802.11ac

802.11ac（共6篇）

802.11ac 篇1

摘要：IEEE 802标准组织制定新标准IEEE 802.11ac无线技术, 包括提高现有无线局域网 (WLAN) 数据吞吐量的标准结构, 使无线网络可以提供有线网络的性能。就这一新标准进行了深入分析, 比较802.11系列标准技术, 展现802.11ac标准的卓越特性, 提出研发802.11ac产品面临的挑战, 并对其带来应用新格局领域进行了展望。

关键词：新标准IEEE802.11ac,卓越特性,新格局

1 IEEE 802.11ac技术

IEEE 802.11ac标准的制定主要是以5GHz频带提供高吞吐量, 带来快速、高质量的数据流, 并为笔记本电脑、手机等提供几乎瞬间完成的的数据同步作业和备份。理论上来讲, 这个规范将实现至少1Gbit/s的多站WLAN吞吐量, 以及至少500Mbit/s的最大单链路吞吐量。通信通道的宽度比802.11n中的通道宽近4倍, 可提供更高的速度。IEEE 802.11ac技术凭借更高的吞吐量和数据传输率, 以及对单链路和多站增强的支持, 将有助于实现一些新的WLAN使用情境, 比如将HD视频同步传输给家中的多个用户、快速同步和备份大型数据文件、无线显示、制造车间自动化等。

2 802.11ac关键特性

新标准802.11ac的超高吞吐量 (very high throughput, VHT) 规范可以实现极高的数据传输速率。在此, 将探讨其物理层中一些主要的技术特性, 以及它如何支持高数据吞吐量。此外, 将特别分析一些不断演进的特性, 比较一下过去的以及未来的Wi-Fi的基本的物理层规范, 见表1。

2.1 5GHz频带

与工作在2.4GHz和5GHz频段不同, 802.11ac仅在5GHz频段工作。802.11ac更宽的信道带宽需求是其限制在5GHz频段的主要驱动因素。由于带宽的增加, 信道规划成为新挑战, 尤其是在拥堵且零散的2.4GHz频段, 这是802.11ac选择5GHz频段的另一个因素。即便在相对广阔的5GHz频段, 制造商仍需为设备提供自动跳频功能, 以便合理利用现有资源并节省频谱。

2.2 使用更高的宽信道带宽

追溯至MIMO技术起源, Shannon-Hartley原理曾被认为是计算一个数字信道的数据吞吐量的主要理论模型。

数据吞吐量=宽带×log2 (1+SNR) (1)

式 (1) 是经典Shannon-Hartley信道吞吐量理论模型。根据这一理论, 通过一个特定信道的数据传输速率仅能通过改变信道带宽或者信噪比来提高。时至今日, Shannon-Hartley理论已经无法计算多个空间流所实现的总数据吞吐量, 但它依然能表明信道带宽与数据传输速率之间的相关性。在一个OFDM系统中, 人们可以很直观地看到, 更高的带宽与更高的数据传输速率之间存在相关性。在802.11ac规范中, 可以很清楚地看到信道带宽与数据子载波数量之间的关系。见表2, 在所有带宽模型中, 子载波的间距是不变的, 只需增加子载波的数量就可增加带宽。

*代表此模式在802.11ac中是可选的。

如表2所列, 可选的160MHz模式远远超过了802.11n所支持的最大带宽 (40MHz) 。目前, 具有160MHz可用频谱的Wi-Fi频带仅能在5GHz频带中实现 (而不是2.4GHz) 。因此, 802.11ac规范仅能用于5GHz ISM频带。

Shannon-Hartley理论可以很合理地估计SISO (单输入单输出) 信道的理论吞吐量, 但我们必须对其进行一些更改, 才能合地的估计MIMO (多输入多输出) 信道的最大吞吐量。在一个具有充足多路径反射的物理信道中, 数据传输速率在理论上的最大提升随着理论空间流的数量的增加而线性增加。

2.3 新的调制和编码方案 (MCS)

802.11ac是消费类电子领域中引入256-QAM调制机制的首个商用的无线标准, 以满足不断增长的数据吞吐量要求。在式 (2) 中, 我们可以看到调制机制的“阶次”与每个符号所代表的比特位数之间的简单关系。

每个符号的比特位数=log2 (调制阶次) (2)

式 (2) 中每个符号的比特位数随着调制机制的复杂性而增加。256-QAM拥有更高的“阶次”, 从而可以实现更高的数据速率。事实上在256-QAM中, 每个符号可以产生8个比特位[log2 (256) =8]。比较802.11ac和 802.11n, 可以看到:对于能够实现256-QAM的环境条件, 与传统的64-QAM机制相比, 可以将数据速率提高33%。

2.4 向下兼容

802.11ac提供与802.11a和802.11n的设备在5GHz频带运作的向后兼容性。这意味着802.11ac支持802.11a和802.11n的技术, 设备互通802.11ac框架结构, 可容802.11a和802.11n设备传输相较802.11ac允许超过801.11n的数据传输率, 但不能与现有的WLAN装置一起操作, 802.11ac的向下兼容性让其成为一项革命性的技术。向下兼容性将可缓和与市场的调适过程, 确保802.11ac装置可用于现有WLAN网络。

2.5 波束成形和多用户多输入输出 (MIMO)

根据802.11n的经验, Wi-Fi装置的制造商使用传送波束成形, 即有能力在特定方向集中射频 (RF) 能量, 以改善到个别站台的传输。802.11ac在此基础上, 并提升诸如单一声测 (single sounding) 与反馈格式。更重要的在于, 802.11ac工作组已建立在802.11n新机制的波束成型上, 允许存取点 (Access Point;AP) 利用相同信道、多个天线、与空间多任务, 同时在不同方向与多个用户通讯。

3 IEEE 802.11ac测试中的挑战和解决方案

802.11ac无线通信标准, 为消费者带来数据传输速率的显著提升, 然而这同时也使得设计和测试这种无线产品充满挑战。产品设计者必须要面对复杂的多通道无线测试, 如8×8 MIMO。此外, 可选的160MHz规范的带宽要求非常高, 工程师们必须随着带宽的不断增加, 确保测量的高质量。最后, 在自动化测量中, 测量的复杂性将随着测量速度的增加而增加。考虑到802.11ac信号的解调需要提高一个数量级的信号处理能力, 802.11ac的测量速度要求也是一个需要关注的问题。

展望未来, 可以看到软件定义的PXI测试设备将处于测试下一代无线通信标准的前沿位置。National Instruments于2012年1月发布了测试802.11ac WLAN芯片组和设备的先行支持, 并于巴塞罗那举办的世界移动通信大会 (MWC) 上展示了最新的802.11ac测试解决方案, 能够支持包括20, 40, 80和80+80 160MHz各种带宽的信号接收 (Rx) 和发送 (Tx) , 并支持高达4×4 MIMO的配置。因此, NI测试解决方案具备足够的灵活性, 除了802.11ac, 同样可以测试802.11a/b/g/n设备。

