802.11ac深度技术分析

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802.11ac协议详解_蔡亿

802.11ac协议详解_蔡亿

MAC header
P1
P2
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MAC MPDU header (MAC Protocol Data Unit)
P1
MAC header
P2
MAC header
P3
A-MSDU
PHY Layer
A-MPDU
帧聚合
A-MSDU和A-MPDU的封装过程如上图所示。两种聚合都能提高封装效率, 但是A-MPDU有一个显而易见的好处。当传输过程中发生错误时,A-MSDU 需要对整个聚合的帧重传,而在A-MPDU中每个MPDU都有自己的MAC头, 发生错误时只需要对错误的数据包进行重传,而不需对对整个聚合帧进行重 传。这也是在实际中A-MPDU比A-MSDU用得更多的原因
信道化
如果大部分用户部署的还是最大40MHz的802.11n客户端会怎么样?部署 802.11ac是否意味着更少的信道和更多的干扰?
完全允许两个80MHz的802.11ac 无线接入点选择相同的80MHz信道带宽, 但是一个无线接入点将其20MHz主信道置于低40MHz,而另一个无线接 入点将其20MHz主信道置于高40MHz。这意味着与第一个无线接入点相 关联的802.11n的客户端能够向往常一样以20MHz或者40MHz传输,同时 ,关联到第二个无线接入点的802.11n客户端能够并行地以20或者40MHz 传输。对于802.11ac客户端,其具有整个可用的80MHz的可视性来调用超 高速模式,并在整个80MHz内传输。
信道化
11ac协议引入了80MHz带宽和160MHz带宽。在11n协议中,可以支持 20MHz和40MHz两种带宽。其中20MHz信道带宽的必选的,40MHz信 道是可选的。在11ac协议中,可以支持20MHz、40MHz、80MHz、 80+80MHz(不连续,非重叠)和160MHz,其中20MHz、40MHz、 80MHz是必选的,80+80MHz和160MHz是可选的。下图为北美频谱为 例,给出了11ac与11n以及11a的对比。需要说明的是160MHz的信道, 可以支持连续的2个80MHz的信道和不连续的连个80MHz的信道

802 11ac

802 11ac
802.11ac每个通道的工作频宽将由802.11n的40MHz,提升到80MHz甚至是160MHz,再加上大约10%的实际频 率调制效率提升,最终理论传输速度将由802.11n最高的600Mbps跃升至1Gbps。当然,实际传输率可能在 300Mbps~400Mbps之间,接近802.11n实际传输率的3倍(802.11n无线路由器的实际传输率为75Mbps~150Mbps 之间),完全足以在一条信道上同时传输多路压缩视频流。
·支持密集部署。一些无线局域管理员认为越高的吞吐量意味着需要越少的接入点,其实并非如此。更宽的 信道(2.4和5GHz频带),更具主动性的无线射频模式,以及日益增长的容量需求,意味着802.11ac标准需要更多 的接入点。由于络内已存在的复杂度,控制功能应该具备自行配置接入点,决定无线射频频道,分配传输功率, 以及自动满足其它操作参数的能力。
总结:每一次无线技术的进步都与我们的生活密切相关,与11n的诞生一样可知,新千兆无线传输速率标准 的提出是为了满足我们日益增长的无线传输需求,为打造新一代无线络生活奠定基础。
无论从技术发展的本身或者无线互联使用者对无线传输的期待来看,802.11ac/ad标准的确立都是具有特殊 意义与使命的,虽然制定出一个兼容并蓄、统一的行业标准还有很长的路要走,最终正式的802.11ac/ad将必然 会成为兼容多种数据格式的无线通用技术。
另一个则是802.11ad,工作在60GHz,市场定位与UWB类似,主要面向家庭娱乐设备
不过802.11ac标准甚至还没有进入草案阶段,11月10日才初次确定了基本轮廓。2008年年底,IEEE 802标 准组织成立新小组,目的是在于创建新标准来改善802.11-2007标准。包括创建提高无线传输的速度的标准,使 无线上的能够提供与有线上相当的传输性能。

802.11ac:第五代Wi-Fi技术

802.11ac:第五代Wi-Fi技术

802.11ac:第五代Wi-Fi技术Aug, 2012802.11ac:第五代Wi-Fi技术1.概要 (3)2.什么是802.11AC? (5)2.1802.11AC的驱动力 (5)2.2802.11AC的速度为何这么快? (6)2.3我们如何保证802.11AC的健壮性? (9)2.3.1 技术综述 (9)2.3.2 802.11ac和802.11n的区别 (11)2.3.3 基于标准的波束成形 (13)2.3.4 基于带宽指示的RTS/CTS (14)2.3.5 所有的A-MPDU (16)2.3.6 信道化和80+80MHz (17)2.3.7 数据速率与覆盖范围 (21)2.3.8 频谱管制 (22)2.3.9 多用户MIMO (23)2.3.10 802.11ac项目授权请求 (24)3. 802.11AC什么时候才会到来? (25)4. 802.11AC如何影响我们? (26)4.1兼容性 (26)4.2什么时候更新到802.11AC? (28)4.3无线电资源管理和无线入侵保护系统(WIPS)效果 (29)5. 总结 (29)附录:什么是802.11N? (30)2012 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.1.概要802.11ac作为IEEE的新标准借鉴并更进一步地优化了802.11n的优点。

802.11ac是一个更快且更易扩展的802.11n版本。

802.11ac结合了无线技术的灵活与千兆以太网的高容量。

无线局域网站点中每个无线接入点所用支持的用户数量会获得极大的改进,每个用户能够拥有更好的体验,并且能够为更多的并行视频流提供更多的可用带宽。

即使当网络没有满载时,用户也能看到好处:文件下载及电子邮件的同步能够达到低延迟的千兆速度。

此外,由于设备的WiFi接口能够被及时唤醒,与无线接入点交换数据后更快地进入待机状态,设备的电池寿命也被延长了。

IEEE802.11ac物理层关键技术研究的开题报告

IEEE802.11ac物理层关键技术研究的开题报告

IEEE802.11ac物理层关键技术研究的开题报告1. 研究背景及意义随着移动互联网的快速发展,人们对于无线网络的需求越来越高。

IEEE802.11ac是一种新的无线局域网(WLAN)标准,其可以提供更高的网络速率和更广的覆盖范围。

现有的802.11n标准最高可提供600 Mbps的传输速率,而802.11ac标准最高可提供1.3 Gbps的传输速率。

因此,802.11ac标准可以满足人们对于高速和高质量无线网络的需求。

为了满足802.11ac标准的要求,物理层需要采用一些新的技术。

这些技术包括更高的调制和编码方式、更宽的信道带宽以及更高的多天线技术。

因此,研究802.11ac物理层关键技术,可以提高无线网络的性能和覆盖范围,进一步满足人们对于高速和高质量无线网络的需求。

2. 研究内容及方法本研究旨在分析802.11ac标准的物理层关键技术,主要包括以下几个方面:(1)调制和编码方式:802.11ac标准采用了更高效的调制和编码方式,如256-QAM,以提高传输速率。

