基本介紹
基本信息,注意事項,原理,
基本信息
802.11a是套用於無線區域網路的802.11規範族中的一個規範，主要用在接入式集線器中，為無線ATM系統提供規範。使用802.11a規範的網路運行於無線頻率在5.725GHz到5.850GHz之間的環境下。這個規範使用正交頻分復用技術，這種技術尤其適合套用於辦公室區域網路。在802.11a規範中，數據速率可以達到54Mb/s，在干擾方面，它要優於802.11b規範，這是因為802.11a提供更多的可用信道，並且802.11b的使用頻率和各種各樣的家用器具及醫療設備的使用頻率是共享的。802.11的第二個分支被指定為802.11a。承受著風險將802.11帶入了不同的頻帶——5.2GHzU-NII頻帶，並被指定高達54Mbps的數據速率。
注意事項
與單個載波系統802.11b不同，802.11a運用了提高頻率信道利用率的正交頻率劃分多路復用(OFDM)的多載波調製技術。由於802.11a運用5.2GHz射頻頻譜，因此它與802.11b或最初的802.11WLAN標準均不能進行互操作。
原理
802.11a協定是IEEE 802.11工作組為5GHz ISM頻段定義的WLAN物理層協定，採用OFDM方式。802.11a中定義的OFDM方式支持20MHz、10MHz和5MHz的信道頻寬，其中20MHz信道頻寬時，子載波數為52，數據載波為48, OFDM符號持續時間為4μs，保護間隔為0.8μs，占用頻寬16.6MHz；10MHz信道頻寬時，子載波數為52，數據載波為48, OFDM符號持續時間為8μs，保護間隔為1.6μs，占用頻寬8.3MHz；5MHz信道頻寬時，子載波數為52，數據載波為48，OFDM符號持續時間為16μs，保護間隔為3.2μs，占用頻寬4.15MHz。
另外802.11a中定義的OFDM通信方式還通過自適應調製編碼方式支持多種傳輸速率。所定義的卷積碼編碼器碼率包括1/2、2/3和3/4，其中1/2碼率為必選模式。所定義的調製方式包括BPSK、QPSK、16QAM和64QAM，其中BPSK、QPSK和16QAM為必選模式。使用BPSK、QPSK和16QAM調製方式時，卷積碼編碼器可選碼率為1/2和3/4，使用64QAM時，卷積碼編碼器可選碼率為2/3和3/4。通過公式：傳輸速率=數據載波數×調製比特數×碼率/OFDM符號持續時間，可以計算出各種調製編碼方式所對應的傳輸速率。表1列出了IEEE 802.11a中所支持的傳輸速率和調製編碼方式以及信道頻寬的對應關係。
表1 802.11a傳輸速率和調製編碼之間的對應關係
表1 802.11a傳輸速率和調製編碼對應關係IEEE 802.11a標準為OFDM的通信方式定義的PPDU幀格式，包括三大部分，總共10個不同的欄位，具體如圖1所示。
PLCP Preamble | Signal | DATA |
圖1 802.11a PPDU 幀格式
其中，PLCP Preamble部分為前綴，用於接收端的OFDM時間頻率同步和增益校準。由12個OFDM符號組成，其中短訓練序列OFDM符號重複10次，長訓練序列OFDM符號重複2次。SIGNAL部分為OFDM傳輸的配置信息，由1個OFDM符號承載，採用BPSK調製和1/2碼率的卷積碼。具體的配置信息比特分割為如圖2所示的5個欄位，RATE欄位用於表示DATA部分的傳輸模式，占4bit，對應8種調製方式和碼率組合；Reserved欄位為保留欄位，占1bit，沒有明確信息；Length欄位用於表示承載的數據長度，占12bit，其對應的2進制無符號整數指示PPDU中承載的MPDU的長度，單位為Byte；Parity欄位占1bit，用於Signal部分Parity欄位之前欄位比特的奇偶校驗；Tail欄位為拖尾比特，用於卷積碼編碼器的校零，占6bit，均置為0。
RATE | Reserved | Length | Parity | Tail |
圖2 802.11a PLCP Preamble 欄位
DATA部分為需要傳輸的數據信息，由數個OFDM符號承載，具體調製方式和碼率由Signal部分的Rate欄位決定。協定中DATA部分被分割為如圖3所示的4個欄位。其中，Service欄位用於數據信息輔助解調，占16bit。前7bit被置為0，用於接收端數據解擾的同步，後9bit為保留比特，置為0待以後設定。MPDU欄位為物理層需要傳輸的數據bit，其長度由Signal部分的Length欄位決定。Tail欄位為拖尾比特，用於卷積碼編碼器的校零，占6bit，均置為0。Pad Bits欄位為填充比特，用於OFDM符號的比特填充以使得整個DATA部分的比特數能夠剛好被整數個OFDM符號承載。
Service | MPDU | Tail | Pad Bits |
圖3 802.11a PLCP DATA 欄位
