IEEE 802.11ac

Allikas: Vikipeedia
Mine navigeerimisribale Mine otsikasti
Wi-Fi logo

IEEE 802.11ac on Elektri- ja Elektroonikainseneride Instituudi arendatav IEEE 802.11 perekonda kuuluv traadita võrgu standard ja IEEE 802.11n edasiarendus. 802.11ac töötab avatud sagedustel vahemikus 5,15–5,825 GHz[1] ja kasutab ribalaiusi 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz ja 160 MHz.[2] Standard töötati välja aastatel 2011–2013 ja võeti vastu 2014. aasta jaanuaris.[3][4] Esimest korda tutvustati seda 2012. aastal. 802.11ac kutsutakse ka viienda põlvkonna või 5G Wi-Fi-ks.[5]

Tehnoloogia[muuda | muuda lähteteksti]

Parameeter 802.11ac
Sagedus 5 GHz
Ribalaius Kohustuslik: 20, 40 ja 80 MHz Valikuline ja 80+80 MHz
Modulatsioon Kohustuslik: BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM Valikuline: 256QAM
Code Rate 5/6
Samaaegseid andmevooge (Spatial Streams) Kohustuslik: 1 Valikuline: 2–8
Vigade parandus Kohustuslik: BCC Valikuline: LDPC
STBC Valikuline: 2x1, 4x2, 6x3, 8x4
Short guard interval Valikuline
Sounding Valikuline
RTS koos bandwidth indication'iga Valikuline
CTS Kohustuslik, kui on RTS koos bandwidth indication'iga
Koondumine (Aggregation) A-MDPU, A-MSDU A-MDPU
MU-MIMO Valikuline

IEEE 802.11ac töötab ainult 5 GHz sagedustel, erinevalt 802.11n-st, mis töötas lisaks ka 2,4 GHz sagedustel. See välistab paljud kõrvalised segajad, nagu mikrolaineahjud ja Bluetooth-seadmed. 2,4 GHz sagedusi kasutab ka väga palju vananenud tehnoloogiaid, näiteks IEEE 802.11b ja IEEE 802.11g võrgud. 5 GHz võrgud on aga vähem kasutatud ja seega segajaid vähem.

Kui 802.11n kasutas kuni 40 MHz ribalaiust, siis 802.11ac kasutab 80 MHz ribalaiust, mis suurendab kiirust 2,16 korda. 160 MHz ribalaius suurendab kiirust veel umbes kaks korda. Sellised ribalaiused saavutatakse kanalite liitmisel. Kaks kõrvuti asetsevat 20 MHz kanalit moodustavad 40 MHz kanali ja kaks kõrvuti asuvat 40 MHz kanalit 80 MHz kanali. Samal põhimõttel saadakse ka 160 MHz ribalaius. Selline kanalite liitmine suurendab kiirust üle kahe korra, kuna saab pärast ühendamist kasutada ka kanalite vahelisi sagedusi.

802.11ac-l on samaaegsed andmevood piiratud kaheksaga. Andmekiirus on aga otseselt sõltuv samaaegsete andmevoogude arvust. Seega maksimaalsete andmevoogude arvu kahekordistamine tõstab kiirust kaks korda. Iga andmevoog vajab aga oma saatjat ja vastuvõtjat. Kuna iga vastuvõtja vajab energiat, siis jäävad arvatavasti mobiilsete seadmete vastuvõtjate arv alla kolme. Lisaks kasutab 802.11ac 256QAM tehnoloogiat, mis kasvatab 802.11n-i 64QAMga võrreldes kiirust 1,33 korda. 256QAM on aga mürast rohkem sõltuv, seega parandab ta kiirust rohkem lühikestel vahemaadel. Kõigi nende muutuste tulemusel on minimaalne kiiruse kasv kõige nõrgematel seadmetel 4,4 korda.

802.11ac kasutab ka MU-MIMOt erinevalt 802.11n, mis kasutas SU-MIMOt (Single-User). See tähendab, et 802.11n suutis küll saata korraga mitut erinevat andmevoogu, aga ainult ühele kasutajale korraga. See tähendab, et ainult ühel seadmel oli korraga võrk. 802.11ac suudab aga saata mitut andmevoogu korraga erinevatele kasutajatele. Selle tulemusel võib kasutajate kiirus kasvada kuni kolm korda.