将分析这些新技术的工作原理,以及它们如何提高传输速率。

(2)信道带宽:802.11ac标准采用更宽的信道带宽,如80 MHz和160 MHz,以提高传输速率。

将分析这些新技术的工作原理,以及它们如何提高传输速率。

(3)多天线技术:802.11ac标准采用了更高的多天线技术,如4x4 MIMO,以提高传输速率和覆盖范围。

将分析这些新技术的工作原理,以及它们如何提高传输速率和覆盖范围。

本研究将采用文献研究和实验仿真的方法,对802.11ac标准的物理层关键技术进行深入分析。

首先,将对相关文献进行查阅和分析,了解802.11ac标准的新技术和工作原理。

其次,将使用MATLAB等仿真工具进行实验仿真,验证802.11ac标准的新技术对无线网络性能的影响。

3. 研究预期的成果通过本研究,预期达到以下几个成果:(1)对802.11ac标准的物理层关键技术有深入的理解和认识,包括调制和编码方式、信道带宽和多天线技术等方面。

11ac概述

11ac概述

一、概述由于多数的802.11n设备是为2.4GHz频段设计,2.4GHz本身的可用信道较少,同时还有其它工作于2.4GHz频段的设备(例如蓝牙,微波炉、无线监视摄像机等)的干扰,即使在双空间流40Mhz频宽下其连接速率能达到300Mbps,但是实际网络环境中,由于相互的信道冲突等原因,其实际吞吐并不高,用户体验差。

802.11ac 是专门为5GHz频段设计,特有的新射频特点,能够将现有的无线局域网的性能吞吐提高到可以与有线千兆级网络相媲美的程度。

802.11ac作为IEEE 无线技术的新标准,它借鉴了802.11n的各种优点并进一步优化,除了最明显的高吞吐特点外,不仅可以很好地兼容802.11a/n的设备,同时还提升了多项用户体验。

在802.11ac的网络中,每个无线接入点可以接纳更多的客户端,为每个并行的业务流提供更多的带宽,同时具有更低时延更省电的优点。

二、802.11ac 主要技术特征由于802.11n在MAC层已经很优异了,因此802.11ac在MAC层上的改进并不多,主要通过PHY层来提升其基础速率。

PHY层的改进1、更密的调制模式802.11ac继续采用802.11a中OFDM调制方法,但是将阶数从802.11n中的64阶提高到了256阶。

256-QAM使得每个子载波的数据比特数从6提到8,从而使得速率增加了将近33%。

由于256-QAM对干扰更加敏感,适合于信噪比高的环境,因此256阶正交调幅主要在64阶正交调幅已经可靠覆盖的范围内才有帮助。

虽然256-QAM提供了更高的速率,但是它并没有增加有效的覆盖距离。

例外,不像802.11n中那样可以采用非等星座调制,在802.11ac中,当多条流同时发送时,每条流都必须采用同等大小的星座。

而前者对于多空间流特别是波束成形来说却非常有益。

2、更宽的信道带宽由于5GHZ频段可以提供更多的信道和更宽的频宽,802.11ac 将信道频宽从802.11n的20MHZ和40MHZ提升到了80MHZ,甚至是160MHZ。

初探802.11ac技术

初探802.11ac技术

初探802.11ac技术对于“后11n技术”——802.11ac,大家可能还比较陌生。

作为这种新技术的初探,本文将通过问答形式,带领大家初步了解该项技术。

从1999年的802.11b协议开始,WiFi已经经历了两次“提速”:第一次是2003年从802.11b协议的11Mbps提升至802.11g协议的54Mbps,第二次是从54Mbps直接提升至802.11n协议的300Mbps 。

而目前主流的WiFi标准802.11n,已经支持3条流、高达450Mbps物理层速率。

未来,450Mbps的11n作为WiFi 的主流,势必成为无法阻挡的趋势。

从理论上讲,802.11n最多可支持4条流、600Mbps的速率,但从产业链发展来看,主流WiFi芯片厂商并未继续4条流的11n开发与生产,转而将精力投入到了一种被称为“后11n技术”的技术,就是本期要介绍的——IEEE 802.11ac。

1、802.11ac标准是否已经确定?答:正式标准还没有确定,目前处于Draft2.0的草案阶段。

预计2013年将会实现标准化。

2、802.11ac使用哪段频率?答:802.11ac使用5GHz频率,不支持2.4GHz。

可以认为802.11ac是802.11n 在5GHz的演进版本。

3、802.11ac的速率最高可达多少?答:8条流、256QAM(Quadrature Amplitude Modulation,相正交振幅调制)、160MHz情况下最高可达6.9Gbps。

8条流的MIMO显然需要的芯片设计会很复杂,160MHz的频宽资源在我国也是可望而不可及。

目前可预期的是:3条流、256QAM、80MHz情况下可达1.3Gbps。

即使这样,1.3Gpbs速度相比当前最快的450Mbps还能提高200%!4、802.11ac需要多大带宽?答:强制支持40MHz、80MHz带宽,可选支持160MHz和80MHz + 80 MHz带宽。

ieee802.11系列标准的主要技术

ieee802.11系列标准的主要技术

标题:深度解析IEEE 802.11系列标准的主要技术在今天的网络时代,Wi-Fi 已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

