IEEE 802.11a

IEEE 802.11a ist eine Erweiterung des IEEE 802.11-Standards für das 5-GHz-Frequenzband (≈ 5,2 GHz bis ≈ 5,8 GHz). WLANs nach 802.11a erreichen eine maximale Bruttodatenrate von 54 MBit/s.

802.11a nutzt zur Datenübertragung das Modulierungsverfahren OFDM. Diese Technik wurde später auch auf das 2,4 GHz ISM-Frequenzband angewandt – daraus entstand die konkurrierende Erweiterung IEEE 802.11g. In der EU ist die Verwendung von 802.11a mit größeren Strahlungsleistungen (EIRP) oder der Verwendung im Außenbereich an die gleichzeitige Unterstützung von 802.11h gebunden. Dann erlaubt 802.11a aber auch eine höhere Reichweite als 802.11b/g, trotz der größeren Signaldämpfung durch die höheren Übertragungsfrequenzen.

Geschichte und Verbreitung von 802.11a

Die Erweiterung IEEE 802.11a wurde 1999 ratifiziert, erste Produkte kamen im Jahr 2001 auf den Markt. Wegen der rechtlichen Beschränkungen der Nutzung des Frequenzbandes bei 5 GHz sind drahtlose Netzwerke nach 802.11a/h deutlich weniger verbreitet. Die Endgeräte sind durch die zusätzlichen Techniken der dynamischen Frequenzwahl (DFS) und Regelung der Sendeleistung (TPC) zudem teurer als reine 802.11b/g-Geräte. Bei Verwendung von Dual-Band-Endgeräten, die gleichzeitig in beiden Bändern nach IEEE 802.11a/b oder IEEE 802.11a/b/g funken können, verschwindet dieser Nachteil jedoch zunehmend.

Da das ISM-Frequenzband bei 2,4 GHz durch Bluetooth, Mikrowellenherde, Babyphones und viele andere Anwendungen stark ausgelastet ist, kann man die geringe Verbreitung von 802.11a/h auch als Vorteil ansehen. Funknetze nach 802.11a/h sind durch das wenig genutzte Frequenzband und die dynamische Frequenzwahl (DFS) häufig deutlich zuverlässiger und weniger störanfällig. Durch die hohe erlaubte Sendeleistung von 802.11a/h von maximal 1,0 W EIRP bei automatischer Frequenzwahl, Sendeleistungssteuerung und geringer Auslastung des 5-GHz-Frequenzbandes eignet sich 802.11a/h insbesondere für den Aufbau von Punkt-zu-Punkt-Funkbrücken im Außeneinsatz.

Kompatibilität zu anderen WLANs

Wegen der Benutzung eines anderen Frequenzbandes sind drahtlose Netzwerke nach IEEE 802.11a/h nicht kompatibel zu WLANs nach IEEE 802.11b/g. Es befinden sich jedoch zahlreiche Dual-Band-Geräte im Handel, welche gleichzeitig mit beiden Frequenzbändern umgehen können.

Bitraten

Die Erweiterung sieht Bitraten von bis zu 54 Mbit/s vor (6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 und 54 Mbit/s). Kompatible Hardware muss mindestens die Bitraten 6, 12 und 24 MBit/s unterstützen.

Frequenzen/Kanäle

Kanalnummer	Frequenz (GHz)	Erlaubt in
36	5,180	EU, USA, Japan
40	5,200	EU, USA, Japan
44	5,220	EU, USA, Japan
48	5,240	EU, USA, Japan
52	5,260	EU, USA
56	5,280	EU, USA
60	5,300	EU, USA
64	5,320	EU, USA
100	5,500	EU
104	5,520	EU
108	5,540	EU
112	5,560	EU
116	5,580	EU
120	5,600	EU
124	5,620	EU
128	5,640	EU
132	5,660	EU
136	5,680	EU
140	5,700	EU
149	5,745	USA
153	5,765	USA
157	5,785	USA
161	5,805	USA
165	5,825	USA

Sendeleistung (DE)

Zum Betrieb mit großen Sendeleistungen^[1] und für den Einsatz außerhalb von Gebäuden in Europa ist die Erweiterung 802.11h nötig, welche über die Fähigkeiten Transmission Power Control (TPC) und Dynamic Frequency Selection (DFS) einen Betrieb von WLANs im 5-GHz-Frequenzband garantieren soll, ohne militärische Radaranlagen, Satelliten- und Ortungsdienste zu stören.