Iga Wi-Fi-seade, millel on mitu antenni, saab teha beamforming'ut ehk raadiosignaali suunamist. 802.11ac lisab aga sounding-tehnoloogia. See tehnoloogia annab vastuvõtjale võimaluse aidata saatjal suunata oma saadetavat energiat vastuvõtja poole, et vähem energiat kaduma läheks.[2]

802.11ac ja 802.11n tehnoloogia võrdlus
Tehnoloogia IEEE 802.11ac IEEE 802.11n
Sagedused 5,0 GHz 2,4 GHz ja 5,0 GHz
Ribalaiused 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz ja 160 MHz 20 MHz ja 40 MHz
Samaaegsed andmevood Kuni 8 Kuni 4
QAM 256 64

Kiirused[muuda | muuda lähteteksti]

Juhtmevaba kiirus sõltub kolmest tegurist: ribalaius, andmetihedus ja samaaegsete voogude arv. 802.11ac arendati välja töötamaks uute gigabitiste internetikiirustega, samal ajal pakkudes juhtmetest vabadust. Tema teoreetiline maksimumkiirus on 6,93 Gbit/s. See on 11,5 korda suurem 802.11n teoreetilisest maksimumist 600 Mbit/s. Selline kiiruse kasv on saavutatud kuni 4 korda laiema ribalaiustega ja kaks korda rohkemate samaaegsete andmevoogudega (Spatial Streams), mis on 802.11ac Wi-Fi-ga viidud neljalt kaheksale. 802.11ac praktilised kiirused jäävad 80 MHz ribalaiuse korral vahemikku 300–2400 Mbit/s ja 160 MHz ribalaiuste korral vahemikku 610–4900 Mbit/s. Ühe andmevooga suudetakse saavutada kiiruseid kuni 433 Mbit/s.[2]

Kuna internetti kasutaval seadmel ei ole üldjuhul üle kolme vastuvõtva antenni, mis piirab vastuvõetavate andmevoogude arvu kolmeni, siis praktikas on maksimaalne kiirus 1300 Mbit/s.

Ühenduskiirused
Seade Ribalaius (MHz) Samaaegsete andmevoogude arv Teoreetiline maksimum (Mbit/s) Praktiline kiirus (Mbit/s)
802.11n
Minimaalne 20 1 65 46
Madala taseme seade 20 1 72 51
Keskmise taseme seade 40 2 300 210
Kõrgeima taseme seade 40 3 450 320
Maksimaalne 40 4 600 420
802.11ac 80 MHz
Minimaalne 80 1 293 210
Madala taseme seade 80 1 433 300
Keskmise taseme seade 80 2 867 610
Kõrge taseme seade 80 3 1300 910
Maksimaalne 80 8 3470 2400
802.11ac 160 MHz
Madala taseme seade 160 1 867 610
Keskmise taseme seade 160 2 1730 1200
Kõrge taseme seade 160 3 2600 1800
Väga kõrge taseme seade 160 4 3470 2400
Maksimaalne 160 8 6930 4900

Turvalisus[muuda | muuda lähteteksti]

802.11ac kasutab 802.11n-iga sama turvalisust. On võimalik kasutada WPA/WPA2te või WPA/WPA2 Enterprise'i. Lisaks on võimalik seada WEP.[6]

Seadmed[muuda | muuda lähteteksti]

Ruuterid[muuda | muuda lähteteksti]

802.11ac ruutereid toodavad kõik suuremad tootjad.[5]

Tootja Mudel Tüüp
AirStation AC 1750 DD-WRT AC1750
Apple AirPort Extreme
Asus RT-AC87U AC2400
Asus RT-AC68U AC1900
D-Link DIR-686L AC1750
Linksys E8350[7] AC2400
Linksys WRT1900AC AC1900
Netgear Nighthawk (R7000) AC1900
Trendnet TEW-812DRU AC1750
Trendnet TEW-818DRU AC1900

Mobiiltelefonid[muuda | muuda lähteteksti]

