IEEE 802.11a

Az IEEE 802.11a-1999 vagy 802.11a az IEEE 802.11 vezeték nélküli LAN-specifikáció kiegészítése, amely követelményeket határoz meg az ortogonális frekvenciájú multiplexelési (OFDM) rendszerek számára. Eredetileg úgy tervezték, hogy támogassa a vezeték nélküli kommunikációt az engedély nélküli nemzeti információs infrastruktúra (U-NII) sávokban (az 5–6 GHz-es sávban), amint azt az Amerikai Egyesült Államokban a CFR 47. címe, 15.407. szakasza írja elő.

Eredetileg az 1999-es specifikáció 17. szakaszában határozták meg, most a 2012-es specifikáció 18. szakaszában határozták meg, és olyan protokollokat biztosít, amelyek lehetővé teszik az adatok 1,5 és 54 Mbps közötti sebességgel történő küldését és fogadását. Az egész világon elterjedt, különösen a vállalati munkakörnyezetekben. Bár az eredeti módosítás már nem érvényes, a vezeték nélküli hozzáférési pontok (kártya és útválasztó) gyártói továbbra is a "802.11a" kifejezést használják rendszereik kompatibilitásának leírására 5,8 GHz-en, 54 Mbps-on (54 x 10 6 bps).

A 802.11 olyan IEEE -szabványok összessége, amelyek szabályozzák a vezeték nélküli hálózatok átviteli módszereit. Ma széles körben használják a 802.11a, 802.11b , 802.11g , 802.11n és 802.11ac verziókban vezeték nélküli kommunikáció biztosítására otthoni, irodai és egyes kereskedelmi létesítményekben. A Wi-Fi 2 a 802.11a nem hivatalos retronimja .

Leírás

Az eredeti 802.11a szabvány módosítását 1999-ben ratifikálták. A 802.11a szabvány ugyanazt az alapprotokollt használja, mint az eredeti szabvány, 5 GHz-en működik, és ortogonális frekvenciaosztásos multiplexelést (OFDM) használ, maximum 54 Mbps-os adatsebességgel, ami a gyakorlatban reálisan elérhető átviteli sebességet biztosít. Mbps. Az adatátviteli sebesség 48, 36, 24, 18, 12, 9, majd szükség esetén 6 Mbps-ra csökken. A 802.11a eredetileg 12/13 nem átfedő csatornával rendelkezett, amelyek közül 12 beltéri, 12-ből 4/5 pedig pont-pont kültéri konfigurációkban használható. A közelmúltban a világ számos országa lehetővé teszi az 5,47-5,725 GHz-es frekvenciákon történő működést második felhasználóként a 802,11h -ban kapott megosztási módszerrel . Ez további 12/13 csatornával bővíti a teljes 5 GHz-es sávot, ami jelentősen megnöveli a vezeték nélküli hálózati kapacitást, és egyes országokban több mint 24 csatornát tesz lehetővé. A 802.11a nem kompatibilis a 802.11b-vel, mert külön sávokon működnek, kivéve a kétsávos képességgel rendelkező berendezéseket. A legtöbb vállalati szintű hozzáférési pont kétsávos képességgel rendelkezik.

Az 5 GHz-es sáv használata jelentős előnyt jelent a 802.11a számára, mivel a 2,4 GHz-es sávot olyan mértékben használják ki, hogy zsúfolttá válhat. Az ilyen ütközések által okozott leromlás gyakori megszakadásokhoz és a szolgáltatás leromlásához vezethet. Ennek a nagyfrekvenciás kapcsolatnak azonban van egy kis hátránya is: a 802.11a effektív teljes tartomány valamivel kisebb, mint a 802.11b/g; A 802.11a jelek nem tudnak eljutni olyan messzire, mint a 802.11b jelek, mert könnyebben elnyelik őket a falak és az útjukban lévő egyéb szilárd tárgyak, és mivel a jelerősség útvesztesége arányos a jel frekvenciájának négyzetével. Másrészt az OFDM alapvető terjedési előnyökkel rendelkezik a nagy többutas környezetekben, például beltéri irodai környezetben, és a magasabb frekvenciák lehetővé teszik a kisebb antennák használatát, nagyobb RF rendszernyereség mellett, kiküszöbölve a magasabb frekvencián való működés hátrányát. A használt csatornák megnövekedett száma (4-8-szor több az FCC-országokban) és az egyéb zavaró rendszerek ( mikrohullámú sütők , vezeték nélküli telefonok , babafigyelők ) szinte hiánya a 802.11a-t jelentős, 802.11b/g feletti összesített átviteli sebességgel és megbízhatósággal biztosítja.

