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 fue diseñado para admitir comunicaciones inalámbricas en las bandas de infraestructura de información nacional sin licencia (U-NII) (en el rango de frecuencia de 5 a 6 GHz) según lo regulado 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. Ha tenido una implementación generalizada en todo el mundo, particularmente dentro del espacio de trabajo corporativo. Si bien la enmienda original ya no es válida, los fabricantes de puntos de acceso inalámbricos (tarjetas y enrutadores) todavía utilizan el término "802.11a" 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. Se utilizan comúnmente en la actualidad 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 central 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 sin procesar de 54 Mbit/s. 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 compartido derivado de 802.11h . Esto agregará otros 12/13 canales a la banda general de 5 GHz, lo que permitirá una capacidad de red inalámbrica general significativa, lo que permitirá la posibilidad de más de 24 canales 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 doble banda.
El uso de la banda de 5 GHz le da a 802.11aa una ventaja significativa, ya que la banda de 2,4 GHz se utiliza mucho hasta el punto de estar saturada. La degradación causada por tales conflictos puede provocar frecuentes caídas de conexiones y degradación del servicio. Sin embargo, esta alta frecuencia portadora también trae consigo una ligera desventaja: el alcance total efectivo de 802.11a es ligeramente menor que el de 802.11b/g; Las señales 802.11a no pueden penetrar tan lejos como las de 802.11b porque son absorbidas más fácilmente por las paredes y otros objetos sólidos en su camino y porque la pérdida de intensidad de la señal en la ruta es proporcional al cuadrado de la frecuencia de la señal. Por otro lado, OFDM tiene ventajas de propagación fundamentales cuando se encuentra en un entorno de múltiples trayectorias, como una oficina interior, y las frecuencias más altas permiten la construcción de antenas más pequeñas con una mayor ganancia del sistema de RF que contrarresta 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 que interfieren ( hornos microondas , teléfonos inalámbricos , monitores para bebés ) dan al 802.11a importantes ventajas agregadas de ancho de banda y confiabilidad sobre 802.11b/g.
Los diferentes países tienen diferente apoyo regulatorio, aunque una Conferencia Mundial de Radiotelecomunicaciones celebrada en 2003 mejoró la coordinación de las normas a nivel mundial. 802.11a fue rápidamente aprobado por regulaciones en Estados Unidos y Japón , pero en otras áreas, como la Unión Europea , tuvo que esperar más para su aprobación. Los reguladores europeos estaban considerando el uso del estándar europeo HIPERLAN , pero a mediados de 2002 aprobaron el uso de 802.11a en Europa.
Los productos 802.11a comenzaron a enviarse tarde, rezagados con los productos 802.11b debido a que los componentes de 5 GHz eran más difíciles de fabricar. El rendimiento del producto 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 espacio de consumo, principalmente porque el 802.11b, menos costoso, ya estaba ampliamente adoptado. Sin embargo, 802.11a experimentó posteriormente una penetración significativa en entornos de redes empresariales, a pesar de las desventajas de costos iniciales, particularmente para las empresas que requerían mayor capacidad y confiabilidad que las redes exclusivas de 802.11b/g.
Con la llegada al mercado de los primeros productos 802.11g menos costosos, que eran compatibles con versiones anteriores de 802.11b, se eliminó la ventaja de 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 generación actual tiene características de alcance casi idénticas a las de 802.11b) y convirtiendo en estándar la tecnología que puede utilizar más de una banda.
Los puntos de acceso de doble banda o modo dual y las tarjetas de interfaz de red (NIC) que pueden manejar automáticamente a y b/g, ahora son comunes en todos los mercados y tienen un precio muy cercano al de los dispositivos que solo utilizan b/g.
De las 52 subportadoras OFDM, 48 son para datos y 4 son subportadoras piloto con una separación de portadoras 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 , lo que incluye un intervalo de guardia de 0,8 microsegundos. La generación y decodificación real de 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 en el dominio del tiempo se genera tomando una transformada rápida inversa de Fourier (IFFT). En consecuencia, el receptor realiza una conversión descendente, toma muestras a 20 MHz y realiza una FFT para recuperar los coeficientes originales. Las ventajas de utilizar OFDM incluyen efectos reducidos de trayectos múltiples en la recepción y una mayor eficiencia espectral. [10]
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