4结束语

802.11ac具备更高的带宽、更快的传输速度、更加稳定、以及绿色环保节能的优点, 在视频流媒体、数据同步共享和备份方面, 能给数据流传输提供高速高容量的通道。在芯片厂商的积极推动下, 路由器、电脑、TV、手机等相关产品的研发也正在不断加速中。尤其是整合NFC、蓝牙等技术的802.11ac芯片, 更能在移动终端领域得到推广和应用。

参考文献

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802.11ac 篇2

尽管802.11ac正式标准（目前为草案2.0）要到明年才会最终确定，但一般情况下，你仍不用太过担心，因为业界已经达成共识，早期的802.11ac路由器与最终标准版本的硬件将保持兼容。另一个是成本问题：鉴于目前802.11ac网络适配器仍比较罕见（且一般性能也会大打折扣），所以你最好购买两个802.11ac路由器，把其中一个配置成802.11ac网桥模式；或者购买一个路由器和一个专用的802.11ac网桥。这样，你就可以用网桥和路由器建立一条802.11ac超高速无线连接，然后使用以太网线缆把你的终端设备连接至网桥，以确保享受到高速无线体验。

那么，为什么要购买802.11ac路由器呢？如果你打算在一个地方连接最多四个固定客户端（比如智能电视、家庭影院PC、蓝光播放机和A/V接收器），802.11ac网络有望提供胜过市面上其他任何无线网络的性能。我所说的是，近距离下实际吞吐量可达到400～500Mbps，这个速度两倍于最佳的802.11n路由器。

在很远的距离下，大多数5GHz 802.11n路由器力不从心，802.11ac路由器却能提供50 ～100 Mbps的吞吐量——传送高清视频完全绰绰有余。802.11ac路由器还能为现有的设备提供一个并发的802.11n无线网络。

如果你准备大胆使用新标准，不妨看看下面我对截至截稿时市面上有售的6款802.11ac路由器进行的测评。

测试方法

我使用一台主流笔记本电脑运行基准测试，该笔记本电脑配备2.5GHz英特尔酷睿i5-3210M处理器、4GB内存和英特尔迅驰Ultimate-N 6300无线适配器。为了测试每款路由器，我把客户端先后放在总面积为260m2的牧场式住房里外的六个位置。

在第一个位置，客户端与路由器相距仅2.74m，两者在同一房间。随后，我把客户端移到厨房，与路由器相距6.1m，中间隔着一堵墙。接下来的两项测试在家庭影院里面进行，客户端与路由器相距10.67m。家庭影院的结构是，0.6×1.8m的框架和干墙做成的四堵墙套以0.6×1.2m的框架和干墙做成的四堵墙，之间隔着大概0.15m的闭塞空气和纤维玻璃绝缘材料。最后，我在两个室外位置测试了一番，先是在三堵墙和带玻璃窗户的半堵墙围着的外部庭院。然后，我把客户端和网桥移到外面的野餐桌；在这个位置，路由器和客户端相距22.86m，隔着三堵绝缘室内墙和一堵绝缘室外墙。

海联达（aigale）Rule Black Edition（R1 AC）

测试中，我们把目前销售最好的消费级802.11n路由器：华硕RT-N66U Dual-Band Wireless N900作为此次评测参照设备。在海联达R1 AC的测试中，我们使用了与其一同送测的Broadcom 802.11ac Mini PCI-E无线网卡作为客户端适配器，这显然与其他以无线网桥作为客户端连接器的测试性能表现有所区别。鉴于这恰好与该路由器使用相同的Broadcom 802.11ac芯片解决方案，这也许更能代表早期笔记本电脑可能使用的最佳802.11ac组合。

考虑到多数802.11ac网桥或路由器都会采用三根天线的3×3 MIMO无线收发模式，而PCI-E无线网卡多数只会采用2×2的MIMO模式，其理论峰值，也只能达到862.5Mbps，加之天线功率等因素，因而其整体性能表现必然会受到很大局限。

这款双频路由器采用了3×3 MIMO无线收发模式的内置6天线设计，将6根贴片天线对称粘贴在R1 AC蟹壳型塑料外壳的内六侧边顶面（前鼻翼2侧、腰侧2边及尾翼2侧边角），从而达到信号发射的最大效率。它可以同时在2.4GHz频段上运行450Mbps 802.11n网络、并在5GHz频段上运行1.3 Gbps 802.11ac网络，按照目前流行的Wi-Fi速率命名习惯，这就成就了其理论合计并发带宽1.75Gbps的超高无线传输能力。

集成1个标准的USB 2.0端口，可以连接USB硬盘、打印机甚至3G无线网卡，并且共享它们。在本次测试中，它USB存储的易用性也给人留下了深刻的印象，只需简单按照其管理界面的向导进行点选，就能轻松构建起基于USB存储的FTP共享空间。

在近距离测试中，R1 AC的实际性能显然比传统802.11n快很多，达到了279Mbps的TCP吞吐量。即便当我把客户端移到厨房，它的表现依然很稳定，TCP吞吐量始终保持在270 Mbps左右，充分显示出设计者在内置天线设计方面花费的心思，天线效率保持得很高。庭院测试的结果，也令人满意，89.2Mbps的成绩，也令其保持在本次测试的第一梯队。

华硕RT-AC66U

在我测试了售价200美元的RT-AC66U后，我们告诉你，华硕不仅拥有热销的RT-N66U Dual-Band Wireless N900，同时还拥有目前市面上最好的802.11ac路由器。

RT-AC66U有三根可拆装、可升级的偶极天线，你可以调整其位置。它还提供两个USB 2.0端口，可以连接USB硬盘和USB打印机，并且共享它们。在测试中，它与所连的500MB 2.5英寸USB硬盘来回传输文件很快。

这款双频路由器可以同时在2.4GHz频段上运行450Mbps 802.11n网络、在5GHz频段上运行1.3 Gbps 802.11ac网络。我测试的RT-AC66U随带的5GHz无线电模块已经经过设置，可提供80MHz的无线带宽（802.11ac草案）。

在近距离下，RT-AC66U的速度比802.11n路由器快一倍多，提供了466Mbps的TCP吞吐量——这是我在这个位置测试的5款802.11ac路由器中性能第二高的。我惊讶地发现，把客户端移到厨房后，它的表现还要出色，因为TCP吞吐量猛增到惊人的525 Mbps，遥遥领先。

