Wi-Fi 速率原理详解

为什么 Wi-Fi 速度达不到标称值？

实测案例

ISP 带宽：1 Gbps（有线可跑满）
Wi-Fi 握手速率：1200 Mbps
实际测速：~550 Mbps（效率约 45%）

原因分析

协议开销：Wi-Fi 帧头、ACK 确认、重传机制等占用 30-40%
半双工通信：Wi-Fi 不能同时收发，有线是全双工
信道竞争：多设备共享同一信道需要排队
环境干扰：其他 Wi-Fi、微波炉、蓝牙等都会干扰

MCS (Modulation and Coding Scheme) 调制编码方案

MCS 是决定 Wi-Fi 速率的核心参数，索引越高速率越快，但对信号质量要求也越高。

Wi-Fi 6 (802.11ax) MCS 表 (单流，80MHz)

MCS	调制方式	编码率	速率 (Mbps)
0	BPSK	1/2	36
1	QPSK	1/2	73
2	QPSK	3/4	109
3	16-QAM	1/2	146
4	16-QAM	3/4	219
5	64-QAM	2/3	293
6	64-QAM	3/4	329
7	64-QAM	5/6	365
8	256-QAM	3/4	438
9	256-QAM	5/6	487
10	1024-QAM	3/4	548
11	1024-QAM	5/6	600

MCS 11 + 2 空间流 = 600 × 2 = 1200 Mbps

QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 正交振幅调制

QAM 决定每个无线电符号能携带多少信息。

不同 QAM 等级对比

QAM 等级	星座点数	每符号比特数	说明
BPSK	2	1 bit	最稳定，速度最慢
QPSK	4	2 bits
16-QAM	16	4 bits
64-QAM	64	6 bits	Wi-Fi 5 基础
256-QAM	256	8 bits	Wi-Fi 5 最高
1024-QAM	1024	10 bits	Wi-Fi 6 最高
4096-QAM	4096	12 bits	Wi-Fi 7

1024-QAM 工作原理

1024 = 2^10，意味着每个符号可以表示 1024 种不同状态

星座图示意 (简化):
    ●  ●  ●  ●
    ●  ●  ●  ●     每个点代表一种状态
    ●  ●  ●  ●     1024-QAM 有 32×32 = 1024 个点
    ●  ●  ●  ●

点越密集 → 数据容量越大 → 但对信号质量要求越高

为什么 1024-QAM 更快？

256-QAM：每符号 8 bits
1024-QAM：每符号 10 bits
效率提升：(10-8)/8 = 25%

Wi-Fi 速率计算公式

速率 = 子载波数 × 每符号比特数 × 编码率 × 空间流数 / 符号时间

影响因素

因素	说明	你的配置
带宽	20/40/80/160/320 MHz	80 MHz
MCS	0-11 (Wi-Fi 6)	MCS 11
空间流	MIMO 天线数	2×2
GI	Guard Interval 保护间隔	0.8μs (短)

常见配置速率表 (Wi-Fi 6, 2×2 MIMO)

带宽	MCS 11 速率
20 MHz	286 Mbps
40 MHz	573 Mbps
80 MHz	1200 Mbps
160 MHz	2400 Mbps

为什么有线比 Wi-Fi 快？

对比项	有线 (Ethernet)	无线 (Wi-Fi)
传输模式	全双工	半双工
协议开销	~3%	30-40%
延迟	<1ms	2-10ms
干扰	无	环境干扰多
稳定性	恒定	动态变化

如何提升 Wi-Fi 速度？

使用 5GHz 或 6GHz 频段（干扰少）
靠近路由器（信号强 → 可用更高 MCS）
使用 160MHz 带宽（速率翻倍，但覆盖差）
减少同信道设备
升级 Wi-Fi 6E/7 路由器（6GHz 频段更干净）

信号质量指标

指标	你的数值	说明
信号强度	-32 dBm	非常好 (>-50 优秀)
噪声	-94 dBm	很低
信噪比	62 dB	优秀 (>25 即可用 MCS 11)

总结

你的 Wi-Fi 配置：80MHz + MCS 11 + 2×2 MIMO = 1200 Mbps 握手速率

实际只能跑 ~550 Mbps 是正常的，这是 Wi-Fi 协议的固有开销。想要接近 1Gbps 的无线速度，需要 160MHz 带宽或 Wi-Fi 6E/7。