为什么Wifi工作在160MHz频宽下速度更快

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股沟搜索命中上面文章的关键语句:为什么无线频宽决定速度

802.11g能够提供54Mbps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?

  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;

—–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;

—–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. 一次传输占用的时间固定为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

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