而 IEEE 802.11 系列标准无疑是 Wi-Fi 技术的基石,它不断地推动着无线网络技术的发展。

本文将深入探讨 IEEE 802.11 系列标准的主要技术,帮助读者更全面地了解这一重要领域。

1. 概述IEEE 802.11 系列标准是由 IEEE 组织制定的无线局域网通信标准,它涵盖了多种协议和技术。

在过去的几十年中,IEEE 802.11 标准不断进行更新和完善,以适应不断发展的无线通信技术需求。

从最初的 IEEE 802.11-1997 到最新的 IEEE 802.11ax,每个版本都引入了新的技术和功能,提高了无线网络的速度、可靠性和安全性。

2. 物理层技术在IEEE 802.11 系列标准中,物理层技术是构建无线通信基础的关键。

从最早的 802.11b 到如今的 802.11ax,Wi-Fi 技术经历了多次重大的物理层技术改进。

采用了不同的调制解调技术,如 OFDM(正交频分复用)、MIMO(多输入多输出)、波束赋形等,有效提高了无线信号的传输速率和覆盖范围。

3. MAC 层技术除了物理层技术,IEEE 802.11 系列标准还涉及到 MAC(介质访问控制)层技术。

在无线网络中,多个终端设备需要共享同一无线信道,因此如何有效地进行数据帧的传输和冲突的解决是 MAC 层技术的核心问题。

各个版本的 IEEE 802.11 标准在 MAC 层技术上也进行了不断的创新,引入了更加高效的数据调度算法和QoS(服务质量)机制,以提高网络的整体性能和用户体验。

4. 安全机制随着无线网络的普及和应用场景的不断扩大,网络安全问题也日益突出。

IEEE 802.11 系列标准还规定了一系列的安全机制,包括加密算法、身份认证协议、密钥管理等,以保障无线网络的安全性和隐私性。

WEP、WPA、WPA2、WPA3 等安全协议的不断出现和更新,提升了无线网络的安全性,有效抵御了各种网络攻击。

深入分析802.11ac技术及生产测试面临的挑战

深入分析802.11ac技术及生产测试面临的挑战

深入分析802.11ac技术及生产测试面临的挑战
作者:艾法斯公司
简介
802.11 是电气和电子工程师协会(IEEE)制定的无线局域网(WLAN)系列标准,主要用于 2.4 和 5 GHz 免牌照频段本地无线通信。

802.11 系列标准得到国际广泛认可,并在WiFi 联盟支持下日益普及,该协会是促进WLAN 技术和802.11 标准产品认证的行业组织。

802.11 标准包括物理层和介质访问控制(MAC)协议。

自首次发布以来,物理层做了大量重要补充和修订,而大部分MAC 基本功能保持不变。

802.11 标准经过多年发展,满足各种WLAN 要求。

WLAN 设备往往基于采用的物理层版本说明其功能。

常见版本包括
802.11b、802.11a、802.11g,以及最近发布的802.11n。

802.11 最新版本是IEEE 802.11-2009,其中包括802.11n。

由于回程(如xDSL、光纤)传输速度提高,以及高清(HD)。

详解802.11ac技术特点

详解802.11ac技术特点

详解802.11ac技术特点来源:莱特波特公司供稿[导读] 802.11ac 代表了无线通信系统一个主要的技术演进,本文为你解读该项新技术的突出特点。

关键词:802.11acMIMOWLAN802.11ac 代表了无线通信系统一个主要的技术演进。

802.11ac设备采用了与802.11n 一样的OFDM(正交频分复用)调制原理,但却使用了更大的信道带宽,更高的调制模式,更多的空间数据流,以及增强的MIMO技术以获得更高的数据吞吐量。

该项新技术的特点在于:·工作在5GHz的频段上802.11ac设备只在5GHz频带中工作,这意味着用来测试802.11ac设备的任何测试设备都必须支持5 GHz频带。

更重要的是,802.11ac芯片组还支持2.4GHz频带,并支持使用802.11a/b/g/n等以前的WLAN标准,以提供向后兼容性。

由于5GHz频带包含更多信道(将近1GHz频谱)并且每个标准都有各自独有的需要验证的调制速率和特性,所以这往往会增加测试时间。

·支持更高的信道带宽:80MHz(必选)和160MHz(可选)a. 理解160MHz所代表的技术复杂性。

b. 160MHz带宽的形成,可以是两个连续的80M+80M频带组成,也可以是间隔开来的80M+80M的非连续频带组成。

为什么会有非连续的频带出现,主要是考虑到一些国家的频谱资源分配情况。

比如,对于一台在美国使用的设备,第一个80 MHz信道可能是5210MHz,第二个80MHz信道则可能是5775MHz——间隔565MHz。

c. 而支持这种非连续信道配置可为芯片供应商提供最大灵活性,使他们开发出的单芯片组可以在提供一个或多个80MHz信道的国家或地区使用。

但非连续信道的测试却给测试设备带来了另一个挑战,因为两个80 MHz信道可以在频率上相隔很远。

d. 测试设备的单个矢量信号分析仪(VSA)无法测量两个信道同时传输,除非它有645MHz(565MHz+80MHz)以上的瞬时带宽。

一文看懂802.11ac和802.11n的区别

一文看懂802.11ac和802.11n的区别

一文看懂802.11ac和802.11n的区别802.11n 是在802.11g 和802.11a 之上发展起来的一项技术,最大的特点是速率提升,理论速率最高可达600Mbps(目前业界主流为300Mbps)。

802.11n 可工作在2.4GHz 和5GHz 两个频段。

Wi-Fi 联盟在802.11a/b/g 后面的一个无线传输标准协议,为了实现高带宽、高质量的WLAN 服务,使无线局域网达到以太网的性能水平,802.11 任务组N(TGn)应运而生。

802.11n 标准至2009 年才得到IEEE 的正式批准,但采用MIMO OFDM 技术的厂商已经很多,包括华为、腾达、TP- Link、D-Link、Airgo、UbiquiTI、Bermai、Broadcom 以及杰尔系统、Atheros、思科、Intel 等等,产品包括无线网卡、无线路由器等。

