wifi怎么用(无线路由器及Wi( 三 )


多用户多输入多输出
也有一些解决办法 。一部手机接收天线少,那么多部手机加起来就多了 。所以路由器会把多个手机一起考虑成一个强大的虚拟手机,从而再次实现高阶MIMO 。这种涉及多个手机的MIMO称为MU-MIMO,也叫虚拟MIMO 。
此外,多天线可以通过波束形成技术形成定向窄波束,旨在精确覆盖用户 。由于窄波束的能量集中,可以覆盖更远,穿墙效果得到改善 。
波束形成
这样,路由器的天线越多越好 。买路由器一定要多选天线吗?这可能是个陷阱 。天线再多,也只是一堆外在可见的硬件 。看起来很牛逼,但内部设计能不能支持这么多天线还是个未知数 。
更重要的是,MIMO和波束形成都有软件算法支持,复杂度远高于硬件 。不同厂商优化能力不同,可能导致性能差异很大 。
所以建议大家在选购路由器的时候,不要太在意从外面能看到多少根天线,而要看其产品宣传 。它们支持波束成形、4x4MIMO或MU-MIMO吗?如果厂商在这方面有很大的宣传声势,至少说明他们对这些功能比较有信心,并以此作为卖点 。
编码策略(MCS)
调制分为两部分:调制和编码,它们共同决定了单位时间内可以同时发送的比特数 。通常,调制策略将调制和编码组合成多个级别,级别越高,数据传输速率越快 。
调制的功能是将编码数据(0和1的随机组合)映射到OFDM符号,OFDM符号是上述帧结构的最小单位 。最终可以发送调制信号 。
BPSK、QPSK、16QAM、64QAM和256QAM星座
常用的调制方式有BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM,可同时传输的比特数有1、2、4、6、8 。Wi-Fi 6可以支持1024QAM,可以同时发送10位数据,速度自然大大提升 。
256QAM和1024QAM对比图
但是在对原始数据进行编码的时候,加入了很多冗余比特进行纠错,真正有用的数据实际上只占了一部分 。我们在考虑上网速率时,只讲有用数据的发送和接收速率,解码时丢弃冗余比特 。
有必要引入码率的概念,即编码后有用数据占总数据的比例 。如果码率是3/4,说明在编码的数据中,3/4是有用的数据,1/4是后面加入的冗余比特 。
不同的调制模式,加上不同的码率,构成了调制编码策略(MCS) 。下表是Wi-Fi 6中的MCS表 。可以看出,最高阶MCS是11,这对应于1024QAM加5/6的码率 。
Wi-Fi 6的MCS表
正是通过这些技术的不断演进,Wi-Fi标准一代代在进步,速度越来越高,让我们上网更流畅 。
3.Wi-Fi上网速率的估算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?
要计算Wi-Fi能达到的峰值速率,就要用到上面提到的技术:OFDM、MCS、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 。
Wi-Fi峰值速率计算公式
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 。
Wi-Fi速度和高速公路容量之间的类比
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 。
每个Wi-Fi协议版本支持的空之间的流量数量
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 。

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