IEEE 802.11ac-2013

Стандарт беспроводной сети семейства 802.11.

IEEE 802.11ac-2013 или 802.11ac — это стандарт беспроводной сети в наборе протоколов IEEE 802.11 (который является частью семейства сетей Wi-Fi ), обеспечивающий высокую пропускную способность беспроводных локальных сетей (WLAN) в диапазоне 5 ГГц . ^[c] Этот стандарт задним числом был помечен Wi-Fi Alliance как Wi-Fi 5 . ^{[7] [8]}

В спецификации предусмотрена пропускная способность для нескольких станций не менее 1,1 гигабит в секунду (1,1 Гбит/с) и пропускная способность для одного канала не менее 500 мегабит в секунду (0,5 Гбит/с). ^[9] Это достигается за счет расширения концепции радиоинтерфейса, реализованной в 802.11n : более широкая полоса пропускания RF (до 160 МГц), больше пространственных потоков MIMO (до восьми), многопользовательский MIMO нисходящей линии связи (до четырех клиентов), и модуляция высокой плотности (до 256-QAM ). ^{[10] [11]}

Альянс Wi-Fi разделил внедрение беспроводных продуктов переменного тока на две фазы («волны»), названные «Волна 1» и «Волна 2». ^{[12] [13]} С середины 2013 года альянс начал сертифицировать продукцию Wave 1 802.11ac, поставляемую производителями, на основе IEEE 802.11ac Draft 3.0 (стандарт IEEE был окончательно разработан лишь позднее в том же году). ^[14] Впоследствии, в 2016 году, Wi-Fi Alliance представил сертификацию Wave 2 , которая включает в себя дополнительные функции, такие как MU-MIMO (только нисходящий канал), поддержку ширины канала 160 МГц, поддержку большего количества каналов 5 ГГц и четыре пространственных потока ( с четырьмя антеннами (по сравнению с тремя в Wave 1 и 802.11n и восемью в спецификации IEEE 802.11ax ). ^[15] Это означало, что продукты Волны 2 будут иметь более высокую пропускную способность и емкость, чем продукты Волны 1. ^[16]

Новые технологии

Новые технологии, представленные в 802.11ac, включают следующее: ^{[11] [17]}

• Расширенная привязка каналов
  • Дополнительная полоса пропускания канала 160 МГц и обязательная 80 МГц для станций; ср. Максимум 40 МГц в 802.11n.
• Больше пространственных потоков MIMO
  • Поддержка до восьми пространственных потоков (против четырех в 802.11n)
• Многопользовательский MIMO нисходящей линии связи (MU-MIMO, позволяет одновременно использовать до четырех клиентов MU-MIMO нисходящей линии связи)
  • Несколько STA , каждая из которых имеет одну или несколько антенн, одновременно передают или принимают независимые потоки данных.
    • Множественный доступ с пространственным разделением каналов (SDMA): потоки не разделяются по частоте, а разрешаются пространственно, аналогично MIMO в стиле 11n.
  • MU-MIMO нисходящей линии связи (одно передающее устройство, несколько принимающих устройств), включенный в качестве дополнительного режима.
• Модуляция
  • 256- QAM , скорость 3/4 и 5/6, добавлены в качестве дополнительных режимов (по сравнению с 64-QAM, максимальная скорость 5/6 в 802.11n).
  • Некоторые поставщики предлагают нестандартный режим 1024-QAM, обеспечивающий на 25 % более высокую скорость передачи данных по сравнению с 256-QAM.
• Другие элементы/функции
  • Формирование луча со стандартизированным звучанием и обратной связью для совместимости между поставщиками (нестандартность в 802.11n затрудняла эффективную работу формирования луча между продуктами разных производителей)
  • Модификации MAC (в основном для поддержки вышеуказанных изменений)
  • Механизмы сосуществования каналов 20, 40, 80 и 160 МГц, устройств 11ac и 11a/n
  • Добавляет четыре новых поля в заголовок PPDU, идентифицируя кадр как кадр с очень высокой пропускной способностью (VHT), в отличие от кадра с высокой пропускной способностью (HT) 802.11n или более ранней версии. Первые три поля в заголовке доступны для чтения устаревшими устройствами, что позволяет обеспечить сосуществование.
  • DFS была обязательна между каналами 52–144 для 5 ГГц, чтобы уменьшить помехи метеостанциям, использующим ту же полосу частот.

