讲真，网络工程师家里的wifi速度到底能有多快？

身边挺多亲戚朋友总有这样的问题，wifi已经买的很高级了，可以信号还是不好。

但是这件事情，对于咱们网络工程师来说，就是小case了。

今天就来解释一下，让还不知道的你思路更佳清晰。

有一位小白问过：

无线路由器有标称300M、450M、867M、1167M等各种速率，这些速率是怎么计算的，代表什么意思？

其实呢，这里的450M并不是指传播距离450米，而是指带宽Mbps。

表示的是这款无线路由器的最大下载速率可达450Mbps，跟覆盖的距离和穿墙能力没有啥关系哈。

无线的带宽计算方式不同于有线，及其复杂，所以，今天这篇文章，老杨就重点解析一下无线网络速率的计算方式。

01

无线速率到底是怎么计算的？

要理解Wi-Fi速率计算方式，首先要理解802.11。通过下图，你就可以看到历代802.11技术的特性。

从图中你就可发现，Wi-Fi的发展就是速率不断提升的过程，从最早802.11的2M到最新802.11ax的9.6G。速率的提升是多种因素共同决定的。

无线速率的计算公式：

整机速率=空间流数 * 1/（Symbol+GI） * 编码方式 * 码率（调制技术） * 有效子载波数量（调制技术）

01 空间流数

空间流其实就是AP的天线，天线数越多，整机吞吐量也越大，就像公路的高架桥一样，路面车道无法扩充的情况下，可以建高架桥，从而可以成倍提升车道。车辆运输量也会成倍提升。

02 Symbol 与 GI

Symbol 就是时域上的传输信号，相邻的两个 Symbol 之间需要有一 定的空隙（ GI），以避免 Symbol 之间的干扰。就像中国的高铁一样 ，每列车相当于一个 Symbol，同一个车站发出的两列车之间一定要有 一个时间间隙，否则两列车就可能会发生碰撞 。

不同 Wi-Fi 标准下的间隙也有不同，一般来说传输速度较快时 GI 需要适当增大，就像同一车道上两列 35 0KM/h 时速的高铁发车时间间隙要比时速 250 KM/h时 的高铁发 车间隙要大一些。

03 编码方式

编码方式就是调制技术，即 1 个 Symbol 里面能承载的 bit 数量 。从 Wi-Fi 1 到 Wi-Fi 6 ，每次调制技术的提升， 都能至少给每条空间流速率带来20%以上的提升。

04 码率

理论上应该是按照编码方式无损传输，但现实没有这么美好 。传输时需要加入一些用于纠错的信息码 ，用冗余换取高可靠度 。

码率就是排除纠错码之后实际真实传输的数据码占理论值的比例 。

05 有效子载波数量

载波类似于频域上的 Symbol ，一个子载波承载一个 Symbol，不同调制方式及不同频宽下的子载波数量不一样。

这里的HT20/40/80/160表示的是频宽，2.4G和5G可使用的不重叠信道，每个信道的频宽为20Mhz，HT40即为40Mhz，就是将两个不重叠信道捆绑在一起，提高AP的速率。

这个技术也是提升无线速率的一个重要手段，类似有线网络中的链路聚合技术。可以理解为高速公路2车道变4车道，容量成倍提升。

至此，综合以上参数，我们可以计算一下802.11ac和802.11ax在 HT80频宽下的单条空间流最大速率：

802.11ax（Wi-Fi6）最大可支持将5.2G的8个不重叠信道捆绑，即频宽为160Mhz，同时最大支持8条空间流。

因此，802.11ax最大速率可达600Mbps * 2 * 8=9.6Gbps，当然这是理论最大值，没有实际意义。

真正无线速率会收到连接终端的数量，终端发送数据帧的大小，及物理环境等诸多因素的影响，所以无线速率要以实际测试为准。

02

你家的无线路由器速率咋算？

现在，就来回答一下最开始小白粉丝提问的问题：无线路由器有标称300M、450M、867M、1167M等各种速率，这些速率是怎么计算的？

450M速率

直接就能判断是802.11n的3调流产品，不过802.11n已经过时，所以价格相对便宜，但在家庭环境中还是能用。

1200M速率

能上千兆一定是802.11ac产品，由速率推算，是双路双流产品，2.4G和5G速率相加为：150M*2+433M*2=1167M≈1200M

2100M速率

为两条流802.11n+4调流802.11ac产品，150M*2+433M*4≈2100M

2200M速率

为3条流802.11n+4条流802.11ac产品，150M*3+433M*4≈2200M

目前家用路由器主流产品已经是802.11ac产品，天线越多速率越高，价格越贵。

03

企业级无线路由器速率又该咋计算？

讲完家用，我们还是回到网络工程师工作中最常遇到的企业级设备范围。

讲企业级设备之前，先了解几个概念：双频、双路、双流。

01 双频

指的是2.4G和5G两个频段，早期设备只支持2.4G，由于2.4G频谱资源有限，带宽受限制，而且干扰严重，所以引入5G频段，现在企业级AP全部都同时支持2.4G和5G，称为双频AP。

