IEEE 802.11ac

IEEE 802.11ac , formalmente IEEE 802.11ac-2013 y también llamado simplemente 802.11ac , es un estándar de red inalámbrica en el conjunto de protocolos IEEE 802.11 (que forma parte de la familia de redes Wi-Fi ), que proporciona redes de área local inalámbricas (WLAN) de alto rendimiento en la banda de 5  GHz . ^{[ b ]} El estándar ha sido etiquetado retroactivamente como Wi-Fi 5 por Wi-Fi Alliance . ^{[ 6 ] [ 7 ]}

La especificación tiene un rendimiento multiestación de al menos 1,1 gigabits por segundo (1,1  Gbit/s) y un rendimiento de enlace único de al menos 500 megabits por segundo (0,5  Gbit/s). ^{[ 8 ]} Esto se logra extendiendo los conceptos de interfaz aérea adoptados por 802.11n : mayor ancho de banda de RF (hasta 160  MHz), más flujos espaciales MIMO (hasta ocho), MIMO multiusuario de enlace descendente (hasta cuatro clientes) y modulación de alta densidad (hasta 256-QAM ). ^{[ 9 ] [ 10 ]}

La Wi-Fi Alliance separó la introducción de productos inalámbricos 802.11ac en dos fases ("olas"), denominadas "Ola 1" y "Ola 2". ^{[ 11 ] [ 12 ]} A partir de mediados de 2013, la alianza comenzó a certificar productos 802.11ac de la Ola 1 enviados por los fabricantes, basándose en el borrador 3.0 de IEEE 802.11ac (el estándar IEEE no se finalizó hasta más adelante ese año). ^{[ 13 ]} Posteriormente, en 2016, la Wi-Fi Alliance introdujo la certificación de la Ola 2 , que incluye características adicionales como MU-MIMO (solo enlace descendente),  compatibilidad con un ancho de canal de 160 MHz, compatibilidad con más  canales de 5 GHz y cuatro flujos espaciales (con cuatro antenas; en comparación con tres en la Ola 1 y 802.11n, y ocho en la especificación 802.11ax de IEEE ). ^{[ 14 ]} Esto significaba que los productos de la Ola 2 tendrían mayor ancho de banda y capacidad que los productos de la Ola 1. ^{[ 15 ]}

Las nuevas tecnologías introducidas con 802.11ac incluyen las siguientes: ^{[ 10 ] [ 16 ]}

• Unión de canales extendidos
  • Ancho de banda de canal opcional de 160  MHz y obligatorio de 80  MHz para las estaciones; cf.  máximo de 40 MHz en 802.11n.
• Más flujos espaciales MIMO
  • Admite hasta ocho flujos espaciales (frente a los cuatro de 802.11n).
• MIMO multiusuario de enlace descendente (MU-MIMO, permite hasta cuatro clientes MU-MIMO de enlace descendente simultáneos)
  • Varias estaciones de radio , cada una con una o más antenas, transmiten o reciben flujos de datos independientes simultáneamente.
    • Acceso múltiple por división espacial (SDMA): los flujos no están separados por frecuencia, sino que se resuelven espacialmente, de forma análoga al MIMO de estilo 11n.
  • El modo MU-MIMO descendente (un dispositivo transmisor, varios dispositivos receptores) se incluye como modo opcional.
• Modulación
  • 256- QAM , velocidad 3/4 y 5/6, añadidos como modos opcionales (frente a 64-QAM, velocidad máxima 5/6 en 802.11n).
  • Algunos proveedores ofrecen un modo 1024-QAM no estándar, que proporciona una velocidad de datos un 25 % superior en comparación con 256-QAM.
• Otros elementos/características
  • Formación de haces con sondeo y retroalimentación estandarizados para garantizar la compatibilidad entre proveedores (la falta de estandarización en 802.11n dificultaba el funcionamiento eficaz de la formación de haces entre productos de diferentes proveedores).
  • Modificaciones de MAC (principalmente para dar soporte a los cambios anteriores)
  • Mecanismos de coexistencia para canales de 20, 40, 80 y 160  MHz, dispositivos 11ac y 11a/n.
  • Agrega cuatro nuevos campos al encabezado PPDU que identifican la trama como una trama de muy alto rendimiento (VHT) en contraposición al alto rendimiento (HT) de 802.11n o anterior. Los primeros tres campos del encabezado son legibles por dispositivos heredados para permitir la coexistencia.
  • El sistema DFS se implementó obligatoriamente entre los canales 52 y 144 para la banda de 5  GHz con el fin de reducir las interferencias con los sistemas de radar meteorológico que utilizan la misma banda de frecuencia.

Las mejoras de enlace único y multiestación compatibles con 802.11ac permiten varios escenarios de uso de WLAN nuevos, como la transmisión simultánea de vídeo HD a múltiples clientes en todo el hogar, la sincronización y copia de seguridad rápidas de archivos de datos grandes, la visualización inalámbrica, implementaciones en grandes campus/auditorios y la automatización de plantas de fabricación. ^{[ 17 ]}

Para aprovechar al máximo sus capacidades WLAN, los puntos de acceso y enrutadores 802.11ac tienen un rendimiento suficiente como para requerir la inclusión de una interfaz USB 3.0 para proporcionar diversos servicios como transmisión de video, servidores FTP y servicios de nube personal. ^{[ 18 ]} Con el almacenamiento conectado localmente a través de USB 2.0 , llenar el ancho de banda disponible de 802.11ac no se logró fácilmente.

La tecnología Wave 2, que abarca los productos lanzados en 2016, ofrece un rendimiento superior al de los productos Wave 1, lanzados a partir de 2013. La velocidad teórica máxima de la capa física para Wave 1 es de 1,3  Gbit/s, mientras que Wave 2 puede alcanzar los 2,34  Gbit/s. Por lo tanto, Wave 2 puede lograr 1  Gbit/s incluso si el rendimiento real resulta ser solo el 50 % de la velocidad teórica. Wave 2 también admite un mayor número de dispositivos conectados. ^{[ 15 ]}

Varias compañías ofrecen actualmente chipsets 802.11ac con velocidades de modulación más altas: MCS-10 y MCS-11 (1024-QAM), compatibles con Quantenna y Broadcom. Si bien técnicamente no forman parte de 802.11ac, estos nuevos índices MCS se oficializaron en el estándar 802.11ax, ratificado en 2021.

Los canales de 160  MHz no están disponibles en algunos países debido a problemas regulatorios que asignaron algunas frecuencias para otros fines.

• IEEE 802.11ad

• Documento técnico de introducción a la tecnología 802.11ac. Archivado el 14 de marzo de 2016 en Wayback Machine.
• Arquitecturas de prueba MIMO 802.11ac
• 802.11ac: Documento técnico sobre la quinta generación de Wi-Fi
• 802.11ac cebador
• Guía de selección de productos inalámbricos de Intel