Функции

Обязательный

• Заимствовано из спецификаций 802.11a / 802.11g :
  • 800 нс обычный защитный интервал
  • Двоичное сверточное кодирование (BCC)
  • Единый пространственный поток
• Новинки спецификации 802.11ac:
  • Полоса пропускания канала 80 МГц

Необязательный

• Заимствовано из спецификации 802.11n :
  • От двух до четырех пространственных потоков
  • Код проверки четности низкой плотности (LDPC)
  • Пространственно-временное блочное кодирование (STBC)
  • Формирование луча передачи (TxBF)
  • Короткий защитный интервал 400 нс (SGI)
• Новинки спецификации 802.11ac:
  • пять-восемь пространственных потоков
  • Полоса пропускания канала 160 МГц (смежные 80+80)
  • Объединение каналов 80+80 МГц (несмежные 80+80)
  • МКС 8/9 (256-КАМ)

Новые сценарии и конфигурации

Усовершенствования одноканального и многостанционного режима, поддерживаемые стандартом 802.11ac, позволяют реализовать несколько новых сценариев использования WLAN, таких как одновременная потоковая передача HD-видео нескольким клиентам по всему дому, быстрая синхронизация и резервное копирование больших файлов данных, беспроводной дисплей, большой кампус/аудитория. развертывание и автоматизация производственных цехов. ^[18]

Чтобы полностью использовать возможности WLAN, точки доступа и маршрутизаторы 802.11ac имеют достаточную пропускную способность, чтобы потребовать включения интерфейса USB 3.0 для предоставления различных услуг, таких как потоковое видео, FTP- серверы и персональные облачные сервисы. ^[19] При локальном подключении хранилища через USB 2.0 заполнить полосу пропускания, доступную благодаря 802.11ac, было нелегко.

Примеры конфигураций

Все тарифы предполагают 256-QAM, скорость 5/6:

Волна 1 против Волны 2

Волна 2, относящаяся к продуктам, представленным в 2016 году, предлагает более высокую пропускную способность, чем устаревшие продукты Волны 1, представленные начиная с 2013 года. Максимальная теоретическая скорость физического уровня для Волны 1 составляет 1,3 Гбит/с, тогда как Волна 2 может достигать 2,34 Гбит/с. . Таким образом, волна 2 может достичь скорости 1 Гбит/с, даже если реальная пропускная способность окажется лишь 50% от теоретической скорости. Wave 2 также поддерживает большее количество подключенных устройств. ^[16]

Скорость передачи данных и скорость

Несколько компаний в настоящее время предлагают наборы микросхем 802.11ac с более высокими скоростями модуляции: MCS-10 и MCS-11 (1024-QAM), поддерживаемые Quantenna и Broadcom. Хотя эти новые индексы MCS технически не являются частью 802.11ac, они стали официальными в стандарте 802.11ax, ратифицированном в 2021 году.

Каналы 160 МГц недоступны в некоторых странах из-за нормативных проблем, согласно которым некоторые частоты были выделены для других целей.

Заявленные скорости

Скорость беспроводной связи устройств класса 802.11ac часто обозначается как AC, за которым следует число, которое представляет собой самую высокую скорость соединения в Мбит/с из всех суммированных одновременно используемых радиомодулей в устройстве. Например, точка доступа AC1900 может иметь пропускную способность 600 Мбит/с по радиоканалу 2,4 ГГц и пропускную способность 1300 Мбит/с по радиоканалу 5 ГГц. Ни одно клиентское устройство не могло подключиться и достичь пропускной способности 1900 Мбит/с, но отдельные устройства, каждое из которых подключалось к радиостанциям 2,4 ГГц и 5 ГГц, могли достичь общей пропускной способности, приближающейся к 1900 Мбит/с. Различные возможные конфигурации потока могут в сумме составлять один и тот же номер AC.

