IEEE 802.11ac
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 |
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 |
Vaata ka
[muuda | muuda lähteteksti]Viited
[muuda | muuda lähteteksti]- ↑ Michael Kassner. "Cheat sheet: What you need to know about 802.11ac" (inglise). Vaadatud 06.12.2014.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 "802.11ac: The Fifth Generation of Wi-Fi" (PDF) (inglise). Vaadatud 06.12.2014.
- ↑ "Official IEEE 802.11 Working Group Project Timelines" (inglise). Vaadatud 06.12.2014.
- ↑ Vivian Kelly. "New IEEE 802.11ac™ Specification Driven by Evolving Market Need for Higher, Multi-User Throughput in Wireless LANs" (inglise). Originaali arhiivikoopia seisuga 12.01.2014. Vaadatud 06.12.2014.
- ↑ 5,0 5,1 Dong Ngo. "Best 802.11ac routers of 2014" (inglise). Vaadatud 07.12.2014.
- ↑ "AirPort Express". Vaadatud 07.12.2014.
- ↑ "Linksys E8350" (inglise). Originaali arhiivikoopia seisuga 20.12.2014. Vaadatud 07.12.2014.
- ↑ 8,0 8,1 8,2 "ac WiFi Phone Finder results" (inglise). Vaadatud 06.12.2014.
- ↑ "iPad Air 2" (inglise). Vaadatud 06.12.2014.
- ↑ "Surface Pro 3" (inglise). Originaali arhiivikoopia seisuga 9.12.2014. Vaadatud 06.12.2014.
- ↑ "Galagxy Note 10.1 2014 Edition" (inglise). Vaadatud 06.12.2014.
- ↑ "A brief technology introduction on the 802.11ac amendment to the 802.11-2007 standard" (PDF) (inglise). Vaadatud 07.12.2014.
- ↑ "e-Teatmik". Originaali arhiivikoopia seisuga 23.12.2011. Vaadatud 20.12.2014.