Spickzettel: Was Sie über 802.11ac wissen müssen

UPDATE 06-26-2013: Siehe unten für zusätzliche Ergebnisse der Übertragungstests

Wi-Fi-Junkies, Menschen, die von Streaming-Inhalten abhängig sind, und Hasser von Ethernet-Kabeln sind begeistert. In der Stadt gibt es ein neues Wi-Fi-Protokoll, und die Anbieter beginnen, Produkte, die auf dem neuen Standard basieren, auf den Markt zu bringen. Es scheint ein guter Zeitpunkt zu sein, um 802.11ac zu treffen und zu sehen, worum es bei all der Aufregung geht.

Was ist 802.11ac?

802.11ac ist ein brandneuer, in Kürze ratifizierter Standard für drahtlose Netzwerke nach dem IEEE 802.11-Protokoll. 802.11ac ist das neueste in einer langen Reihe von Protokollen, die 1999 gestartet wurden:

  • 802.11b bietet bis zu 11 Mb / s pro Funk im 2, 4-GHz-Spektrum. (1999)
  • 802.11a bietet bis zu 54 Mbit / s pro Funk im 5-GHz-Spektrum. (1999)
  • 802.11g bietet bis zu 54 Mbit / s pro Funk im 2, 4-GHz-Spektrum (2003).
  • 802.11n bietet bis zu 600 Mbit / s pro Funk im 2, 4-GHz- und 5, 0-GHz-Spektrum. (2009)
  • 802.11ac bietet bis zu 1000 Mbit / s (Mehrstation) oder 500 Mbit / s (Einzelstation) im 5, 0-GHz-Spektrum. (2013?)

802.11ac ist ein bedeutender Sprung in Bezug auf Technologie und Datentragfähigkeit. Die folgende Folie vergleicht die Spezifikationen der 802.11n-Spezifikationen (aktuelles Protokoll) mit den vorgeschlagenen Spezifikationen für 802.11ac.

(Folie mit freundlicher Genehmigung von Meru Networks)

Was ist neu und verbessert mit 802.11ac?

Für diejenigen, die tiefer in das Innenleben von 802.11ac eintauchen möchten, sollte dieses Cisco Whitepaper Sie zufriedenstellen. Für diejenigen, die nicht so geneigt sind, hier eine kurze Beschreibung jeder wesentlichen Verbesserung.

Kanäle mit größerer Bandbreite : Bandbreitenkanäle sind ein wesentlicher Bestandteil der Spread-Spectrum-Technologie. Größere Kanalgrößen sind vorteilhaft, da sie die Geschwindigkeit erhöhen, mit der Daten zwischen zwei Geräten übertragen werden. 802.11n unterstützt 20-MHz- und 40-MHz-Kanäle. 802.11ac unterstützt 20-MHz-Kanäle, 40-MHz-Kanäle und 80-MHz-Kanäle und unterstützt optional 160-MHz-Kanäle.

(Folie mit freundlicher Genehmigung von Cisco)

Mehr räumliche Streams : Spatial Streaming ist die Magie der MIMO-Technologie, mit der mehrere Signale gleichzeitig von einem Gerät mit unterschiedlichen Antennen übertragen werden können. 802.11n kann bis zu vier Streams verarbeiten, wobei 802.11ac die Anzahl von bis zu acht Streams erhöht.

(Folie mit freundlicher Genehmigung von Aruba)

MU-MIMO : Mit MIMO für mehrere Benutzer kann ein einzelnes 802.11ac-Gerät unabhängige Datenströme gleichzeitig an mehrere verschiedene Stationen übertragen.

(Folie mit freundlicher Genehmigung von Aruba)

Beamforming : Beamforming ist jetzt Standard. Dank der Nanotechnologie können die Antennen und Steuerschaltungen das übertragene HF-Signal nur dort fokussieren, wo es benötigt wird, im Gegensatz zu den omnidirektionalen Antennen, an die Menschen gewöhnt sind.

(Folie mit freundlicher Genehmigung von Altera.)

Was ist zu mögen?

Es ist vier Jahre her, seit 802.11n ratifiziert wurde; Nach besten Schätzungen wird 802.11ac bis Ende 2013 ratifiziert. Erwartete Verbesserungen sind: bessere Software, bessere Radios, bessere Antennentechnologie und bessere Verpackung.

Die Verbesserung, die alle aufgeladen hat, ist die ungeheure Steigerung des Datendurchsatzes. Theoretisch wird Wi-Fi mit Gigabit-Kabelverbindungen gleichgesetzt. Selbst wenn dies nicht der Fall ist, liegt der getestete Durchsatz sprunghaft über dem, was 802.11b 1999 aufbringen konnte.

Eine weitere Verbesserung, die von Interesse sein sollte, ist Multi-User MIMO. Vor MU-MIMO konnten 802.11-Funkgeräte jeweils nur mit einem Client kommunizieren. Mit MU-MIMO können zwei oder mehr Konversationen gleichzeitig stattfinden, wodurch die Latenz verringert wird.

Was sagen Experten zu 802.11ac?