任何一款802.11ac路由器都毫不费力地将信号传输到家庭影院里的客户端；其中三款（包括RT-AC66U）的TCP吞吐量保持着802.11n参照路由器的一倍以上。我把媒体网桥放到内置的设备机柜里面时，RT-AC66U的TCP吞吐量只下降了几个Mbps。

我把客户端和媒体网桥移到庭院后，测试结果只是略有下降。我把设备移到野餐桌时，RT-AC66U的性能还要出色：802.11n路由器的吞吐量只达到30.2Mbps，而RT-AC66U达到了125Mbps，在这个位置名列第二，仅次于D-Link DIR-865L。

最后，华硕RT-AC66U是这批路由器中的佼佼者，它在两项802.11ac无线测试、两项802.11n测试以及几乎所有的连线测试中得分均最高。

这款路由器还具有丰富的功能，华硕开发了一款吸引人的、易于使用的前端工具，用于调整固件。我还希望，更多的路由器厂商会效仿华硕：使用让用户可以对传输距离和性能进行微调的外置天线。

贝尔金AC 1200 DB

售价160美元的贝尔金AC 1200 DB的无线电模块在每个频段上只支持2×2 MIMO。因而，这款路由器为802.11ac网络提供的理论最大吞吐量为867Mbps，为并发的802.11n网络提供的理论最大吞吐量为300 Mbps。

贝尔金路由器提供了两个USB 2.0端口，可用于网络附加存储和共享打印机。AC 1200 DB将大文件和小文件写入到所连USB硬盘的速度远低于这次测评的其他路由器。它从所连硬盘读取那些文件的速度也最慢。

AC 1200 DB出厂时禁用了2.4GHz无线电模块上的信道绑定，但启用了5GHz无线电模块上的信道绑定。我迫使2.4GHz无线电模块提供带宽为40MHz的802.11n网络后，该路由器的表现是两次名列第二。

AC 1200 DB近距离下的性能让人失望：TCP吞吐量只有162 Mbps，这款路由器的速度甚至不如802.11n参照路由器。我移到厨房测试环境后，性能并没有改善，名列末位。

在家庭影院里面，客户端放在咖啡桌上，这款贝尔金路由器的性能胜过巴法络的路由器。但我把网桥放到设备机柜里面后，AC 1200 DB的TCP吞吐量下降了近一半，不过它仍提供了足够的带宽，可以以无线方式加载和传送电影《蜘蛛侠3》的蓝光ISO映像文件，包括高清声轨。

我移到外部庭院后，由于只有两路空间流，贝尔金路由器再次垫底。不过客户端放在野餐桌上时，贝尔金路由器的TCP吞吐量达到了78.2 Mbps——远胜过巴法络的WZR-D1800H。

无论规格、特性还是性能，贝尔金的AC 1200 DB都不出挑，但其2.4GHz 802.11n性能胜过这次测评的几款较高级的路由器。但这款路由器与存储设备的文件读取操作慢得要命，因而使得有两个USB端口的优点大打折扣。如果你对网络存储有很高的要求，那么建议你最好购买NAS设备，但如果你非要借助基于路由器的存储这种成本较低的替代方案，应避免选择这款路由器。

巴法络WZR-D1800H

巴法络率先向市场推出了802.11ac草案2.0路由器和与之配套的802.11ac草案2.0媒体网桥。但现有的固件自巴法络最初交付这款产品以来就没有更新过，而这影响了其性能。说到优点，售价160美元的WZR-D1800H在2.4GHz频段和5GHz频段上都支持3*3 MIMO。

巴法络只把一个USB 2.0端口做到这款路由器中，所以它只能支持与网络连接的USB存储设备或共享的USB打印机，而不能同时支持两者。我无法测试其USB存储性能，因为固件只支持FAT32或XFS硬盘。而很多USB移动硬盘出厂时默认都会像我那只500MB西部数据My Passport一样，被格式化成NTFS分区，这样使用起来就会很麻烦。

路由器出厂时设置成在2.4GHz频率上的一条20MHz信道上使用，但我重新设置固件后，它毫无问题地把两条信道绑定起来，提供40MHz带宽。它在默认情况下被设置成5GHz频段上的信道绑定，在该频谱提供80MHz的带宽。

无论客户端与路由器在同一房间还是移到厨房，WZR-D1800H的结果都差强人意，只有贝尔金AC 1200 DB在这两个位置比它还慢。

在家庭影院咖啡桌上进行的这项基准测试中，巴法络路由器名列末位，提供的吞吐量不到性能出众的对手的一半。网桥在设备机柜里面时，其表现只是比贝尔金路由器强一点。

在外部庭院测试时，结果大有改善，不过巴法络在这个位置对两款顶级路由器：华硕和网件构成不了威胁。我移到与路由器相距22.86m的野餐桌后，WZR-D1800H跌到了末位，TCP吞吐量只有48.5Mbps。

如果你不介意缺少对NTFS USB硬盘的支持，巴法络的WZR-D1800H比贝尔金的AC 1200路由器更划算。这两款路由器的价格都在160美元左右，巴法络的AirStation AC1300无线网桥也是这个价位。所以，如果你的预算有限，巴法络路由器是更好的选择。

D-Link DIR-865L

D-Link推出了一系列路由器以及可以通过PC、智能手机或平板电脑来管理网络和设备的产品。售价190美元的DIR-865L就是一款易于使用的双频路由器。它在2.4GHz频段上提供450 Mbps的最大理论吞吐量，在5GHz频段上提供1.3 Gbps的最大理论吞吐量。

D-Link目前不销售802.11ac网桥，所以它建议想要802.11ac网络的用户购买两个DIR-865L路由器，将其中一个配置成网桥。

DIR-865L有一个USB 2.0端口。通过它共享USB硬盘很烦人：路由器似乎认为，我只想使用Web浏览器和D-Link的HTML前端工具访问所连的硬盘，而不是直接把硬盘映射到我的Windows电脑。

路由器出厂时其2.4GHz无线电模块配置成提供20MHz的带宽（信道绑定被禁用），5GHz无线电模块被配置成提供80MHz的无线带宽（802.11ac模式下信道绑定被启用）。D-Link并没有提供手动强制路由器绑定信道的机制。

在大多数位置，DIR-865L名列第三，表现平平，包括近距离（相距2.74m）。我移到厨房后，它比华硕那款5GHz 802.11n参照路由器快得多，但是比华硕和网件的802.11ac路由器慢一大截。

在家庭影院测试时，DIR-865L的结果与华硕和网件的802.11ac路由器不相上下。我把网桥放到设备机柜里面后，发现DIR-865L的TCP吞吐量只下降了29 Mbps，161Mbps的速度在这项测试中足以获得第二名。

在野餐桌上测试时，它的性能着实让我吃了一惊。在这种环境下，5GHz 802.11n参照路由器的TCP吞吐量只有30.2Mbps，而D-Link 达到了惊人的152 Mbps——这是我测试的5款802.11ac路由器中性能最好的。

