IEEE 802.11a-1999 - IEEE 802.11a-1999

IEEE 802.11a-1999 или же 802.11a была поправкой к IEEE 802.11 спецификации беспроводной локальной сети, определяющие требования к мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) система связи. Первоначально он был разработан для поддержки беспроводной связи в диапазонах нелицензированной национальной информационной инфраструктуры (U-NII) (в диапазоне частот 5–6 ГГц), как это регулируется в Соединенных Штатах Сводом федеральных правил, раздел 47, раздел 15.407.

Первоначально описанный как раздел 17 спецификации 1999 года, теперь он определен в разделе 18 спецификации 2012 года и предоставляет протоколы, которые позволяют передавать и принимать данные со скоростью от 1,5 до 54 Мбит / с. Он получил широкое распространение во всем мире, особенно в корпоративном рабочем пространстве. Хотя первоначальная поправка больше не действует, термин «802.11a» по-прежнему используется производителями точек беспроводного доступа (карт и маршрутизаторов) для описания взаимодействия их систем на частоте 5,8 ГГц, 54 Мбит / с (54 x 106 бит в секунду).

802.11 это набор IEEE стандарты, регулирующие методы передачи по беспроводной сети. Сегодня они широко используются в их 802.11a, 802.11b, 802,11 г, 802.11n, 802.11ac и 802.11ax версии для обеспечения беспроводной связи в доме, офисе и некоторых коммерческих учреждениях. Wi-Fi 2 неофициальный ретроним для 802.11a.[1][2]

Описание

IEEE802.11a - это первый беспроводной стандарт, использующий OFDM на основе пакетов, основанный на предложении Ричарда ван Ни. [3] от Lucent Technologies в Ньювегейне. OFDM был принят в качестве проекта стандарта 802.11a в июле 1998 года после слияния с предложением NTT. Он был ратифицирован в 1999 году. Стандарт 802.11a использует тот же базовый протокол, что и исходный стандарт, работает в диапазоне 5 ГГц и использует 52 поднесущих. мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) с максимальной скоростью необработанных данных 54 Мбит / с, что дает реалистичную достижимую чистую пропускную способность в среднем 20 Мбит / с. Скорость передачи данных снижается до 48, 36, 24, 18, 12, 9, а затем при необходимости до 6 Мбит / с. Первоначально 802.11a имел 12/13 неперекрывающихся каналов, 12 из которых можно было использовать внутри помещений и 4/5 из 12, которые можно было использовать в конфигурациях точка-точка вне помещений. В последнее время многие страны мира разрешают работу в диапазоне от 5,47 до 5,725 ГГц в качестве вторичного пользователя, используя метод совместного использования частот, разработанный в 802.11h. Это добавит еще 12/13 каналов к общему диапазону 5 ГГц, что обеспечит значительную общую пропускную способность беспроводной сети, что даст возможность использовать 24+ каналов в некоторых странах. 802.11a не совместим со стандартом 802.11b, поскольку они работают в разных диапазонах, за исключением случаев использования оборудования с возможностью двух диапазонов. Большинство точек доступа корпоративного класса имеют возможность работы в двух диапазонах.

Использование диапазона 5 ГГц дает 802.11a значительное преимущество, поскольку диапазон 2,4 ГГц интенсивно используется до такой степени, что он переполнен. Ухудшение работы, вызванное такими конфликтами, может вызвать частые обрывы соединений и ухудшение качества обслуживания. Однако этот высокий несущая частота также имеет небольшой недостаток: эффективный общий диапазон 802.11a немного меньше, чем у 802.11b / g; Сигналы 802.11a не могут проникать так далеко, как сигналы 802.11b, потому что они легче поглощаются стенами и другими твердыми объектами на своем пути, а также потому, что потери на пути в силе сигнала пропорциональны квадрату частоты сигнала. С другой стороны, OFDM имеет фундаментальные преимущества при распространении в среде с высоким уровнем многолучевого распространения, такой как внутренний офис, а более высокие частоты позволяют создавать антенны меньшего размера с более высоким коэффициентом усиления РЧ-системы, что нейтрализует недостаток работы в более высоком диапазоне. Увеличенное количество используемых каналов (в 4-8 раз больше в странах FCC) и практически полное отсутствие других систем, создающих помехи (микроволновые печи, беспроводные телефоны, радионяни ) дают 802.11a значительные преимущества в совокупной пропускной способности и надежности по сравнению с 802.11b / g.

