IEEE 802.11a-1999 или 802.11a был поправкой к спецификациям беспроводной локальной сети IEEE 802.11 , которая определяла требования к системе связи с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Первоначально он был разработан для поддержки беспроводной связи в нелицензируемых диапазонах национальной информационной инфраструктуры (U-NII) (в диапазоне частот 5–6 ГГц), как это регулируется в США Кодексом федеральных правил, раздел 47, раздел 15.407.
Первоначально описанный как пункт 17 спецификации 1999 года, теперь он определен в пункте 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 действительна, термин «802.11a» по-прежнему используется производителями точек беспроводного доступа (карт и маршрутизаторов) для описания совместимости своих систем на частоте 5,8 ГГц, 54 Мбит/с (54 x 10 6 бит в секунду). ).
802.11 — это набор стандартов IEEE , которые регулируют методы передачи данных в беспроводных сетях. Сегодня они широко используются в версиях 802.11a, 802.11b , 802.11g , 802.11n , 802.11ac и 802.11ax для обеспечения беспроводной связи дома, в офисе и в некоторых коммерческих учреждениях.
IEEE802.11a — первый стандарт беспроводной связи, использующий OFDM на основе пакетов, основанный на предложении Ричарда ван Ни [7] из 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 основной протокол, что и исходный стандарт, работает в диапазоне 5 ГГц и использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) с 52 поднесущими и максимальной скоростью необработанных данных 54 Мбит/с. с, что обеспечивает реалистичную чистую пропускную способность на уровне около 20 Мбит/с. При необходимости скорость передачи данных снижается до 48, 36, 24, 18, 12, 9, а затем до 6 Мбит/с. Первоначально в стандарте 802.11a было 12/13 непересекающихся каналов, 12 из которых можно было использовать внутри помещений, а 4/5 из 12 можно было использовать в наружных конфигурациях типа «точка-точка». 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, полученный в 802.11h . Это добавит еще 12/13 каналов к общей полосе частот 5 ГГц, что обеспечит значительную общую пропускную способность беспроводной сети, что позволит использовать более 24 каналов в некоторых странах. 802.11a несовместим с 802.11b, поскольку они работают на разных диапазонах. Большинство точек доступа корпоративного класса имеют возможность работы в двух диапазонах.
Использование диапазона 5 ГГц дает 802.11aa значительное преимущество, поскольку диапазон 2,4 ГГц интенсивно используется до такой степени, что становится переполненным. Ухудшение качества, вызванное такими конфликтами, может привести к частым разрывам соединений и ухудшению качества обслуживания. Однако эта высокая 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 мощности сигнала на пути распространения пропорциональны квадрату частоты сигнала. С другой стороны, OFDM имеет фундаментальные преимущества распространения в условиях высокой многолучевости, например, в офисе внутри помещения, а более высокие частоты позволяют создавать антенны меньшего размера с более высоким коэффициентом усиления радиочастотной системы, что компенсирует недостаток работы в более высокой полосе частот. Увеличенное количество используемых каналов (в 4–8 раз больше, чем в странах FCC) и почти полное отсутствие других мешающих систем ( микроволновые печи , беспроводные телефоны , радионяни ) дают 802.11a значительные преимущества по совокупной полосе пропускания и надежности по сравнению с 802.11b/g.
Разные страны имеют разную нормативную поддержку, хотя Всемирная конференция радиосвязи 2003 года улучшила координацию стандартов во всем мире. 802.11a был быстро одобрен нормативными актами в США и Японии , но в других регионах, таких как Европейский Союз , ему пришлось ждать одобрения дольше. Европейские регулирующие органы рассматривали возможность использования европейского стандарта HIPERLAN , но в середине 2002 года разрешили использование 802.11a в Европе.
Продукты 802.11a начали поставляться поздно, отставая от продуктов 802.11b из-за того, что компоненты 5 ГГц сложнее производить. Производительность продукта первого поколения была плохой и сопровождалась проблемами. Когда начали поставляться продукты второго поколения, 802.11a не получил широкого распространения среди потребителей, главным образом потому, что менее дорогой 802.11b уже получил широкое распространение. Однако позже стандарт 802.11a получил значительное распространение в сетевых средах предприятий, несмотря на первоначальные недостатки в стоимости, особенно для предприятий, которым требовалась повышенная пропускная способность и надежность по сравнению с сетями, поддерживающими только 802.11b/g.
С появлением на рынке менее дорогих ранних продуктов 802.11g, которые были обратно совместимы с 802.11b, преимущество полосы пропускания 802.11a 5 ГГц было устранено. Производители оборудования 802.11a отреагировали на отсутствие успеха на рынке, значительно улучшив его реализацию (технология 802.11a текущего поколения имеет характеристики дальности, почти идентичные характеристикам 802.11b) и сделав технологию, которая может использовать более одной полосы частот, стандартом.
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, поддерживающим только b/g.
Из 52 поднесущих OFDM 48 предназначены для данных и 4 являются пилотными поднесущими с разнесением несущих 0,3125 МГц (20 МГц/64). Каждая из этих поднесущих может быть BPSK , QPSK , 16- QAM или 64- QAM . Общая полоса пропускания составляет 20 МГц с занимаемой полосой пропускания 16,6 МГц. Длительность символа — 4 микросекунды , включая защитный интервал 0,8 микросекунды. Фактическая генерация и декодирование ортогональных компонентов выполняется в основной полосе частот с использованием DSP, который затем преобразуется с повышением частоты в передатчике до 5 ГГц. Каждая из поднесущих может быть представлена как комплексное число. Сигнал во временной области генерируется путем обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ). Соответственно, приемник выполняет понижающее преобразование, производит выборку на частоте 20 МГц и выполняет БПФ для получения исходных коэффициентов. Преимущества использования OFDM включают снижение эффектов многолучевого распространения при приеме и повышение спектральной эффективности. [8]
{{cite magazine}}: Журналу Cite требуется |magazine=( помощь )