802.11g能够提供54Mbps的最大速率, 802.11n和802.11ac单流分别能够提供150Mbps和433Mbps的最大速率,这些数字是怎么算的呢?
(看红字,更容易理解哟)
一、
802.11g
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两种调制方式及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. 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;
-----相当于有52条车道,仅有48条可用
2. 64-QAM编码每次传输
6bit数据位在每个子载波信道上;
-----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;
-----所有车辆的平均满座率是3/4
4. 每次传输时间固定为
4微秒;
-----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) × (6bit × 48 × 3/4) = 54M
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;
-----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;
-----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;
-----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) × (6bit × 108 × 5/6) = 135M
另外,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。
[1秒/(4微秒 - 400纳秒) ] × (6bit × 108 × 5/6) = 150M
三、小结
最后,我们来总结影响这三个速率的计算因子,分别是
数据信道数、传输比特数、传输码率、工作频宽和
传输时间,而调制方式决定了数据信道个数,编码方式决定传输比特数和传输码率,因此,更进一步说,无线Wi-Fi技术能够达到的最大速率主要受到
调制方式、编码方式和
无线频宽等关键指标的影响。根据下面表中的计算因子,大家都来算算
11ac
单流
80MHz频宽下的最大速率吧!
|
11g
|
11n
单流
|
11ac
单流
|
工作频宽(MHz)
|
20
|
40
|
80
|
子载波信道数
|
52
|
56x2
|
64x4
|
数据信道数
|
48
|
108
|
234
|
传输比特数
|
6
|
6
|
8
|
传输码率
|
3/4
|
5/6
|
5/6
|
传输时间(μs)
|
4
|
3.6
|
3.6
|
最大速率(Mbps)
|
54
|
150
|
???
|
转自:http://cn.ui.vmall.com/thread-1349237-1-4.html
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