IEEE 802.11a-1999

IEEE 802.11a-1999 o 802.11a fue una enmienda a las especificaciones de red local inalámbrica IEEE 802.11 que definía los requisitos para un sistema de comunicación de multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM). Originalmente, se diseñó para admitir la comunicación inalámbrica en las bandas de infraestructura de información nacional sin licencia (U-NII) (en el rango de frecuencia de 5 a 6 GHz) reguladas en los Estados Unidos por el Código de Regulaciones Federales, Título 47, Sección 15.407.

Originalmente descrito como la cláusula 17 de la especificación de 1999, ahora se define en la cláusula 18 de la especificación de 2012 y proporciona protocolos que permiten la transmisión y recepción de datos a velocidades de 1,5 a 54 Mbit/s. Se ha implementado ampliamente en todo el mundo, en particular en el espacio de trabajo corporativo. Si bien la enmienda original ya no es válida, el término "802.11a" todavía lo utilizan los fabricantes de puntos de acceso inalámbricos (tarjetas y enrutadores) para describir la interoperabilidad de sus sistemas a 5,8 GHz, 54 Mbit/s (54 x 10 ⁶ bits por segundo).

802.11 es un conjunto de estándares IEEE que rigen los métodos de transmisión de redes inalámbricas. En la actualidad, se utilizan comúnmente en sus versiones 802.11a, 802.11b , 802.11g , 802.11n , 802.11ac y 802.11ax para proporcionar conectividad inalámbrica en el hogar, la oficina y algunos establecimientos comerciales.

IEEE802.11a es el primer estándar inalámbrico que emplea OFDM basado en paquetes, basado en una propuesta de Richard van Nee ^[9] de Lucent Technologies en Nieuwegein. OFDM fue adoptado como borrador del estándar 802.11a en julio de 1998 después de fusionarse con una propuesta de NTT. Fue ratificado en 1999. El estándar 802.11a utiliza el mismo protocolo básico que el estándar original, opera en la banda de 5 GHz y utiliza una multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) de 52 subportadoras con una velocidad máxima de datos brutos de 54 Mbit/s, lo que produce un rendimiento neto alcanzable realista de alrededor de 20 Mbit/s. La velocidad de datos se reduce a 48, 36, 24, 18, 12, 9 y luego a 6 Mbit/s si es necesario. 802.11a originalmente tenía 12/13 canales no superpuestos, 12 que se pueden usar en interiores y 4/5 de los 12 que se pueden usar en configuraciones punto a punto en exteriores. Recientemente, muchos países del mundo están permitiendo la operación en la banda de 5,47 a 5,725 GHz como usuario secundario utilizando un método de compartición derivado de 802.11h . Esto agregará otros 12/13 canales a la banda general de 5 GHz, lo que permitirá una importante capacidad general de red inalámbrica, lo que permitirá la posibilidad de 24 canales o más en algunos países. 802.11a no es interoperable con 802.11b, ya que operan en bandas separadas. La mayoría de los puntos de acceso de clase empresarial tienen capacidad de banda dual.

El uso de la banda de 5 GHz proporciona a 802.11aa una ventaja significativa, ya que la banda de 2,4 GHz se utiliza intensamente hasta el punto de estar abarrotada. La degradación causada por tales conflictos puede provocar frecuentes interrupciones de conexiones y degradación del servicio. Sin embargo, esta alta frecuencia portadora también conlleva una ligera desventaja: el alcance total efectivo de 802.11a es ligeramente menor que el de 802.11b/g; las señales de 802.11a no pueden penetrar tan lejos como las de 802.11b porque son absorbidas más fácilmente por paredes y otros objetos sólidos en su camino, porque la pérdida de trayectoria en la intensidad de la señal es proporcional al cuadrado de la frecuencia de la señal. Por otro lado, OFDM tiene ventajas fundamentales de propagación cuando se encuentra en un entorno de alta multitrayectoria, como una oficina en el interior, y las frecuencias más altas permiten la construcción de antenas más pequeñas con mayor ganancia del sistema de RF que contrarrestan la desventaja de una banda de operación más alta. El mayor número de canales utilizables (de 4 a 8 veces más en los países de la FCC) y la casi ausencia de otros sistemas interferentes ( hornos de microondas , teléfonos inalámbricos , monitores para bebés ) le dan al 802.11a importantes ventajas en términos de ancho de banda agregado y confiabilidad sobre el 802.11b/g.

