IEEE 802.11ac

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

IEEE 802.11ac je standard bezdrátové komunikace poskytující vysokou datovou propustnost v bezdrátových sítích na frekvenci 5 GHz. Tento standard je z rodiny IEEE 802.11 (které mají obchodní označení Wi-Fi) a jsou vyvíjeny IEEE Standards Association. Standard 802.11ac byl vyvinut mezi lety 2011–2013 a schválen byl v lednu 2014.[1][2]

Tato specifikace má teoretickou propustnost mezi více stanicemi alespoň jeden gigabit za sekundu (1 Gbps) a propustnost jedné linky alespoň 500 megabitů za sekundu (500 Mbps). Toho je dosaženo rozšířením a vylepšením konceptů zavedených standardem 802.11n: širší RF pásmo (až 160 MHz), více MIMO prostorových kanálů (až osm), víceuživatelské MIMO pro downlink (až pro čtyři klienty) a modulaci s vysokou hustotou (až 256-QAM).[3][4]

Nové technologie[editovat | editovat zdroj]

Nové technologie zahrnuté v 802.11ac jsou:[4]

  • Rozšířené pásmo na kanál
    • Minimálně 80 MHz pro stanice (oproti 40 MHz maximu v 802.11n), možno až 160 MHz
  • Více MIMO prostorových kanálů
    • Podpora pro až osm prostorových kanálů (oproti čtyřem v 802.11n)
  • Downlink Multi-User MIMO (MU-MIMO, umožňuje až čtyři souběžná spojení k MU-MIMO klientům)
    • Umožňuje simultánní přenos dat od několika stanic najedou
      • „Prostorově dělené mnohočetné přístupy“ (Space Division Multiple Acces – SDMA): přenosové kanály nejsou odděleny frekvencí ale prostorově, podobně jako MIMO v 802.11n
    • Downlink MU-MIMO (jedno vysílající zařízení, více přijímajících zařízení) je zařazen jako volitelný režim.
  • Modulace
    • 256-QAM (802.11n používá 64-QAM)
  • Ostatní
    • Standardizované formování signálu umožňující kompatibilitu mezi zařízeními různých výrobců (802.11n tento standard nemá, což činilo správnou funkci formování nemožnou)
    • Modifikovaná vrstva MAC pro podporu zmíněných změn
    • Souběžná existence mechanismu pro 20/40/80/160 MHz kanály pro zachování kompatibility

Povinné a nepovinné prvky[editovat | editovat zdroj]

  • Povinné prvky přenesené z 802.11a/g
    • 800 ns ochranný interval (ochrana před propagačním zpožděním)
    • Binární konvoluční kód
    • Jeden prostorový kanál
  • Nové povinné prvky
    • 80 MHz šířka kanálů
  • Nepovinné prvky přenesené z 802.11n
    • Dva až čtyři prostorové kanály
    • Low-density parity-check code (LDPC)
    • Space-Time Block Coding (STBC)
    • Formování vysílaného signálu (TxBF)
  • Nové nepovinné prvky
    • Pět až osm prostorových kanálů
    • 160 MHz široké přenosové kanály
    • Spojování kanálů 80+80 MHz (nesouvislé spojování 80+80)
    • MCS 8/9 (256-QAM)

Nové scénáře a konfigurace[editovat | editovat zdroj]

Jednokanálové i vícekanálové vylepšení podporované 802.11ac umožňují několik nových scénářů použití bezdrátového připojení, například: streamování HD videa několika klientům naráz, rychlou synchronizaci a zálohu velkých datových souborů, bezdrátové připojení zobrazovacích zařízení, použití pro velké plochy pokrytí a automatizace výrobních procesů.[5]

Po přidání USB 3.0 rozhraní k 802.11ac přístupovému bodu (AP) mohou zařízení využít připojené úložné zařízení k poskytování různých služeb jako streamování videa, FTP server a osobní cloud.[6] S úložištěm připojeným skrze USB 2.0 není jednoduché naplnit celou šíři poskytovaného pásma.