802.11ac 简介IEEE 802.11ac,是一个802.11 无线局域网(WLAN)通信标准,它通过5GHz 频带(也是其得名原因)进行通信。

理论上,它能够提供最多1Gbps 带宽进行多站式无线局域网通信,或是最少500Mbps 的单一连接传输带宽。

802.11ac 是802.11n 的继承者。

它采用并扩展了源自802.11n 的空中接口(air interface)概念,包括:更宽的RF 带宽(提升至160MHz),更多的MIMO 空间流(spaTIal streams)(增加到8),多用户的MIMO,以及更高阶的调制(modulaTIon)(达到256QAM)。

802.11ac 和802.11n 的主要差异802.11ac 与802.11n 相比主要有四大技术演进:更宽的频宽绑定、更多的空间流、更先进的调制技术以及更灵活的MIMO 机制。

一、信道绑定增加无线电传输速度的一个简单而高效的方法就是给它更多的频率或者带宽,802.11a/b/g 时代信道只有20MHz,为了获得更多的带宽,802.11n 引入了信道绑定的技术,将两个20MHz 的信道捆绑在一起,如今802.11ac 能够支持80MHz 的信道,即绑定4 个信道,并且最高可以支持绑定8 个信道,从而整个信道能够到达160MHz。

NI关于802.11ac技术的解释

NI关于802.11ac技术的解释

在 MIMO 之 前,均是以 Shannon- Hartley 定 理作為數位通訊通道 的理論性資料傳輸率 模型。

方程式 1. 通道 傳輸率的典型 Shannon- Hartley 定 理模型方程式 2. 調變 方式越複雜,各組符 碼所呈現的位元數也 越多。

為了確實呈現 SNR 對調變類型 的影響,我們透過 圖 1 顯示 256-QAM 訊 號在不同 SNR 環境中的星座圖。

圖 1. SNR 越高,就可使用月高 階次的調變類型, 如 256-QAM如 256- QAM 的星座圖所 示,若要解調 256-QAM 的 訊號而不產生位元錯 誤,則 32 dB 的 SNR 即已足夠。

但相對來 說,若環境具備較低 的 SNR,就可看 到星座圖產生模糊現 象;在 SNR 低 於 27dB 以 下時尤為明顯。

在這 種通道環境的條件 下,既有的 Wi- Fi 存取點將無法 維持 256- QAM 的通訊作 業;但若轉換為較低 階次的調變方式,將 可達到合適的誤框 率 (Frame Error Rate, FER)效能。

針 對 Shannon- Hartley 定 理所述,此範例即可 說明 SNR 與資 料傳輸率之間的關 係。

為了能正確找出 802.11ac 的最高理想傳輸率, 我們必須考量多個關 鍵因素,如調變的類 型、資料子載波的數 量、碼率、符碼率、 空間串流的數量。

若 要確認混合資料速 率,必先決定單次所能傳輸的編碼資料位 元數。

而尚在規範細 節中的 802.11ac 規格,將此定義為 「各組子載波的資料 位元數 (Number of data bits per subcarrier,)」,且包含所有空 間串流的資料位元N DPSC 將受到各組符碼的 位元樹、編碼率、資 料子載波的數量等因 素所影響。

表 4. 與資料速率,將隨 著頻寬與空間串流而 呈現指數性的成長。

N DPSC 透過已知的「各空間 串流的總資料位 元」,再將 () x 空間串流 數 x 符碼率 x 資料所利用的總 符碼期間百分比,即 可算出 802.11ac 實體層的最大理想傳 輸率。

新标准IEEE802.11ac技术深入解析

新标准IEEE802.11ac技术深入解析

新的 WL A N使用情境 , 比如将 H D视频 同步传输给 家 中的多个用 户 、 快速 同步和备份 大型数 据文 件 、 无
线 显示 、 制造 车 间 自动化 等 。
2 8 0 2 . 1 I a c 关 键 特 性
新标 准 8 0 2 . 1 1 a c的超 高 吞 吐 量 ( v e r y h i g h
第2 9卷
第1 2期
甘 肃科 技
Ga n s u S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y
I f _ 2 9 N o . 1 2
2 0 1 3年 6月
J u n . 2 0 1 3
新标 准 I E E E 8 0 2 . 1 l a c技 术 深 入 解 析
传输速率仅能通过改变信道带宽或 者信噪 比来提 高。时至今 日, S h a n n o n — H a r t l e y 理论 已经无法计算
多个空 间流所 实现 的总数 据 吞 吐量 , 但 它 依 然 能表
明信道带宽与数据传输速率之间的相关性 。在一个
O F D M 系统 中 , 人们 可 以很直 观地看 到 , 更 高 的带宽
关键词 : 新标准 I E E E 8 0 2 . 1 1 a c ; 卓越 特性 ; 新格局
中图 分 类 号 : T P 3 9 3
1 I E E E 8 0 2 . 1 1 a c技 术
I E E E 8 0 2 . 1 1 a c标 准 的制 定 主要 是 以 5 G H z频 带 提供 高吞 吐量 , 带来快速、 高 质 量 的数 据 流 , 并 为 笔 记本 电脑 、 手机 等提 供 几 乎 瞬 间完 成 的的数 据 同

5G WiFi标准——802.11ac解析及应用展望

5G WiFi标准——802.11ac解析及应用展望

5G WiFi标准——802.11ac解析及应用展望摘要生活中WiFi已经无处不在,虽然它给我们带来了极大的便利,但面对日趋复杂的应用需求,WiFi正面临着时时拥堵的窘境。

作为无线世界的高速公路,第五代无线标准(5G WiFi)——802.11ac的到来将有望引领新局面。

本文将对802.11ac标准的显要技术特性进行分析,并对其带来新的应用格局领域进行展望。

关键词WiFi;802.11ac;MIMO;WLAN5G WiFi Standard - the 802.11ac Analytical and Application ProspectsAbstract Life WiFi everywhere, although it has brought us great convenience, but the face of increasingly complex applications, WiFi is facing the dilemma of congestion from time to time. As the highway of the wireless world, the fifth generation of wireless standards (5G WiFi) - 802.11ac arrival will be expected to lead the situation. 802.11ac standard of the paper will VIP technical characteristics were analyzed to look ahead and bring a new field of application pattern.Keywords WiFi;802.11ac;MIMO;WLAN0 引言笔记本、智能手机和平板电脑的全民普及,都和各种方便快捷的无线技术密不可分,尤其是人见人爱的WiFi。

ieee 802.11系列标准的技术参数

ieee 802.11系列标准的技术参数

在当今社会,人们离不开互联网,而无线网络技术的发展更是让人们享受了更便捷的网络连接方式。

而IEEE 802.11系列标准作为无线网络技术的重要组成部分,在无线通信领域有着举足轻重的地位。

本文将从深度和广度两个方面对IEEE 802.11系列标准的技术参数进行全面评估,并据此撰写一篇有价值的文章。

让我们从IEEE 802.11系列标准的基本概念开始。

IEEE 802.11系列标准是由IEEE(美国电气和电子工程师协会)制定的一系列无线局域网标准,用于规范无线局域网数据传输的技术参数和通信协议。

它包括了多个版本,如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac、802.11ax等,每个版本都有其特定的技术参数和应用场景。

