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从2013年发布的Wi-Fi5标准，到19年发布的Wi-Fi6，21年发布的Wi-Fi6E，到24年的Wi-Fi7逐步普及，更多的Wi-Fi7设备也来到了我们身边。当我们挑选无线路由器的时候，会遇到商品介绍里会提到BE7200，BE6500，AX3000这样的字眼。可能会让大家困惑，BE和AX分别是什么，以及后面的数字代表什么意思？下面我们将简单为您介绍。
这里的BE对应的是802.11be协议，也就是Wi-Fi7标准，AX则对应的是802.11ax协议，也就是Wi-Fi6标准。相应的更早的Wi-Fi5即802.11ac协议，以及Wi-Fi4即802.11n协议等等。下图显示了Wi-Fi标准的主要发展阶段和其主要的指标区别。
在图中我们能看到Max data rate这个参数，也就是协商的物理层理论最大速率。那么这个速率是怎么计算出来的呢，下面我们将进行讨论。
Symbol
在802.11协议中，我们会用到Symbol这个概念，由于Wi-Fi系统采用OFDM（正交频分复用）技术，而Symbol是OFDM通信中传递信息的最小单位，每个Symbol根据带宽和子载波数量携带一定量的bits，在时域上表示一次传输的数据量。
OFDM是采用正交子载波进行工作的一种模式，即将整个数据信道分解成很多个子载波，这些子载波在数学上是正交的。所以在频域上，多个子载波合成一个Symbol，每个子载波在频谱上等间隔分布，Symbol包含所有子载波的信息总和。
在给定Symbol周期的情况下，发送速率实际上是由这个Symbol上所能够携带的信息量决定的，而这个信息量又是由调制方式和编码率决定的，后面我们会相继说明。
下图从时域和频域对Symbol的概念做了一个立体的全方位的展示。
传输时间
传输时间则表示传输这些符号所需要的时间。而相邻的两个Symbol之间需要有一定的空隙（GI），以避免 Symbol 之间的干扰。
那么传输一个Symbol需要多长时间呢，802.11ac以及之前802.11协议中，OFDM符号时间被定义为3.2μs，Wi-Fi 6将OFDM符号时间增加了4倍，即增加到了12.8μs，Wi-Fi 7的单Symbol传输时间没有变化，单Symbol传输时长都是12.8μs。较长的符号时间有助于延迟扩展较大的传播环境，因为更长的 OFDM 符号允许在不牺牲频谱效率的情况下增加保护间隔的长度，这能够提高对较大延迟的传播环境的抗扰度，在多径信道条件下的传输更加稳健。
GI
保护间隔GI，是防止Symbol之间的多径干扰，在Wi-Fi6之前，还支持Short GI，即400ns。但是在Wi-Fi6之后因为symbol时域变长了，为了对抗多径，所以GI不能太短，默认保留最低为800ns，另外Wi-Fi6之后考虑了更多室外覆盖场景，所以可以选择超过800ns的更大GI。在增加保护间隔的同时还考虑到了将保护间隔占符号时间的百分比可以减少到更小，从而提高频谱效率。综上，为了保证每个Symbol之间不受到干扰，需要传输时间13.6μs。
下面为了计算Symbol的大小，即与bit之间的换算，我们介绍几个概念。
编码率
编码率：
指数据流中有用部分（非冗余）的比例。之所以需要编码率，是因为这些冗余部分是一些校验数据，为了确保接收的数据是正确的，需要留一些数据空间来给校验数据，不然接收的数据无法判断是否正确接收，那么数据的错误率就会很高，所以这个是必须要有的。
在802.11n之前没有支持MIMO-OFDM，最高的编码率为3/4，使用MIMO-OFDM技术后，最高的编码率为5/6，速率也进一步提升。
空间流
就是使用多少根天线发送和接收数据，即多输入多输出技术（MIMO），802.11ax最大支持8x8MIMO，802.11be则最大支持16x16MIMO。
符号位长度
一个符号可以携带若干位，根据调制方式的不同而变化。对比支持使用1024-QAM调制的Wi-Fi 6，Wi-Fi 7支持的4K-QAM传输技术将单个时间单位内传输的数据密度提升20%。
下图显示的是1024-QAM和4096-QAM星座图对比，每个符号可以在一个二维星座图上有4096个不同的状态或点。这意味着每个调制符号可以同时携带12位的信息（因为2的12次方等于4096）。
子载波数量
子载波类似于频域上的 Symbol，一个子载波承载一个 Symbol。以802.11ax为例，最小资源单元 RU 尺寸为 2MHz， 最小子载波带宽是 78.125KHz， 因此最小 RU 类型为26 子载波 RU。以此类推， 还有 52 子载波 RU， 106 子载波 RU， 242 子载波 RU， 484 子载波 RU 和 996 子载波 RU， 对于Wi-Fi6使用80M的带宽，可以理论容纳996个子载波，由于使用OFDM技术后子信道组成的信道频宽会小于20MHz，并且要去掉保护间隔，实际可用子载波为980个。
各个带宽对应的有效子载波数量如下表格。
有了以上的参数，我们就可以通过以下公式计算Wi-Fi理论速率了。
理论Wi-Fi速率=符号/符号时间=(符号位长度*码率*子载波数*空间流)/传输时间。
以Wi-Fi7 160M 4*4MIMO来计算如下：
(12bit * 5/6 * (2*980) * 4) / (12.8+0.8) µs = 5764.7 Mbps
那么如文章开头提到的BE6500是怎么得出来的呢？这里还需要加上另外一个2.4G频段的理论速率，也就是：
(12bit * 5/6 * (2*468) * 2) / (12.8+0.8) µs =688.2 Mbps
这两个值加起来就接近6500了，代表这个路由器在Wi-Fi7的5G和2.4G两个频段理论速率的总和。你会计算了么？
当然，理论速率是计算得出的最大值，实际速率受到无线环境，系统开销，终端适配等多种因素的影响，通常远低于这个数值。
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好了，今天的介绍到此为止，谢谢大家。如有疑问，请联系我们的公众号咨询讨论。
部分图片来自于网络
关键字：Wi-Fi7，Wi-Fi6，802.11be，OCTOBOX，Symbol，GI，OFDM，编码率，子载波数量，空间流
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