Tootja[8] Mudel[8] Väljalaskeaeg[8]
Amazon Fire Phone Juuli 2014
Apple iPhone 6 September 2014
Apple iPhone 6 Plus September 2014
BlackBerry Passport September 2014
HTC One Märts 2013
HTC One (M8) Märts 2014
LG G2 August 2013
LG G3 Juuni 2014
LG Nexus 5 November 2013
Motorola Moto x August 2013
Motorola Moto X (2014) September 2014
Motorola Nexus 6 November 2014
Nokia Lumia 930 Juuli 2014
Nokia Lumia 1520 November 2013
Nokia Lumia Icon Veebruar 2014
Samsung Galaxy S4 Aprill 2013
Samsung Galaxy S5 Aprill 2014
Samsung Galaxy Note 4 Oktoober 2014
Sony Xperia Z2 Aprill 2014
Sony Xperia Z3 September 2014
Sony Xperia z3 Comapct September 2014
Xiaomi Mi 3 Detsember 2013
Xiaomi Mi 4 August 2014

Täiendav nimekiri

Tahvelarvutid[muuda | muuda lähteteksti]

Tootja Mudel Väljalaskeaeg
Apple[9] Ipad Air 2 24. oktoober 2014
Microsoft[10] Surface Pro 3 20. juuni 2014
Samsung[11] Galaxy Note 10.1 2014 2014

Tagasiühilduvus[muuda | muuda lähteteksti]

IEEE 802.11ac on tagasiühilduv nii IEEE 802.11n kui ka IEEE 802.11a seadmetega. Kõik 802.11ac seadmed peavad toetama kõiki 802.11a ja 802.11n kohustuslikke seadistusi, mille tulemusel 802.11ac seadme kasutamisel ei teki probleeme 802.11a või 802.11n võrku ühinemisel.[2]

Kasutatud lühendid[muuda | muuda lähteteksti]

Lühend Tähendus
BCC Binary Convolutional Coding
BPSK Binaarne faasimodulatsioon, bifaasmodulatsioon

(Binary Phase Shift Key)

CTS Clear to Send
LDPC Hõre paarsuskontrolli kood

(Low Density Parity Check)

MU-MIMO Mitme kasutaja mitu sisendit – mitu väljundit

(Multi User Multiple Input Multiple Output)

QAM Kvadratuur-amplituudmodulatsioon

(Quadrature Amplitude Modulation)

QPSK Kvadratuur-faasimodulatsioon

(Quadrature Phase-shift keying)

RTS Request to Send
STBC Space Time Block Coding

[12][13]

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. Michael Kassner. "Cheat sheet: What you need to know about 802.11ac". Vaadatud 06.12.2014. Inglise.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 "802.11ac: The Fifth Generation of Wi-Fi". Failitüüp: PDF. Vaadatud 06.12.2014. Inglise.
  3. "Official IEEE 802.11 Working Group Project Timelines". Vaadatud 06.12.2014. Inglise.
  4. Vivian Kelly. "New IEEE 802.11ac™ Specification Driven by Evolving Market Need for Higher, Multi-User Throughput in Wireless LANs". Vaadatud 06.12.2014. Inglise.
  5. 5,0 5,1 Dong Ngo. "Best 802.11ac routers of 2014". Vaadatud 07.12.2014. Inglise.
  6. "AirPort Express". Vaadatud 07.12.2014. Eesti.
  7. "Linksys E8350". Vaadatud 07.12.2014. Inglise.
  8. 8,0 8,1 8,2 "ac WiFi Phone Finder results". Vaadatud 06.12.2014. Inglise.
  9. "iPad Air 2". Vaadatud 06.12.2014. Inglise.
  10. "Surface Pro 3". Vaadatud 06.12.2014. Inglise.
  11. "Galagxy Note 10.1 2014 Edition". Vaadatud 06.12.2014. Inglise.
  12. "A brief technology introduction on the 802.11ac amendment to the 802.11-2007 standard". Failitüüp: PDF. Vaadatud 07.12.2014. Inglise.
  13. "e-Teatmik". Vaadatud 20.12.2014. Eesti.

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]