Szabályozási kérdések

A különböző országok eltérő szabályozási támogatással rendelkeznek, bár a 2003-as Rádiókommunikációs Világkonferencia javította a nemzetközi szabványok összehangolását. A 802.11a szabványt jelenleg az Egyesült Államokban és Japánban hagyják jóvá, de más területeken, például az Európai Unióban tovább kellett várni a jóváhagyásra . Az európai szabályozók fontolóra vették az európai HIPERLAN szabvány használatát , de 2002 közepén a 802.11a-t kiadták Európában. Az Egyesült Államokban a Szövetségi Kommunikációs Bizottság (FCC) 2003 közepén hozott határozata több lehetőséget nyithat meg a 802.11a csatornák számára.

Szinkronitás és termékkompatibilitás

A 802.11a eszközök szállítása késik, lemaradva a 802.11b eszközökhöz képest az 5 GHz-es alkatrészek gyártásának bonyolultsága miatt. Az első generációs készülékek teljesítménye gyenge volt és problémákkal sújtotta. Amikor a második generációs készülékek megjelentek, a 802.11a-t nem alkalmazták széles körben a fogyasztók, elsősorban azért, mert az olcsóbb 802.11b szabványt már széles körben használták. A 802.11a azonban később jelentős mértékben behatolt a vállalati hálózati környezetekbe, a kezdeti költséghátrányok ellenére, különösen azoknál a vállalkozásoknál, amelyeknek nagyobb sávszélességre és megbízhatóságra volt szükségük a csak 802.11b/g hálózatokhoz képest.

Az olcsóbb és újabb 802.11g termékek bevezetésével, amelyek visszafelé kompatibilisek voltak a 802.11b-vel, megszűnt a 802.11a 5 GHz-es sávszélesség-előnye. A 802.11a berendezésgyártók a piaci siker hiányára a megvalósítások nagymértékű javításával válaszoltak (a jelenlegi 802.11a generációs technológia sávjellemzői majdnem megegyeznek a 802.11b-éval), és olyan technológiát tettek szabványossá, amely egynél több sávot képes használni.

A kétsávos vagy kétmódusú hozzáférési pontok és hálózati interfészkártyák (NIC), amelyek automatikusan képesek kezelni az a-t és a b/g-t, ma már minden piacon elterjedtek, és árban nagyon közel állnak a csak b/g-t használó eszközökhöz.

Műszaki leírás

Az 52 OFDM alvivőből 48 adatátvitelre szolgál, 4 pedig pilot 0,3125 MHz (20 MHz / 64) vivőtávolsággal. Ezen alvivők mindegyike lehet BPSK (bináris fáziseltolásos kulcsolás), QPSK (kvadratúra fáziseltolásos kulcsolás), 16- QAM (kvadratúra amplitúdó moduláció) vagy 64- QAM . A teljes sávszélesség 20 MHz, 16,6 MHz foglalt sávszélességgel. A szimbólum időtartama 4 µs , beleértve a 0,8 µs-os védőintervallumot. Az ortogonális komponensek tényleges generálása és dekódolása alapsávban történik egy digitális jelfeldolgozó (DSP) segítségével, amelyet aztán az adónál 5 GHz-re konvertálnak. Az alvivők mindegyike komplex számként ábrázolható. Az időtartomány jelét inverz gyors Fourier transzformáció (IFFT) segítségével állítják elő. Ennek megfelelően a vevő lekonvertálja a 20 MHz-es mintát, és gyors Fourier transzformációt (FFT) hajt végre az eredeti együtthatók kinyerésére. Az Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) használatának előnyei csökkennek a többutas effektusokban és megnövekedett spektrális hatékonyság.

(*) Adatsebesség 20 MHz-es csatornaközhöz.

Irodalom

1. Vishnevsky V. M., Lyakhov A. I., Portnoy S. L., Shakhnovich I. L., Szélessávú vezeték nélküli hálózatok információátvitelhez. M.: Technoszféra, 2005