Роутеры 802.11ac: организуем супербыструю беспроводную сеть

Увеличенное количество бит, передаваемых за один такт

Все описанные выше нововведения в стандарте 802.11ac направлены на то, чтобы обеспечить более высокую пропускную способность. Улучшения метода модуляции, предпринятые в новом стандарте, напротив, увеличивают плотность данных в сигнале беспроводной сети. А этот сигнал представляет собой не что иное, как поток данных, перемещаемый по радиоволнам.

Беспроводное соединение устанавливается после того, как передающее устройство отправляет радиоволну определенной частоты, а принимающее — настраивается на нее. Биты транслируются благодаря тому, что передающая техника изменяет (модулирует) несущий сигнал. Приемное устройство анализирует изменения в сигнале и преобразует их в соответствующие биты. Существуют несколько методов модуляции — среди них и квадратурная (16-QAM), используемая в беспроводных сетях стандарта 802.11g/n. При этом передающее устройство делит поток данных на несколько частей размером четыре бита. При четырех битах допускаются 16 различных символов, которые могут быть объединены в любую последовательность битов. Символы точно соответствуют указанным в таблице координатам «фаза» и «амплитуда».

Для отправки символов передающее устройство излучает две радиоволны, обладающие для каждой части потока данных одинаковой амплитудой, но смещенные относительно друг друга по фазе на определенный промежуток времени. По этим двум координатам устройство приема определяет, какой из 16 символов подразумевается в данном случае, и вновь объединяет поток битов, используя четыре бита на такт. Если необходимо увеличить объем информации символа с четырех до восьми битов, потребуются более точные координаты. Метод модуляции 64-QAM стандарта 802.11n предусматривает до восьми бит на символ, тогда как в варианте 802.11ac (модуляция 256-QAM) их количество достигает 16. Если мощность сигнала низкая — например, по причине удаленности устройств друг от друга, то идентифицировать координаты с достаточно высокой точностью не представляется возможным. Механизмы контроля определяют это и переключаются на более простой метод модуляции с меньшим числом символов.

Изменения коснулись также структуры пакетов данных. Ввиду того что роутеры стандарта 802.11ac могут поддерживать работу беспроводных сетей одновременно двух типов (802.11а и 802.11n), они используют так называемые «наследуемые поля» (Legacy fields), которые позволяют избежать конфликтов между пакетами данных этих сетей. В совокупности все эти меры оптимизации обеспечивают более высокую пропускную способность и эффективность Wi-Fi-сети.

Амплитуда (интенсивность) и фаза (взаимное смещение двух радиоволн) сигнала подвергаются анализу, после чего на основе этих значений формируется так называемый символ, который в стандарте 802.11ac содержит до 16 бит.       Амплитуда (интенсивность) и фаза (взаимное смещение двух радиоволн) сигнала подвергаются анализу, после чего на основе этих значений формируется так называемый символ, который в стандарте 802.11ac содержит до 16 бит.

Новый стандарт на практике

Каковы возможности роутеров с поддержкой 802.11ac? Результаты тестирования впечатляют, однако потенциал технологии еще не исчерпан.

Экспертам тестовой лаборатории CHIP еще не приходилось работать с беспроводной сетью с такой пропускной способностью: скорость передачи данных между двумя устройствами D-Link DIR-865L, настроенными нами в качестве роутера и клиента, достигала 553 Мбит/с. Этого достаточно для трансляции одновременно пяти видеопотоков формата Full HD. На копирование образа диска размером 700 Мбайт ушло бы около 10 с.

Для сравнения было использовано мощное устройство прошлого поколения — роутер стандарта 802.11n TRENDnet TEW-692GR. В отличие от маршрутизаторов стандарта 802.11ac максимальную эффективность он показал при восьми активных соединениях. При этом он продемонстрировал лишь треть от производительности роутеров нового стандарта (порядка 200 Мбит/с).

802.11ac: скорость в 2,5 раза выше. Роутеры стандарта 802.11ac при оптимальных условиях (передачаданных на расстояние до двух метров в зоне прямой видимости) демонстрируют в три раза более высокую скорость работы, нежели 802.11n-модели. Однако и среди устройств с поддержкой 802.11ac существуют значительные различия. 802.11ac: скорость в 2,5 раза выше. Роутеры стандарта 802.11ac при оптимальных условиях (передачаданных на расстояние до двух метров в зоне прямой видимости) демонстрируют в три раза более высокую скорость работы, нежели 802.11n-модели. Однако и среди устройств с поддержкой 802.11ac существуют значительные различия.