IEEE 802.11ac

IEEE 802.11ac — стандарт IEEE 802.11 бездротових локальних мереж Wi-Fi.

Покоління Wi-Fi

Назва покоління	Стандарт IEEE	Прийнятий	Максимальна швидкість з'єднання (Мбіт/c)	Смуги радіочастот (ГГц)
Wi-Fi 8	802.11bn	(2028)	≤ 100000	2.4, 5, 6, 7, 42.5, 71
Wi-Fi 7	802.11be	(2024)	≤ 46120	2.4, 5, 6
Wi-Fi 6E	802.11ax	2020	≤ 9608[1]	6[2]
Wi-Fi 6		2019		2.4, 5
Wi-Fi 5	802.11ac	2014	≤ 6933	5[3]
Wi-Fi 4	802.11n[en]	2008	≤ 600	2.4, 5
(Wi-Fi 3)*	802.11g	2003	≤ 54	2.4
(Wi-Fi 2)*	802.11a[en]	1999	≤ 54	5
(Wi-Fi 1)*	802.11b	1999	≤ 11	2.4
(Wi-Fi 0)*	802.11[en]	1997	≤ 2	2.4
* Назви Wi-Fi 0, 1, 2, 3 є широковживаними, однак неофіційні[4][5][6]

Отримав назву Wi-Fi 5^[7]. В 2019—2020 роках заміщено наступним стандартом IEEE 802.11ax. Пристрої з 802.11ac зазвичай також реалізують стандарт 802.11n^[en] в діапазоні 2.4 ГГц.

Перелік переваг над IEEE 802.11n

• Робота бездротовогу трафіку відбувається у діапазоні частот 5ГГЦ
• Збільшення швидкості та потужності бездротової мережі передачі даних
• Збільшення ширини каналів
• Збільшення числа просторових потоків
• Використання нової і більш ефективної модуляції сигналу
• Використання технології багатокористувацького MIMO (Multi-User MIMO)
• Підтримка технології формування спрямованого сигналу Beamforming

Використання діапазону частот 5ГГЦ

Стандарт IEEE 802.11ас використовує тільки діапазон частот 5ГГЦ. Використання цього діапазону забезпечує вільний радіоефір, що призводить до підвищення стабільності і швидкості інтернет зв'язку.

Значне збільшення швидкості передачі даних

Це перший стандарт IEEE масового застосування, який підтримує гігабітні швидкості.

Стандарт IEEE 802.11ас заявляє, що максимально допустима швидкість підключення це 7 Гбіт/с. На даний момент немає пристроїв, які б підтримували такі швидкості. Проте, зараз можна дуже легко знайти пристрої зі швидкістю передачі даних до 1,3 Гбіт/с.

Добитися такої швидкості вдалося за рахунок збільшення ширини каналу до 80 МГц, збільшення кількості просторових потоків і підтримки модуляції 256-QAM.

Збільшення ширини каналу

У стандарті IEEE 802.11ас збільшили ширину бездротового каналу до 80 МГц, опціонально цю ширину можна збільшити до 160 МГц.

В порівнянні з стандартом IEEE 802.11n, де ширина каналу 40 МГц. Збільшення ширини каналу у двоє, призводить до збільшення швидкості і поліпшення пропускної здатності.

Збільшення числа просторових потоків

В стандарті IEEE 802.11ас збільшили кількість просторових потоків до 8. Для порівняння у IEEE 802.11n їх було 4. Технологія MIMO забезпечує одночасний прийом і передачу декількох потоків даних через декілька антен. Чим більше просторових потоків, тим більше потрібно антен для їх передачі і прийому. Чим більше пристрій використовує антен для одночасної передачі і прийому даних, тим більша буде максимальна швидкість передачі даних.

Підтримка нової модуляції високої щільності 256-QAM

Застосування в стандарті 802.11ас нової і більш продуктивної системи модуляції сигналу 256-QAM забезпечує приріст пропускної здатності.

Модуляція 256-QAM в порівнянні з 64-QAM (в стандарті 802.11n) збільшив швидкість передачі даних приблизно на 25%.

Знаючи ширину каналу, кількість просторових потоків і тип модуляції, можна взнати максимально можливу теоретичну швидкість передачі даних.

Нижче приведена таблиця швидкостей передачі даних стандарту 802.11ас.

