大家好，我是有线海底。中金他们讲诉了什么是有线交换机，下期他们紧随Pontacq，谈谈有线交换机的有线网络连接机能，也是他们脍炙人口的Wi-Fi相关的历史，频带，以及关键控制技术。
有线交换机有线交换机的有线网络连接机能，是之前说过的有线以太网（WLAN）现阶段WLAN只有Wi-Fi这一种非主流控制技术，因此可以指出二者是等同于的Wi-Fi由Wi-Fi国联进行控制技术证书和注册商标许可前述应用领域中Wi-Fi时常被诗歌创作WiFi或者Wifi，但这三种读法并没被国联普遍认可。
Wi-Fi国联Wi-Fi国联（全名：国际Wi-Fi国联组织，英文：Wi-Fi Alliance，全称WFA），是一个 商业性国联 ，拥有 Wi-Fi的注册商标. 它负责管理Wi-Fi 证书与注册商标许可的工作，公司总部位于英国乔治亚州 奥斯丁 （Austin）。
Wi-Fi这个悦耳的英文名字被广泛指出是对有线声效（Wireless Fidelity）的简写，前述上是误传它只是个纯粹的中文名称，并没前述涵义，当然也没全名Wi-Fi另一面的控制标准规范，则是由英国的电机电子零件技师联合会（IEEE）制订的802.11系列产品协定。
IEEE全名：Institute of Electrical and Electronics Engineers一. Wi-Fi协定的产业发展从1997年的第二个版开始，802.11系列产品协定急速往前重构，历经了802.11a/b/g/n/ac等数个版，全力支持的玩游戏速度也急速提升。
现阶段新一代的协定版是802.11ax，也是近几年迅速产业发展的Wi-Fi 6
IEEE 802.11系列产品标准的产业发展心路历程，从第二代到第五代在起初的许多年里，Wi-Fi虽然数代往前产业发展，但世界上并没Wi-Fi数代这种的讲法，直接就用802.11前面加几个拉丁字母这种的协定序号，对FTP非常不亲善。
Wi-Fi 6 问世之后，才有了Wi-Fi 5的用法2019年9月16日，Wi-Fi国联宣布开启Wi-Fi 6证书计划其后，Wi-Fi 6的谱代回荡了在世界上，现阶段新发布的电子设备基本都已经全力支持Wi-Fi 6了。
Wi-Fi 6 证书二. Wi-Fi信道及使用的频带Wi-Fi主要工作在2.4GHz和5GHz这两个频带上这两个频带被称作ISM（Industrial Scientific Medical 工业，科学，医学）频带，只要发射功率满足国家标准要求，就可以不用许可直接使用。
不同国家的ISM频带有所不同2.4GHz作为全球最早启用的ISM频带，频谱范围是2.40GHz～2.4835GHz，共83.5M带宽他们常用的蓝牙，ZigBee，有线USB也工作在
甚至，有线USB接口的内部芯片在工作时，也会发射2.4GHz的无用信号，造成干扰由此可见，2.4GHz上同时工作的电子设备众多，频带拥挤不堪，干扰严重当万家灯火，你和楼上楼下的邻居在用Wi-Fi愉快玩游戏的时候，交换机却在另一面默默地挑选信道，协调干扰。
Wi-Fi把2.4Ｇ上的83.5M带宽划分为13个信道，每20M一个注意这些信道是交叠的，本来只能放下3个，现在却硬生生地挤进去了13个，相互之间的干扰难以避免，只能尽量减轻，大不了大家速度慢一些，排队轮着用。
2.4G频谱及信道（第14信道在国内是不允许使用的）信道交叠到什么程度呢？由下图可以比较直观地看出，在这些信道里面，只有1，6，11或者2，7，12，或者3，8，13这三组是完全没交叠的，可见2.4GHz频带的拥堵程度。
就好比一条很窄的路，上面通行的车却很多，堵车频频，势必造成通行速度的下降
2.4G不交叠的信道分布到了802.11n，用户可以使用40M的信道，但2.4GHz频带依然只有83.5M的总带宽，就只能容纳两个信道了因此只有在夜深人静网络空闲的时候，单个用户才有可能使用40M信道，加之来自隔壁老王家的干扰，802.11n的高速度很大程度上难以达到。
2.4G 40M带宽信道如果说2.4GHz频带是羊肠小道的话，5GHz频带无疑是康庄大道了5GHz频带的可用范围是4.910GHz～5.875GHz，有900多M的带宽，是2.4G的10倍还多！这段频谱过于宽了，不同国家根据自身情况，定义了Wi-Fi可以使用的范围。
比如，在中国5GHz频谱共有13个20M信道可用作Wi-Fi，连续的20M信道还可以组成40M，80M，甚至160M信道。
中国5G信道分布图5GHz的带宽大，上面跑的的电子设备少，用起来自然速度快，干扰小因此，如果想要家庭网络达到良好的速度体验，可用考虑用5GHz来进行全屋覆盖然而尺有所短，寸有所长，5GHz虽然带宽大干扰小，但是信号传播衰减快，还很容易被阻挡，穿墙能力很弱。
2.4G和5G Wi-Fi信号的穿透损耗因此，跟2.4GHz相比，5GHz信号通常要弱得多至于它们到底各能覆盖多少米，这个由于交换机的天线增益，接收灵敏度，家里墙体和障碍物的分布，以及个人期望达到的玩游戏速度都有关联，很难具体给出。
