無線專題共12篇，本文為第四篇（點選標題跳轉歷史文章）：
「無線網路技術（一）」無線網路的前世今生
「無線網路技術專題（二）」Wi-Fi6與5G之戰
「無線網路技術（三）」無線網路是透過空氣傳輸資料嗎？
無線網路技術專題（四）：你家Wi-Fi網速為什麼這麼慢？
無線網路技術專題（五）：Wi-Fi訊號滿格網速就一定快嗎？
無線網路技術專題（六）：企業無線網路裝置介紹
無線網路技術專題（七）：這些無線基礎概念你絕對沒聽過！
無線網路技術專題（八）：無線網路典型組網架構分析
無線網路技術專題（九）：典型室內場景無線網路部署方案
無線網路技術專題（十）：無線網路工勘與設計案例分析
無線網路技術專題（十一）：無線網路常用軟體與工具
無線網路技術專題（十二）：無線網路常用最佳化手段
……
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01
前言
你是否有這樣的疑問，無線路由器有標稱300M、450M、867M、1167M等各種速率，這些速率是怎麼計算的，代表什麼意思？
首先分享一個小笑話：
這裡的450M並不是指傳播距離450米，而是指頻寬Mbps，表示的是這款無線路由器的最大下載速率可達450Mbps，跟覆蓋的距離和穿牆能力沒有半毛錢關係。無線的頻寬計算方式不同於有線，及其複雜。本篇文章就給大家重點解析無線網路速率的計算方式。
02
理解無線速率計算方式
要理解Wi-Fi速率計算方式首先要理解802。11，之前文章我們已經分享過802。11的發展歷程，目前最新一代Wi-Fi6（802。11ax），透過下圖我們看看歷代802。11技術的特性。
從圖中大家可以發現，Wi-Fi的發展就是速率不斷提升的過程，從最早802。11的2M到最新802。11ax的9。6G。速率的提升是多種因素共同決定的。
我們來看看無線速率的計算公式：
整機速率=空間流數 * 1/（Symbol+GI） * 編碼方式 * 位元速率（調製技術） * 有效子載波數量（調製技術）
解釋一下每個關鍵因素：
1、空間流數
空間流其實就是AP的天線，天線數越多，整機吞吐量也越大，就像公路的高架橋一樣，路面車道無法擴充的情況下，可以建高架橋，從而可以成倍提升車道。車輛運輸量也會成倍提升。
2、Symbol 與 GI
Symbol 就是時域上的傳輸訊號，相鄰的兩個 Symbol 之間需要有一 定的空隙（ GI），以避免 Symbol 之間的干擾。就像中國的高鐵一樣，每列車相當於一個 Symbol，同一個車站發出的兩列車之間一定要有 一個時間間隙，否則兩列車就可能會發生碰撞 。不同 Wi-Fi 標準下的間隙也有不同，一般來說傳輸速度較快時 GI 需要適當增大，就像同一車道上兩列 35 0KM/h 時速的高鐵發車時間間隙要比時速 250 KM/h時 的高鐵發 車間隙要大一些。
3、編碼方式
編碼方式就是調製技術，即 1 個 Symbol 裡面能承載的 bit 數量 。從 Wi-Fi 1 到 Wi-Fi 6 ，每次調製技術的提升， 都能至少給每條空間流速率帶來20%以上的提升。
4、位元速率
理論上應該是按照編碼方式無損傳輸，但現實沒有這麼美好 。傳輸時需要加入一些用於糾錯的資訊碼 ，用冗餘換取高可靠度 。位元速率就是排除糾錯碼之後實際真實傳輸的資料碼佔理論值的比例 。
5、有效子載波數量
載波類似於頻域上的 Symbol ，一個子載波承載一個 Symbol，不同調制方式及不同頻寬下的子載波數量不一樣。
這裡的HT20/40/80/160表示的是頻寬，我們在之前的文章中介紹過2。4G和5G可使用的不重疊通道，每個通道的頻寬為20Mhz，HT40即為40Mhz，就是將兩個不重疊通道捆綁在一起，提高AP的速率，這個技術也是提升無線速率的一個重要手段，類似有線網路中的鏈路聚合技術。可以理解為高速公路2車道變4車道，容量成倍提升。
