IEEE 802.11a-1999

Wi-Fi世代
将軍[1]IEEE
標準		採用する。リンクレート
（Mbit/s）		無線周波数（GHz）
2.456
—802.1119971～2はい
—802.11b19991～11はい
—802.11a6～54はい
—802.11g2003はい
Wi-Fi 4802.11n20096.5～600はいはい
Wi-Fi 5802.11ac20136.5～6,933[あ]はい
Wi-Fi 6802.11ax20210.4 –9,608はいはい
Wi-Fi 6Eはいはいはい
Wi-Fi 7802.11be20240.4 –23,059はいはいはい
Wi-Fi 8 [2] [3]8021億1000万未定はいはいはい

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 条で規定されている、免許不要の国家情報インフラストラクチャ (U-NII) 帯域 (5～6GHz 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年仕様の第17条として当初記述されていましたが、現在では2012年仕様の第18条で定義され、1.5～54Mbps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ています。特に企業のワークスペースにおいて、世界中で広く導入されています。当初の修正は無効となっていますが、「802.11a」という用語は、無線アクセスポイント（カードおよびルーター）メーカーが5.8GHz、54Mbpsでのシステムの相互運用性を表すために、今でも使用されています。

802.11は、無線ネットワークの伝送方式を規定するIEEE規格です。現在では、802.11a、 802.11b、802.11g、802.11n 、 802.11ac、802.11axの各バージョンが広く利用されており、家庭、オフィス、一部の商業施設で無線接続を提供しています。

説明

IEEE802.11aは、ニューウェゲインのルーセント・テクノロジーズ社のリチャード・ヴァン・ニー氏[4]の提案に基づき、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、1998年7月に802.11a規格の草案として採択されました。そして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）方式を採用しています。最大データレートは54 Mbit/sで、現実的に達成可能なスループットは20 Mbit/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、そして6 Mbit/sへと低減されます。 802.11aは当初、重複しない12/13チャネルを備えていました。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は屋外のポイントツーポイント構成で使用できます。近年、世界の多くの国が、802.11hから派生した共有方式を用いて、5.47～5.725GHz帯での運用をセカンダリユーザーとして許可しています。これにより、5GHz帯全体に12/13チャネルが追加され、ワイヤレスネットワーク全体の容量が大幅に向上し、一部の国では24チャネル以上を利用できる可能性が高まります。802.11aは802.11bとは別々の帯域で動作するため、相互運用性はありません。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。

2.4GHz帯は混雑するほど頻繁に使用されているため、5GHz帯の使用は802.11aに非常に有利です。このような競合によって生じる劣化は、頻繁に接続が切れたり、サービスが低下したりする原因となります。しかし、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の信号は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、パス上にある壁やその他の固体によって信号が吸収されやすいためです。一方、OFDMには、屋内オフィスなどのマルチパスが多い環境における基本的な伝播上の利点があり、高い周波数によって、より高いRFシステムゲインを持つ小型のアンテナを構築できるため、高帯域での動作による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ため、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的な標準規格の調整が改善されましたが、各国の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規格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、5GHz帯の部品の製造が困難だったため、802.11b製品に比べて遅れて出荷が開始されました。第一世代の製品は性能が低く、多くの問題を抱えていました。第二世代の製品の出荷が開始された当時、802.11aは消費者市場では広く普及していませんでした。主な理由は、より安価な802.11bが既に広く普及していたためです。しかし、802.11aは当初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求める企業において顕著でした。

802.11bとの下位互換性を持つ、より安価な初期の802.11g製品が市場に登場したことで、5GHz帯の802.11aの帯域幅の利点は失われました。802.11a機器メーカーは、市場での成功のなさに対処するため、実装を大幅に改良し（現世代の802.11a技術の範囲特性は802.11bとほぼ同じです）、複数の帯域を利用できる技術を標準化しました。

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。シンボル期間は 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復号化は、DSP を使用してベースバンドで行われ、その後、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) によって生成されます。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。[5]

RATEビット変調
方式		コーディング
率		データレート
（Mbit/s）[b]
1101BPSK1/26
1111BPSK3/49
0101QPSK1/212
0111QPSK3/418
100116- QAM1/224
101116- QAM3/436
000164- QAM2/348
001164- QAM3/454
  1. ^ 802.11acは5GHz帯での動作のみを規定しています。2.4GHz帯での動作は802.11nで規定されています。
  2. ^ データ レートは 20 MHz チャネル間隔の場合です。

