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IEEE 802.11a

IEEE 802.11a


Der IEEE 802.11a-Standard ist der erste Standard in der IEEE 802.11-Serie. Es definiert ein WiFi-Format für die Bereitstellung drahtloser Konnektivität im 5-GHz-ISM-Band für Rohdatengeschwindigkeiten von bis zu 54 Mbit / s.

Obwohl es alphabetisch der erste Standard in der 802.11-Serie ist, wurde t zur gleichen Zeit wie IEEE 802.11b veröffentlicht, das auf Konnektivität über das 2,4-GHz-ISM-Band abzielte.

Mit der damaligen Technologie war IEEE 802.11a teurer und etwas schwieriger zu implementieren, da es mit 5 GHz statt mit 2,4 GHz betrieben wurde und daher weniger verbreitet war.

802.11a-Spezifikation

802.11a zeichnete sich durch eine beeindruckende Leistung aus. Es war in der Lage, Daten mit Rohdatenraten von bis zu 54 Mbit / s zu übertragen, und zu der Zeit wurde angenommen, dass es eine gute Reichweite hat, obwohl es nicht die maximale Datenrate im Extremfall liefern konnte.

Zusammenfassung der 802.11 Wi-Fi-Standards
ParameterWert
Datum der StandardgenehmigungJuli 1999
> Maximale Datenrate (Mbit / s)54
Typische Datenrate (Mbit / s)25
Typischer Bereich in Innenräumen (Meter)~30
ModulationOFDM
HF-Band (GHz)5
Anzahl der räumlichen Streams1
Kanalbreite (MHz)20

Der 802.11a-Standard verwendet grundlegende 802.11-Konzepte als Basis und arbeitet im 5-GHz-ISM-Band (Industrial, Scientific and Medical), sodass er weltweit in einem lizenzfreien Band verwendet werden kann. Die Modulation ist das orthogonale Frequenzmultiplexing (OFDM), um die Übertragung von Rohdaten mit einer maximalen Rate von 54 Mbit / s zu ermöglichen, obwohl ein realistischeres praktisches Niveau im Bereich des mittleren 20-Mbit / s-Bereichs liegt. Die Datenrate kann bei Bedarf auf 48, 36, 24, 18, 12, 9 und dann auf 6 Mbit / s reduziert werden. 802.11a verfügt über 12 nicht überlappende Kanäle, 8 für Innenräume und 4 für Punkt-zu-Punkt-Kanäle.

Hinweis zu OFDM:

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) ist eine Form des Signalformats, bei dem eine große Anzahl von Trägern mit geringem Abstand verwendet wird, die jeweils mit einem Datenstrom mit niedriger Rate moduliert werden. Es wird normalerweise erwartet, dass die eng beabstandeten Signale sich gegenseitig stören, aber wenn die Signale orthogonal zueinander gemacht werden, gibt es keine gegenseitige Interferenz. Die zu übertragenden Daten werden von allen Trägern gemeinsam genutzt. Dies bietet Ausfallsicherheit gegen selektives Fading durch Mehrwegeffekte.

Lesen Sie mehr über OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing.

802.11a HF-Signal

Das für 802.11 verwendete OFDM-Signal umfasst 52 Unterträger. Davon werden 48 für die Datenübertragung verwendet und vier als Pilotunterträger verklagt. Der Abstand zwischen den einzelnen Unterträgern beträgt 0,3125 MHz. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass die 20-MHz-Bandbreite durch 64 geteilt wird. Obwohl nur 52 Unterträger verwendet werden, die insgesamt 16,6 MHz belegen, wird der verbleibende Raum als Schutzband zwischen den verschiedenen Kanälen verwendet.

Auf jedem der 802.11a-Unterträger können verschiedene Modulationsformen verwendet werden. BPSK, QPSK, 16-QAM und 64 QAM können verwendet werden, sofern die Bedingungen dies zulassen. Für jede eingestellte Datenrate wird eine entsprechende Form der Modulation verwendet. Innerhalb des Signals selbst beträgt die Symboldauer 4 Mikrosekunden und es gibt ein Schutzintervall von 0,8 Mikrosekunden.

Datenrate (Mbit / s)ModulationCodierungsrate
6BPSK1/2
9BPSK3/4
12QPSK1/2
18QPSK3/4
2416-QAM1/2
3616-QAM3/4
4864-QAM1/2
5464-QAM3/4

Wie bei vielen Datenübertragungssystemen wird die Erzeugung des Signals unter Verwendung digitaler Signalverarbeitungstechniken durchgeführt und ein Basisbandsignal erzeugt. Dies wird dann auf die Endfrequenz hochkonvertiert. In ähnlicher Weise wird für den Signalempfang das eingehende 802.11a-Signal in das Basisband konvertiert und in sein digitales Format konvertiert, wonach es digital verarbeitet werden kann.

Obwohl die Verwendung von OFDM für massenproduzierte Systeme wie 802.11a besonders kompliziert erscheint, bietet es viele Vorteile. Die Verwendung von OFDM führt zu einer signifikanten Verringerung der durch Mehrwegeffekte verursachten Interferenzprobleme. Die Verwendung von OFDM stellt auch sicher, dass das Funkspektrum effizient genutzt wird.

Die Übernahme des IEEE 802.11a-Standards war aufgrund der höheren Frequenzen geringer als die von 802.11b. Obwohl sich die Technologie seitdem erheblich weiterentwickelt hat, bedeutete die 5-GHz-Anforderung für 802.11a, dass sie wesentlich weniger verbreitet war als die „b“ -Version, die mit 2,4 GHz betrieben wurde. Auch Wi-Fi-Hotspots konzentrierten sich weniger auf 802.11a. Trotzdem hat sich Wi-Fi insgesamt erheblich weiterentwickelt und 802.11a wurde verwendet, jedoch weniger als andere Versionen.

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