接下来,让我们逐一深入探讨IEEE 802.11系列标准的各个版本的技术参数。

首先是802.11a,它在5GHz频段工作,支持最大54Mbps的传输速率,具有较高的抗干扰能力和较大的信道容量。

然后是802.11b,它在2.4GHz频段工作,支持最大11Mbps的传输速率,适用于低成本、低功耗的应用场景。

再接着是802.11g,它在2.4GHz 频段工作,支持最大54Mbps的传输速率,向下兼容802.11b,是802.11系列标准的重要进化版本。

接着是802.11n,它在2.4GHz和5GHz频段工作,支持最大600Mbps的传输速率,具有更好的覆盖范围和数据传输稳定性。

接着是802.11ac,它在5GHz频段工作,支持最大6.93Gbps的传输速率,采用了多输入多输出(MIMO)技术,具有更高的数据传输速率和更强的抗干扰能力。

最后是802.11ax,它在2.4GHz和5GHz频段工作,支持更高的数据传输速率和更多的设备连接数量,是面向未来的无线局域网技术标准。

IEEE 802.11系列标准作为无线局域网技术的重要组成部分,其各个版本都有着不同的技术参数和应用场景。

802.11ac技术特点

802.11ac技术特点

802.11ac技术特点第⼀章 802.11ac协议特点802.11ac 是专门为5GHz频段设计,特有的新射频特点,能够将现有的⽆线局域⽹的性能吞吐提⾼到可以与有线千兆级⽹络相媲美的程度。

802.11ac作为IEEE ⽆线技术的新标准,它借鉴了802.11n的各种优点并进⼀步优化,除了最明显的⾼吞吐特点外,同时还提升了多项技术。

1.1 802.11ac标准的新特性802.11 标准包括物理层和介质访问控制(MAC)协议。

⾃⾸次发布以来,物理层做了⼤量重要补充和修订,⽽⼤部分MAC 基本功能保持不变。

下⾯我们来着重探讨⼀下在802.11ac物理层上的变化。

(1)更宽的通道带宽802.11ac⽀持80MHz的频宽,可选择使⽤连续的160MHz频带,或者不连续的80+80MHz频带,其信道分布如图1所⽰。

频宽的提升带来了可⽤数据⼦载波的增加。

80MHZ可⽤的⼦载波数量达到234个,⽽40MHZ只有108个,这样80MHZ就可以带来2.16倍的增速。

⼩⼩的副作⽤就是,需要将相同的传输的功率分隔到多出来的⼦载波上,从⽽造成信号的覆盖范围会稍稍减⼩,但是总的来说还是好的。

(2)更⾼阶的调制802.11ac 使⽤了正交频分复⽤(OFDM)技术来调制数据⽐特在⽆线介质上传输。

802.11ac 可视情况选⽤256 QAM ,256 QAM使每个⼦载波的数据⽐特数从6增加到了8个,从⽽使吞吐量增加了33%,但是256 QAM只适⽤于⾼信噪⽐的环境,换句话说即在良好的信道条件下。

(3)更多的空分流及MU-MIMO802.11ac最多⽀持8路空间流,⽀持多个空间流是可选的,但空间流数量的增加与802.11ac 多⽤户多进多出(MU-MIMO)的新功能结合最为有效。

802.11ac技术在单⽤户和多⽤户MIMO模式下,⽀持最多8路空间流;最多4个⽤户;并且在多⽤户模式下,每个⽆线终端不超过4路空间流。

1.2 802.11ac的技术改进1. 选择5 GHz频带802.11ac性能⼤幅提升最重要的原因是技术⾰新,其中最关键的⼀点就是采⽤5GHz频段。

技术讲解:无线WiFi网络802.11ac解析

技术讲解:无线WiFi网络802.11ac解析

技术讲解:无线WiFi网络802.11ac解析记得曾经在去年写过一篇《技术分析第19期:5G WiFi无线连接解析》,当时解析了我们5G频段WiFi的相关信息。

今天要阐述的也是关于每天与我们腻在一起的WiFi无线网络的标准802.11ac。

不过开始前还是需要先理清WiFi 和技术标准802.11ac的关系。

WiFi我们经常接触,其实际是商业化的标识,并不是技术标准,代表无线连接网络。

IEEE 802.11是电器电子工程师学会[IEEE]制定的无线传输技术规范,实际是无线网络的连接技术标准,它被WiFi所使用,但WiFi不仅仅包含802.11ac技术,同理802.11ac也不仅仅只被WiFi使用,其也可以用于其他的无线通信领域。

2.4G拥挤5G显优势现在我们普遍使用的WiFi基本都工作在2.4G无线频段,使用的是802.11b/g协议。

不过随着2.4G频段的设备越来越多,在2.4-2.485GHz内信道显得十分拥挤,因为包括如无线键盘、无线鼠标、蓝牙等各类电子设备都工作在此频段。

低频段在数据传输容量方面一般,同时拥挤的信道会令设备抢占资源,通信的质量和效果都会降低。

WiFi产品中,2.4G频段的802.11b/g设备在2.401GHz-2.473GHz频段中使用11个22MHz的带宽信道,设备多造成拥挤,同时信道数量少,带宽不足这是问题的所在。