至此，綜合以上引數，我們可以計算一下802。11ac和802。11ax在 HT80頻寬下的單條空間流最大速率：
802。11ax（Wi-Fi6）最大可支援將5。2G的8個不重疊通道捆綁，即頻寬為160Mhz，同時最大支援8條空間流。因此，802。11ax最大速率可達600Mbps * 2 * 8=9。6Gbps，當然這是理論最大值，沒有實際意義。真正無線速率會收到連線終端的數量，終端傳送資料幀的大小，及物理環境等諸多因素的影響，所以無線速率要以實際測試為準。
03
家用級無線路由器速率計算
所以，針對前言中提出的問題，無線路由器有標稱300M、450M、867M、1167M等各種速率，這些速率是怎麼計算的？
產品一：450M速率，直接就能判斷是802。11n的3調流產品，不過802。11n已經過時，所以價格相對便宜，但在家庭環境中還是能用。
產品二：1200M速率，能上千兆一定是802。11ac產品，由速率推算，是雙路雙流產品，2。4G和5G速率相加為：150M*2+433M*2=1167M≈1200M
產品三：2100M速率，為兩條流802。11n+4調流802。11ac產品，150M*2+433M*4≈2100M
產品四：2200M速率，為3條流802。11n+4條流802。11ac產品，150M*3+433M*4≈2200M
目前家用路由器主流產品已經是802。11ac產品，天線越多速率越高，價格越貴。
04
企業級無線路由器速率計算
講企業級裝置之前，先了解幾個概念：雙頻、雙路、雙流
雙頻：指的是2。4G和5G兩個頻段，早期裝置只支援2。4G，由於2。4G頻譜資源有限，頻寬受限制，而且干擾嚴重，所以引入5G頻段，現在企業級AP全部都同時支援2。4G和5G，稱為雙頻AP。
雙路：指的是AP內部有兩塊射頻卡，一路提供2。4G服務，另一路提供5G服務，因此帶機數量增加。企業級AP為了擴大帶機數量，甚至有3張射頻卡AP。
雙流：雙流即2條空間流，可以理解為2*2MIMO，比如前文提到的802。11n一條流150M，兩條300M，三條450M等等。
我們來看一款AP的引數：
整機最大速率2。966G，這個值是如何計算來的？
首先分析，此AP為三路AP，即內部有3張射頻卡。
總速率2。966G是三個射頻卡速率之和，那三張射頻卡速率分別是多少呢？每個射頻卡有幾條空間流呢？AP-740-I，產品命名中的4代表該產品是4條空間流，這是銳捷的命名規則。那麼就可以判斷出，2。4G和5G射頻卡都是4條空間流，2。4G/5G可選的射頻卡只有一條空間流。速率為：
注意：
1、這裡的2。4G單條流為什麼是200M，前文不是說150M嗎？是因為在802。11ac wave2的編碼效率有所提升，故升級到了200M。
2、2。4G/5G可選射頻卡，速率為什麼是433M？這個射頻卡只有單條流，2。4G最大為200M，5G最大為433M，算極限速率，取5G最大值。
3、整機速率為2。966G，單使用者只能同時連線一個射頻卡，故對單使用者而言最理想的情況是連上純5G射頻卡，理論最大速率為433M*4=1732M。如果使用者連到2。4G/5G射頻卡上，那麼理論最大速率至於433M。所以我們要理性看待廠商宣稱的最大速率，單使用者不可能達到。即使是多使用者也會因為競爭，無法達到最大速率。
好了，關於無線網路的速率計算就給大家聊到這裡。
05
思考
Wi-Fi的訊號強度如何衡量？訊號強就代表無線速率高嗎？
想要詳細瞭解請關注後續文章。
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