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大概之前的有關(guān)MCS對(duì)應(yīng)速率的內(nèi)容，都是直接給出了表格，并沒有仔細(xì)分析該如何計(jì)算，今天我們就以11ac為例，看看對(duì)應(yīng)不同的MCS，速率是如何算出來(lái)的。注意都是理論速率。
01、MCS對(duì)應(yīng)的速率計(jì)算公式
在802.11ac的21.5章節(jié)：Parameters for VHT-MCSs，總共有32張表格定義了在各種帶寬、空間流下不同MCS對(duì)應(yīng)的速率。對(duì)于11ac而言，有0～9 的 VHT-MCS 的速率相關(guān)參數(shù)，空間流數(shù)量（NSS：Number?of?spatial streams）為 1～8，帶寬選項(xiàng)為 20 MHz、40 MHz、80 MHz 和 160 MHz 或 80+80 MHz。
其中有些參數(shù)為強(qiáng)制（mandatory）項(xiàng)，有些為可選（optional）項(xiàng)：
MCS 8 和 9：optional for all cases；MCS 0?到 7：mandatory for single stream；400 ns GI：optional in all cases；20/40/80?MHz?with?NSS=1：mandatory；20/40/80 MHz with NSS=2～8：optional；160/80+80 MHz with NSS=1～8：optional；
例如：Table 21-29—VHT-MCSs for mandatory 20 MHz, NSS = 1為空間流=1，帶寬=20MHz的MCS表格，為強(qiáng)制性要求：
先來(lái)解釋表格中的術(shù)語(yǔ)定義：
R：Coding rate 編碼速率；NBPSCS：Number of coded bits per subcarrier per spatial stream 每個(gè)子載波每個(gè)空間流的編碼比特?cái)?shù)；NSD：Number of complex data numbers per spatial stream per OFDM symbol 每個(gè)空間流每個(gè)OFDM符號(hào)的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)數(shù)；NSP：Number of pilot values per OFDM symbol 每個(gè)OFDM符號(hào)的pilot數(shù)量；NCBPS：Number of coded bits per OFDM symbol 每個(gè)OFDM符號(hào)的編碼比特?cái)?shù)；NDBPS：Number of data bits per OFDM symbol 每個(gè)OFDM符號(hào)的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)；NES：Number of BCC encoders for the DATA field 數(shù)據(jù)字段的BCC編碼器數(shù)量；
對(duì)于編碼速率，假如R=5/6，則意味著6個(gè)coded bits（NCBPS）對(duì)應(yīng)5個(gè)data bit（NDBPS），所以有：R=NDBPS/NCBPS。
NBPSCS為調(diào)制方式的階數(shù)，對(duì)于BPSK，階數(shù)為1，QPSK為2，16-QAM為4，64-QAM為6，256-QAM為8。11ac的MCS 0～9對(duì)應(yīng)的調(diào)制和編碼速率如下：
MCS?index??Modulation??Code?rate?(R)0??????????BPSK????????1/21 QPSK 1/22 QPSK 3/43 16-QAM 1/2??4??????????16-QAM??????3/45 64-QAM 2/36 64-QAM 3/47 64-QAM 5/6??8??????????256-QAM?????3/4??9??????????256-QAM?????5/6
NSD是數(shù)據(jù)子載波的數(shù)量，對(duì)應(yīng)不同信道帶寬，子載波的數(shù)量分別為：
CBW20 CBW40 CBW80 CBW80+80 CBW160??52???108???234?????234?????468
NSP是pilot子載波的數(shù)量，對(duì)應(yīng)不同信道帶寬，pilot子載波的數(shù)量分別為：
CBW20 CBW40 CBW80 CBW80+80 CBW1604 6 8 8 16
以下是不同帶寬對(duì)應(yīng)的子載波范圍和pilot子載波以及總子載波數(shù)量/數(shù)據(jù)子載波數(shù)量，對(duì)于11n（20M/40M）也同樣適用：
CBW????Subcarrier?range??? Pilot?subcarriers?? Subcarriers?(total/data)??20MHz??–28～–1,?+1～+28???????±7,±21????????????????56/5240MHz??–58～–2,?+2～+58???????±11,±25,±53???????????114/10880MHz??–122～–2,?+2～+122?????±11,±39,±75,±103??????242/234160MHz??–250～–130,–126～–6,??±25,±53,±89,±117,?????484/468?????????+6～+126,?+130～+250??±139,±167,±203,±231???
GI是guard Interval，由于11ac的子載波間隔312.5kHz，所以IDFT/DFT時(shí)間周期為1/312.5kHz=3.2?μs，所以GI的時(shí)間TGI=?TDFT/4=0.8 μs=800 ns；而short GI的時(shí)間TGIS=?TDFT?/8=0.4 μs=400 ns。所以真正進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸的時(shí)間比例為：TDFT?/（TDFT?+TGI）或者TDFT?/（TDFT?+TGIS）。
?F = 312.5 kHz；TDFT = 1/?F = 3.2 μs；TDFT /（TDFT +TGI）= 3.2/（3.2+0.8）=0.8；TDFT /（TDFT +TGIS）= 3.2/（3.2+0.4）=8/9；
根據(jù)以上，Data Rate的計(jì)算公式為：Data Rate=NSS×NSD×NBPSCS×R×?F×TDFT?/（TDFT?+TGI）
或者? Data Rate=NSS×NSD×NBPSCS×R×?F×TDFT?/（TDFT?+TGIS）（short GI）
02、11ac的最大速率
我們來(lái)算一下11ac號(hào)稱的最大速率6.9Gbps是如何算出來(lái)的？
如下表所示參數(shù)：
當(dāng)帶寬為160MHz或80+80 MHz，NSS=8；MCS=9：256-QAM；R=5/6；NSD=468；NBPSCS=8時(shí)速率最大。
最大理論Data Rate=NSS×NSD×NBPSCS×R×?F×TDFT?/（TDFT?+TGIS）
=8×468×8×（5/6）×312.5kHz×8/9
=?6933.3?Gb/s
下面的表格列出了不同制式的理論最大速率，可知11ac的速率，相比于同樣OFDM調(diào)制的11a/g/n大了那么多倍，最主要的因素是帶寬，空間流數(shù)的成倍增加，以及256-QAM的使用。如果空間流為1，40MHz帶寬的情況下，11ac的最大理論速率約為200Mbps。
20 MHz 40 MHz 80 MHz 160 MHz802.11b 11 Mbps802.11a/g 54 Mbps802.11n (1SS)??72?Mbps????150?Mbps??????802.11ac?(1SS)?87?Mbps?? 200?Mbps??433?Mbps??867?Mbps802.11n?(2SS)??144?Mbps? 300?Mbps??????802.11ac?(2SS)?173?Mbps? 400?Mbps??867?Mbps??1.7?Gbps802.11n?(3SS)??216?Mbps? 450?Mbps??????802.11ac?(3SS)?289?Mbps???600?Mbps??1.3?Gbps??2.3?Gbps802.11n?(4SS)??289?Mbps?? 600?Mbps??????802.11ac?(4SS)?347?Mbps?? 800?Mbps??1.7?Gbps??3.5?Gbps802.11ac?(8SS)?693?Mbps?? 1.6?Gbps??3.4?Gbps??6.9?Gbps