D-Link DIR-865L缺少竞争对手提供的许多高级功能，速度也不是这次测试的5款产品中最快的。这些因素使得你很难证明这款路由器近200美元的价位物有所值。

网件R6300

网件售价200美元的R6300是款出色的路由器。作为一款双频路由器，它在2.4GHz频段上提供3*3 MIMO，最大理论吞吐量为450 Mbps；在5GHz频段上提供另外一套3*3 MIMO，最大理论吞吐量为1.3Gbps。

网件并不生产媒体网桥。相反，该公司建议消费者购买两个R6300路由器，把其中一个配置成无线网桥。R6300配备两个USB 2.0端口，支持同时共享与网络连接的USB存储设备和USB打印机。在测试中，它在存储方面的性能表现不俗。

在大多数测试项目，R6300名列第一或第二；客户端与路由器相距2.74m时，其TCP吞吐量为473Mbps；移到厨房后，TCP吞吐量为432 Mbps。

客户端放在家庭影院的咖啡桌上时，R6300的表现比华硕和D-Link路由器略胜一筹，获得第一。不过我把网桥放到娱乐设备机柜里面后，它在TCP吞吐量方面受到的影响比华硕和D-Link这两款路由器的大得多，下降到了129 Mbps。

我移到外部庭院后，R6300的性能有所回升，无线吞吐率达到了435Mbps，重夺头把交椅。在野餐桌测试时，R6300的TCP吞吐量降到了122Mbps；这样的数据传输速率只是在这个方面正好名列第三，但在这么远的距离获得如此高的吞吐量仍然相当惊人。在这个位置，工作于5GHz频段的802.11n路由器大多数根本无法将信号传输到客户端（华硕RT-N66U明显是个例外）。

802.11ac 篇3

无线局域网 (WLAN) 具有高吞吐、低成本等特点, 能够与互联网业务很好地结合在一起, 为用户提供便捷的高速无线上网服务。当前, WLAN被广泛嵌入至各类计算机、手机和消费电子产品中, 形成了互联网接入、办公自动化、家庭网络、游戏、数据上/下载等丰富多彩的应用, 为人们的工作和生活提供了非常大的方便。

随着视频和多媒体等高清 (HD) 内容在互联网应用中的不断发展, 在各种信息和通信技术 (ICT) 设备不断涌现的潮流下, 利用“三网合一服务” (tripleplay services, 即电信、互联网接入、电视广播) 穿梭在“三屏一云” (即:计算机屏、手机屏、电视屏, 以及云服务) 的生活已经是许多人平常不过的事了。

面对这些大大小小的设备通过宽带无线网络接入互联网的需求, 目前主流的无线局域网 (WLAN) 技术标准802.11n (最高支持600Mbps) 显然有些捉襟见肘。因此, 业界开始推动下一代的高速多流无线局域网标准802.11ac, 数据吞吐量将达到几个Gbps, 以更好地适应高速无线数据业务发展的需要, 协助用户拥抱“三屏一云”的天空。

2 当前WLAN的主流技术标准

美国电子电气工程师协会 (IEEE) 为WLAN制定了802.11系列标准, 先后广泛被市场接受并采用的主要有802.11a/b/g/n, 其中802.11n是当前WLAN的主流技术标准。

802.11n标准于2009年发布, 是目前吞吐量最高、支持频段最多、功能最完善的802.11标准。该标准最重要的改进就是在OFDM技术的基础上, 采用了先进的多输入多输出 (MIMO) 技术, 最大支持4×4的天线配置;支持更大的信道带宽 (最大40MHz) ;支持高性能LDPC编码。802.11n的最高传输速率可达600Mbit/s, 比之前802.11a/g快10倍以上[1]。由于802.11n支持2.4GHz和5GHz双工作频段, 在2.4GHz频段干扰严重时可以使用5GHz频段, 能够有效缓解WLAN面临的干扰问题。

除了802.11a/b/g/n标准之外, IEEE还制定了其它十多项802.11补充标准, 涉及安全、服务质量、网络管理、覆盖扩展、网络融合、支持新频谱和新应用等内容, 已经形成了一套比较完整的WLAN标准体系。

3 下一代WLAN技术标准

尽管现有的802.11n可以支持高达600Mbit/s的传输速率, 但当其面对快速增长的高带宽无线数据业务时却常常显得力不从心。以无线高清视频传输为例, 人们对高清视频的追求从普通DVD画质向轻微压缩甚至是无压缩高清视频发展, 而传输这些高清视频信号通常需要几百Mbit/s甚至是几个Gbit/s的传输速率, 现有的WLAN技术标准无法满足如此高的要求。

面对上述挑战, IEEE802.11专家组于2007年成立了Very High Throughput (VHT) 研究组, 研究下一代具有更高吞吐量的WLAN标准。其中, IEEE TGac专家组负责802.11ac修正案的拟定。官方的目标值在这项工作启动之初就已经确定, 那就是MultiStation (多站) 的吞吐量至少1Gbps, 同时单链路的吞吐量至少是500Mbps。如此高的速率的获得, 需要在MAC层和物理层做出一系列的改进[2]。

表1列出了802.11n和802.11ac各项主要特性对比, 本文后续将对其中的改进之处做详细的探讨。

3.1 802.11ac标准在物理层的改进

802.11ac的物理层是对802.11n标准的延续, 而且满足后向兼容。为了获得更高的物理层基础数据率, 802.11ac主要做了以下一些改进:

A) 增加了每个信道的带宽。802.11ac除支持20/40/80MHz频段之外, 还可选择支持连续的160MHz和非连续的80+80MHz捆绑信道;相比而言, 802.11n仅支持20/40MHz频段。802.11ac可选择的支持扩展带宽是提高性能的一种非常划算的方式, 80MHz的系统使用较少的天线就能实现40MHz系统相当的性能。

B) MU-MIMO技术。802.11ac中传输速率的提高有相当一部分来自MU-MIMO (Multi Users-Multiple Input Multiple Output, 即多用户多输入多输出) 技术的应用, 这类似于在802.11n中使用了MIMO技术而使其传输速率得到很大的提升[3]。

MIMO技术的思想是在发送端和接收端同时安装多个天线, 在发送端利用多个天线同时发送信息, 同时在接收端利用多个天线接收信息, 从而在同一频率和时间域中传送更多的信息。MIMO系统中提高信息传输速率的过程可以简单的描述为一段要发送的信息在发送端被分割成n段, 分别经过n个天线同时发送出去, 这n段信息经过不同的路径到达接收方, 再由接收方的n个天线接收并由接收方把这n段信息重新组合起来, 从而使系统的传输速率相比较单天线系统近似线性的增加n倍。图1为802.11n中采用的MIMO技术示意图。

