被業(yè)界認為是第五代WiFi的802.11ac正在呼之欲出，它與之前的WiFi標準制式有哪些方面的不同，為什么會(huì )被業(yè)界如此看好，讓我們先來(lái)了解一下WiFi和WLAN的歷史。
無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）推行之初被普遍認可的兩個(gè)國際標準是IEEE802.11a和802.11b。最初設計這些標準的目的是為滿(mǎn)足便攜式電腦在家和辦公室環(huán)境中可隨意移動(dòng)的要求。隨后，在一些機場(chǎng)、酒店、咖啡屋和購物廣場(chǎng)也開(kāi)始允許通過(guò)無(wú)線(xiàn)接入（商業(yè)命名為Wi-Fi），隨時(shí)隨地上網(wǎng)、查詢(xún)電子郵件等，擴展了無(wú)線(xiàn)寬帶的功能。雖然無(wú)線(xiàn)寬帶連接的數據速度曾經(jīng)很有限，例如，802.11a在5 GHz頻段可提供的最高速率是54 Mbps，而 802.11b在2.4 GHz只有11 Mbps，但這兩個(gè)頻段都是免費的，即不需要授權的。為了盡量減少來(lái)自其它同頻設備的干擾，這兩個(gè)標準都采用了擴頻傳輸技術(shù)和比較復雜的編碼技術(shù)。2003年， IEEE（美國電氣及電子工程師學(xué)會(huì )）頒布了802.11g，依舊工作在2.4 GHz頻段，但是數據速率可以達到54 Mbps。與此同時(shí)，一種新的應用模式即在家庭和小型辦公室里可連接多個(gè)設備并在設備間進(jìn)行數據共享，對無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的數據傳輸速率提出更高要求，從而使得一個(gè)新的研究項目應運而生，這就是于2009公布的802.11n的由來(lái)。為了使單信道的數據速率最高可以超過(guò)100 Mbps，在802.11n標準中引入的MIMO （即多輸入-多輸出，或空間數據流）技術(shù)，利用物理上完全分離的最多4個(gè)發(fā)射和4個(gè)接收天線(xiàn)，對不同數據進(jìn)行不同的調制/解調，來(lái)達到傳輸較高的數據容量的目的。
在表1中例舉出了當前一些比較超前的應用模式，這些模式需要更高的數據傳輸量來(lái)支持“無(wú)線(xiàn)辦公”的要求。
表1：新型WLAN應用模式
由于這兩個(gè)標準分別基于5GHz 和60 GHz，將會(huì )體現在物理層的屬性完全不同，所以，本片文章主要是針對802.11ac進(jìn)行介紹。
802.11ac與802.11n的技術(shù)區別
802.11ac的物理層是對802.11n標準的延續，而且要滿(mǎn)足后向兼容。下面我們來(lái)著(zhù)重探討一下在802.11ac上的變化。表2列出802.11n的物理層的主要特點(diǎn)，表3則列出了在802.11ac上主要擴展的方面。理論上說(shuō)802.11n在使用了40MHz帶寬和4個(gè)空間流可以達到最高600 Mbps的數據速率，盡管目前很多無(wú)線(xiàn)設備只能支持2路空間流。對于802.11ac來(lái)說(shuō)，理論上使用160 MHz帶寬，8個(gè)空間流，MCS9編碼，256QAM調制，最高速率能達到6.93 Gbps。而真正可以使用的數據速率大概是1.56 Gbps。
表2：IEEE802.11n 主要特性
802.11ac對于20和40 MHz帶寬的定義與802.11n是一致，即子載波和導頻數和它們的位置都不變，這也是這兩種標準相兼容所必須的條件。對于802.11ac標準中新的內容，不管是80MHz，160MHz還是80+80 MHz，與80 MHz有著(zhù)同樣的定義方法，只不過(guò)后兩者考慮是的是2個(gè)80 MHz信道的載波分配。
從幀結構上看，802.11ac的系統能夠探測接入設備的幀結構里所包含的前導碼(preample)和導頻信號 （pilot），來(lái)區分接入設備使用的是何種標準，并自適應，這就是后向兼容。802.11n和802.11ac的幀結構如下圖 （圖2）。
從這兩個(gè)幀結構里可以看到，最前面的3個(gè)部分：短碼部分(short training field-STF),長(cháng)碼部分(long training field-LTF)和信號部分(signal field-SIG) 是用來(lái)兼容現有標準的（即802.11a/b/g/n），也就是它們都有一個(gè)開(kāi)頭字母L，代表的Legacy的含義。第四個(gè)部份VHT-SIG-A第一個(gè)碼字是BPSK調制信號，而第二個(gè)碼字則旋轉了90°，為QBPSK，用來(lái)區分HT 和VHT模式。在802.11ac中的VHT-STF用來(lái)改善在MIMO傳輸中的自動(dòng)增益控制。緊跟在VHT-STF后面的是VHT-LTF，即長(cháng)訓練序列，它為接收機提供了在發(fā)射天線(xiàn)和接收天線(xiàn)之間進(jìn)行MIMO預估信道測算的比特。根據空分碼流的總數可以分為1,2,4,6 或者8 個(gè)VHT-LTF。在802.11ac中，1， 2 或者4個(gè)VHT-LTF進(jìn)行直接映射，又增加了6或者8個(gè)VHT-LTF用于最大8 個(gè)空分碼流的應用。VHT-SIG-B描述了所要傳輸的數據長(cháng)度、調制方式和編碼方式(即MCS)是單個(gè)用戶(hù)還是多用戶(hù)的模式。
802.11ac的測試需要
表4中列舉了802.11ac標準規范中對發(fā)射機和接收機的測試要求，這些要求跟802.11n很類(lèi)似，并增加了一些針對802.11ac的新的測試項目和規范。這些規范目前還在不斷地完善過(guò)程中，要了解最新的802.11ac的規范，請訪(fǎng)問(wèn)IEEE 的網(wǎng)站www.ieee802.org， 針對發(fā)射機的測試規范請參見(jiàn)章節22.3.19， 針對接收機的規范可參見(jiàn)章節22.3.20. 除此之外，還要考慮通過(guò)產(chǎn)品設計的功能測試和性能測試，以保證產(chǎn)品的性能和互通性等。
表4：802.11ac的發(fā)射機和接收機的測試要求
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