Продукты

Коммерческие маршрутизаторы и точки доступа

Quantenna выпустила первый набор микросхем 802.11ac для розничных маршрутизаторов Wi-Fi и бытовой электроники 15 ноября 2011 года. ^[27] Redpine Signals выпустила первую технологию 802.11ac с низким энергопотреблением для процессоров приложений смартфонов 14 декабря 2011 года. ^[28] В январе 5 декабря 2012 года Broadcom анонсировала свои первые чипы Wi-Fi 802.11ac и партнеров ^[29] , а 27 апреля 2012 года Netgear анонсировала первый маршрутизатор с поддержкой Broadcom. ^[30] 14 мая 2012 года компания Buffalo Technology выпустила на рынок первые в мире продукты 802.11ac, выпустив беспроводной маршрутизатор и адаптер клиентского моста. ^[31] 6 декабря 2012 года компания Huawei объявила о коммерческой доступности первой в отрасли точки доступа корпоративного уровня 802.11ac. ^[32]

Motorola Solutions продает точки доступа 802.11ac, включая точку доступа AP 8232. ^[33] В апреле 2014 года Hewlett-Packard начала продавать точку доступа HP 560 в корпоративном сегменте рынка WLAN на базе контроллеров. ^[34]

Коммерческие ноутбуки

7 июня 2012 года сообщалось, что Asus представила свой игровой ноутбук ROG G75VX , который станет первым потребительским ноутбуком, полностью совместимым со стандартом 802.11ac ^[35] (хотя и в его «черновой версии 2.0»).

Apple начала внедрять 802.11ac, начиная с MacBook Air в июне 2013 года, ^{[36] [37]} , а позже в том же году — MacBook Pro и Mac Pro . ^{[38] [39]}

По состоянию на декабрь 2013 года Hewlett-Packard включила в портативные компьютеры соответствие стандарту 802.11ac. ^{[40][обновлять]}

Коммерческие телефоны (неполный список)

Коммерческие планшеты

Чипсеты

Примечания

1. Wi-Fi 6E — это отраслевое название, обозначающее устройства Wi-Fi, работающие в частоте 6 ГГц. Wi-Fi 6E предлагает функции и возможности Wi-Fi 6, расширенные до диапазона 6 ГГц.
2. 802.11ac определяет работу только в диапазоне 5 ГГц. Работа в диапазоне 2,4 ГГц предусмотрена стандартом 802.11n.
3. 802.11ac определяет работу только в диапазоне 5 ГГц. Работа в диапазоне 2,4 ГГц предусмотрена стандартом 802.11n.
4. MCS 9 не применим ко всем комбинациям ширины канала и пространственного потока.
5. При использовании 802.11n скорость 600 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц может быть достигнута за счет использования четырех пространственных потоков по 150 Мбит/с каждый. По состоянию на декабрь 2014 года ^{[обновлять]}коммерчески доступные устройства, обеспечивающие скорость 600 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц, используют 3 пространственных потока по 200 Мбит/с каждый. ^{[24] [25]} Для этого требуется использование модуляции 256-QAM, которая не совместима со стандартом 802.11n и может рассматриваться как собственное расширение. ^[25]
6. С собственным расширением до 802.11n, использованием канала 40 МГц на частоте 2,4 ГГц, защитным интервалом 400 нс, 1024-QAM и 4 пространственными потоками.
7. По состоянию на декабрь 2014 года ^{[обновлять]}коммерчески доступные устройства AC3200 используют два отдельных радиомодуля со скоростью 1300 Мбит/с каждый, что обеспечивает общую скорость 2600 Мбит/с в диапазоне 5 ГГц.

