【Wi-Fi】802.11n Vs 802.11ac 整理
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什么是802.11ac和802.11ac Wave2 - 华为
difference between 11n 11ac 11ad | 11n 11ac 11ad | difference between
802.11n
802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项技术，最大的特点是速率提升，理论速率最高可达600Mbps（目前业界主流为300Mbps）。802.11n可工作在2.4GHz和5GHz两个频段。
调制方案 OFDM 和 DSSS/CCK
它支持 11a/11b/11g 系统
的传统回退 带宽 20MHz 和 40MHz
数据速率 - 根据 11a/11b/11g。
-它支持高达 72Mbps 的 20MHz 带宽，多天线
-它支持高达 150Mbps 的 40MHz 带宽 覆盖
的距离（大约）- 70m（室内），250m（室外）
MIMO 配置 - 大多数设备使用 2T3R（2 根发射天线和 3 根接收天线），
最大配置高达 4T4R。
802.11ac
它也属于 802.11 系列，它扩展了 11n 标准的功能。 它被称为 VHT（Very High Throughput，非常高吞吐量）规范，由 TGac 工作组。它被 Broadcom 称为 5G WIFI。
• 频率范围：5 GHz
• 调制方案：OFDM 和 DSSS/CCK
• 向后兼容性：支持传统的 11n 系统
• 数据调制：支持 BPSK、QPSK、16QAM、64 QAM、256QAM
• 信道带宽：20MHz、40MHz、80MHz、160MHz
• OFDM 数据副载波/导频器：48/4、108/6、234/8、468/16
• OFDM 编码速率：5/6
• 短保护间隔：400 ns
• 空间流：8
• 最大数据速率：6.93Gbps，使用 160MHz 带宽，8 个空间流，MCS9,256QAM，保护间隔
短• 距离：约 80 m，带 3 根天线（比 11n 多约 10 米） • MIMO 配置：4 X 4 • 仅支持 NDP（Null Data Packet） 显式波束成形
• 支持单用户传输以及多用户传输
• PHY 层帧（VHT 模式）由 L-STF、L-LTF、L-SIG、VHT-SIG-A、VHT-STF、VHT-LTF、VHT-SIG-B 和数据部分组成。
| 改进/优化点 | 描述 | 带来的价值 |
|---|---|---|
| 信道带宽 |
| 增加吞吐率。 |
| 工作频率 | 小于6GHz的频率，但其中不包括2.4GHz，5GHz是其主要承载频率。 |
|
| MIMO | 改进单用户MIMO，最多可支持多达8条流。 |
|
| TXBF |
| 简化设计，减少复杂度。 |
| MCS |
| 提升吞吐率。 |
| 兼容性 |
| 增强了与以往Wi-Fi标准的兼容性。 |
| 带宽管理 | 增加信道管理，考虑20M、40M、80M、160M带宽共存时的信道管理问题。 |
|
| 帧聚合 |
| 提升MAC层效率，提升吞吐 |
802.11n Vs 802.11ac
| 特性 | 802.11n | 802.11ac |
|---|---|---|
| Channel Widthd | 20 MHz | 20/40/80 MHz |
| 40 MHz(option) | 160 and 80+80 MHz(option) | |
| OFDM | Y | Y |
| SGI | Y | Y |
| MIMO | SU-MIMO Up to 4 antennas | SU and MU MIMO Up to 8 antennas |
| Preamble | Mixed Format(MF) | Mixed Format(MF) only |
| Green Field(GF) | ||
| Modulation and Coding Schemes | 76 MCS | 9 MCS |
| Beamforming(option) | Staggered and NDP | NDP |
| Feedback Format | Compressed and non- Compressed V Matrix | Compressed V Matrix |
| Link Adaptation | Y | Y |
| Coding | BCC/LDPC(option) | BCC/LDPC(option) |
| Media Access Control(MAC) | CSMA/CA | CSMA/CA |
| QoS(802.11E) | 4 Access Categories TXOP Support | 4 Access Categories TXOP Support |
| MAC Protection | RTS/CTS Spoofing | RTS/CTS Spoofing |
| TXOP Sharing | - | Supported for MU-MIMO |
| Static/Dynamic BA Opration | N | Y |
| MSDU | 2304 B or 7920 B | 2304 B or 7920 B |
| MPDU | 3895 B or 7991 B | 3895 B, 7991 B, or 11454 B |
| A-MSDU | 3839 B or 7396 B | 3839 B or 7396 B |
| A-MPDU | 65 KB | 1 MB |
| MAC Protocol Data Unit | MPDU or A-MPDU | A-MPDU only |
在PHY层和MAC层，802.11ac对信道带宽、MIMO、调制方式等很多方面做了优化改进或引入了新的技术点，但整体架构仍然与802.11n是一样的。因此，802.11ac相对于802.11n来说，使用“演进”这个词而不是“革命”这个词显然更加合理。
经过这种演进，802.11ac在吞吐率性能上最大达到了6.93Gbps，相对于802.11n最大600Mbps，几乎增加了10倍。即使在最初推出的802.11ac Wave1的产品，其吞吐率性能 也能达到1.3Gbps，完全达到了人们对Gbit Wi-Fi的期待和定位。802.11ac在达成大幅提升吞吐率这个对其最核心的需求的同时，增强了多用户并发能力（最多同时与4个用户传输数据），改进了对不同带宽共存时的管理，增强了与802.11a和802.11n之间的兼容性。
802.11n Vs 802.11ac 调制方式
| MCS Index | 调制方式 | 码率 | 802．11n | 802.11ac |
|---|---|---|---|---|
| 0 | BPSK | 1/2 | 支持 | 支持 |
| 1 | QPSK | 1/2 | 支持 | 支持 |
| 2 | QPSK | 3/4 | 支持 | 支持 |
| 3 | 16-QAM | 1/2 | 支持 | 支持 |
| 4 | 16-QAM | 3/4 | 支持 | 支持 |
| 5 | 64-QAM | 2/3 | 支持 | 支持 |
| 6 | 64-QAM | 3/4 | 支持 | 支持 |
| 7 | 64-QAM | 5/6 | 支持 | 支持 |
| 8 | 256-QAM | 3/4 | 不支持 | 支持 |
| 9 | 256-QAM | 5/6 | 不支持 | 支持 |
为了提高吞吐率，在802.11ac中引入调制效率更高的更高阶调制方式256Q-AM。支持3/4和5/6两种码率，MCS方式也因此增加到了10种。在MCS的表示上，802.11ac中放弃了原来为每个MIMO组合进行MCS编码，因此MCS编码方式也由原来的几十种变成了10种。MCS越高，吞吐率越高，这是由于调制编码方式的区别带来的每个子载波代表的bit数的差异。在使用BPSK调制时每个子载波只能表示2个bit，16-QAM时每个子载波表示4个bit，64-QAM时，每个子载波表示6个bit，而在引入256-QAM后，每个子载波可以表示8个bit。下图给出了从BPSK到256-QAM时的星座图，越高阶得调制方式调制效率越高，但不同调制方式时的效率提升也并不是成线性的，越往后提升越不明显。