MCS index	Spatial Streams	Modulation type	Coding rate	Data rate (in Mbit/s)
				20 MHz channels		40 MHz channels		80 MHz channels		160 MHz channels
				800 ns	400 ns GL	800 ns GL	400 ns GL	800 ns GL	400 ns GL	800 ns GL	400 ns GL
0	1	BPSK	1/2	6.5	7.2	13.5	15	29.3	32.5	58.5	65
1	1	QPSK	1/2	13	14.4	27	30	58.5	65	117	130
2	1	QPSK	3/4	19.5	21.7	40.5	45	87.8	97.5	175.5	195
3	1	16-QAM	1/2	26	28.9	54	60	117	130	234	260
4	1	16-QAM	3/4	39	43.3	81	90	175.5	195	351	390
5	1	64-QAM	2/3	52	57.8	108	120	234	260	468	520
6	1	64-QAM	3/4	58.5	65	121.5	135	263.3	292.5	526.5	585
7	1	64-QAM	5/6	65	72.2	135	150	292.5	325	585	650
8	1	256-QAM	3/4	78	86.7	162	180	351	390	702	780
9	1	256-QAM	5/6	N/A	N/A	180	200	390	433.3	780	866.7
0	2	BPSK	1/2	13	14.4	27	30	58.5	65	117	130
1	2	QPSK	1/2	26	28.9	54	60	117	130	234	260
2	2	QPSK	3/4	39	57.8	108	90	175.5	195	351	390
3	2	16-QAM	1/2	52	57.8	108	120	234	260	468	520
4	2	16-QAM	3/4	78	86.7	162	180	351	390	702	780
5	2	64-QAM	2/3	104	115.6	216	240	468	520	936	1040
6	2	64-QAM	3/4	117	130.3	243	270	526.5	585	1053	1170
7	2	64-QAM	5/6	130	144.4	270	300	585	650	1170	1300
8	2	256-QAM	3/4	156	173.3	324	360	702	780	1404	1560
9	2	256-QAM	5/6	N/A	N/A	360	400	780	866.7	1560	1733.4
0	3	BPSK	1/2	19.5	21.7	40.5	45	87.8	97.5	175.5	195
1	3	QPSK	1/2	39	43.3	81	90	175.5	195	351	390
2	3	QPSK	3/4	58.5	65	121.5	135	263.3	292.5	526.5	585
3	3	16-QAM	1/2	78	86.7	162	180	351	390	702	780
4	3	16-QAM	3/4	117	130	243	270	526.5	585	1053	1170
5	3	64-QAM	2/3	156	173.3	324	360	702	780	1404	1560
6	3	64-QAM	3/4	175.5	195	364.5	405	N/A	N/A	1579.5	1755
7	3	64-QAM	5/6	195	216.7	405	450	877.5	975	1755	1950
8	3	256-QAM	3/4	234	260	486	540	1053	1170	2106	2340
9	3	256-QAM	5/6	260	288.9	540	600	1170	1300	2340	2600
0	4	BPSK	1/2	26	28.8	54	60	117.2	130	234	260
1	4	QPSK	1/2	52	57.6	108	120	234	260	468	520
2	4	QPSK	3/4	78	86.8	162	180	351.2	390	702	780
3	4	16-QAM	1/2	104	115.6	216	240	468	520	936	1040
4	4	16-QAM	3/4	156	173.2	324	360	702	780	1404	1560
5	4	64-QAM	2/3	208	231.2	432	480	936	1040	1872	2080
6	4	64-QAM	3/4	234	260	486	540	1053.2	1170	2106	2340
7	4	64-QAM	5/6	260	288.8	540	600	1170	1300	2340	2600
8	4	256-QAM	3/4	312	346.8	648	720	1404	1560	2808	3120
9	4	256-QAM	5/6	N/A	N/A	720	800	1560	1733.2	3120	3466.8

Підтримка технології MU-MIMO

Технологія MIMO, яка реалізована в стандарті ІЕЕЕ 802.11n, забезпечує одночасну роботу передачі та прийому даних між пристроями мережі. Але в конкретний момент часу тільки один пристрій може отримувати і відправляти дані, коли інші чекають своєї черги. В стандарті ІЕЕЕ 802.11ас цю ситуацію значно покращили. В рамках цього стандарту була реалізована технологія MU-MIMO. MU-MIMO створює багатопоточний канал передачі, при використанні якого інші пристрої не чекають своєї черги.

Низьке енергоспоживання

Чіпи на стандарті ІЕЕЕ 802.11ас споживають менше енергії при передачі даних.

Підтримка технології формування спрямованого сигналу Beamforming

В стандарті ІЕЕЕ 802.11ас опціонально була реалізована можливість підтримки технології формування спрямованого сигналу Beamforming. Дана технологія вирішує проблему пониження потужності сигналу, викликана відбиттям сигналу від стін і перешкод.

Примітки

1. MCS table (updated with 80211ax data rates). semfionetworks.com. 11 квітня 2019. Процитовано 18 квітня 2023.(англ.)
2. Wi-Fi 6E визначає роботу лише в діапазоні 6 ГГц. Робота в діапазонах 5 і 2.4 ГГц визначається в Wi-Fi 6.
3. 802.11ac визначає роботу лише в діапазоні 5 ГГц. Робота в діапазоні 2.4 ГГц визначається в 802.11n.
4. Kastrenakes, Jacob (3 жовтня 2018). Wi-Fi Now Has Version Numbers, and Wi-Fi 6 Comes Out Next Year. theverge.com. Процитовано 18 квітня 2023.(англ.)
5. Wi-Fi Generation Numbering. electronics-notes.com. Процитовано 18 квітня 2023.(англ.)
6. Phillips, Gavin (13 September 2022). The Most Common Wi-Fi Standards and Types, Explained. makeuseof.com. Процитовано 18 квітня 2023.(англ.)
7. Wi-Fi Alliance® introduces Wi-Fi 6 | Wi-Fi Alliance. www.wi-fi.org (англ.). Архів оригіналу за 3 квітня 2019. Процитовано 3 жовтня 2018.

Посилання

• A brief technology introduction on the 802.11ac amendment to the 802.11-2007 standard^{[недоступне посилання з лютого 2019]} (англ.)
• A list of 802.11ac devices (англ.)
• The Not So Definitive Guide to Beamforming [Архівовано 13 березня 2016 у Wayback Machine.] (англ.)
• Understanding IEEE 802.11ac Wi-Fi Standard and Preparing the Enterprise WLAN (англ.)
• MIMO 802.11ac Test Architectures [Архівовано 28 січня 2013 у Wayback Machine.] (англ.)