802.11协商速率

1、前言：

协商速率是指在当前网络环境中，无线路由器与终端支持的理论最快发送与接收速率。

速率协商的基础机制为：报文确认机制、报文重传机制、报文调速机制。

报文确认机制：该机制用于保证空口数据传输的可靠性。在报文传输过程中，发送方发送的每一个IEEE802.11报文，接收方在收到后均要进行ACK回复确认。当发送方接收到接收方收到的ACK确认后，才认定报文已经发送成功，从而发送下一帧数据；否则发送方重新进行报文发送；

报文重传机制：报文在发送失败后，在同样的速率下重新进行发送；此时发送方和接收方依旧使用报文确认机制进行可靠性确认

报文调速机制：在当前环境下使用当前速率在报文确认机制、报文重传机制后依旧无法重传成功，在发送方进行降速操作，降速后对报文进行重传。我们以802.11 a/g为例，降速时按照54Mbps、48Mbps、36Mbps、24Mbps、18Mbps、12Mbps、9Mbps、5.5Mbps、1Mbps等速率进行降速，直到协商到一个合适的速率，在该速率下，报文在此能够正常传输。

2、主要影响因素

信号强度和协商速率有很强的关系，但不是唯一判断条件。无线协商有那么多速率类似电风扇的高中低挡，MCS就是协商速率的挡。每个MCS级别都有对应的信号要求最低灵敏度比如某款AP 要求802.11AC 80Mhz下MCS9的最低灵敏度要求-63dbm 那么只有满足这个条件的信号强度RSSI才可以达到MCS9。

干扰环境：由于有干扰或者重传而造成业务报文传输效率不高，这个时候无线芯片就会判断业务可能不太顺畅太高的MCS9可能对方接收不好，选择降速重传，降速一来就是减半，MCS4先试试，好了再升，还是不好继续降低。

加密方式： 协商速率速率也与加密方式有关，目前主流的加密方式有 WEP（1999）、WPA（200

4）、WPA2（2006）、WPA3（2018）

信道带宽：无线AP的信道带宽越宽，传输速率也就越快。

设备硬件性能：无线AP的硬件性能也会影响协商速率。如果AP的处理能力较弱，那么传输速率也会受到限制。例如AP天线较差或者损坏也会影响协商速率。

客户端设备：客户端设备的性能也会影响协商速率。如果客户端设备的处理能力较弱，那么传输速率也会受到限制。例如，无线终端使用较老的无线网卡

协议版本：无线AP和客户端设备之间协商的协议版本也会影响传输速率。较新的协议版本通常拥有更快的传输速率。例如 802.11 AX协议比AC协议协商速率高

3、协商速率理论值计算

首先：速率 = 一次传输数据的量 ÷ 时间

一次调制传输的数据量 = 一个符号携带的数据bit数

一个符号携带的数据bit数 = 一个符号携带的编码bit数 x编码率

一个符号携带的编码bit数 = 子载波数x每子载波编码bit数x空间流数

WiFi理论协商速率 =（符号位长×码率×子载波数量×空间流）÷ 传输时间

符号位长：不同调制方式的大小不同，某种调制方式下为一定值
码率：不同调制方式的大小不同，某种调制方式下为一定制
子载波数量：这里只计算有效子载波数量，即携带有效数据的载波数量
空间流：就是我们常说的几发几收，1T1R，2T2R这种东西，路由器2*2表示2根天线同时接收和发送。
传输时间：不同协议时间不同，为一定值，注意我们计算时这里的时间要加上GI（帧间间隙）这个值在协议规范也是有一系列固定值的。

计算示例：

我的小米10手机连接的wifi6路由器，协商速率是1200M。

手机是80Mhz、2*2mimo

套入公式：

WiFi理论协商速率 =（符号位长×码率×子载波数量×空间流）÷ 传输时间

1200M=10 * 5/6 * 980 * 2 ÷ 13.6

4、相关参数表

一、子载波数

二、码率（注意MCS是在wif4引入的，之前不存在MCS概念，具体 MCS表：SUPPORT）

三、符号位长

BPSK:1bit

QPSK:2bit

16QAM:4bit

64QAM:6bit

256QAM:8bit

1024QAM:10bit

4096QAM：12bit

四、传输时间

5、wifi协商速率结果大全

（1）802.11b

（2）802.11 a、g

（3）802.11n

（4）802.11ac

（5）802.11ax

备注：结果数据我只给大家总结了一条空间流（MIMO=1*1）的情况，例如手机支持MIMO是2*2，在以上的基础上乘以倍数就可以了。