02 双路

指的是AP内部有两块射频卡，一路提供2.4G服务，另一路提供5G服务，因此带机数量增加。企业级AP为了扩大带机数量，甚至有3张射频卡AP。

03 双流

双流即2条空间流，可以理解为2*2MIMO，比如前文提到的802.11n一条流150M，两条300M，三条450M等等。

我们来看一款AP的参数：

整机最大速率2.966G，这个值是如何计算来的？

首先分析，此AP为三路AP，即内部有3张射频卡。

总速率2.966G是三个射频卡速率之和，那三张射频卡速率分别是多少呢？每个射频卡有几条空间流呢？

AP-740-I，产品命名中的4代表该产品是4条空间流，这是锐捷的命名规则。

那么就可以判断出，2.4G和5G射频卡都是4条空间流，2.4G/5G可选的射频卡只有一条空间流。速率为：

最后，再补充几个问题：

（1）这里的2.4G单条流为什么是200M，前文不是说150M吗？

是因为在802.11ac wave2的编码效率有所提升，故升级到了200M。

（2）2.4G/5G可选射频卡，速率为什么是433M？

这个射频卡只有单条流，2.4G最大为200M，5G最大为433M，算极限速率，取5G最大值。

（3）整机速率为2.966G，单用户只能同时连接一个射频卡？

所以，对单用户而言最理想的情况是连上纯5G射频卡，理论最大速率为433M*4=1732M。

如果用户连到2.4G/5G射频卡上，那么理论最大速率至于433M。所以我们要理性看待厂商宣称的最大速率，单用户不可能达到。即使是多用户也会因为竞争，无法达到最大速率。

04

无线路由器选购指南

无线路由器作为每家每户必备的产品，一款路由器的好坏影响了大家的娱乐体验。那么我们在选购WIFI6 无线路由器时，了解好这些就够了：

1、需求、预算

根据价格和性能在这里将无线路由器分为了通用版，升级版，高端版的路由器。

正常情况下，直接买通用版的路由器，可以满足大部分的需求；如果对上网体验要求比较高的可以买升级版和高端版的。

具体买那个价位的根据自己的预算量力而行，但是一分钱一分货。

2、为什么要买WIFI6？

无线路由器市场正处于WiFi 5到WiFi 6 的过渡阶段，如果要买首选肯定是WiFi 6无线路由器，这是未来的趋势。

WiFi 6的速度比上一代802.11ac提高了接近四成，最高连接速率甚至可以达到9.6Gbps，而802.11ac的最高速率只有6.93Gbp。更为重要的是与802.11ac只涉及5GHz频段不同，WiFi 6则覆盖2.4GHz和5GHz。5GHz频段虽然干扰比较少，但是穿墙能力弱，2.4GHz频段则穿墙能力强，互为兼顾。

3、参数

无线路由器的参数有哪些呢？下面一一为大家解释下。

（1）频段——2.4GHz、5GHz。

目前市场上主流的频段有两种——2.4GHz、5GHz。2.4GHz在早期的时候使用非常频繁，其特点是信号覆盖范围广，反射效果强。也因为早期非常多厂家使用，目前2.4GHz频道非常拥挤，速度慢。用俗话来形容就是目前2.4GHz的公路窄，但车非常多。

至于5GHz频段是后期开发新出的一个新的频段，因为其拥有比较新的协议与较高的带宽，因此5GHz速度比较快。但是相对地，5GHz频道弱点也是非常明显——反射效果差，覆盖范围小，因此若是室内环境复杂的话，5GHz频道的覆盖范围相对于2.4GHz会小很多。

因此，选购无线路由器的时候要看清楚支持哪个频段。目前已经有很多都支持两种频段，选购的时候最好就是两种频道都要兼顾。

（2）最高速率。

无线路由器产品的传输速度是指设备在某种网络协议标准下的数据发送和接收的能力。这个数值取决于设备依赖于何种标准支持和环境等因素。

1000Mbps理论上每秒钟的传输速度就是125MB/S。但是，有些时候，我们还是要根据实际接入的带宽网络的速率。即便是你的无线路由器最高速率高达1000Mbps，但是你接入的是100M的带宽，实际上你的下载速度最高可能只有12.5MB/S左右。另外，这个速率还受距离、障碍物、接收设备等因素的影响。

因此，一般来说，最高速率并不是越大越好，应该看实际情况选择。

（3）天线是否越多越好？

很多人都非常片面地认为，天线越多越好。其实不然，无线WiFi的信号强度并不是由天线数量来决定，而是由发射功率、接收端、环境复杂程度、天线对信号的增益程度来决定。

一般来说，MIMO的“多入多出”让多天线发挥了威力。因此，通常我们看到的参数都是X*X MIMO模式，如2*2 MIMO模式，两根天线就足够发挥出其工作能力，一旦超过两根以上的天线，那就是厂商对消费者的误导了。

另外，若是家里环境比较复杂的话，就算你加再多的天线，但是效果还是没什么变化。

（4）无线传输协议-WIFI6。

Wi-Fi 6 就是 802.11AX，802.11AX 是新世代的 Wi-Fi 标准。2018年10月4日，WiFi 联盟宣布将 802.11AX 更名为 WiFi 6。

802.11AX 名字变了，前几代 WiFi 名称也改变了：802.11ac 变成 WiFi 5；802.11n 变成 WiFi 4。

据了解，最新一代 WiFi 6 的传输速率最高可达 9.6Gbps，也就是说，理论传输速度达到了 1.2GB/s 的传输速度。WiFi 5 的传输速率只有 3.5Gbps，理论速度是 866MB/s，WiFi 4的理论速度仅在150Mb/s。

不过更现实的回答是：这个速度只是理论最大值，在现实生活中很难实现。在实际生活中，WiFi性能表现会有所不同，这取决于无线接入点和设备所处的范围、障碍物、空中其他信号和无线电的质量。

(5) 是否拥有MU-MIMO技术

MU-MIMO技术是一种让你的路由器同时与多个设备沟通的技术，显著提高网络总吞吐量和总容量，将上网速度提升三倍，满足多设备同时上网的需求，因此拥有MU-MIMO技术的无线路由器明显比较好一些。

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