Shannon-Hartley理论可以很合理地估计SISO (单输入单输出) 信道的理论吞吐量, 但我们必须对其进行一些更改, 才能合理的估计MIMO (多输入多输出) 信道的最大吞吐量。在一个具有充足多路径反射的物理信道中, 数据传输速率在理论上的最大提升随着理论空间流的数量的增加而线性增加。例如, 在一个2x2的MIMO系统中, 在同一个物理信道 (即使用相同的频率) 中使用两个独立的空间流, 其所能实现的数据速率是传统的SISO系统的两倍。同样, 相对于SISO信道, 一个4x4 MIMO信道可以实现4倍的数据速率提升, 而8x8 MIMO信道则可以实现8倍的数据速率提升。与其它新出现的无线通信标准 (如3GPP LTE Advanced) 类似, 802.11ac标准可以实现最高8x8 MIMO系统[4]。

802.11n使用的MIMO技术中, 只考虑一对设备之间的通信, 也就是一个基站在同一频率和时间域中只服务一个用户, 多条信息流的传输只在一对设备之间进行。而MU-MIMO技术则要实现一个基站在同一频域和时间域中与多个用户进行通信。这要求发送端在发送信息时就要明确不同的信息要发送给不同的用户, 即要给这些待发送的信息分配天线, 这种分配比单用户MIMO复杂的多, 因为不仅要考虑发送给一个用户的数据分配问题, 也要考虑不同用户之间的分配问题。图2为802.11ac采用的MU-MIMO技术示意图。

C) 更高阶调制—256-QAM调制技术。像其它无线通信规格一样, 802.11ac也是使用OFDM技术调制在无线介质上传输的比特位。除了QPSK、BPSK、16-QAM这些调制技术之外, 还有256-QAM (正交振幅调制) 调制技术可供选择。256-QAM调制将每个子载波所携带的比特从6位提高到8位, 物理层的数据率因此提高了33%。然而要特别说明的一点是, 256-QAM只能用在高信噪比环境下, 也就是说信道环境必须良好。另外, 256-QAM技术的实现还需发射机和接收机有很好的信噪处理能力。

D) Beamforming技术。Beamforming即波束成形技术, 是将发送信号在发送端进行加权再发送出去, 形成窄的发射波束, 从而使发送信号具有很高的指向性, 在接收端得到信噪比很高的信号, 有利于信号的接收, 减少外界的干扰。802.11ac定义了一种探测协议 (VHT Sounding protocol) , 该协议可以让接收端有机会帮助发送端更好地进行波速成形工作。

除了这些新的物理层特征之外, 802.11ac也支持许多之前在802.11n中首次采用的先进数字通信理念, 例如空分复用、低密度奇偶校验 (LDPC) 、短保护间隔、空时分组编码 (STBC) 等。

3.2 802.11ac标准在MAC的改进

由于802.11n在MAC层已经很优异了, 因此802.11ac在MAC层上的改进并不多, 主要通过PHY层来提升其基础速率。802.11ac在MAC层的主要改进如下[5]:

A) 增加协议帧聚合数据单元大小。802.11n和802.11ac都采用了帧聚合技术, 前者最大帧聚合数据单元大小为65, 535个字节, 后者则达到了1, 048, 575个字节, 通信成本得到进一步降低。

B) 改进了RTS/CTS机制。RTS/CTS协议 (Request To Send/Clear To Send) 即请求发送/清除发送协议, 可减少隐藏节点问题所造成的冲突。在MAC层, 802.11n设备依靠发送RTS/CTS帧来表达传输意向, 这些帧让附近的802.11a/g设备感知到信道正在使用中, 从而避免冲突。改进的RTS/CTS协议支持“动态频宽”模式, 在此模式下, 假如部分频带已被占用, 则只在主用信道上发送CTS帧, 发送RTS帧的客户端 (STA) 则可以回落到一个较低的频宽模式。这样可以降低隐藏节点所造成的冲突。

C) 弃用RIFS技术。RIFS (Reduced Inter Frame Spacing, 及精简帧间间隔) 是802.11n为了降低连续传输之间的开销、增加M AC层传输效率而引入的。但是, 经验显示增加A-MDPU大小可以极大地解决了同一问题, 并且更加的有效。

4 总结与展望

802.11ac是工作在5GHz频段的下一代WLAN技术, 是802.11n在5GHz频段的演进版本。随着芯片制造商的各种解决方案逐渐完备, 再加上整个大环境对于带宽的渴求, 在大大小小各式各样的无线上网设备的需求压力下, 业界全面向802.11ac的时代迈进是迟早的事。其中, 博通 (Broadcom) 是全球第一使用802.11ac技术的芯片厂商, 目前使用其5G芯片的著名品牌有苹果手机iphone5、iphone5S、三星手机GALAXY S4、HTC one、腾达11ac千兆无线路由器W1800R等。

每一次无线技术的进步都与我们的生活密切相关, 与802.11n的诞生一样可知, 新千兆无线传输速率标准802.11ac的提出是为了满足我们日益增长的无线传输需求, 也必将为打造新一代无线网络生活奠

摘要：802.11ac是新一代无线局域网技术标准, 是802.11n标准的延续。在继承了已有WLAN标准中许多先进技术的基础上, 802.11ac在物理层和MAC层做了一系列的技术改进, 来保证高质量、高传输速率的网络服务。就像以前的每次技术标准的进步一样, 802.11ac标准同样有很强的向后兼容能力, 能和已有的802.11a/n网络很好的共存, 为用户体验网络服务提供更多的选择。

关键词：无线局域网,802.11ac,802.11n,MU-MIMO

参考文献

[1]罗振东.下一代WLAN技术标准802.11ac/ad.现代电信科技, 2012年12期

[2]Quantenna Whitepaper:An Introduction to802.11ac

[3]IEEE 802.11ac:From Channelization to Multi-User MIMO

[4]802.11ac—向千兆Wi-Fi演进.NETGEAR技术白皮书,

802.11ac 篇4

无线网路已经在速度上接近甚至超越了千兆有线网络，在可预见的将来，如果不跑多路高清视频甚至是4K视频，那么这样的带宽完全可以满足绝大多数家庭用户的需要。相比之下，随着越来越多的物联网（IoT）设备接入网络、居住条件改善，无线网络的使用体验正在下降。Wi-Fi，或者更具体点IEEE 802.11技术发展之初并没有考虑到今天无线网络速度会如此之快，因此它采用了设备轮询的服务机制，即无论设备对网络性能的需求多高，它都被迫与接入同一网络的最低速度设备平分服务时长，其直接结果如同高性能跑车走羊肠小路上，前方还有独轮车不可超越。双频甚至三频技术的引入，首先就为解决类似问题而来。