Frequenz in GHz	Sendeleistung* in mW/dBm	Verwendung	DFS	TPC
5,15…5,25	200/23	Indoor
5,25…5,35	200/23	Indoor	x	x
5,25…5,35	100/20	Indoor	x
5,47…5,725	1000/30	Indoor/Outdoor	x	x
5,47…5,725	500/27	Indoor/Outdoor	x

Vergleich der IEEE-Standards

Protokoll	veröffentlicht	Frequenz	Durchsatz (netto)	Datenrate (brutto)	Modulations-/Multiplex­verfahren	Reichweite (im Haus, abhängig von Wänden)	Reichweite (Radius im Freien, inkl. einer Wand)
802.11	1997	2,4 GHz	0,9 Mbit/s	2 Mbit/s	FHSS-GFSK, DSSS-DBPSK/DQPSK	≈ 20 Meter	≈ 100 Meter
802.11a	1999	5 GHz	23 Mbit/s	54 Mbit/s	OFDM-BPSK/QPSK/QAM	≈ 35 Meter	≈ 120 Meter
802.11b	1999	2,4 GHz	4,3 Mbit/s	11 Mbit/s	DSSS-CCK	≈ 38 Meter	≈ 140 Meter
802.11g	2003	2,4 GHz	19 Mbit/s	54 Mbit/s	OFDM-BPSK/QPSK/QAM	≈ 38 Meter	≈ 140 Meter
802.11n	September 2009 Standard ratifiziert1 am 29. Oktober 2009 veröffentlicht2	2,4 GHz 5 GHz	240 Mbit/s5	600 Mbit/s3	MIMO-OFDM-BPSK/QPSK/QAM	≈ 70 Meter	≈ 250 Meter
802.11y	Juni 2008 4	3,7 GHz	23 Mbit/s	54 Mbit/s		≈ 50 Meter	≈ 5000 Meter

Quellen:

¹ Pressemeldung zur Ratifizierung vom 11. September 2009

² Bezug der Spezifikation von IEEE Standard 802.11n vom 4. Januar 2010

³ Status of Project IEEE 802.11n vom 4. April 2009

⁴ IEEE 802.11 Official Timelines vom 28. Januar 2009

⁵ Elektronik Kompendium Netzwerktechnik vom 25. Oktober 2010

Weblinks

• IEEE Standard 802.11a-1999(R2003) (engl.)
  (PDF-Datei; 23 kB)
• Amtsblatt der Europäischen Union Entscheidung der EU-Kommission vom 11. Juli 2005 über die harmonisierte Nutzung von Funkfrequenzen in den 5-GHz-Bändern für die Einführung drahtloser Zugangssysteme einschließlich lokaler Funknetze (WAS/Funk-LANs) (PDF)

Einzelnachweise

1. ↑ Es ist hier mit Sendeleistung nicht die (meistens einstellbare) Sendeleistung des Senders gemeint, sondern die Sendeleistung der Kombination aus Sender und Antenne. Diese ist nur dann gleich, wenn die Antenne nicht über Antennengewinn verfügt. Siehe auch EIRP.

IEEE-802.11-Normen

IEEE 802.11a | IEEE 802.11b | IEEE 802.11g | IEEE 802.11n | IEEE 802.11p

Zusätzliche Erweiterungen: IEEE 802.11c | IEEE 802.11d | IEEE 802.11e | IEEE 802.11f | IEEE 802.11h | IEEE 802.11i | IEEE 802.11j | IEEE 802.11s