Příklady konfigurace[editovat | editovat zdroj]

Předpokládáme QAM-256 5/6:

Scénář Typický formát klienta Rychlost připojení Agregovaná
kapacita
(rychlost)
AP s jednou anténou, Klient s jednou anténou, 80 MHz Kapesní zařízení 433 Mbit/s 433 Mbit/s
AP s dvěma anténami, Klient s dvěma anténami, 80 MHz Tablet, laptop 867 Mbit/s 867 Mbit/s
AP s jednou anténou, Klient s jednou anténou, 160 MHz Kapesní zařízení 867 Mbit/s 867 Mbit/s
AP s dvěma anténami, Klient s dvěma anténami, 160 MHz Tablet, laptop 1.69 Gbit/s 1.69 Gbit/s
AP s čtyřmi anténami, čtyři stanice s jednou anténou, 160 MHz
(MU-MIMO)
Kapesní zařízení 867 Mbit/s každý klient 3.39 Gbit/s
AP s osmi anténami, 160 MHz (MU-MIMO)
  • jeden klient s čtyřmi anténami
  • jeden klient s dvěma anténami
  • dva klienti s jednou anténou
Smart TV, Set-top Box,
Tablet, Laptop, PC, kapesní zařízení
  • 3.39 Gbit/s ke stanici s čtyřmi anténami
  • 1.69 Gbit/s ke stanici s dvěma anténami
  • 867 Mbit/s ke každé stanici s jednou anténou
6.77 Gbit/s
AP s osmi anténami, čtyři stanice s dvěma anténami, 160 MHz
(MU-MIMO)
Smart TV, tablet, laptop, PC 1.69 Gbit/s ke každé stanici 6.77 Gbit/s

Rychlosti[editovat | editovat zdroj]

Teoretické[editovat | editovat zdroj]

Teoretická propustnost jednoho prostorového kanálu (Mbit/s)[7]
MCS Modulace Kódování 20 MHz kanály 40 MHz kanály 80 MHz kanály 160 MHz kanály
800 ns GI[a 1] 400 ns GI 800 ns GI 400 ns GI 800 ns GI 400 ns GI 800 ns GI 400 ns GI
0 BPSK 1/2 6.5 7.2 13.5 15 29.3 32.5 58.5 65
1 QPSK 1/2 13 14.4 27 30 58.5 65 117 130
2 QPSK 3/4 19.5 21.7 40.5 45 87.8 97.5 175.5 195
3 16-QAM 1/2 26 28.9 54 60 117 130 234 260
4 16-QAM 3/4 39 43.3 81 90 175.5 195 351 390
5 64-QAM 2/3 52 57.8 108 120 234 260 468 520
6 64-QAM 3/4 58.5 65 121.5 135 263.3 292.5 526.5 585
7 64-QAM 5/6 65 72.2 135 150 292.5 325 585 650
8 256-QAM 3/4 78 86.7 162 180 351 390 702 780
9 256-QAM 5/6 N/A N/A 180 200 390 433.3 780 866.7

Uváděné[editovat | editovat zdroj]

Typ 2.4 GHz Mbit/s[a 2] 5 GHz Mbit/s
AC600 150 433
AC750 300 433
AC1200 300 867
AC1300 400 867
AC1450 450 975
AC1600 300 1,300
AC1750 450 1,300
AC1900 600 1,300
AC2350 600 1,733
AC3200 600 2,600

Chipsety[editovat | editovat zdroj]

Poznámky[editovat | editovat zdroj]

  1. Guard interval - ochranný interval
  2. 802.11ac specifikuje pouze 5GHz, 2.4GHz je specifikováno v 802.11n

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Official IEEE 802.11 Working Group Project Timelines [online]. 2012-11-03. [1]. (anglicky) 
  2. KELLY, Vivian. New IEEE 802.11ac™ Specification Driven by Evolving Market Need for Higher, Multi-User Throughput in Wireless LANs [online]. IEEE, 2014-01-07, [cit. 2014-01-11]. [2]. (anglicky) 
  3. Cheat sheet: What you need to know about 802.11ac [online]. 2013-06-18, [cit. 2013-06-20]. [3]. (anglicky) 
  4. a b 802.11ac: A Survival Guide [online]. Chimera.labs.oreilly.com, [cit. 2014-04-17]. [4]. (anglicky) 
  5. DE VEGT, Rolf. 802.11ac Usage Models Document [online]. 2008-11-10. [5]. (anglicky) 
  6. ASUS RT-AC56U & USB-AC56 802.11AC Review [online]. Hardwarecanucks.com, [cit. 2014-04-24]. [6]. (anglicky) 
  7. IEEE Std 802.11ac™-2013 - 22.5 Parameters for VHT-MCSs [online]. IEEE, 2013-12-11, [cit. 2015-04-13]. S. 323-339. [7]. (anglicky)