MU-MIMO是谁的菜

IEEE 802.11ac技术已经进入市场一年多，但是受限于频段和设备资源，2015年市场主流的技术为第一代，即所谓Wave 1，而如今Wave 2产品已经开始规模进入市场，两者最主要的技术指标差异就是MU-MIMO支持与否。

此前，CHIP已经进行过多款三频路由器的测试（详见3期34页），通过载波聚合技术，IEEE 802.11ac技术已经可以为单设备提供最高4串流、2166Mb/s（1024 QAM、541Mb/s×4）的带宽。但是除了路由器本身之外，与之相连的设备必须也支持4串流，即配备4T4R的8条天线，并且也支持1024 QAM，除了特殊定制的设备，这一极速几乎是享用不到的。

回到前面所讲的双/三频设计问题，其根本目的是将不同速度等级及信号覆盖的设备人为地划分在不同频段中，三频产品上的两个5GHz频段相互独立，也用于划分设备。然而这种方法作用有限，需要用户自己对各频段内设备特性非常熟悉，否则划分与不划分并无差异，就好像平行开了多条路，如果不做限定，那么每条路都还是跑车和独轮车串行。在同一频段内，设备轮询导致效率降低的问题并未得到根本改善，甚至由于载波聚合特性的出现，同一时刻所有（最大4个）串流空间都被某设备占据，哪怕它并不支持MIMO或者高QAM值，该情况类似4车道的道路，无论车大车小，速度相同但不得并行。

MU-MIMO的出现，从根本上解决的就是多串流的分配问题，简单地说就是无线路由器可根据终端设备数量和性能，将4串流分配给它们，提高串流空间的利用率，即多辆大小车可以并排跑在4车道的马路上，大车至多占两道。所有串流保持433Mb/s、256 QAM规格。详见2015年1期32页内容。

为更多的设备提供都不错的体验是MU-MIMO技术的根本目标，如果你更追求极速，而且对应设备支持多串流，那么SU-MIMO（单用户MIMO）模式更适合你，1 866Mb/s甚至2 133Mb/s任你享用。

在IEEE 802.11ac Wave 2技术条件下，MU-MIMO至多支持8个空间串流（4上、4下），而在未来的Wave 3或IEEE 802.11ax技术下，更多的串流将推动无线速度登上10Gb/s量级，这些都是后话。

终端设备在哪里

QAM（Quadrature Amplitude Modulatio，正交振幅调制）是影响无线编码效率或者直接地说是实际网络传输能力的关键指标。IEEE 802.11n采用64 QAM，而IEEE 802.11ac则为256 QAM，64到256的提升，可提升编码效率1/3、计算复杂度为23=8倍，再加上信道的差异，两者单载波的速度分别为150Mb/s和433Mb/s。QAM从256提升至1024时，编码效率再提升1/4，而计算复杂度又是8倍，不仅对无线连接的两端芯片计算能力有着极高的要求，而且功耗也会大幅度提升，相对有限的性能提升，有些得不偿失，只有标榜顶级性能的产品才会支持。

此外，并非所有支持载波聚合技术的终端设备都能兼容MU-MIMO，如iPhone 6s/6s Plus就宣称支持866Mb/s（433Mb/s×2）的无线连接，但是苹果并未明确宣传其支持MU-MIMO。在实际测试中，iPhone 6s的确无法实现与无线路由器的MU-MIMO协作，好在iPhone的基带芯片主要供应商高通2015年就已经宣布，将在其从低到高的各个档次基带芯片上普及MU-MIMO技术，其中就包括提供给苹果的产品。考虑到以上因素，iPhone 6s/6s Plus的用户应在无线路由器上选用SU-MIMO模式。

针对本次3款IEEE 802.11ac Wave 2产品测试，CHIP选用了Linksys Max-Stream AC600 WUSB6100M USB无线网卡，该产品支持2.4GHz/5GHz双频、MU-MIMO技术、最高433Mb/s连接速度、USB2.0接口。由于路由器和终端之间，不会达到厂商们所宣称的541Mb/s串流速度或实现4载波聚合，所以极限速度不是本次测试的重点。

智能为先

Linksys品牌如今已经归于贝尔金（Belkin），其EA系列产品升级到EA9500，仍属于Max-Stream系列，三频方式使之速度达到5.3Gb/s（1000Mb/s+2166Mb/s×2），是Linksys旗下最高端的产品。

EA9500在国外推出已经有一段时间了，早期版本需要通过升级固件实现对MU-MIMO的支持，而国内版本推出伊始就已具备此功能。智能是Max-Stream系列速度之外的又一大延续特性，EA9500保持了使用Linksys Smart Wi-FiApp设置的特色，并且默认支持远程管理，用户在任何地方、通过任何设备均能实现操作。要使用远程管理功能，需要注册一个Linksys账号，账号验证通过后，就能将EA9500加入到管理列表中，这样只要在PC上登录https：//linksyssmartwifi.com网站，就能在浏览器中远程设置它了，无视其所处防火墙或网络状态。如果在EA9500 DHCP的内网中输入路由器IP的传统方式登录，那么登录界面略有不同，用户可以切换本地密码登录，广域网中断也能使用。

EA9500的智能体现在多个方面，如它可安装多款应用程序，实现标准系统以外的功能。目前Linksys提供了多媒体共享、内容控制等4个不同的App，既有免费的也有付费的，用户可根据需要自行下载安装。

此外，EA9500的网络配置十分智能，其两个5GHz频段可分别开启MU-MIMO功能，顶级的高性能设备可以使用SU-MIMO模式独占一个5GHz频段，以获得2166Mb/s的极速;支持MU-MIMO的设备可使用另一个5GHz频段，实现整体优化。升级固件后，EA9500的两个5GHz频段MU-MIMO功能默认都已开启，而此功能的开关设置页面是隐藏的，不仅远程根本无法访问，而且本地登录也需要直接输入网址http：//192.168.1.1/ui/1.0.99.175339/dynamic/advanced-wireless.html（固件版本1.1.7.175339）方可。借助特别的Smart Connect功能，可以让终端在均开启MU-MIMO功能的5.1GHz和5.8GHz等两个5GHz频段中根据网络负载、信号质量情况自由漫游。总体来说，作为一款高端产品，EA9500的设置并没有想像的那么复杂，项目不多，明显有别于企业级产品。

在Beamforming波束成形技术帮助下，EA9500具有为不同摆放位置的设备优化无线覆盖性能的能力。除了依靠外置8条天线的物理调整改善网络覆盖之外，波束成形与MU-MIMO搭配使用，链路分配和信号质量也均得到保证。