Нормативные вопросы

Разные страны имеют разную нормативную поддержку, хотя Всемирная конференция радиотелекоммуникаций 2003 г. улучшила координацию всемирных стандартов. 802.11a теперь одобрен правилами в Соединенные Штаты и Япония, но в других областях, таких как Евросоюз, ему пришлось дольше ждать утверждения. Европейские регуляторы рассматривали возможность использования европейского HIPERLAN стандарт, но в середине 2002 г. разрешил использование 802.11a в Европе. В США середина 2003 г. FCC решение может открыть больше спектра для каналов 802.11a.[нуждается в обновлении ]

Сроки и совместимость продуктов

Продукты 802.11a начали поставляться с опозданием, отставая от продуктов 802.11b из-за того, что компоненты 5 ГГц более трудны в производстве. Характеристики продукта первого поколения были низкими и были связаны с проблемами. Когда начали поставляться продукты второго поколения, стандарт 802.11a не получил широкого распространения среди потребителей, прежде всего потому, что менее дорогой 802.11b уже получил широкое распространение. Однако позже 802.11a значительно проник в корпоративные сетевые среды, несмотря на первоначальные недостатки в стоимости, особенно для предприятий, которым требовалась повышенная емкость и надежность по сравнению с сетями только 802.11b / g.

С появлением на рынке менее дорогих ранних продуктов 802.11g, обратно совместимых со стандартом 802.11b, преимущество в полосе пропускания 5 ГГц 802.11a было устранено. Производители оборудования 802.11a отреагировали на отсутствие успеха на рынке, значительно улучшив его реализации (технология 802.11a текущего поколения имеет характеристики диапазона, почти идентичные характеристикам 802.11b), и сделав технологию, которая может использовать более одного диапазона, в качестве стандарта.

Двухдиапазонные или двухрежимные точки доступа и сетевые интерфейсные карты (NIC), которые могут автоматически обрабатывать a и b / g, теперь распространены на всех рынках и очень близки по цене к устройствам, работающим только на b / g.

Техническое описание

Из 52 поднесущих OFDM 48 предназначены для данных, а 4 - для передачи данных. пилотные поднесущие с разделением несущих 0,3125 МГц (20 МГц / 64). Каждая из этих поднесущих может быть БПСК, QPSK, 16-QAM или 64-QAM. Общая полоса пропускания составляет 20 МГц с занимаемой полосой пропускания 16,6 МГц. Длительность символа 4 микросекунды, который включает защитный интервал 0,8 микросекунды. Фактическое создание и декодирование ортогональных компонентов выполняется в основной полосе частот с использованием DSP, который затем преобразуется с повышением частоты до 5 ГГц в передатчике. Каждую из поднесущих можно представить в виде комплексного числа. Сигнал во временной области генерируется с помощью обратного Быстрое преобразование Фурье (IFFT). Соответственно, приемник преобразует с понижением частоты, производит выборку на частоте 20 МГц и выполняет БПФ для получения исходных коэффициентов. Преимущества использования OFDM включают уменьшение эффектов многолучевого распространения при приеме и повышение спектральной эффективности.[4]

RATE битМодуляция
тип		Кодирование
ставка		Скорость передачи данных
(Мбит / с )[а]
1101БПСК1/26
1111БПСК3/49
0101QPSK1/212
0111QPSK3/418
100116-QAM1/224
101116-QAM3/436
000164-QAM2/348
001164-QAM3/454
  1. ^ Скорость передачи данных указана для разноса каналов 20 МГц.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кастренакес, Джейкоб (2018-10-03). «У Wi-Fi теперь есть номера версий, а Wi-Fi 6 выйдет в следующем году». Грани. Получено 2018-12-28.
  2. ^ «Wi-Fi Alliance® представляет Wi-Fi 6 | Wi-Fi Alliance». www.wi-fi.org. Получено 2018-12-28.
  3. ^ Ван Ни, Ричард (январь 1998 г.). «Спецификация физического уровня OFDM для диапазона 5 ГГц». IEEE P802.11-98 / 12.
  4. ^ Ван Ни, Ричард; Прасад, Рамджи (декабрь 1999 г.). «OFDM для мобильной мультимедийной связи». Бостон: Artech House. Журнал Cite требует | журнал = (помощь)
Общий