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IEEE 802.11a-1999または802.11aは、直交周波数分割多重(OFDM) 通信システムの要件を定義したIEEE 802.11無線ローカル ネットワーク仕様の修正版です。当初は、米国連邦規則集第 47 編第 15.407 項で規定されている、ライセンス不要の国家情報インフラストラクチャ (U-NII) 帯域 (5～6 GHz の周波数範囲) での無線通信をサポートするために設計されました。
1999 年の仕様では条項 17 として最初に説明されましたが、現在は 2012 年の仕様では条項 18 で定義され、1.5 ～ 54 Mbit/s の速度でデータの送受信を可能にするプロトコルを提供します。この規格は、特に企業の職場で、世界中で広く導入されています。元の修正は無効になっていますが、ワイヤレス アクセス ポイント (カードおよびルーター) メーカーは、5.8 GHz、54 Mbit/s (54 x 10 6ビット/秒) でのシステムの相互運用性を説明するために、「802.11a」という用語を今でも使用しています。
802.11は、ワイヤレス ネットワークの伝送方法を規定するIEEE標準規格のセットです。現在、家庭、オフィス、一部の商業施設でワイヤレス接続を提供するために、802.11a、 802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac、802.11axの各バージョンが一般的に使用されています。
説明
IEEE802.11aは、ニューゲインのルーセントテクノロジーのリチャード・ファン・ニー氏[9]の提案に基づいて、パケットベースのOFDMを採用した最初の無線規格です。OFDMは、NTTの提案と統合された後、1998年7月に802.11a規格のドラフトとして採用され、1999年に批准されました。802.11a規格は、元の規格と同じコアプロトコルを使用し、5GHz帯で動作し、52サブキャリアの直交周波数分割多重（OFDM）を使用し、最大生データレートは54Mbit/sで、現実的に達成可能な純スループットは20Mbit/s台半ばです。データレートは、必要に応じて48、36、24、18、12、9、6Mbit/sに削減されます。 802.11a には元々、重複しない 12/13 チャネルがあり、そのうち 12 チャネルは屋内で使用でき、12 チャネルのうち 4/5 チャネルは屋外のポイントツーポイント構成で使用できます。最近、世界の多くの国が、802.11h から派生した共有方法を使用して、セカンダリ ユーザーとして 5.47 ～ 5.725 GHz 帯域での操作を許可しています。これにより、5 GHz 帯域全体にさらに 12/13 チャネルが追加され、全体的なワイヤレス ネットワーク容量が大幅に向上し、一部の国では 24 チャネル以上が可能になります。802.11a は、別の帯域で動作するため、802.11b と相互運用できません。ほとんどのエンタープライズ クラスのアクセス ポイントは、デュアル バンド機能を備えています。
2.4 GHz 帯域は混雑するほど頻繁に使用されているため、5 GHz 帯域を使用することで 802.11a には大きな利点があります。このような競合によって劣化すると、接続が頻繁に切断され、サービスが低下する可能性があります。ただし、この高い搬送周波数には若干の欠点もあります。802.11a の有効範囲は 802.11b/g よりわずかに狭く、802.11a 信号は 802.11b ほど遠くまで到達できません。これは、信号強度のパス損失が信号周波数の 2 乗に比例するため、パスにある壁やその他の固体物体によって信号がより容易に吸収されるためです。一方、OFDM には、屋内オフィスなどの高マルチパス環境での基本的な伝播上の利点があり、周波数が高いため、RF システム ゲインの高い小型アンテナを構築でき、動作帯域が高いという欠点を相殺できます。使用可能なチャネル数の増加（FCC 加盟国では 4 ～ 8 倍）と、他の干渉システム（電子レンジ、コードレス電話、ベビーモニター）がほとんど存在しないことから、802.11a は 802.11b/g に比べて総合的な帯域幅と信頼性の面で大きな利点があります。
規制上の問題
2003 年の世界無線電気通信会議では世界標準の調整が改善されましたが、国によって規制サポートは異なります。802.11a は米国と日本ですぐに規制により承認されましたが、欧州連合などの他の地域では承認に長い時間がかかりました。欧州の規制当局は欧州のHIPERLAN標準の使用を検討していましたが、2002 年半ばに欧州での 802.11a の使用を承認しました。
製品のタイミングと互換性
802.11a 製品は、5 GHz コンポーネントの製造がより困難であったため、802.11b 製品より遅れて出荷が開始されました。第 1 世代の製品のパフォーマンスは低く、問題に悩まされていました。第 2 世代の製品の出荷が開始されたとき、802.11a は、主に安価な 802.11b がすでに広く採用されていたため、消費者の領域では広く採用されていませんでした。しかし、802.11a は、初期のコスト面での不利にもかかわらず、後にエンタープライズ ネットワーク環境に大きく浸透しました。特に、802.11b/g のみのネットワークよりも高い容量と信頼性を必要とする企業で顕著でした。
802.11b と下位互換性のある、より安価な初期の 802.11g 製品が市場に登場したことで、5 GHz 802.11a の帯域幅の利点はなくなりました。802.11a 機器の製造元は、市場での成功の欠如に対処するため、実装を大幅に改善し (現在の世代の 802.11a テクノロジの範囲特性は 802.11b とほぼ同じです)、複数のバンドを使用できるテクノロジを標準にしました。
自動的に a と b/g を処理できるデュアルバンドまたはデュアルモードのアクセス ポイントとネットワーク インターフェイス カード (NIC) は現在、すべての市場で一般的になっており、価格も b/g のみのデバイスと非常に近くなっています。
技術的な説明
52 個の OFDM サブキャリアのうち、48 個はデータ用で、4 個はキャリア間隔が 0.3125 MHz (20 MHz/64) のパイロット サブキャリアです。これらのサブキャリアはそれぞれ、 BPSK、QPSK、16- QAM、または 64- QAMにすることができます。合計帯域幅は 20 MHz で、占有帯域幅は 16.6 MHz です。シンボル持続時間は 4マイクロ秒で、これには 0.8 マイクロ秒のガード インターバルが含まれます。直交成分の実際の生成とデコードは、DSP を使用してベースバンドで行われ、送信機で 5 GHz にアップコンバートされます。各サブキャリアは複素数として表すことができます。時間領域信号は、逆高速フーリエ変換(IFFT) を行うことで生成されます。それに応じて、受信機はダウンコンバートし、20 MHz でサンプリングし、FFT を実行して元の係数を取得します。OFDMを使用する利点としては、受信時のマルチパス効果の低減とスペクトル効率の向上が挙げられる。[10]
- ^ 802.11ac は 5 GHz 帯域での動作のみを規定しています。2.4 GHz 帯域での動作は 802.11n で規定されています。
- ^ Wi-Fi 6E は、6 GHz で動作する Wi-Fi デバイスを識別する業界名です。Wi-Fi 6E は、Wi-Fi 6 の機能と機能を 6 GHz 帯域に拡張したものです。
- ^ データ レートは 20 MHz のチャネル間隔の場合です。
比較
参照
参考文献
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- 一般的な
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