实际测试中，EA9500的2.4GHz频段被关闭，以防双频无线网卡WUSB6100M的2.4GHz模式联通。使用该无线网卡的双设备相差180°或3设备各相差120°的极限位置布置、距离无线路由器5m，EA9500能为所有设备提供稳定的433Mb/s链接速度，而网络吞吐速度可达到稳定的215Mb/s，即27MB/s以上，性能出色、波束成形技术优势突显。

无线性能之外，EA9500的有线网络性能同样出色，它罕见地带有8个千兆LAN接口，两个USB接口分别为2.0和3.0版本，无论是连接有线设备的数量还是性能，都是同级产品中绝无仅有的。EA9500综合性能表现优秀，同时也存在着高性能、高配置所带来的大体积和高功耗问题，而2 499元的价格也不在主流用户可接受的范围内。

主动无敌

2015年11月，CHIP已针对网件夜鹰X8 R8500（详见2015年11期48页）进行过详细介绍和测试，不过当时该产品仍为Wave 1状态，直到今年年初网件放出新版固件，这款顶级产品才真正进入了MU-MIMO时代。

R8500最大的特点就是使用了主动天线，这对其网络覆盖能力的帮助非常明显。在5GHz频段下，距离超过10m网络信号质量劣化趋势明显，要想获得理想的性能，设备与终端间的距离不宜超过5m。而R8500完全不用在意这样的限制，其可全速达到10m。不过，如当时测试所说，其两个5GHz频段并非都用上了主动天线，反映在测试结果上就是两个5GHz频段的有效距离明显存在差异：10m和4m。此外，R8500的主动天线均布置在机身后方，而余下的4只5GHz天线则位于机身前侧，这样的不对称设计也影响了波束成形技术的发挥。该机所采用的芯片及波束成形技术与EA9500相同，都是来自Broadcom的Beamforming，但位于设备不同方位的终端性能差异明显。

双设备5m距离布局时，R8500正前和正后方设备链接速度分别为433Mb/s和335Mb/s，吞吐速度差异更大，分别为231Mb/s和167Mb/s。3设备测试中，情况更为复杂，最高连接性能有所降低，为220Mb/s左右，而下限速度变化不大。需要提醒的是，上行和下行性能均出现了如上波动，也侧面证实了R8500动态分配了发送或接收的天线。性能起伏，或者说不同设备获得的网络支持不同，恐怕是用户最不愿意见到的情况，因此用户自行管理显得更为重要。R8500同样支持分别开启两个5GHz频段的MU-MIMO功能，而剩下的问题就是谁来使用那组主动天线了，性能与覆盖之间的选择留给了用户。

商用境界

与消费类产品拼丰富而强大的功能不同，Ruckus（优科）ZoneFlexH510就显得非常低调。这款无线AP面向商业应用领域，采用PoE 48V（网线）供电，为楼宇无线覆盖而生。MU-MIMO在多用户环境中的价值更大，这正是H510大显身手的地方。

H510带有4（下）+1（后）个LAN接口、具有全交换功能，其中下方的LAN1和背部LAN接口具备PoE特性，后者也能进行级联使用，这是标注商用AP的设计。小巧、低功耗和无外置天线，是H510明显有别于其他两款产品的地方，这样的它更便于安装到吊顶等位置。它小巧的另一个原因就是内置天线采用2×2结构、支持双载波聚合，天线数量更少、空间占用更小，同时其BeamFlex+波束成形自适应天线技术优化终端信号覆盖能力。除天线增益外，BeamFlex+还支持高达4dB的信号增益和10dB的干扰抑制，进一步提高信号质量。

在实际测试中，没有外置大增益或主动天线设计的H510，信号质量丝毫不逊色于其他两款产品，当然这是在设置中将增益开到最大且接收天线灵敏度高达-99dBm的结果。在向下和水平两个主要安装方式下，管理员可通过设置调整其发射功率，达到合理的辐射和速度水平。由于H510不具备全向信号覆盖能力，CHIP的测试将终端设备全部移至其正面。双设备5m距离情况下，无线网络非常稳定地保持在433Mb/s连接速度，实际网络吞吐性能可达171Mb/s，间距增加到10m后，网络吞吐性能轻微下降到155Mb/s。3个设备同时连接时，其中两个共享串流，5m距离时网络吞吐能力为124Mb/s，而10m距离下降到109Mb/s，另一个设备性能基本不受影响。

除了显性的速度和功能之外，商用产品的可靠性和可管理性更为重要。根据Ruckus所提供的资料，H510支持多达100个客户端，是消费级产品30个左右实际客户端接入能力的3倍。CHIP测试中采用负载程序调用了超过10万个页面，H510保持了良好的性能稳定性，内置页面缓冲未出现异常。它支持多种形式部署，既单台设定或复制配置信息，也可使用Ruckus vSCG、SmartZone、ZoneDirector、Ruckus无线云或Ruckus FlexMaster等多种手段进行集成管理，还可进行二次开发集成到其他系统中。多SSID、VLAN、IP并发服务，这些商用高级特性一应俱全。

802.11ac 篇5

技术性组织电气电子工程师协会(IEEE)宣布批准IEEE 802.11ac TM-2013,目的是在无线局域网(WLAN)上实现更高的多用户传输量。IEEE802.11ac规范增加了80 MHz和160 MHz两个信道带宽,其中包括适用于灵活信道配置的连续和非连续160 MHz信道。其增加了形式为256 正交幅度调制(QAM)的更高阶的调制,将数据速率提高了33%。数据速率的进一步倍增则是通过将空间流数量提高至最大(8 个)实现的。此IEEE802.11ac修订版还引了入新技术,可为多个并发下行链路传输提供支持,该技术被称为“多用户,多输入,多输出”(MUMIMO)。通过使用智能天线技术,MUMIMO技术能够更有效地使用频谱,提高系统容量,并借助支持多达4个同步用户传输减少延迟。

802.11ac 篇6

1 校园无线网络的设计原则与发展趋势

1.1 校园无线网络设计原则

校园无线网络设计应遵循几点原则: (1) 先进性原则。校园无线网络的设计需要具备一定的前瞻性, 即确保在无线网络建成后的相应时间内 (通常为5年) 不会发生结构与设备方面的大幅调整, 从而避免资源浪费。 (2) 可靠性原则。传统有限网络的多端口转发器, 即AP具有较高的信号发射功率, 且在接收信号方面也具有较强的灵敏性, 并能够对无线信道的自动选择予以支持。因此, AP所提供的信号在传输距离扩大的同时, 也能够保证自身的可靠性, 做到负载均衡。 (3) 兼容性原则。当前, 我国校园网络大都以应用最为广泛的IEEE802.11X系列的协议标准为技术基础, 为了保证校园网络发展的可持续性, 并满足各类无线产品如笔记本电脑、智能手机的需求, 校园网络的构建还应确保其能够实现低成本的无缝升级与前后兼容, 即确保网络的可扩展性。