802.11n可工作在5G频段5G频段采用为了解决2.4G的频段拥挤问题,更高频率和更高带宽的IEEE 802.11n技术出现。

802.11n能工作在5G频段,高频段拥有更高的带宽容量,同时不容易被干扰,设备相对2.4G少很多。

802.11n便能够解决信道拥挤和带宽不足的情况,其信道带宽能够到达40MHz,可以通过MIMO多路输入输出标准,采用多条天线叠加提高传输速度。

一般的家用802.11n设备能做到300-450Mbps的峰值速度,这也是用户经常看见销售的路由器标识显示速度300Mpbs的原因。

思科第二代802.11ac无线技术简介

思科第二代802.11ac无线技术简介

思科第 2 代 802.11ac 无线接入点面向移动化企业的新一代无线设备客户通过智能手机在线购物付款。

学生在平板电脑上阅读书籍。

无线视频摄像头监视安全状况。

员工不再需要费心地接入以太网电缆。

这样的无线应用大幅推动了物联网 (IoT) 流量的提升,设备以十亿计,新的移动应用程序主导了无线应用。

到 2019 年,53%的IP 流量将为Wi-Fi所承载,超出有线承载21%。

1如何跟上 Wi-Fi 流量蓬勃发展的步伐?思科可以为您提供帮助。

我们的第 2 代 802.11ac 无线接入点支持最新的 Wi-Fi 标准技术。

这些无线接入点能够以超过 1 Gbps 的速度传输数据,为您提供高性能和先进功能,满足未来顾客和员工的移动性需求。

端到端大幅性能提升 在第 2 代 802.11ac 技术中,帮助企业避免容量不足的一项重要技术是多用户 MIMO (MU-MIMO)。

MU-MIMO 允许无线接入点同时向多个客户端传输,而不是一次只能面对一个客户端发送数据。

当客户端设备也支持 802.11ac 第 2 代技术时,这些并行传输可以改善 射频 效率。

使用 MU-MIMO 时,各个客户端设备根据所支持的技术(802.11ac 第 2 代、第 1 代、802.11n 等)获取应有的无线时长。

因此,一个较低速度客户端所导致的限制不会再拖慢其他客户端的整体下行链路吞吐量。

随着第 2 代802.11ac技术带来的额外无线容量和频谱效率,需要确保无线流量在进入有线网络基础设施中时没有瓶颈。

因此,思科提供了端到端基础设施支持和服务,避免网络流量拥堵。

我们的 Cisco® Catalyst® Mul tigigabit 交换机可在现有千兆位以太网布线上支持 1 Gbps、2.5 Gbps 、5 Gbps 和 10 Gbps 速度,适应不断增长的 Wi-Fi 流量需求以及未来的高速无线接入点连接。

而最新的无线控制器相比早期 的无线 控制器,支持的吞吐量提升达 10 倍。

浅析802.11ac无线路由器

浅析802.11ac无线路由器

浅析802.11ac无线路由器【摘要】本文介绍了802.11ac无线路由器的各项功能;比较了其与其他制式无线路由器的区别,重点对最常用的2.4G与5G两个频段进行了对比,并提出了建议,对选购无线路由器有较强的指导作用。

【关键词】802.11ac;无线路由器;2.4G;5G2014年,路由器的价值似乎被发现,迅速成为互联网公司争夺焦点。

这些路由器在发布时,宣传时有一些技术名词,像802.11ac、5G、千兆、双频、2*2天线、Wi-Fi,同时也给出『速度快10倍』、『顶级配置』、『全球最牛』的结论。

在厂商宣传之下,有人觉得产品好,也有人觉得厂商就是在吹牛。

本文就是无线路由器的知识普及,每条后面都附带建议。

表1出自维基百科,是无线路由器的802.11标准演化情况,看不懂没关系,下面都是围绕此表做解读。

一、802.11ac要说无线路由器,就得先说Wi-Fi。

无线路由器发射的Wi-Fi信号,是无线电信号中的一种,由IEEE组织制定协议,定为802.11标准。

802.11ac标准,简称为ac,是无线路由器的最新标准。

目前市面上能买到的路由器,大部分还是上一代802.11n标准的,正逐步被ac的新品取代。

结论:现在买无线路由器,ac路由器是首选。

二、2.4G与5G双频看表1,会发现802.11标准有2.4G与5G两个频段,在发展过程中一直在2.4G与5G之间摇摆不定。

而现在,5G却成为厂商的宣传卖点,至于原因呢,看下面:图为2.4G与5G无线电波形,2.4G范围广,5G速度快。

2.4G Wi-Fi频段:传输距离远,衰减弱,能穿墙,信号好,因此在Wi-Fi发展初期,2.4G成为标准,成功推动Wi-Fi普及。

5G Wi-Fi频段:频率高,可传输数据量大,也就是速度。

但是衰减强,信号不如2.4G,传输距离不如2.4G远,尤其是穿墙性能,同时因为频率高,射频电路的器件要求高,成本高。

以上原因,在Wi-Fi发展初期,IEEE组织先发展2.4G。

802.11ac白皮书

802.11ac白皮书

1.概述1.1技术背景在802.11n标准制定后不久,为了获取更高的传输速率,IEEE转入了802.11ac标准的制定当中,目标是在2012年实现千兆级别的无线局域网传输速率,而802.11ac实际上是在802.11a基础上发展起来的。

从2008年上半年开始,IEEE就已经着手802.11ac标准的制定,当时被称为“Very High Throughput”(甚高吞吐量),目标直接就是达到1Gbps。

到2008年下半年的时候,项目分为两部分,一是802.11ac,工作在6GHz 以下,用于中短距离无线通信,正式定为802.11n的继任者,另一个则是802.11ad,工作在60GHz,市场定位与UWB类似,主要面向家庭娱乐设备。

而到了2012年2月,制定了我们现在看到的D2.0版本。

1.2技术特点802.11ac有如下几个特点:更高的传输速率:802.11ac最高可以支持约7000Mb/s传输速率,这主要得益于OFDM技术以及更高的占用带宽,而MU-MIMO技术提升带宽利用率。