Сравнение

Смотрите также

• IEEE 802.11ad

Рекомендации

1. Джордано, Лоренцо; Джерачи, Джованни; Карраскоса, Марк; Беллата, Борис (21 ноября 2023 г.). «Каким будет Wi-Fi 8? Учебник по сверхвысокой надежности IEEE 802.11bn». arXiv : 2303.10442 .
2. «Что такое Wi-Fi 8?». allrf.com . 25 марта 2023 г. . Проверено 21 января 2024 г.
3. «Таблица MCS (обновлена ​​с учетом скоростей передачи данных 80211ax)» . semfionetworks.com .
4. Кастренакес, Джейкоб (03 октября 2018 г.). «У Wi-Fi теперь есть номера версий, а Wi-Fi 6 выйдет в следующем году» . Грань . Проверено 2 мая 2019 г.
5. Филлипс, Гэвин (18 января 2021 г.). «Описание наиболее распространенных стандартов и типов Wi-Fi». MUO — используйте . Архивировано из оригинала 11 ноября 2021 года . Проверено 9 ноября 2021 г.
6. «Нумерация поколений Wi-Fi» . Заметки по электронике . Архивировано из оригинала 11 ноября 2021 года . Проверено 10 ноября 2021 г.
7. «Wi-Fi Alliance представляет Wi-Fi 6» .
8. Шенкленд, Стивен (03 октября 2018 г.). «А вот и Wi-Fi 4, 5 и 6 в плане упрощения сетевых названий 802.11. Альянс Wi-Fi хочет сделать беспроводные сети более понятными и распознаваемыми». CNET . Проверено 13 февраля 2020 г.
9. Ван Ни, Ричард (2011). «Преодолев барьер гигабит в секунду с помощью 802.11ac». Журнал IEEE по беспроводной связи .
10. Касснер, Майкл (18 июня 2013 г.). «Шпаргалка: что нужно знать о 802.11ac». Техреспублика . Проверено 20 июня 2013 г.
11. «802.11ac: Руководство по выживанию». Chimera.labs.oreilly.com . Архивировано из оригинала 3 июля 2017 г. Проверено 17 апреля 2014 г.
12. «БЕЛАЯ БУМАГА 802.11AC WAVE 2 A XIRRUS» (PDF) .
13. «802.11ac Wi-Fi, часть 2: продукты волн 1 и 2» .
14. «802.11ac: Технический документ Wi-Fi пятого поколения» (PDF) . Циско . Март 2014.
15. «Wi-Fi Alliance запускает сертификацию 802.11ac Wave 2» . РКР Беспроводная связь . 29 июня 2016 г.
16. «6 вещей, которые вам нужно знать о 802.11ac Wave 2». techrepublic.com . 13 июля 2016 г. Проверено 26 июля 2018 г.
17. Бехарано, Оскар; Найтли, Эдвард; Пак, Минён (8 октября 2013 г.). «IEEE 802.11ac: от канализации к многопользовательскому MIMO». Журнал коммуникаций IEEE . 51 (10): 84–90. дои : 10.1109/MCOM.2013.6619570. S2CID  317094.
18. де Вегт, Рольф (10 ноября 2008 г.). «Документ по моделям использования 802.11ac».
19. «Обзор ASUS RT-AC56U и USB-AC56 802.11AC» . Hardwarecanucks.com . Архивировано из оригинала 24 апреля 2014 г. Проверено 24 апреля 2014 г.
20. «IEEE Std 802.11ac™-2013 — 22.5 Параметры для VHT-MCS» (PDF) . IEEE. 11 декабря 2013 г. стр. 323–339 . Проверено 13 апреля 2015 г.
21. "Сводка новостей о беспроводном USB-адаптере AC580" . SmallNetBuilder.com . 04.11.2014 . Проверено 02 января 2018 г.
22. «Обзор универсального медиаконнектора Linksys WUMC710 Wireless-AC» . SmallNetBuilder.com . 28 января 2014 г. Проверено 8 августа 2016 г.
23. "Арчер C59". TP-LINK.com . 19 марта 2017 г. Проверено 19 марта 2017 г.
24. Ганеш, ТС (2 сентября 2014 г.). «Netgear R7500 Nighthawk X4 объединяет радиостанцию ​​Quantenna 4x4 ac и процессор Qualcomm IPQ8064». Anandtech.com . Проверено 8 сентября 2014 г.
25. Хиггинс, Тим (08 октября 2013 г.). «AC1900: инновации или 3D Wi-Fi?». Smallnetbuilder.com . Проверено 8 сентября 2014 г.
26. Нго, Донг. «Обзор интеллектуального Wi-Fi-маршрутизатора Netgear R8500 Nighthawk X8 AC5300» . CNET.com . Проверено 8 августа 2016 г.
