Wi-Fi正常网速(wifi速度)
Wi-Fi能达到多快?
路由器宣传的Wi-Fi 6可以达到1800Mbps,3000Mbps,甚至5400Mbps。结果如何?
本文将为您解答。
要计算Wi-Fi的峰值速率,必须使用以下技术:OFDM、MCS和MIMO。
OFDM:正交频分多址,将整个系统的带宽分成多个正交的子载波。粒度越细,子载波越多,可以同时发送的数据就越多,自然速率就越高。
另外,OFDM技术最终会把数据打包成符号发送出去。每个符号花费的时间越短,两个符号之间的保护间隔(GI)越小,速率越高。
MCS:调制编码策略,主要在调制方式和码率两个方面影响速率。无线环境越好,可以使用的调制阶数越高,单位时间携带的比特越多,用于检错纠错的冗余比特越少,码率越高,有用数据的传输速率越快。
MIMO:即可以通过多根天线在空内同时发送的数据流数量。空之间的流量越多,速率越高。比如4x4MIMO的理论速率是2x2 MIMO的两倍,效果立竿见影。
综上所述,Wi-Fi在单个频段的峰值速率可以通过以下公式计算。类似于5G峰值速率的计算,上面的公式也可以用高速公路系统来类比。
空交通流数相当于多层交通,子载波数相当于每条路上的多条车道,调制阶数相当于路上货车的体积,码率相当于给货物加包装箱,OFDM符号时长和符号间隔相当于货车在路上的通行时间加上发车间隔。
空之间的流量数:随着协议的演进,Wi-Fi可以支持的空之间的流量越来越多,带动峰值速率不断提高。
如下表所示,IEEE开发的802.11ac最多支持8个流。但是Wi-Fi联盟(WFA)认证的时候觉得这个能力太强,实施成本太高,所以分了wave 1和wave 2两个阶段。
这两个阶段的能力也是保守的,并没有最终实现IEEE的设计能力。Wave 1可以支持3个流,Wave 2可以支持4个流。
高达802.11ax最多可支持8个流。Wi-Fi联盟将其包装为Wi-Fi 6,不再搞过渡版。但是你的路由器能支持多少流,要看厂商的具体实现。
有效子载波数:802.11系列协议对子载波的划分越来越细,支持的信道带宽越来越大。这两个因素促进了有效子载波数量的增加。
如下表所示,802.11n可以支持最大40M的信道带宽,而802.11ac可以支持160M的带宽,所以有效子载波数翻了两番多。
高达802.11ax,也支持160M的最大信道宽度,但子载波间距只有之前协议的1/4,所以802.11ac支持的最大子载波数翻了两番。
调制阶数:802.11ac最多可以支持256QAM,调制阶数为8,也就是说每个符号可以同时承载8位数据。
802.11ax最高支持1024QAM,每个符号可以同时承载10位数据,比上一代提升了25%。
以及MCS码率:协议定义了多种调制方式和码率的组合,即调制编码方案,MCS)。
调制阶数越高,码率越高,抗干扰能力越差。因此,当无线信号强度足够,干扰较小时,高阶MCS可以发挥作用。
长度+符号间隔:802.11ac前后,单个符号长度为3.2微秒,符号间隔为0.8微秒,但也支持0.4微秒。我们当然是用短间隔来计算峰值速率,所以802.11ac的符号长度+符号间隔是3.6微秒。
在802.11ax,符号长度是12.8微秒,间隔长度至少是0.8微秒,加起来是13.6微秒。
虽然这个数值远高于之前的约定,似乎吃了亏,但是802.11ax在其他方面都很优秀,速度碾压了前辈。
将上述表格中的数据代入公式进行计算,采用本协议支持的最高调试模式和码率,使用最小符号间隔,先不考虑空之间的流数。单流计算结果见下表。
不同的无线路由器具有不同的Wi-Fi峰值速率支持能力,主要体现在支持的2.4G和5G频段带宽以及空之间的流量数量。
2.4GHz通常支持最大40M带宽,5GHz频段可支持最大160M带宽。然后根据协议版本的不同和空之间的流数,把两个频段支持的峰值速率加起来就是路由器官方公布的峰值速率。
上图为无线深海君根据路由器标称速率估算2.4G和5G频段支持的信道带宽和流数,并验证速率计算。
比如对于AC1200来说,AC意味着最高可以支持802.11ac协议(Wi-Fi 5)。2.4GHz频段只能用802.11n,支持2x2 MIMO,速率300Mbps。5GHz频段也是2x2 MIMO,速率867Mbps,总计1167Mbps,所以按照1200M做广告。
对于AX5600,AX是指最高支持802.11ax协议(Wi-Fi 6),2.4GHz频段支持2x2 MIMO,速率573.6Mbps,5GHz频段支持160M信道带宽,4x4 MIMO,速率4804Mbps,总计5377.6Mbps,所以按照5400M宣传。
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