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 ja kasutab ribalaiusi 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz ja 160 MHz. Standard töötati välja aastatel 2011–2013 ja võeti vastu 2014. aasta jaanuaris. Esimest korda tutvustati seda 2012. aastal. 802.11ac kutsutakse ka viienda põlvkonna või 5G Wi-Fi-ks.

Tehnoloogia
{|class="wikitable"
|-
! 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 indicationiga || 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 beamformingut 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.

 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
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.

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

Seadmed
Ruuterid
802.11ac ruutereid toodavad kõik suuremad tootjad.

 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  AC2400 Linksys  WRT1900AC  AC1900 Netgear  Nighthawk (R7000)  AC1900 Trendnet  TEW-812DRU  AC1750 Trendnet  TEW-818DRU  AC1900

Mobiiltelefonid
pisi|Apple iPhone 6
 Tootja  Mudel Väljalaskeaeg 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
 Tootja  Mudel  Väljalaskeaeg Apple  Ipad Air 2  24. oktoober 2014 Microsoft  Surface Pro 3  20. juuni 2014 Samsung  Galaxy Note 10.1 2014  2014

Tagasiühilduvus
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.

Kasutatud lühendid
 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
 Traadita võrk
 IEEE 802.11
 IEEE 802.11ad
 Elektri- ja Elektroonikainseneride Instituut

Viited

Välislingid
 A brief technology introduction on the 802.11ac amendment to the 802.11-2007 standard
 Understanding IEEE 802.11ac Wi-Fi Standard and Preparing the Enterprise WLAN
 802.11ac: The Fifth Generation of Wi-Fi

Kategooria:IEEE 802