一、总览对比
| 调制体系 | 适用WiFi标准 | 工作频段 | 核心原理 | 设计诞生目的 | 子载波/扩频特征 | 支持编码 | 最高调制阶数 | 带宽规格 | 优缺点 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DSSS 直接序列扩频 | 802.11b 1/2Mbps | 2.4GHz | 基带比特高速扩频,1bit映射11个码片,单载波传输 | 早期2.4G抗干扰,低成本低速无线 | 无多子载波,单载波扩频,11码片扩频 | 仅BCC | DBPSK、DQPSK | 固定20MHz | 优点:电路简单、成本极低;缺点:速率上限极低、频谱利用率差、多径衰落敏感 |
| CCK 补码键控 | 802.11b 5.5/11Mbps | 2.4GHz | 8位互补码组扩频,多相位码片调制,属于DSSS扩展技术 | 在DSSS框架下提升2.4G传输速率,兼容旧DSSS设备 | 基于DSSS扩频架构,8码片互补编码 | 仅BCC | CCK专属相位调制 | 固定20MHz | 优点:兼容11b低速设备,抗窄带干扰优于基础DSSS;缺点:速率天花板11Mbps,无法拓展高速 |
| OFDM 正交频分复用 | 802.11a / 802.11g | 2.4G(g) / 5G(a) | 20MHz带宽划分为52个正交子载波,并行传输数据 | 解决多径反射衰落,大幅提升频谱利用率,实现百兆级速率 | 52个子载波(48数据+4导频),正交无干扰 | 仅BCC | 64QAM | 固定20MHz | 优点:抗多径、频谱效率高;缺点:仅20MHz带宽,无LDPC、无MIMO双流支持 |
| HT-OFDM(HT正交频分复用) | 802.11n(WiFi4) | 2.4G / 5G | OFDM基础升级,支持20/40MHz捆绑带宽、MIMO多流、长短GI | 翻倍带宽,引入MIMO空间复用,首次支持LDPC纠错 | 20M:52子载波;40M:108子载波 | BCC+LDPC可选 | 64QAM | 20MHz / 40MHz | 优点:MIMO双流、带宽聚合、LDPC提升灵敏度;缺点:最高仅64QAM,无80/160MHz带宽 |
| VHT-OFDM(VHT正交频分复用) | 802.11ac(WiFi5) | 仅5GHz | HT-OFDM迭代,支持80/160MHz超大带宽,256QAM高阶调制 | 5G频段千兆吞吐量,更高阶调制、8流MIMO | 20/40/80/160MHz子载波翻倍,导频优化 | BCC+LDPC可选 | 256QAM | 20/40/80/160MHz | 优点:超大带宽、256QAM、多用户MU-MIMO;缺点:不支持2.4GHz频段 |
| HE-OFDM(高效OFDM) | 802.11ax(WiFi6) | 2.4G / 5G / 6GHz | VHT-OFDM升级,OFDMA子载波资源块RU、1024QAM、1024点FFT | 多用户并发、低时延、高并发IoT设备、极限高速 | 带宽切分独立RU资源块,最小26子载波 | BCC+LDPC可选 | 1024QAM | 20/40/80/160MHz | 优点:OFDMA多用户并行、1024QAM、干扰抑制更强;缺点:基带硬件复杂度大幅提升 |
二、关键问题解答
1、WiFi为什么要区分多种调制体系?
- 时代迭代,速率需求持续升级
早期无线只需要1~11Mbps,DSSS/CCK完全够用;高清视频、局域网传输出现后,单载波扩频技术速率瓶颈无法突破,诞生OFDM多载波体系。 - 解决无线信道固有缺陷(多径衰落)
DSSS/CCK单载波极易受墙体反射多径干扰丢包;OFDM将带宽拆分为大量低速子载波,抗多径能力大幅提升。 - 带宽拓展、多用户、MIMO技术迭代
从单一20MHz带宽,逐步支持40/80/160MHz捆绑带宽;后续引入MIMO、MU-MIMO、OFDMA,每一代OFDM衍生体系(HT/VHT/HE)都对应一套升级的子载波架构。 - 兼容历史设备
每一代新标准保留旧调制体系兼容(11g兼容11b DSSS/CCK,11n兼容11g OFDM),保证新旧设备互通。
2、WiFi里还有其他调制体系吗?
民用消费级WiFi(802.11 b/a/g/n/ac/ax)仅上表6种,无其他制式;
补充两类特殊场景调制,日常产品不会接触:
- 802.11be(Wi-Fi7 EHT-OFDM):HE-OFDM升级版,支持4096QAM、320MHz带宽,属于新一代OFDM衍生调制;
- 802.11ad/ay(60GHz毫米波WiFi):SC单载波调制、OFDM两种并行制式,毫米波专属,智能锁、普通路由器基本不用。
3、DSSS/CCK 和 OFDM 核心本质区别
- 载波架构
- DSSS/CCK:单载波扩频,全部数据承载在1个主载波上,靠码片扩频抗干扰;
- OFDM系列:多正交子载波并行,一个带宽内几十上百个子载波同时传数据。
- 抗多径能力
DSSS/CCK极差,穿墙多反射环境丢包严重;OFDM自带循环前缀CP,完美抵消多径反射干扰。 - 频谱效率
DSSS/CCK频谱利用率极低;OFDM正交子载波无保护间隔浪费,频谱效率提升数倍。 - 速率上限
DSSS/CCK封顶11Mbps;OFDM衍生体系最高可达万兆级吞吐量。