Es wird viel geraten, wie die Leistung von vorab ratifizierten 802.11ac-Geräten funktioniert. Ich rate nicht gern, also kontaktierte ich Steve Leytus, meinen Wi-Fi-Typ, der auch Nuts about Nets besitzt, und fragte ihn, was er denke:

In Bezug auf 802.11ac testen wir drahtlose Spielekonsolen für ein großes Unternehmen in der Region Seattle. Wir testen die Leistung mit 20-, 40- und 80-MHz-Kanälen. Während der Tests streamen wir Videodaten und überwachen die Rate des Paketverlusts bei Vorhandensein von HF-Interferenzen oder 802.11-Überlastung.

Der Hauptvorteil von 802.11ac ist die Unterstützung des 80 MHz breiten Kanals. Und ohne Frage kann der breitere Kanal mehr Daten streamen. Aber wie bei allem gibt es Kompromisse.

Ich fragte Steve, was die Kompromisse seien:
  • Ich glaube nicht, dass Sie 802.11ac-Clients als Standardausrüstung für Computer finden. Sie müssen also einen kaufen, ihn über Ethernet mit dem Computer verbinden, den Client konfigurieren und schließlich den Client mit dem Router / Access Point koppeln.
  • Wenn für Ihre Anwendung keine großen Datenmengen gestreamt werden müssen, wird sich die Leistung wahrscheinlich nicht merklich verbessern.
  • Der 80 MHz breite Kanal ist aufgrund seiner größeren Breite anfälliger für HF-Störungen oder Überlastungen durch andere Wi-Fi-Kanäle.
  • Der 80-MHz-Kanal verbraucht vier der verfügbaren Kanäle im 5, 0-GHz-Band. Einige Router implementieren DCS (Dynamic Channel Selection), wobei sie bei Vorhandensein von HF-Interferenzen zu einem besseren Kanal springen. Wenn Sie jedoch 80-MHz-Kanäle verwenden, gibt es nur wenige oder gar keine Auswahlmöglichkeiten für bessere Kanäle.

Ergebnisse der Übertragungstests

UPDATE Steve Leytus konnte sich endlich lange genug von seinen Tests lösen, um Screenshots der drei Kanalbreiten zu machen. Ich habe das nirgendwo anders gesehen, also dachte ich, ich würde seine Erklärung weitergeben und weiterleiten:
Die drei Bilder zeigen eine Iperf-Übertragung von einem Laptop zu einem anderen mit 20 Mbit / s. Beide Laptops sind mit demselben Buffalo 802.11ac-Router verbunden - ein Laptop ist über Ethernet verbunden und der andere ist drahtlos verbunden. Der Übertragungstest wurde dreimal unter Verwendung von Kanalbreiten von 20 MHz, 40 MHz und 80 MHz wiederholt.

Sie können deutlich sehen, wie die Breite der Spektrumspur mit der Kanalbreite zunimmt. Das andere, was möglicherweise nicht so offensichtlich ist, ist der Leistungspegel - mit zunehmender Kanalbreite nimmt der Leistungspegel ab.

Dies wird erwartet, da die Sendeleistung über einen größeren Frequenzbereich verteilt werden muss. Die Implikation ist, dass mit zunehmender Kanalbreite die Entfernung, die das Signal erreichen kann, wahrscheinlich abnimmt.

20 MHz

40 MHz

80 MHz

Was ist mein Anliegen?

Lassen Sie uns zunächst etwas Physik aus dem Weg räumen (mit freundlicher Genehmigung der Dämpfung des Mikrowellensignals und seiner Auswirkungen auf Kommunikationssysteme PDF):

  • Je höher die Frequenz (5, 0 GHz gegenüber 2, 4 GHz) ist, desto größer ist die Bandbreite, die mehr Datentragfähigkeit ermöglicht.
  • Dämpfung ist die Verringerung der Signalstärke während der Übertragung.
  • HF-Signale werden über die Entfernung exponentiell gedämpft.
  • Die Dämpfung ist direkt proportional zur Frequenz.

Mein Anliegen ist es, auf 802.11ac zu fahren, der den Frequenzbereich von 5, 0 GHz verwenden muss, um den angekündigten Durchsatz der Monsterdaten zu erhalten. Das bedeutet, dass Benutzer gemäß der obigen Physik mit einem deutlich kleineren Versorgungsbereich leben müssen, was diejenigen, die mit 2, 4-GHz-Geräten besser vertraut sind, nicht erwarten werden.

Abschließende Gedanken

Ich habe die Foren überprüft und die ersten Reaktionen scheinen gemischt zu sein. Dies kann auf die Empfindlichkeit der Situation und der physischen Umgebung jedes Benutzers hinweisen, wenn man bedenkt, wie gut 802.11ac-Geräte funktionieren. Abgesehen von meinem Anliegen im Versorgungsbereich ist mein einziger anderer Gedanke: Es wird immer einen Engpass geben. Und wenn Sie nicht zu den glücklichen Menschen gehören, die mit Google Fibre verbunden sind, wird es die Internetverbindung sein.

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