保了AP发出的信号经过给定距离到达接收端后，明显比802.11a/b/g强。

兼容性802.11n是一个向后兼容IEEE-802.11a/b/g的新标准，但是，新标准的优势只有支持802.11n 的AP或客户端才能享受。

为了允许基于802.11a/b/g标准的无线局域网客户端（也称为传统客户端）能够在802.11n网络中共存，802.11n的无线接入点（AP）必须提供特殊的模式用于混合操作，在这种情况下，系统性能并不会有实质性提升。

802.11n的基本传输速率

根据上述计算方法，我们再来看看802.11n是如何通过各项技术来提升最大速率的。

1. 首先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（其中只有52个用于数据传输），最大速率变成：2. （1秒/4微秒）×（6bit×52×3/4）=58.5Mbit/s 3. 其次802.11n对64-QAM编码技术进行了优化，将每次传输提供的码率从3/4提升至5/6，最大速率变成：4. （1秒/4微秒）×（6bit×52×5/6）=65Mbit/s5. 接着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，最大速率变成：6. （1秒/4微秒）×（6bit×108×5/6）=135Mbit/s7. 另外802.11n在条件允许的基础上（当实际环境中的多径效应较小时）将OFDM两次传输之间的保护间隔时间从11a/b/g的800ns缩短为400ns，这样可以进一步将最大速率提升至150Mbit/s8. 最后，由于采用了MIMO技术，通过空间复用技术，在1-4条空间流的环境下最大速率将以150Mbit/s的1-4倍进行增长，即2条空间流达到300Mbit/s、3条空间流达到450Mbit/s、4条空间流达到600Mbit/s。

当然，由于802.11n为了向下兼容802.11a/b/g，因此能够支持的调制方式、编码方式、码率以及携带的数据位会有很多种的组合，正是这些组合形成了802.11n众多的接入速率标准。

下面两张图中，第一张图是802.11n草案中给出的参数联合及用于一个和两个空间流的数据吞吐率计算结果，对于三个和四个空间流的计算可通过下图的结果，通过简单的乘法运算获得。

802.11n技术简介

A B F
A B F
A B F
A B F
E
A B F
A B F
B
450Mbps
300Mbps
300Mbps
11n信道的选择，20MHz or 40MHz？
内容提要
802.11n技术分析
1
2
3
802.11协议比较
802.11n采用的关键技术
高带宽
广覆盖
密接入
易穿透
高稳定
易兼容
11n技术一览
OFDM
MIMO
40MHz
Short GI
帧聚合
块应答
11n的核心技术，MIMO
MIMO技术利用空间的分集，使得每个码片在时域上更加高效。
2×2、2×3和3×3有何性能差异？
MIMO类型
天线个数
发射天线
接收天线
性能
2×2、3×3（2、3条流）示意图
02.11n速率表
内容提要
1
802.11n产品技术要求
3
2
802.11n技术要求——EVM 要求
802.11n技术要求——MASK要求（20MHz）
802.11n技术要求——MASK要求（40MHz）
802.11n关键技术——MIMO
802.11n关键技术——MIMO
802.11n关键技术——OFDM（正交频分复用）技术
802.11n关键技术——MIMO-OFDM
802.11n关键技术——FEC（Forward Error Correction）
FEC (Forward Error Correction)按照无线通信的基本原理，为了使信息适合在无线信道这样不可靠的媒介中传递，发射端将把信息进行编码并携带冗余信息，以提高系统的纠错能力，使接收端能够恢复原始信息。802.11n所采用的QAM-64的编码机制可以将编码率(有效信息和整个编码的比率)从3/4 提高到5/6。所以，对于一条空间流，在MIMO-OFDM基础之上，物理速率从58.5提高到了65Mbps(即58.5乘5/6除以 3/4)。

802.11 n ac ax速率表

802.11 n/ac/ax速率表
1.速率计算方式
Wi-Fi理论带宽=（符号位长×码率×子载波数量×空间流）÷ 传输时间
符号位长：一个Symbol能承载的bit数量，这个与调试有关。

码率：
Wi-Fi在传输时，根据空口环境的好坏，会加入不同数量的纠错码，用来提高传输的可靠性，空口环境越差，纠错码越多，真是数据占比越少，码率越低，反之亦然。

目前11n、11ac和11ax最高码率都为5/6。

数据子载波数量：
传输时间：
传输时间是传输一个Symbol需要的时间加上一个间隙（GI）。

为了避免Symbol之间的干扰，相邻两个Symbol之间需要有一定的间隙。

不同Wi-Fi标准的间隙也不同。

如下图。

我们以最高码率（5/6）、最大空间流（8*8)、最大频宽（160M）来计算一下11ax的最高速率。

公式：Wi-Fi理论带宽=（符号位长×码率×子载波数量×空间流）÷传输时间
11ax理论带宽=（10bit ×5/6× (2*980) * 8)÷ (12.8 + 0.8) = 9607.86Mbps
2.802.11n/ac/ax速率表
1)802.11n速率表
2)802.11ac速率表
3)802.11ax速率表（1~8, 支持8条空间流）
说明：该表可以扩展开，成为类似802.11ac的全速率表。