W ciągu najbliższych 2–3 lat sieci bezprzewodowe 802.11ac zaczną dominować na rynku, a jednocześnie pojawi się ogromna liczba urządzeń klienckich z tego typu wbudowanymi interfejsami. Dlatego zdaniem analityków nie ma odwrotu od implementacji w firmach środowiska opartego na tym nowym standardzie.

Specyfikacja 802.11ac definiuje zestaw rozszerzeń warstwy fizycznej, które pozwalają na zwiększenie szybkości transmisji danych w paśmie 5 GHz w porównaniu z najpopularniejszym obecnie standardem 802.11n. Wstępna wersja nowego standardu pojawiła się już kilka lat temu, ale ostateczna specyfikacja została zatwierdzona dopiero w styczniu 2014 roku.

Standard 802.11ac rozszerza funkcjonalność mechanizmów znanych w wersji 802.11n, ale wprowadza też zupełnie nowe. Będą one wprowadzane do urządzeń w trzech etapach.

Obecnie na rynku pojawia się coraz więcej urządzeń 802.11ac, ale takich, które zrealizują pełną wersję specyfikacji należy oczekiwać dopiero w 2015 lub 2016 roku.

Pierwsza generacja urządzeń

W pierwszej fazie rozwoju standardu (Wave 1) dostępne już są produkty 802.11ac, certyfikowane przez Wi-Fi Alliance. W ramach tego etapu standard 802.11ac uzyskał możliwość wykorzystania kanałów o szerokości 80 MHz (802.11n pozwala na używanie kanałów o maksymalnej szerokości 40 MHz). W systemach 802.11ac jest też możliwość wykorzystania do trzech strumieni przestrzennych, co pozwoliło uzyskać maksymalną przepustowość na poziomie około 1 Gb/s.

W niektórych dostępnych już produktach zaimplementowano też opcję formowania wiązki (beamforming). Pozwala ona kierować strumienie kierunkowo od punktu dostępowego do klienta bezprzewodowego.

W nowym standardzie wprowadzono też modulację 256-QAM (w 802.11n stosuje się maksymalnie 64-QAM).

Nowa technologia modulacji ma kilka istotnych właściwości. Praca z 256-QAM jest możliwa najczęściej w przypadku zapewnienia bezpośredniej linii widoczności LoS (Line of Sight) oraz niewielkiej odległości od punktu dostępowego. W przypadku braku spełnienia tych warunków urządzenia przełączają się do pracy z modulacją 64-QAM. 256-QAM wymaga także dobrej kondycji środowiska RF oraz wysokiej wartości parametru SNR (Signal-to-Noise Ratio). Standard 802.11n w celu zapewnienia maksymalnych parametrów pracy wymaga SNR na poziomie 55 dBm (w 802.11ac jest to 65 dBm).

Kolejne fazy rozwoju standardu

Faza druga (Wave 2) wprowadza dodatkowe rozszerzenia technologii. Podstawą jest wprowadzenie czterech strumieni przestrzennych, co oznacza dodanie czterech anten zarówno po stronie punktu dostępowego, jak i klienta. Funkcją powszechnie dostępną w fazie drugiej powinien być także rozbudowany mechanizm formowania wiązki. Dodatkowo zostaje wprowadzony kanał o szerokości 160 MHz, a więc podwojona zostaje maksymalna szerokość kanału dostępnego w fazie pierwszej.

Prawdopodobnie w fazie drugiej pojawi się także w produktach komercyjnych mechanizm MU-MIMO (multi-user MIMO). MU-MIMO pozwoli jednocześnie nadawać do wielu klientów z wykorzystaniem wielu procesów formowania wiązki. Dzięki temu punkt dostępowy będzie mógł realizować transmisję przykładowo z wykorzystaniem jednego strumienia do prostego urządzenia typu telefon, natomiast do komputera z kartą 802.11ac z wykorzystaniem 4 strumieni.

MU-MIMO nie zostało jednak wdrożone do tej pory w produkcyjnych urządzeniach z powodu trudności technicznych. Urządzenia fazy drugiej powinny pojawić się na rynku w bieżącym lub przyszłym roku. Warto zaznaczyć, że migracja z fazy pierwszej do drugiej będzie wymagała wymiany sprzętu, nie wystarczy aktualizacja oprogramowania.

Obecnie trudno jeszcze przewidzieć termin pojawienia się trzeciej (Wave 3) generacji urządzeń 802.11ac, które będą wykorzystywały nawet do ośmiu strumieni transmisji oraz wszystkie wcześniej przedstawione funkcje działające z maksymalnymi parametrami. Prawdopodobnie będzie to jednak już 2016 rok.

Skąd bierze się gigabitowa przepustowość

Technologia 802.11ac pozwala uzyskiwać znacznie większe szybkości transmisji, niż w 802.11n. Już samo poszerzenie kanału z 40 do 80 MHz zwiększa szybkość dwukrotnie, natomiast 160 MHz – nawet czterokrotnie. Cztery strumienie przestrzenne w stosunku do trzech obecnych w 802.11n umożliwią zwiększenie prędkości o 1/3, a warto pamiętać o możliwej implementacji ośmiu strumieni. Podobnie rzecz wygląda z modulacją: 256-QAM w stosunku do 64-QAM. Pozwala to zwiększyć szybkość przesyłania danych na krótkich dystansach, gdzie interferencje są niewielkie, o 1/3.

Warto zaznaczyć, że 802.11ac wykorzystuje znane ze standardu 802.11n techniki agregacji, określane nazwą A-MSDU oraz A-MPDU.

Trudno aktualnie przewidzieć o ile zwiększy się szybkość połączenia w związku z wprowadzeniem technologii MU-MIMO.

W podstawowym wariancie technologia przepustowość 802.11ac powinna być 2,5 razy większa od 802.11n. W trzeciej generacji urządzeń może to być nawet 15 razy szybciej. Zwiększenie szybkości połączenia wymaga jednak korzystania wyłącznie z częstotliwości 5 GHz. W wypadku 802.11n stosuje się pasma zarówno 5, jak i 2,4 GHz. Przyczyną ograniczeń w zakresie obsługiwanych częstotliwości jest większa szerokość kanału, niedostępna przy pracy z częstotliwością 2,4 GHz.

Większa przepustowość ma jednak swoją cenę. Zasięg komunikacji w standardzie 802.11ac jest ograniczony do niewielkich dystansów. Oznacza to, że implementacja wysoko dostępnej sieci będzie wymagała gęstszego niż dotąd rozmieszczenia punktów dostępowych.

Podziel się na:
  • Facebook
  • Google Bookmarks
  • LinkedIn