自学Aruba1.3-WLAN一些基本常识802.11n速率计算方式、802.11n及802.11AC速率表

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自学Aruba1.3-WLAN一些基本常识802.11n速率计算

1. 802.11n速率计算方式
1.1 802.11n使用的主要技术

• 802.11n采用MIMO多天线技术
  当存在一根天线(1X1)，在每种带宽下它存在8种速率(记为MCS0-MCS7，MCS：Modulation and coding scheme);
  当存在两根天线(2X2)，在每种带宽下它存在16种速率(记为MCS0-MCS15)
  当存在三根天线(3X3)，在每种带宽下它存在24种速率(记为MCS0-MCS23)
  当存在四根天线(4X4)，在每种带宽下它存在32种速率(记为MCS0-MCS31)。
• 802.11n采用多种调制技术，但是每一列速率对应的码率(即有效数据和发出的数据的比率)是不一样的
  例如在MCS7和MCS15时，码率是5/6，而在MCS6和MCS14时，码率是3/4。
• 802.11n采用和11a/g一样的OFDM调制方式，OFDM是将一个宽的带宽正交地分割成几个小的子载波，这些子载波并行地传输数据。
  当20MHz时，其子载波的数目为56个，其中52个用于传输数据，另外4个称之为pilot carries，用于辅助传输
  当40MHz时，子载波数目为114个，其中108个用于传输数据，其余为pilot carries。
• 802.11n支持400us的Short GI。
  原11a/g 的Short GI 时长800us，短间隔Short GI 时长为400us无线信号在空间传输会因多径等因素在接收侧形成时延，如果后面的数据块发送的过快，会和前一个数据块的形成干扰，GI 可以用来规避这个干扰。
  在使用Short GI 的情况下，可提高10%的速率。

802.11n速率=有效载波数×编码率×子载波传输数位×空间流数×GI

1.2   计算802.11g的54M最大速率
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和BPSK、QPSK四种编码方式，我们通常说的54M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：

• 802.11g采用的OFDM能够提供52个子载波信道（其中只有48个用于数据传输）
• 采用的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
• 64-QAM编码每次传输提供3/4的码率（即有效数据容量）
• 一次传输占用的时间固定为4微秒

根据以上的计算因子，802.11g能提供的最大速率计算如下： （1秒/4微秒）×（6bit×48×3/4）=54Mbit/s

1.3  以802.11g的54M最大速率作为参照来分析计算802.11n最大速率600M

• 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： （1秒/4微秒）×（6bit×52×3/4）=58.5Mbit/s
• 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：（1秒/4微秒）×（6bit×52×5/6）=65Mbit/s
• 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：  （1秒/4微秒）×（6bit×108×5/6）=135Mbit/s
• 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
  最大速率提升至150Mbit/s
• 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。

2. 802.11n速率表

2. 802.11AC速率表

802.11ac最高可达6.928G，常用6.9G表示。单天线，最高866Mbps。