IEEE 802.11a -1999 - IEEE 802.11a-1999

IEEE 802.11a-1999 nebo 802.11a byla změnou specifikací bezdrátové místní sítě IEEE 802.11, která definovala požadavky na komunikační systém ortogonálního frekvenčně děleného multiplexování (OFDM). Původně byl navržen tak, aby podporoval bezdrátovou komunikaci v pásmech nelicencované národní informační infrastruktury (U-NII) (ve frekvenčním rozsahu 5–6 GHz), jak je ve Spojených státech regulováno Kodexem federálních předpisů, hlava 47, oddíl 15.407.

Původně byl popsán jako článek 17 specifikace 1999, nyní je definován v článku 18 specifikace 2012 a poskytuje protokoly, které umožňují přenos a příjem dat rychlostí 1,5 až 54 Mbit/s. Je svědkem rozsáhlé celosvětové implementace, zejména v rámci podnikového pracovního prostoru. Zatímco původní změna již není platný, termín „802.11a“ se stále používá bezdrátový přístupový bod (karty a směrovače) výrobce popsat interoperabilitu svých systémů na 5,8 GHz, 54 Mbit / s (54 x 10 6 bitů za sekundu ).

802.11 je sada standardů IEEE, které upravují způsoby přenosu bezdrátových sítí. Dnes se běžně používají ve verzích 802.11a, 802.11b , 802.11g , 802.11n , 802.11ac a 802.11ax k zajištění bezdrátového připojení v domácnosti, kanceláři a některých komerčních zařízeních.

Popis

IEEE802.11a je první bezdrátový standard využívající OFDM na bázi paketů na základě návrhu Richarda van Nee z Lucent Technologies v Nieuwegein. OFDM byl přijat jako návrh standardu 802.11a v červenci 1998 po sloučení s návrhem NTT. Byl ratifikován v roce 1999. Standard 802.11a používá stejný základní protokol jako původní standard, pracuje v pásmu 5 GHz a používá 52-nosnou ortogonální multiplexování s frekvenčním dělením (OFDM) s maximální rychlostí surových dat 54 Mbit/ s, což poskytuje realistickou čistou dosažitelnou propustnost v polovině 20 Mbit/s. Rychlost přenosu dat se v případě potřeby sníží na 48, 36, 24, 18, 12, 9 a poté na 6 Mbit/s. Standard 802.11a měl původně 12/13 nepřekrývajících se kanálů, 12, které lze použít uvnitř, a 4/5 z 12, které lze použít ve venkovních konfiguracích bod-bod. V poslední době mnoho zemí světa umožňuje provoz v pásmu 5,47 až 5,725 GHz jako sekundární uživatel pomocí metody sdílení odvozené od 802.11h . Tím se do celkového pásma 5 GHz přidá dalších 12/13 kanálů, což umožní významnou celkovou kapacitu bezdrátové sítě a v některých zemích možnost více než 24 kanálů. 802.11a není kompatibilní s 802.11b, protože pracují v oddělených pásmech, s výjimkou případů, kdy používáte zařízení, které má dvoupásmovou funkci. Většina přístupových bodů podnikové třídy má možnost dvoupásmového připojení.

Použití pásma 5 GHz poskytuje 802.11aa významnou výhodu, protože pásmo 2,4 GHz je hojně využíváno až k přeplnění. Degradace způsobená takovými konflikty může způsobit časté přerušení připojení a zhoršení služby. Tato vysoká nosná frekvence však přináší i drobnou nevýhodu: Efektivní celkový dosah 802.11a je o něco menší než u 802.11b/g; Signály 802.11a nemohou pronikat tak daleko jako signály pro 802.11b, protože jsou snadněji absorbovány stěnami a jinými pevnými objekty v jejich cestě a protože ztráta dráhy v síle signálu je úměrná druhé mocnině frekvence signálu. Na druhé straně má OFDM zásadní výhody v šíření, když je ve vysokém vícecestném prostředí, jako je vnitřní kancelář, a vyšší frekvence umožňují stavbu menších antén s vyšším ziskem systému RF, které působí proti nevýhodě vyššího pásma provozu. Zvýšený počet použitelných kanálů (4 až 8krát více v zemích FCC) a téměř absence dalších rušivých systémů ( mikrovlnné trouby , bezdrátové telefony , dětské chůvičky ) poskytují 802.11a významnou agregovanou šířku pásma a výhody spolehlivosti oproti standardu 802.11b/g.