1.2 校园无线网络发展趋势

校园无线网络呈现出的发展趋势: (1) 无线应用范围愈加广泛。无线技术与网络信息技术的不断发展将使得无线网络融入到高校教学、科研以及管理和服务等各个领域当中, 促进高校发展。 (2) 无线用户规模增加。无线网络应用范围的逐渐扩大将使得无线用户从原有的学生扩展到高校教职工群体当中, 为其提供教学、管理等方面的资源需求和通信需求等多方面需求。 (3) 无线网络本身的要求大幅提升。受应用范围与用户规模的影响, 校园无线网络也必将向着高容量、高宽带的方向发展, 故对网络的技术性、稳定性、可靠性、安全性等均提出了较高的要求。

2 IEEE802.11AC技术概述

IEEE802.11AC是802.11无线局域网的重要通信标准之一, 通过5GHz频带实现用户通信, 且在理论上最少能够支持1Gb/s的多站无线局域网络通信。IEEE802.11AC技术标准是基于802.11X系列的2个关键功能的基础上产生的, 即多入多出功能与通道绑定功能, 以此为基础, IEEE802.11AC将无线网络传输速率提升至1Gb/s, 且是其原形IEEE802.11A的3倍左右, 而功耗却降低了近6倍。同时, IEEE802.11AC引入新的高速方案——256QAM, 有效提高了网络传输效率和可靠性, 并扩大了网络传输的覆盖范围。此外, IEEE802.11AC还支持密集部署, 对IEEE802.11AC进行分析可知, 其不仅拥有2.4GHz和5GHz的双频接入通道和良好的无线电调制功能, 而且还具有较大的容量, 能够减少网络拥堵情况的发生, 而即便是在发生网络拥堵时, 其也与传统的高密度AP安装有所区别, 能够对网络拓扑结构的无线MESH网络予以支持, 从而避免因引入过多AP而产生的资源浪费和成本增加的问题。因此, 将IEEE802.11AC作为校园无线网络的主要支撑技术无疑对于构建稳定、可靠的校园无线网络具有至关重要的作用。

3 校园无线网络规划及应用

3.1 需求分析

高校无线网络的需求包括: (1) 办公领域。无线网络需要覆盖行政楼的办公室以及会议室和财务室等各个区域, 并以办公室面积和结构为依据, 在考量各办公室使用网络时间较为集中的基础上, 采用无线接入点AP覆盖室内区域, 确保楼内办公人员能够随时随地连接到无线信号。 (2) 教学区域。教室以及实验室、机房等师生日常活动频繁的场所, 应根据具体的场地面积选择网络的安装数量与地点, 并确保无线网络能够对学生、教师查阅各类教学、学习资料予以支持。 (3) 宿舍区域。无线网络需要覆盖教职工宿舍与学生宿舍的每一个房间, 考虑到以混凝土为主的墙壁具有较强的屏蔽性, 故需要将室内与室外AP共同协作, 进行覆盖配置, 实现无线网络信号在宿舍中的覆盖。 (4) 公共场所。在操场、体育馆等公众场所, 无线网络设备需要外接增益天线, 扩大覆盖范围, 并考虑区域死角, 避免死角信号衰弱, 为公共场所的学生、教师及其他人员提供稳定的无线网络信号。

3.2 无线网络设计

首先, 进行无线网络规划。无线网络规划工作主要包括两方面内容: (1) 信道分布与规划。对无线局域网分析可知, 其工作频率区间为2400~2483.5l MHz, 其工作带宽为83.5MHz, 且划分成14个子频道 (实用1~13个) , 每个子频道的带宽是22MHz。IEEE802.11AC定义了2.4GHz与5GHz频段信道, 与传统的802.11X信道的区别在于, IEEE802.11AC定义了20MHz与40MHz 2个频带宽度, 且对于40MHz频带宽度是将2个20MHz信道捆绑后得到, 其中一个20MHz信道为主信道, 另一个则为辅信道。 (2) 网络规划。对WLAN的覆盖范围分析可知, 根据用户数量和现场环境确定AP放置地点与放置数量。例如, 当AP接入室内分布系统时, 需要以分布系统中的耗损为依据, 计算前端天线的实际输出功率, 并在实地勘察后, 确定WLAN的覆盖效果, 进而调整网络方案, 确保无线网络信号的稳定性。

其次, 进行无线网络的安全设计。对于普通用户, 校园无线网络的认证服务器, 即Radius具有无线网络用户的身份认证信息, 经由IEEE802.11AC即可实现控制协议的访问, 对所接入的无线网络用户进行身份与密码验证, 进而检验当前用户是否合法。此外, IEEE802.11AC标准与EAP联合使用, 对于安装在室内与室外的AP, 以本地220V方式优先供电, 从而确保数据传输设备的安全性。在信息安全方面, 可利用TCP/IP协议中的“Ping”, 并运行其中的“Ping 192.168.1.100with 1000 bytes of data”命令, 将1000个数据包发送至主机, 从而确定其丢包率与返回的平均时间与最快和最慢传输时间, 在确保信息传输速度的同时, 提高信息安全。

3.3 校园无线网络应用

以校园无线网络布置为依据, 采用全新的无线视频监控系统辅助校园安全管理, 除了能够兼容之前的传统监控系统外, 还能够以结构相对简单的无线监控系统解决AP布线问题, 并对校园各区域进行实时监控。需要说明的是, 即使在恶劣的天气环境下, 只要供电系统运行正常, 视频监控系统便能够持续工作, 且能够与新安装的摄像头自动连接, 实现校园全方位、无死角的监控。

校园无线网络的另一应用体现在网络管理计费方面。对无线网络管理设备NMS1000分析可知, 其处于系统核心层, 管理整个校园无线网络, 若引入专用的管理软件, 还可对网络性能实施监测, 不仅界面操作较为简单, 还能够及时发现相关故障。同时, 引入SIPHot Spot的计费系统, 引入网桥计费与网关计费2种计费模式, 使计费服务器充当网关服务器, 对各台计算机的数据包进行监控与统计, 可以实现网络管理与计费。

4 结语

本文研究结果表明, 基于IEEE802.11AC技术的校园无线网络具有较强的稳定性、兼容性和可扩展性, 且能够对校园各项工作, 如校园安全管理和网络管理计费等予以良好的支持。可见, 未来加强基于IEEE802.11AC技术的校园无线网络的规划与应用力度, 对于加快高校信息化建设, 促进高校的健康、稳定发展具有重要的现实意义。

参考文献

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[2]邹仕洪, 王文东, 李波, 等.无线网络中中继协助的媒体接入协议[J].电子学报, 2015 (7) :11-18.

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