如果仅考虑到家里的各种智能家居的联网，2.4GHz的覆盖和容量通常就够用了但如果需要高速玩游戏，最大化发挥家庭宽带的价值，就必须依靠5GHz才能实现因此，Wi-Fi的覆盖建议不用考虑2.4GHz，直接以5GHz全屋覆盖作为设计目标。
一般情况下单个交换机在家庭的复杂环境下难以实现无死角覆盖，需要考虑多台交换机之间的组网以及漫游问题，这点前面再讲三. Wi-Fi关键控制技术为什么Wi-Fi的速度越来越快？其实在IEEE的802.11系列产品协定一直在跟3GPP的4Ｇ和5Ｇ相互借鉴，使用的底层控制技术都是通用的。
OFDM/OFDMAOFDM的全名是正交频分复用系统会在频域上把载波带宽分割为数个相互正交的子载波，相当于把一条大路划分成了并行数个车道，通行效率自然就大幅提升了在Wi-Fi5及以前（802.11a/b/g/n/ac），子载波宽度是312.5KHz，到了Wi-Fi 6（802.11ax），子载波宽度缩小为78.125KHz，相当于将同样宽度的路划分成了更多的车道。
Wi-Fi 6的拥有更多的子载波在OFDM下，每个用户必须同时占用全带宽下的所有子载波如果某个需要发送的数据没那么多，把频率资源用不满的话，其他用户也没法灵活使用，只能干巴巴地排队等着，频谱资源的使用效率不高。
为了解决这个问题，Wi-Fi 6引入了OFDMA控制技术，前面多了个拉丁字母A，其全名也就变成了正交频分复用多址。多址是多用户复用的意思。
OFDM vs. OFDMAOFDMA可以全力支持数个用户在同一时刻共享所有子载波相当于运输公司把数个用户的数据统一打包，共同装车，充分利用车厢容量，大家的发货速度就都加快了，频谱效率得以提升MIMO/波束赋形。
交换机上面的天线数量是越来越多，从看不到天线，到一根，两根，三根，四根，六根，八根…现在不管啥价钱的交换机，都长得跟螃蟹似的，张牙舞爪好不唬人为啥要用这么多天线？是为了更好地实现MIMO（多输入多输出）控制技术。
简单来说，是在信号发射时，用多根天线来同时发送多路不同的数据，速度自然成倍提升；在接收时，数个天线同时接收手机发来的信号，跟戴了助听器一样，接收灵敏度也得到了增强
单用户MIMO（SU-MIMO）如果所有天线同时只为一个用户服务，就叫做单用户MIMO（SU-MIMO）更进一步，交换机四路发射，手机四路接收，也可以更精细地叫做4×4 MIMO有时候，交换机的天线众多能力强悍，但四顾茫然，发现手机个个都是弱鸡。
交换机能发4路信号，但手机最多只能收两路，最终下来交换机也就不得不配合着只发两路这不是浪费么？
多用户MIMO（MU-MIMO）解决办法也是有的，一个手机的接收天线少，数个手机加起来不就多了？于是，交换机便将数个手机一起考虑，视作一个机能强大的虚拟手机，这种就又能实现高阶MIMO了这种多手机共同参与的MIMO就叫做多用户MIMO（MU- MIMO），又叫虚拟MIMO。
除此之外，数个天线还可以通过波束赋形控制技术，形成指向性的窄波束，对准用户精准覆盖。由于窄波束的能量集中，因此可以覆盖得更远，穿墙效果也能得以提升。
波束赋形这种看来，交换机的天线个数是多多益善呀，买交换机就一定要挑天线多的吗？这可能是一个陷阱天线再多，只是在堆一些外部看得见的硬件而已，看起来牛逼闪闪，但内部的设计到底能否支撑这么多天线还是未知数更重要的是，不论是MIMO，还是波束赋形，都是需要软件算法支撑的，这里面的复杂度远高于硬件，不同厂家算法优化能力不同，可能导致很大的性能差异。
调制编码策略（MCS）调制编码，分为调制和编码两部分，它们共同决定了单位时间可以同时发送的比特数调制编码策略一般将调制和编码两部分综合起来分为数个等级，级别越高，数据发送的速度也就越快调制的作用是把经过编码的数据（一串0和1的随机组合）映射到前面所说帧结构的最小单元：OFDM符号上。
经过调制的信号才能最终发射出去
BPSK，QPSK，16QAM，64QAM及256QAM星座图常用的调制方式包括BPSK、QPSK、16QAM，64QAM和256QAM，能同时发送的比特数为1个，2个，4个，6个和8个Wi-Fi 6可以全力支持1024QAM，可同时发送10个比特的数据，速度自然大为提升。
256QAM和1024QAM对比图可是，原始数据在编码时，为了纠错而加入了很多的冗余比特，真正的有用数据其实只占一部分他们考虑玩游戏速度时，说的仅仅是有用数据的收发速度，冗余比特都在解码的时候丢弃掉了这就要引入码率的概念，也即是有用的数据在编码后总数据量中的占比。
如果码率是3/4，是指编码后的数据中，3/4是有用数据，1/4是后来添加的冗余比特不同的调制方式，加上不同的码率，就组成了调制编码策略（MCS）下表是Wi-Fi 6中的MCS表，可以看出最高阶MCS为11，对应于1024QAM加5/6的码率。
Wi-Fi 6 的MCS表正是通过这些控制技术的急速重构，Wi-Fi标准数代往前，速度越来越高，让他们更为畅快地玩游戏。好了，下期的内容就到这里，希望对大家有所帮助。
