最近我在问自己，是什么原因导致当今的 wifi 标准的通常 WLAN 速度与旧标准的差异如此之大。
让我们以 802.11b 和 802.11ac 为例。802.11ac 的最大下载速率高达 1.6 Gigabit/s，大约是 802.11b 的 150 倍，后者的下载速率上限为 11 Megabit/s。
它们都使用 2.4GHz 频段，大约有 11 到 14 个信道，具体取决于您居住的地方。
那么，是什么因素造成了这种差异？
还是我忽略了一些显而易见的东西？
答案1
我们不使用相同的频率或信道。802.11ac 专门使用 5GHz，通常使用 80MHz 宽的信道，而 802.11b 专门使用 2.4GHz，使用 20MHz 宽的信道。
基本上，速度的提高来自三个方面：
- 调制改进。更先进的信号方案允许每个“符号”或单位时间内发送更多比特。在 802.11g（2003 年）之后，与下面的其他两个相比，这些改进微不足道。
- 信道宽度翻倍、翻四倍，未来可能翻八倍。802.11n 可以使用 40MHz 宽度的信道，802.11ac 可以使用 80MHz 宽度的信道，未来可能扩展到 160MHz 宽度的信道。信道宽度翻倍还可以提高效率，因此速度比 2 倍略快。
- 添加第二、第三、第四……甚至可能添加第八个无线电链。2 倍无线电链意味着 2 倍速度，3 倍无线电意味着 3 倍速度，等等。
以下是关于每一代 802.11 如何实现速度提升的更详细总结：
- 802.11-1997 直接序列扩频：这是通过 DBPSK 和 DQPSK 调制达到 1 和 2 Mbps 的基线。2.4GHz 中 20MHz 宽的通道。
- 802.11b(1999)：通过调制改进 (CCK) 增加了 5.5 和 11 Mbps。该规范包含 22 Mbps 调制的规定，但受到德州仪器专利的限制，很少有供应商从 TI 获得 22Mbps 模式的许可。
- 802.11a/g(2002/2003)：添加了几个最高可达 54 Mbps 的速率。通过将 48 个正交子载波塞入同一 20MHz 宽信道来突破香农极限。添加了 16-QAM 和 64-QAM 调制。
- 802.11n(2007)：信道宽度加倍至 40MHz。添加了 MIMO（多个发射和接收无线电链，多个“空间流”）。为 64-QAM 添加了更快的编码速率。请注意，当在仅具有单个无线电链的 20MHz 信道中运行时（为了与 802.11a/b/g 具有最大可比性），802.11n 的调制改进仅使其达到 72.2 Mbps，因此不会比 a/g 的 54 Mbps 高很多。802.11n 的巨大速度进步主要来自信道宽度加倍，以及链路两端的无线电（无线电链）数量加倍、三倍或可能四倍。该规范规定了 600Mbps PHY 速率最多 4 个空间流（4x4:4），但我不知道有人推出 4 个空间流 802.11n 芯片组。
- 802.11ac(2012/2013)：通道宽度加倍再次至 80MHz。增加了 256-QAM 调制。该规范包含以下规定其他信道宽度加倍至 160MHz，最多 8 个空间流 (8x8:8)，最大 PHY 速率接近 7 Gbps，但据我所知，截至 2017 年春季，没有人在 80MHz 宽度信道中推出比 4x4:4 更好的产品。就像 802.11ac 的出现消除了 802.11n 中 4x4:4 的需要一样，看起来 802.11ax 可能会出现并提供更新/更好/更实用的方法来实现更快的数据速率，所以我怀疑我们是否真的会看到有人在 160MHz (7 Gbps) 802.11ac 中推出 8x8:8。另请注意，如果我们将 802.11ac 限制为 20MHz 宽度信道中的单个无线电链，它只能获得 86.7 Mbps，因为它的唯一优势是 256-QAM 调制。