27. «Quantenna запускает первое в мире гигабитное беспроводное решение 802.11ac для розничных маршрутизаторов Wi-Fi и бытовой электроники» (пресс-релиз). Квантенна. 15 ноября 2011 г.
28. «Redpine Signals выпускает первую технологию 802.11ac со сверхнизким энергопотреблением для прикладных процессоров смартфонов» (пресс-релиз). Сигналы Редпайн. 14 декабря 2011 г. Проверено 15 марта 2013 г.
29. «Broadcom выпускает первые гигабитные чипы 802.11ac - открывает выставку CES 2012 с прорывом в Wi-Fi 5-го поколения (5G)» (пресс-релиз). Бродком. 05.01.2012 . Проверено 15 марта 2013 г.
30. «Маршрутизатор Netgear R6300 первым использует чипсет Broadcom 802.11ac, поступит в продажу в следующем месяце по цене 200 долларов» . Engadget . Проверено 10 сентября 2014 г.
31. «Беспроводные решения Buffalo 802.11ac доступны уже сейчас» (пресс-релиз). Остин, Техас: Buffalo Technology (через PRNewswire). 14 мая 2012 года . Проверено 15 марта 2013 г.
32. «Huawei объявляет о коммерческой доступности первой в отрасли точки доступа 802.11ac корпоративного уровня» . Хуавей. 6 декабря 2012 г.
33. «Обзор производительности модульных точек доступа Motorola» . Broadbandlanding.com . Проверено 2 марта 2017 г.
34. «HP запускает точку доступа HP 560 802.11ac» . ХП. 2014-03-31.
35. «Игровой ноутбук Asus первым с полной поддержкой 802.11ac» . Электрониста. 07.06.2012 . Проверено 15 марта 2013 г.
36. «Apple представляет новую линейку MacBook Air с аккумулятором, работающим в течение всего дня, и Wi-Fi 802.11ac» . AppleInsider . 11 июня 2013 г. Проверено 11 июня 2013 г.
37. «Apple — Macbook Air» . Apple.com . Проверено 10 сентября 2014 г.
38. «MacBook Pro с дисплеем Retina — Технические характеристики» . Яблоко . Проверено 10 января 2014 г.
39. «Mac Pro — Технические характеристики» . Яблоко . Проверено 10 января 2014 г.
40. «Ноутбук HP ENVY TouchSmart 17-j043cl Технические характеристики ноутбука HP ENVY TouchSmart 17-j043cl» . Поддержка HP . Архивировано из оригинала 21 февраля 2014 г. Проверено 17 апреля 2014 г.
41. «Разбор HTC One» . iFixit.com . 25 марта 2013 года . Проверено 8 августа 2016 г.
42. «HTC One M8 | HTC США | HTC США» . Htc.com . Проверено 8 августа 2016 г.
43. «Внутри Samsung Galaxy S4 — недавние разборки» . 27 апреля 2013 года. Архивировано из оригинала 27 апреля 2013 года . Проверено 15 мая 2018 г.
44. «Сотовая связь, Wi-Fi, динамик и шумоподавление — обзор Samsung Galaxy Note 3» . Anandtech.com . Проверено 8 августа 2016 г.
45. «LG Nexus 5 — полные характеристики телефона» . Gsmarena.com . Проверено 8 августа 2016 г.
46. "Разборка Nexus 5" . iFixit.com . 31 октября 2013 года . Проверено 8 августа 2016 г.
47. «Технические характеристики Nokia Lumia 1520 — Microsoft — США» . Microsoft.com . 23 июля 2014 г. Проверено 8 августа 2016 г.
48. "Значок Nokia Lumia" . Нокиа . Проверено 10 ноября 2014 г.
49. «Разбор HTC One (M8)» . iFixit.com . 25 марта 2014 года . Проверено 8 августа 2016 г.
50. «Samsung Galaxy S5 появляется в магазинах, битком набитых технологиями Broadcom - Broadcom Connected» . 22 апреля 2014 года. Архивировано из оригинала 22 апреля 2014 года . Проверено 15 мая 2018 г.
51. «LG Electronics G2 на базе ANADIGICS 802.11ac WiFi FEIC» (пресс-релиз). АНАДИГИКА. 15 августа 2013 г. Архивировано из оригинала 4 марта 2014 г.
52. «Первый взгляд: разборка LG G3 - блог uBreakiFix» . Ubreakifix.com . 30 мая 2014 г. Проверено 8 августа 2016 г.