Los distintos países tienen distintos niveles de apoyo regulatorio, aunque una Conferencia Mundial de Radiotelecomunicaciones de 2003 mejoró la coordinación de estándares a nivel mundial. 802.11a fue rápidamente aprobado por las regulaciones en los Estados Unidos y Japón , pero en otras áreas, como la Unión Europea , tuvo que esperar más tiempo para su aprobación. Los reguladores europeos estaban considerando el uso del estándar europeo HIPERLAN , pero a mediados de 2002 autorizaron el uso de 802.11a en Europa.

Los productos 802.11a comenzaron a comercializarse con retraso, por detrás de los productos 802.11b debido a que los componentes de 5 GHz eran más difíciles de fabricar. El rendimiento de los productos de primera generación fue deficiente y estuvo plagado de problemas. Cuando comenzaron a comercializarse los productos de segunda generación, 802.11a no se adoptó ampliamente en el ámbito de los consumidores, principalmente porque el 802.11b, menos costoso, ya se había adoptado ampliamente. Sin embargo, 802.11a vio posteriormente una penetración significativa en los entornos de redes empresariales, a pesar de las desventajas iniciales de costo, particularmente para las empresas que requerían mayor capacidad y confiabilidad en comparación con las redes que solo admitían 802.11b/g.

Con la llegada al mercado de los primeros productos 802.11g, menos costosos y compatibles con versiones anteriores del 802.11b, se eliminó la ventaja del ancho de banda del 802.11a de 5 GHz. Los fabricantes de equipos 802.11a respondieron a la falta de éxito en el mercado mejorando significativamente las implementaciones (la tecnología 802.11a de la generación actual tiene características de alcance casi idénticas a las del 802.11b) y convirtiendo en estándar la tecnología que puede utilizar más de una banda.

Los puntos de acceso y las tarjetas de interfaz de red (NIC) de banda dual o modo dual que pueden manejar automáticamente a y b/g son ahora comunes en todos los mercados y tienen un precio muy similar al de los dispositivos que solo admiten b/g.

De las 52 subportadoras OFDM, 48 son para datos y 4 son subportadoras piloto con una separación de portadora de 0,3125 MHz (20 MHz/64). Cada una de estas subportadoras puede ser BPSK , QPSK , 16- QAM o 64- QAM . El ancho de banda total es de 20 MHz con un ancho de banda ocupado de 16,6 MHz. La duración del símbolo es de 4 microsegundos , que incluye un intervalo de guarda de 0,8 microsegundos. La generación y decodificación reales de los componentes ortogonales se realiza en banda base utilizando DSP que luego se convierte a 5 GHz en el transmisor. Cada una de las subportadoras podría representarse como un número complejo. La señal del dominio del tiempo se genera tomando una transformada rápida de Fourier inversa (IFFT). En consecuencia, el receptor convierte a la baja, muestrea a 20 MHz y realiza una FFT para recuperar los coeficientes originales. Las ventajas de utilizar OFDM incluyen efectos de trayectos múltiples reducidos en la recepción y una mayor eficiencia espectral. ^[10]

• Ataque de evaluación de canal claro
• Lista de canales WLAN
• Tabla comparativa de sistemas OFDM
• Tabla de comparación de eficiencia espectral

General

• "Capa física de alta velocidad 802.11a-1999 en la banda de 5 GHz" (PDF) . 11 de febrero de 1999. Archivado desde el original (PDF) el 24 de abril de 2003. Consultado el 24 de septiembre de 2007 .