Regulační problémy

Různé země mají různou regulační podporu, přestože Světová konference o radiotelekomunikacích v roce 2003 zlepšila celosvětovou koordinaci standardů. 802.11a je nyní schválen předpisy ve Spojených státech a Japonsku , ale v jiných oblastech, například v Evropské unii , musel na schválení čekat déle. Evropské regulační orgány zvažovaly použití evropského standardu HIPERLAN , ale v polovině roku 2002 schválily 802.11a pro použití v Evropě. V USA může rozhodnutí FCC z poloviny roku 2003 otevřít větší spektrum pro kanály 802.11a.

Načasování a kompatibilita produktů

Produkty 802.11a se začaly dodávat pozdě, zaostávání produktů 802.11b kvůli komponentám 5 GHz bylo obtížnější na výrobu. Výkon produktu první generace byl špatný a trápily ho problémy. Když se začaly dodávat produkty druhé generace, standard 802.11a nebyl ve spotřebitelském prostoru široce přijat především proto, že levnější standard 802.11b byl již široce přijat. Nicméně standard 802.11a později zaznamenal značný průnik do podnikových síťových prostředí, a to navzdory počátečním nevýhodám v oblasti nákladů, zejména u podniků, které vyžadovaly zvýšenou kapacitu a spolehlivost v sítích pouze 802.11b/g.

S příchodem levnějších raných produktů 802.11g na trh, které byly zpětně kompatibilní s 802.11b, byla výhoda šířky pásma 5 GHz 802.11a odstraněna. Výrobci zařízení 802.11a reagovali na nedostatek tržního úspěchu výrazným zlepšením implementací (současná generace technologie 802.11a má charakteristiky dosahu téměř identické s 802.11b) a zavedením technologie, která může využívat více než jedno pásmo, standardem.

Dvoupásmové nebo duální režimy přístupových bodů a karet síťového rozhraní (NIC), které dokážou automaticky zpracovat a a b/g, jsou nyní běžné na všech trzích a cenově se velmi blíží zařízením pouze pro b/g.

Technický popis

Z 52 dílčích nosných OFDM je 48 pro data a 4 jsou pilotní pomocné nosné s oddělením nosných 0,3125 MHz (20 MHz/64). Každá z těchto pomocných nosných může být BPSK , QPSK , 16- QAM nebo 64- QAM . Celková šířka pásma je 20 MHz s obsazenou šířkou pásma 16,6 MHz. Doba trvání symbolu je 4 mikrosekundy , což zahrnuje ochranný interval 0,8 mikrosekundy. Vlastní generování a dekódování ortogonálních komponent se provádí v základním pásmu pomocí DSP, který je pak ve vysílači převeden na 5 GHz. Každá z pomocných nosných může být reprezentována jako komplexní číslo. Signál časové domény je generován provedením inverzní rychlé Fourierovy transformace (IFFT). Přijímač odpovídajícím způsobem downconvertuje, vzorkuje na 20 MHz a provede FFT pro získání původních koeficientů. Mezi výhody použití OFDM patří snížené vícecestné efekty v příjmu a zvýšená spektrální účinnost.

RATE bitů
Typ modulace
Sazba kódování 		Rychlost přenosu dat
( Mbit/s )
1101 BPSK 1/2 6
1111 BPSK 3/4 9
0101 QPSK 1/2 12
0111 QPSK 3/4 18
1001 16- QAM 1/2 24
1011 16- QAM 3/4 36
0001 64- QAM 2/3 48
0011 64- QAM 3/4 54

Viz také

Reference

Všeobecné