深入探究802.11ac技术

　　根据这一理论，通过一个特定信道的数据传输速率仅能通过改变信道带宽或者信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)来提高。时至今日，Shannon-Hartley理论已经无法计算多个空间流所实现的总数据吞吐量，但它依然能表明信道带宽与数据传输速率之间的相关性。

　　在一个OFDM系统中，人们可以很直观地看到，更高的带宽与更高的数据传输速率之间存在相关性。例如，在使用相同的子载波间距(也就是使用相同的符号率)时，增加子载波的数量将增加信道带宽。在802.11ac规范中，我们可以很清楚的看到信道带宽与数据子载波数量之间的关系。如图2所示，在所有带宽模型中，子载波的间距是不变的，只需增加子载波的数量就可增加带宽。　　

　　*代表此模式在 802.11ac中是可选的。图2. 802.11ac中可选的信道带宽

　　如图2所示，可选的160 MHz模式远远超过了802.11n所支持的最大带宽(40MHz)。目前，具有160MHz可用频谱的Wi-Fi频带仅能在5 GHz频带中实现(而不是2.4GHz).因此，802.11ac规范仅能用于5GHz ISM频带。

提高空间流数量

　　Shannon-Hartley理论可以很合理地估计SISO(单输入单输出)信道的理论吞吐量，但我们必须对其进行一些更改，才能合理的估计MIMO(多输入多输出)信道的最大吞吐量。在一个具有充足多路径反射的物理信道中，数据传输速率在理论上的最大提升随着理论空间流的数量的增加而线性增加。例如，在一个2x2的MIMO系统中，在同一个物理信道(即使用相同的频率)中使用两个独立的空间流，其所能实现的数据速率是传统的单输入单输出(SISO)系统的两倍。同样，相对于SISO信道，一个4x4 MIMO信道可以实现4倍的数据速率提升，而8x8 MIMO信道则可以实现8倍的数据速率提升。。与其它新出现的无线通信规范(如3GPP LTE Advanced)类似，802.11ac VHT规范可以实现最高8x8 MIMO系统。

调制机制与码率的改进

　　802.11ac提高数据吞吐量所使用的最有趣的方法之一，就是256-QAM调制机制。过去，随着802.11a的发展，64-QAM调制曾被认为是所有无线通信标准中“最高阶”的调制模式。而802.11ac则是消费类电子领域中引入256-QAM的首个商用的无线标准，以满足不断增长的数据吞吐量要求。在公式2中，我们可以看到调制机制的“阶次”与每个符号所代表的比特位数之间的简单关系。　　

　　公式2.每个符号的比特位数随着调制机制的复杂性而增加。

　　我们可以很容易地看到，简单的调制机制，例如BPSK(二进制相移键控)使用两个符号，因此每个符号可以产生1个比特位。相比较而言，一个更加复杂的调制机制，例如256-QAM则拥有更高的“阶次”，从而可以实现更高的数据速率。事实上，256-QAM中，每个符号可以产生8个比特位(log2(256)=8)。比较802.11ac和 802.11n，我们可以看到：对于能够实现256-QAM的环境条件，与传统的64-QAM机制相比，可以将数据速率提高33%。