2024年3月21日发(作者：)

802.11ac对设计和测量的挑战

关键字： WiFi 802.11ac 发射机 接收机

被业界认为是第五代WiFi的802.11ac正在呼之欲出，它与之前的WiFi标准制式有

哪些方面的不同，为什么会被业界如此看好，让我们先来了解一下WiFi和WLAN的历史。

无线局域网（WLAN）推行之初被普遍认可的两个国际标准是IEEE802.11a和

802.11b。最初设计这些标准的目的是为满足便携式电脑在家和办公室环境中可随意移动

的要求。随后，在一些机场、酒店、咖啡屋和购物广场也开始允许通过无线接入（商业命

名为Wi-Fi），随时随地上网、查询电子邮件等，扩展了无线宽带的功能。虽然无线宽带连

接的数据速度曾经很有限，例如，802.11a在5 GHz频段可提供的最高速率是54 Mbps，

而 802.11b在2.4 GHz只有11 Mbps，但这两个频段都是免费的，即不需要授权的。为

了尽量减少来自其它同频设备的干扰，这两个标准都采用了扩频传输技术和比较复杂的编

码技术。2003年， IEEE（美国电气及电子工程师学会）颁布了802.11g，依旧工作在2.4

GHz频段，但是数据速率可以达到54 Mbps。与此同时，一种新的应用模式即在家庭和

小型办公室里可连接多个设备并在设备间进行数据共享，对无线局域网的数据传输速率提

出更高要求，从而使得一个新的研究项目应运而生，这就是于2009公布的802.11n的由

来。为了使单信道的数据速率最高可以超过100 Mbps，在802.11n标准中引入的MIMO

（即多输入-多输出，或空间数据流）技术，利用物理上完全分离的最多4个发射和4个接

收天线，对不同数据进行不同的调制/解调，来达到传输较高的数据容量的目的。

在表1中例举出了当前一些比较超前的应用模式，这些模式需要更高的数据传输量来

支持“无线办公”的要求。

表1，新型WLAN应用模式

为了满足以上这些需要，IEEE内部设立了两个项目工作组，以“极高吞吐量（Very

High Throughput）”为目标进行立项研究。其中一个工作组 （Working Group） TGac

是以802.11n标准为基础并进行扩展，制定出802.11ac，即在5GHz的频段上，数据吞

吐量目标为：在单通道链路上的最低速率为500 Mb/s，最高可达到1Gbps。另一个工作

组 TGad与无线千兆比特联盟（Wireless Gigabit Alliance）联合提出802.11ad的标准，

即在60GHz的频段上使用大约2 GHz频谱带宽，这一尚未使用的频段可以在近距离范围

内实现高达7 Gbps 的传输速率。（60GHz频率的载波穿透能力差，信号衰减严重，传输

距离与覆盖范围都受到限制）。另外还有与现有设备的兼容性，在相同频段上与现有标准的

后向兼容都是标准组织“必须”考虑的问题。802.11系列标准的目标之一就是后向兼容，

对于802.11ac和ad来说主要考虑媒介控制层（MAC）或数据链路层与之前的标准的兼

容性，而不同的只能是物理层上的特性。 （如图1）。 对于WLAN的设备可以支持三种