更好的环境适应性:延续使用MIMO技术,增加了空间流的数量。

更好的保证了接收性能。

更少的环境干扰:使用5G频段,减少2.4G公共频段的支持,也就减少了其它信号对自身的干扰,获得更为清洁的频谱环境。

2.名词解释MSDU:MAC Service Data Unit。

可以理解为传输的有效数据,MAC帧的data 部分。

MPDU:MAC Protocol Data Unit。

可以理解为经过MAC协议封装的帧,包括MAC帧头。

PLCP:Physical Layer Convergence Procedure。

可以理解为PHY层的编码和封包过程。

PPDU:PLCP Protocol Data Unit。

可以理解为PHY层封装的帧,包括PHY帧头和MAC帧。

A-MSDU:Aggregate MSDU。

MSDU帧聚合。

A-MPDU:Aggregate MPDU。

一文看懂802.11ac和802.11n的区别

一文看懂802.11ac和802.11n的区别

一文看懂802.11ac和802.11n的区别802.11n 是在802.11g 和802.11a 之上发展起来的一项技术,最大的特点是速率提升,理论速率最高可达600Mbps(目前业界主流为300Mbps)。

802.11n 可工作在2.4GHz 和5GHz 两个频段。

Wi-Fi 联盟在802.11a/b/g 后面的一个无线传输标准协议,为了实现高带宽、高质量的WLAN 服务,使无线局域网达到以太网的性能水平,802.11 任务组N(TGn)应运而生。

802.11n 标准至2009 年才得到IEEE 的正式批准,但采用MIMO OFDM 技术的厂商已经很多,包括华为、腾达、TP- Link、D-Link、Airgo、UbiquiTI、Bermai、Broadcom 以及杰尔系统、Atheros、思科、Intel 等等,产品包括无线网卡、无线路由器等。

802.11ac 简介IEEE 802.11ac,是一个802.11 无线局域网(WLAN)通信标准,它通过5GHz 频带(也是其得名原因)进行通信。

理论上,它能够提供最多1Gbps 带宽进行多站式无线局域网通信,或是最少500Mbps 的单一连接传输带宽。

802.11ac 是802.11n 的继承者。

它采用并扩展了源自802.11n 的空中接口(air interface)概念,包括:更宽的RF 带宽(提升至160MHz),更多的MIMO 空间流(spaTIal streams)(增加到8),多用户的MIMO,以及更高阶的调制(modulaTIon)(达到256QAM)。

802.11ac 和802.11n 的主要差异802.11ac 与802.11n 相比主要有四大技术演进:更宽的频宽绑定、更多的空间流、更先进的调制技术以及更灵活的MIMO 机制。

一、信道绑定。

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802.11ac深度技术分析802.11ac 是专门为5GHz频段设计,特有的新射频特点,能够将现有的无线局域网的性能吞吐提高到可以与有线千兆级网络相媲美的程度,其采用了众多的技术,一、概述由于多数的802.11n设备是为2.4GHz频段设计,2.4GHz本身的可用信道较少,同时还有其它工作于2.4GHz频段的设备(例如蓝牙,微波炉、无线监视摄像机等)的干扰,即使在双空间流40Mhz频宽下其连接速率能达到300Mbps,但是实际网络环境中,由于相互的信道冲突等原因,其实际吞吐并不高,用户体验差。

802.11ac 是专门为5GHz频段设计,特有的新射频特点,能够将现有的无线局域网的性能吞吐提高到可以与有线千兆级网络相媲美的程度。

802.11ac作为IEEE 无线技术的新标准,它借鉴了802.11n的各种优点并进一步优化,除了最明显的高吞吐特点外,不仅可以很好地兼容802.11a/n的设备,同时还提升了多项用户体验。

在802.11ac的网络中,每个无线接入点可以接纳更多的客户端,为每个并行的业务流提供更多的带宽,同时具有更低时延更省电的优点。

二、802.11ac 主要技术特征由于802.11n在MAC层已经很优异了,因此802.11ac在MAC层上的改进并不多,主要通过PHY层来提升其基础速率。

PHY层的改进1、更密的调制模式802.11ac继续采用802.11a中OFDM调制方法,但是将阶数从802.11n中的64阶提高到了256阶。

256-QAM使得每个子载波的数据比特数从6提到8,从而使得速率增加了将近33%。

由于256-QAM对干扰更加敏感,适合于信噪比高的环境,因此256阶正交调幅主要在64阶正交调幅已经可靠覆盖的范围内才有帮助。

虽然256-QAM提供了更高的速率,但是它并没有增加有效的覆盖距离。

例外,不像802.11n中那样可以采用非等星座调制,在802.11ac中,当多条流同时发送时,每条流都必须采用同等大小的星座。

而前者对于多空间流特别是波束成形来说却非常有益。

2、更宽的信道带宽由于5GHZ频段可以提供更多的信道和更宽的频宽,802.11ac 将信道频宽从802.11n的20MHZ和40MHZ提升到了80MHZ,甚至是160MHZ。

频宽的提升带来了可用数据子载波的增加。

80MHZ可用的子载波数量达到234个,而40MHZ只有108个,这样80MHZ就可以带来2.16倍的增速。

小小的副作用就是,需要将相同的传输的功率分隔到多出来的子载波上,从而造成信号的覆盖范围会稍稍减小,但是总的来说还是好的。

频宽的提升带来了信道化的难题。

不过802.11ac依然沿用802.11n简单有效的做法。

就如802.11n中将相邻的两个20MHZ合并为40MHZ的做法一样,80MHZ就是通过相邻的连个40MHZ合并而来。

80MHZ必须是使用相邻的40MHZ来合并,而且80MHZ之间相互没有交叉重叠。

由于通过连续的80MHZ合并得来的160MHZ少之又少,所以160MHZ可以使用不连续的80MHZ来获得,就是80+80模式。

信道化如图1所示:图1 信道化示意图40MHZ频宽中有主信道和副信道(也就是第二个20MHZ信道)之分,那么在80MHZ 中依然也是有区分的。

在80MHZ频宽的信道中,必须选一个20MHZ作为主信道,那么这个主信道所在的40MHZ信道中,剩余的20MHZ信道称为副(第二)20MHZ信道,而不包含这个主信道的40MHZ称为副(第二)40MHZ信道。

