用了路由器这么久,是时刻领会的WIFI 基础的这些事儿了

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路由器要不要关?很多人都做错了,难怪信号越来越差

发生靠山

随着WI-FI尺度的不停演进,不得不认可我们在生活中对其依赖性也是逐渐增添。自1997的第一代802.11尺度最先到现在的802.11ac(WI-FI5),WI-FI得到了空前的生长。802.11ac的上一代的802.11n(WI-FI4)时代,在一个理想的条件下,它支持的最大速率是600Mbps,然则随着科技的巨速生长,人们对速率、带宽、终端个数的要求也随之越来越高,对体验度的更是越来越苛刻,802.11n(HT, High Throughput)已经不能知足人们的需求,此时802.11ac顺势而生。

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IEEE 802.11 工作组在 2013 年公布了 802.11ac(VHT,Very High Throughput) 的尺度,但802.11ac是基于 5G 频段的 802.11n手艺,也就是它并不支持2.4G频段,以是说802.11ac是在802.11n基础上的一次重大改造,而非革命。通过物理层、mac 层一系列手艺更新,使802.11ac实现了1Gbps 以上传输速率的支持,而且它的最高速率可达6.9Gbps,这是一次重大的突破。与其他尺度一样,它向后兼容802.11n/a尺度。然则由于WI-FI同盟将802.11ac推向市场的阶段差别,以是分为802.11ac Wave1和Wave2。

一 WI-FI5 手艺剖析

如上一段落所述,由于11ac仅支持5G频段,以是我们习惯与同样支持5G频段的11a和11n举行对比,下表是IEEE 尺度对11n与11ac的对比。

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从上表中,我们可以发现11ac的整体架构虽然与11n一样,然则在物理层与Mac中做了重大改变。得益于最大带宽,新增的MU-MIMO,以及256-QAM这些手艺的突破,11ac的最大的速率达到了6.9Gbps,而11n的最大速率是600Mbps,两者相差了10倍之多,可谓是事业。只管2013年推出的11ac Wave1的第一代产物,它的最大速率也是1.3Gbps,至此人们可以在WI-FI领域中,享受到Gbps的体验度,可谓是一个里程碑。

二 WI-FI 5核心手艺

于PHY层和Mac而言,802.11ac在Mac层上所做的改善不多,主要改善的是在PHY做了优化,以是下面仅对物理层的4个主要核心手艺举行概述。

  • 调制模式

802.11ac与802.11n继续接纳了OFDM调制方式,不外802.11ac接纳256 阶正交振幅调制(256-QAM), 每一个符号可以携带8bit数据,与之相对802.11n接纳了64阶正交振幅调制(64-QAM),即每一个符号携带6bit数据,这样可以推算出速率提高了33%.详见下图。

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空间流数

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802.11n最大支持4*4MIMO,而802.11ac最大则支持8*8MIMO,以是在TX侧与RX侧有了很大的提升。然则我们需要知道的是,纵然AP是8*8的MIMON,然则STA受空间或者成本的限制,好比一样平常手机是1条流,电脑是2条流,在这种情况下,STA会影响这网络的速率,也就是说若是STA是1*1的MIMO,纵然AP是8*8MIMO,那么网络速率会根据STA的1MIMO。

MU-MIMO手艺

802.11n手艺仅支持MIMO,也就是SU-MIMO,此协议划定统一时刻,只能向一个Station在发送,而802.11ac划定,最多并发向 4 个 Station 发送数据,每个 Station 最多发送 4 条空间流。但值得注意的是向差别的 Station 发送时,可以使用差别编码方式或者空间流数,但必须使用相同的 MCS。

MU-MIMO手艺是802.11ac异常高光的手艺,它提高了无线接入点的并发量和终端上网速率。

带宽增添

在 802.11n 协议中,划定将两个相邻的 20MHz 子信道绑定在一起,变为为 40MHz 信道,获得两倍于单个信道的效果 。

802.11ac 协议则做了更大的优化:两个相邻的 20MHz 子信道绑定为一个 40MHz 的信道后,将两个相邻的 40MHz 子信道绑定为一个80MHz 的信道,再两个 80MHz 子信道绑定为一个 160MHz 的信道(160MHz 和 80MHz+80MHz)。 80+80 的模式 示意两个非延续的 80MHZ 因合并而得成的160MH。如下图所示:

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从上图可知,信道的扩宽使得可用数据子载波数增添,40MHZ有108个子载波数,而80MHZ却有234个,达到了2倍多的增速。

 

三 总结

物理层的这四个主要核心手艺,加之Mac层的A-MPDU 帧聚合手艺等使得802.11ac手艺自一问世,就广受人们青睐,人们获得了更好的信号质量,更好的吞吐量,较高的体验度。

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