正旗通信自2016年成立起便专注于变频WiFi领域,推出了多个系列的变频WiFi产品,这些产品已经服务于多种领域。随着客户数量的增长,客户提出的技术问题也越来越多,传输带宽便是其中最为常见的问题之一,本文针对我司产品的传输带宽作出解释。

信道带宽与数据带宽

信道带宽是指调制波在频谱上所占用的宽度,我司变频WiFi产品通常支持5MHz,10MHz及20MHz信道带宽;数据带宽是指实际传输的数据速率,取决于当前所使用的信道带宽及调制方式。信道带宽,调制方式及数据带宽具备如下的对应关系。

物理层

调制方式/码率

BW=5MHz

BW=10MHz

BW=20MHz

802.11b

DSSS BPSK

0.25 Mbps

0.5 Mbps

1 Mbps

DSSS QPSK

0.5 Mbps

1 Mbps

2 Mbps

CCK BPSK

1.375 Mbps

2.75 Mbps

5.5 Mbps

CCK QPSK

2.75 Mbps

5.5 Mbps

11 Mbps

802.11g

OFDM BPSK 1/2

1.5 Mbps

3 Mbps

6 Mbps

OFDM BPSK 3/4

2.25 Mbps

4.5 Mbps

9 Mbps

OFDM QPSK 1/2

3 Mbps

6 Mbps

12 Mbps

OFDM QPSK 3/4

4.5 Mbps

9 Mbps

18 Mbps

OFDM 16-QAM 1/2

6 Mbps

12 Mbps

24 Mbps

OFDM 16-QAM 3/4

9 Mbps

18 Mbps

36 Mbps

OFDM 64-QAM 1/2

12 Mbps

24 Mbps

48 Mbps

OFDM 64-QAM 3/4

13.5 Mbps

27 Mbps

54 Mbps

802.11n
GI=800ns

OFDM BPSK 1/2

1.625 Mbps

3.25 Mbps

6.5 Mbps

OFDM QPSK 1/2

3.25 Mbps

6.5 Mbps

13 Mbps

OFDM QPSK 3/4

4.875 Mbps

9.75 Mbps

19.5 Mbps

OFDM 16-QAM 1/2

6.5 Mbps

13 Mbps

26 Mbps

OFDM 16-QAM 3/4

9.75 Mbps

19.5 Mbps

39 Mbps

OFDM 64-QAM 2/3

13 Mbps

26 Mbps

52 Mbps

OFDM 64-QAM 3/4

14.625 Mbps

29.25 Mbps

58.5 Mbps

OFDM 64-QAM 5/6

16.25 Mbps

32.5 Mbps

65 Mbps

802.11n
GI=400ns

OFDM BPSK 1/2

1.8 Mbps

3.6 Mbps

7.2 Mbps

OFDM QPSK 1/2

3.6 Mbps

7.2 Mbps

14.4 Mbps

OFDM QPSK 3/4

5.425 Mbps

10.85 Mbps

21.7 Mbps

OFDM 16-QAM 1/2

7.225 Mbps

14.45 Mbps

28.9 Mbps

OFDM 16-QAM 3/4

10.825 Mbps

21.65 Mbps

43.3 Mbps

OFDM 64-QAM 2/3

14.45 Mbps

28.9 Mbps

57.8 Mbps

OFDM 64-QAM 3/4

16.25 Mbps

32.5 Mbps

65 Mbps

OFDM 64-QAM 5/6

18.05 Mbps

36.1 Mbps

72.2 Mbps

值得注意的是,以上表格给出的是物理层传输速率,实际的TCP/UDP吞吐量要小于这个数值,一般来说,TCP吞吐量约为0.6*物理层速率,可使用iperf或者Chariot软件进行测试。例如,两台设备的信道带宽均为5MHz,使用OFDM QPSK 3/4调制方式(GI=800ns),其实际TCP吞吐量约为4.875*0.6=2.925Mbps。

传输速率的决定因素

在实际使用中,传输速率最大值取决于信噪比,信噪比越大,可获得的传输速率最大值也越大,反之亦然。这个值可以通过设备管理页面查看,如下图,当前信号强度为-73dBm,底噪为-106dBm,则信噪比为33dB。

一般来说,信噪比大于10dB,两台设备才能建立可靠连接。

自协商速率与固定速率

绝大部分WiFi产品都是自协商速率模式,在这种模式下,设备会根据当前的信噪比选择最高的传输速率,并会随着信噪比的变化而不断调整,所以,设备距离越远,其传输速率就越低。为了提高传输稳定性,我司产品出厂设置为固定速率模式,在这种模式下,只要信噪比高于门限值,其传输速率就是固定的,不会随着信噪比的变化而变化,换言之,传输速率不会随着设备距离而变化。

综上,不难看出,变频WiFi产品的传输速率介于窄带通信设备与常规WiFi设备之间,可满足小规模,中等传输带宽的需求。