53. «Телефон Amazon Fire — камера 13 МП, 32 ГБ — купить сейчас» . Amazon.com . Проверено 8 августа 2016 г.
54. "Разборка телефона Amazon Fire" . iFixit.com . 25 июля 2014 года . Проверено 8 августа 2016 г.
55. «Samsung Note 4 и разборка Alpha» . Techinsights.com . 10 сентября 2014 г. Проверено 8 августа 2016 г.
56. «Эксклюзивное видео о разборе: Apple iPhone 6 | Electronics360» . Electronics360.globalspec.com . 23 сентября 2014 г. Проверено 8 августа 2016 г.
57. "Разборка Nexus 6" . iFixit.com . Ноябрь 2014 года . Проверено 8 августа 2016 г.
58. «Производительность Wi-Fi, GNSS и прочее - Обзор Samsung Galaxy Note 4» . Anandtech.com . Проверено 8 августа 2016 г.
59. «Производительность видео, производительность Wi-Fi и производительность GNSS — обзор Samsung Galaxy Note5 и Galaxy S6 Edge+» . Anandtech.com . Проверено 8 августа 2016 г.
60. «Официальные сроки проекта рабочей группы IEEE 802.11» . 26 января 2017 г. Проверено 12 февраля 2017 г.
61. «Wi-Fi СЕРТИФИЦИРОВАН: сети Wi-Fi с большей дальностью действия, более высокой пропускной способностью и мультимедийным уровнем» (PDF) . Wi-Fi Альянс . Сентябрь 2009 года.
62. Банерджи, Сурансу; Чоудхури, Рахул Сингха. «О IEEE 802.11: технология беспроводной локальной сети». arXiv : 1307.2661 .
63. «Полное семейство стандартов беспроводной локальной сети: 802.11 a, b, g, j, n» (PDF) .
64. Физический уровень стандарта связи IEEE 802.11p WAVE: характеристики и проблемы (PDF) . Всемирный конгресс по инженерным и компьютерным наукам. 2014.
65. «Анализ пропускной способности Wi-Fi для 802.11ac и 802.11n: теория и практика» (PDF) .
66. Беланджер, Фил; Биба, Кен (31 мая 2007 г.). «802.11n обеспечивает лучший радиус действия». Планета Wi-Fi . Архивировано из оригинала 24 ноября 2008 г.
67. «IEEE 802.11ac: что это значит для тестирования?» (PDF) . ЛайтПойнт . Октябрь 2013 г. Архивировано из оригинала (PDF) 16 августа 2014 г.
68. «Стандарт IEEE для информационных технологий» . Стандарт IEEE 802.11aj-2018 . Апрель 2018 г. doi : 10.1109/IEESTD.2018.8345727.
69. «802.11ad — WLAN на частоте 60 ГГц: введение в технологию» (PDF) . Роде и Шварц ГмбХ. 21 ноября 2013. с. 14.
70. «Обсуждение Connect802 - 802.11ac» . www.connect802.com .
71. «Понимание физического уровня IEEE 802.11ad и проблем измерения» (PDF) .
72. "Пресс-релиз 802.11aj" .
73. «Обзор китайской многогигабитной беспроводной локальной сети миллиметрового диапазона» . Транзакции IEICE по коммуникациям . Е101.Б (2): 262–276. 2018. doi : 10.1587/transcom.2017ISI0004 .
74. «IEEE 802.11ay: первый настоящий стандарт широкополосного беспроводного доступа (BWA) через mmWave - Блог о технологиях» . techblog.comsoc.org .
75. «Беспроводные локальные сети P802.11» . IEEE. стр. 2, 3. Архивировано из оригинала 6 декабря 2017 г. Проверено 6 декабря 2017 г.
76. «Альтернативные PHY 802.11. Технический документ Аймана Мукаддама» (PDF) .
77. "Предложение TGaf PHY" . IEEE P802.11. 10 июля 2012 г. Проверено 29 декабря 2013 г.
78. «IEEE 802.11ah: WLAN 802.11 большого радиуса действия на частоте ниже 1 ГГц» (PDF) . Журнал стандартизации ИКТ . 1 (1): 83–108. Июль 2013 г. doi : 10.13052/jicts2245-800X.115.

Внешние ссылки

• Технический документ «Введение в технологию 802.11ac». Архивировано 14 марта 2016 г. на Wayback Machine.
• Тестовые архитектуры MIMO 802.11ac
• 802.11ac: Технический документ о пятом поколении Wi-Fi
• Руководство по стандарту 802.11ac
• Руководство по выбору беспроводной продукции Intel