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，為什么會被業(yè)界如此看好，讓我們先來了解一下WiFi和WLAN的歷史。
　　無線局域網(wǎng)（WLAN）推行之初被普遍認可的兩個國際標準是IEEE802.11a和802.11b。最初設計這些標準的目的是為滿足便攜式電腦在家和辦公室環(huán)境中可隨意移動的要求。隨后，在一些機場、酒店、咖啡屋和購物廣場也開始允許通過無線接入（商業(yè)命名為Wi-Fi），隨時隨地上網(wǎng)、查詢電子郵件等，擴展了無線寬帶的功能。雖然無線寬帶連接的數(shù)據(jù)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，但這兩個頻段都是免費的，即不需要授權的。為了盡量減少來自其它同頻設備的干擾，這兩個標準都采用了擴頻傳輸技術和比較復雜的編碼技術。2003年， IEEE（美國電氣及電子工程師學會）頒布了802.11g，依舊工作在2.4 GHz頻段，但是數(shù)據(jù)速率可以達到54 Mbps。與此同時，一種新的應用模式即在家庭和小型辦公室里可連接多個設備并在設備間進行數(shù)據(jù)共享，對無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率提出更高要求，從而使得一個新的研究項目應運而生，這就是于2009公布的802.11n的由來。為了使單信道的數(shù)據(jù)速率最高可以超過100 Mbps，在802.11n標準中引入的MIMO （即多輸入-多輸出，或空間數(shù)據(jù)流）技術，利用物理上完全分離的最多4個發(fā)射和4個接收天線，對不同數(shù)據(jù)進行不同的調制/解調，來達到傳輸較高的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳輸量來支持“無線辦公”的要求。
　　表1：新型WLAN應用模式

　　由于這兩個標準分別基于5GHz 和60 GHz，將會體現(xiàn)在物理層的屬性完全不同，所以，本片文章主要是針對802.11ac進行介紹。
　　802.11ac與802.11n的技術區(qū)別
　　802.11ac的物理層是對802.11n標準的延續(xù)，而且要滿足后向兼容。下面我們來著重探討一下在802.11ac上的變化。表2列出802.11n的物理層的主要特點，表3則列出了在802.11ac上主要擴展的方面。理論上說802.11n在使用了40MHz帶寬和4個空間流可以達到最高600 Mbps的數(shù)據(jù)速率，盡管目前很多無線設備只能支持2路空間流。對于802.11ac來說，理論上使用160 MHz帶寬，8個空間流，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(shù)據(jù)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(shù)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有著同樣的定義方法，只不過后兩者考慮是的是2個80 MHz信道的載波分配。
　　從幀結構上看，802.11ac的系統(tǒng)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），來區(qū)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）。

　　從這兩個幀結構里可以看到，最前面的3個部分：短碼部分(short training field-STF),長碼部分(long training field-LTF)和信號部分(signal field-SIG) 是用來兼容現(xiàn)有標準的（即802.11a/b/g/n），也就是它們都有一個開頭字母L，代表的Legacy的含義。第四個部份VHT-SIG-A第一個碼字是BPSK調制信號，而第二個碼字則旋轉了90°，為QBPSK，用來區(qū)分HT 和VHT模式。在802.11ac中的VHT-STF用來改善在MIMO傳輸中的自動增益控制。緊跟在VHT-STF后面的是VHT-LTF，即長訓練序列，它為接收機提供了在發(fā)射天線和接收天線之間進行MIMO預估信道測算的比特。根據(jù)空分碼流的總數(shù)可以分為1,2,4,6 或者8 個VHT-LTF。在802.11ac中，1， 2 或者4個VHT-LTF進行直接映射，又增加了6或者8個VHT-LTF用于最大8 個空分碼流的應用。VHT-SIG-B描述了所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度、調制方式和編碼方式(即MCS)是單個用戶還是多用戶的模式。
　　802.11ac的測試需要
　　表4中列舉了802.11ac標準規(guī)范中對發(fā)射機和接收機的測試要求，這些要求跟802.11n很類似，并增加了一些針對802.11ac的新的測試項目和規(guī)范。這些規(guī)范目前還在不斷地完善過程中，要了解最新的802.11ac的規(guī)范，請訪問IEEE 的網(wǎng)站www.ieee802.org， 針對發(fā)射機的測試規(guī)范請參見章節(jié)22.3.19， 針對接收機的規(guī)范可參見章節(jié)22.3.20. 除此之外，還要考慮通過產(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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