如图2所示。

那么信道频宽的增加是否意味着更少的可用信道和更多的信道冲突呢?其实是不会的。

在5G频段,我国已经开放的有149,153,157,161和165频段,虽然目前只能部署一个80MHZ的频段,但是现有的机制允许两台设备同时部署在同一个80MHZ,其中一台将其主信道部署在低40MHZ频宽上,另外一台部署在高40MHZ 频宽上,那么即使两台同时传输,仍然可以保证可用无冲突的40MHZ频宽。

这个与已有的部署在40MHZ频宽上的802.11n来说是一样的。

图2 信道命名示意图另外,在80MHZ频宽上传输,802.11ac增强的RTS/CTS机制可以很好的协调802.11ac与802.11a/n设备之间的信道占用情况。

当802.11a/n的主信道处于802.11ac部署的80MHZ频宽内,如果重叠的部分不是在含有主20MHZ的40MHZ 频宽上,那么802.11ac可以动态降级到40MHZ模式,会获得相应40MHZ频宽对应的吞吐,如图3(a)所示;如果重叠的部分含有主20MHZ的40MHZ频宽上,那么802.11ac与802.11a/n通过竞争获取信道的使用权,假设占用机会各50%,那么802.11ac将有一半时间使用80MHZ来发送,因此获取一半的吞吐,与图3(a)获取到的吞吐量是一样的。

因此,信道频宽的增加并不会造成更少的可用信道和更多的信道冲突。

3、更多的空间流在802.11n中,空间流最多为4条,而802.11ac将此上限提升到了8条。

单单这一项就能使吞吐翻倍。

在单用户传输中,每条流的MCS都是一样的。

在新的MU-MIMO技术中,每个STA的最多使用4条流,且对所有用户来说,每条流MCS 必须一样。

以上三点,使得802.11ac的速率最高可以达到6.9Gbps。

以下为802.11a/n/ac 的射频参数与速率的对比分析:4、波速成形任何使用多天线的设备都能够在任意时间内对任何其他设备进行波速成形。

802.11ac定义了一种探测协议(VHT Sounding protocol)。

该协议可以让接收端有机会帮助发送到更好地进行波速成形工作。

该协议规定Beamformer(波速成形发送端)通过发送NDPA(空数据包通告)来初始化波速成形序列。

在NDPA中,Beamformer 在NDPA中为每个Beamformee(波速成形接收端)添加了STA信息字段,同时在该STA信息字段设置了相应STA的AID 信息,这是为了让每个Beamformee能够准备接受压缩的VHT波束成形帧。

NDPA 帧至少包含一个STA信息字段。

VHT-NDP报文会紧跟着NDPA发送,中间仅仅间隔一个SIFS。

NDPA后除了是SIFS+VHT-NDP帧,不能是其它帧。

如果NDPA包含不止1个STA字段,那么NDPA必须以广播方式发送,即RA(Receiver Address)必须是广播地址,否则以单播发送,RA为接受端地址。

每个预定的接受者使用VHT NDP的前导符测量从无线接入点到自己的射频信道,并压缩信道。

第一个预定接受者立刻使用VHT压缩波速成形帧内的压缩信道信息进行响应,其它预定接受者等待轮询响应。

图9-41a为单用户的波速成形示意图,图9-41b为多用户的波速成形示意图。

另外,802.11ac的探测并不于802.11n 兼容。

5、MU-MIMO802.11ac提出了一项新的技术,即多用户的多输入输出(MU-MIMO)。

相比于802.11n设备,在同一时间里,多条空间流只能发送给单个用户来说,这一MU-MIMO技术意味着在802.11ac网络中,多个用户可以同时进行接收,如果单用户吞吐是500Mbps的话,那么多用户的总吞吐可以达到1Gbps。

802.11ac变成无线网络中的一个小交换机了。

MU-MIMO技术在真正部署上会是一项极具挑战的技术。

在图4所示的演示示意图中,无线接入点为了给用户1发送一个强波速(蓝色),需要在其它两个用户(用户2和用户3)上降低用户1的能量,这个称谓空操作,显示为蓝色的凹口。

同理给用户2发送时,需要在用户1和用户3方向降低用户2的能量。

这样做可以达到对应用户所需信道的强信号,而降低对其他用户的干扰。

那么这种方法要求无线接入点需要准确知道自身到各用户的信道情况,因而无线接入点必须持续检测信道,增加开销。

同时用户接受到的信号会夹杂着发往其它用户的信号的干扰,使得无法达到最高调制模式,特别是256-QAM会变得不适合。

图8 MU-MIMO示意图MAC层1、A-MPDU802.11ac定义每个802.11ac的帧都是一个A-MPDU帧,即使这个A-MPDU仅仅包含1个MPDU。

802.11ac的一个A-MPDU的大小可以达到1MB(1048575octets),而802.11n仅仅64KB(65535octets)。

2、RTS/CTS在802.11n中,RTS/CTS承担着清道的任务,让802.11a/g设备在其发送期间,停止传输,避免冲突。

在802.11ac中,由于80Mhz使用更多的信道,因此需要提升RTS/CTS的机制来处理辅助信道上的通信冲突问题。

改进后RTS/CTS同时支持“动态频宽”模式。

在802.11ac传输之前,需要监听信道是否可用,在可用的情况下,802.11ac设备在所使用的80Mhz信道上发送RTS。

这个RTS是使用802.11a帧格式的,在每个20Mhz的信道上传输(先在主信道上传输,同时复制3份填充整个信道,或复制7份填充整个160Mhz的信道),同时这个RTS中携带有频宽信息。

所有主信道在这80Mhz中的802.11a/n/ac设备,都能接收到和解析这个RTS。

那么接收端在接收到这个RTS时,会去判断在这些20Mhz信道是否都可用,附近的设备有没有在占用这些信道,然后根据这个判断结果,在可用的信道上回复CTS,并且在CTS中报道可用的频宽。

最后发送者在这些可用的频宽上发送数据。

这些可用的频宽必须含有主信道。

“动态频宽“—如果接收端发现一些信道特别忙,那么可以通告发送者不要用这些信道,发送端动态地回落到低一级的频宽模式上。

802.11ac还去除了一些802.11n中没有多大作用的东西,由于是VHT,那么无线帧结构中自然要多了一些表达VHT信息的东西,因此帧结构也会有一些改动。

除了改动之外,802.11ac新增了NDPA、Beamforming report poll 两种mac帧。

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