比較

802.11ネットワーク規格
周波数
範囲
またはタイプ		物理プロトコル発売
日[6]		周波数帯域チャネル幅ストリーム
データレート[7]		最大
MIMOストリーム		変調おおよその範囲
屋内屋外
（GHz）（MHz）(メガビット/秒)
1～ 7GHzDSSS [8]、FHSS [A]802.11-19971997年6月2.4221、2—DSSS、FHSS [A]20メートル（66フィート）100メートル（330フィート）
HR/DSSS [8]802.11b1999年9月2.4221、2、5.5、11—CCK、DSSS35メートル（115フィート）140メートル（460フィート）
OFDM802.11a1999年9月55、10、206、9、12、18、24、36、48、54
（20  MHz 帯域幅の場合、
10 MHz と 5  MHz の場合は 2 と 4 で割る）		—OFDM35メートル（115フィート）120メートル（390フィート）
802.11j2004年11月4.9, 5.0
[B] [9]		??
802.11y2008年11月3.7 [C]?5,000メートル（16,000フィート）[C]
802.11p2010年7月5.9200メートル1,000メートル（3,300フィート）[10]
802.11bd2022年12月5.9、60500メートル1,000メートル（3,300フィート）
ERP -OFDM [11]802.11g2003年6月2.438メートル（125フィート）140メートル（460フィート）
HT -OFDM [12]802.11n
（Wi-Fi 4）		2009年10月2.4、520最大288.8 [D]4MIMO-OFDM
（64- QAM）		70メートル（230フィート）250メートル（820フィート）[13]
40最大600 [D]
VHT -OFDM [12]802.11ac
（Wi-Fi 5）		2013年12月520最大693 [D]8DL
MU-MIMO OFDM
（256- QAM）		35メートル（115フィート）[14]?
40最大1,600 [D]
80最大3,467 [D]
160最大6,933 [D]
HE -OFDMA802.11ax
( Wi-Fi 6、
Wi-Fi 6E )		2021年5月2.4、5、620最大1,147 [E]8UL/DL
MU-MIMO OFDMA
(1024- QAM )		30メートル（98フィート）120メートル（390フィート）[F]
40最大2,294 [E]
80最大5,500 [E]
80+80最大11,000 [E]
EHT -OFDMA802.11be
（Wi-Fi 7）		2024年9月2.4、5、680最大5,764 [E]8UL/DL
MU-MIMO OFDMA
(4096- QAM )		30メートル（98フィート）120メートル（390フィート）[F]
160
(80+80)		最大11,500 [E]
240
(160+80)		最大14,282 [E]
320
(160+160)		最大23,059 [E]
午前802.11bn
( Wi-Fi 8 )		2028年5月
（予定）		2.4、5、6320最大
23,059
8マルチリンク
MU-MIMO OFDM
(4096- QAM )		??
ウル[G]802.11ba2021年10月2.4、54、200.0625、0.25
（62.5  kbit/s、250  kbit/s）		—OOK（マルチキャリアOOK）??
ミリ波
（WiGig）		ダメージ[15]802.11ad2012年12月602,160
(2.16  GHz)		最大8,085 [16]
(8  Gbit/s)		—OFDM、[A]シングル キャリア、低電力シングルキャリア[A]3.3メートル（11フィート）[17]?
802.11aj2018年4月60 [H]1,080 [18]最大3,754
（3.75  Gbit/s）		—シングル キャリア、低電力シングルキャリア[A]??
CMMG802.11aj2018年4月45 [H]540,
1,080		最大15,015 [19]
(15  Gbit/s)		4 [20]OFDM、シングル キャリア??
EDMG [21]802.11ay2021年7月60最大8,640
（8.64GHz  ）		最大303,336 [22]
(303  Gbit/s)		8OFDM、シングル キャリア10 メートル（33 フィート）100 メートル（328 フィート）
サブ1GHz（IoT）TVHT [23]802.11af2014年2月0.054～
0.79		6、7、8最大568.9 [24]4MIMO-OFDM??
S1G [23]802.11ah2017年5月0.7、0.8、0.9
​		1～16最大8.67 [25]
(@2  MHz)		4??
ライト
（Li-Fi）		LC
( VLC / OWC )		802.11bb2023年11月800～1000 nm20最大9.6  Gbit/s—O- OFDM??
IR [A]
( IrDA )		802.11-19971997年6月850～900 nm?1、2—PPM [A]??
802.11 標準ロールアップ
 802.11-2007（802.11ma）2007年3月2.4、5最大54DSSS、OFDM
802.11-2012 (802.11mb)2012年3月2.4、5最大150 [D]DSSS、OFDM
802.11-2016（802.11mc）2016年12月2.4、5、60最大866.7または6,757 [D]DSSS、OFDM
802.11-2020（802.11md）2020年12月2.4、5、60最大866.7または6,757 [D]DSSS、OFDM
802.11-2024（802.11me）2024年9月2.4、5、6、60最大9,608または303,336DSSS、OFDM
  1. ^ abcdefg これは廃止されており、将来の標準改訂でサポートが削除される可能性があります。
  2. ^ 日本の規制について。
  3. ^ ab IEEE 802.11y-2008は、 802.11aの運用を認可された3.7GHz帯まで拡張しました。電力制限の引き上げにより、最大5,000mまでの範囲が利用可能になりました。2009年現在、米国ではFCC（連邦通信委員会）のみで認可されています。
  4. ^ abcdefghi ショートガードインターバルに基づいています。標準ガードインターバルは約10%遅くなります。速度は距離、障害物、干渉などによって大きく異なります。
  5. ^ abcdefgh シングルユーザーの場合のみ、デフォルトのガードインターバル（0.8マイクロ秒）に基づいています。802.11axではOFDMAによるマルチユーザー通信が利用可能になったため、これらの値は減少する可能性があります。また、これらの理論値は、リンク距離、リンクが見通し内かどうか、干渉、および環境内のマルチパス成分に依存します。
  6. ^ ab デフォルトのガードインターバルは0.8マイクロ秒です。しかし、802.11axでは、屋内環境に比べて最大伝播遅延が大きい屋外通信に対応するため、最大ガードインターバルを3.2マイクロ秒まで拡張しました。
  7. ^ 目覚ましラジオ（WUR）の運用。
  8. ^ ab 中国の規制について。

参照

参考文献

  1. ^ 「Wi-Fi技術と標準の進化」IEEE 2023年5月16日. 2025年8月7日閲覧。
  2. ^ Karamyshev, Anton; Levitsky, Ilya; Bankov, Dmitry; Khorov, Evgeny (2025-10-06). 「Wi-Fi 8チュートリアル：超高信頼性への道」.情報伝送の問題. 61 (2). doi :10.1134/S003294602502005X . 2025年11月7日閲覧。
  3. ^ ジョルダーノ、ロレンツォ;ジェラーチ、ジョバンニ。マーク・カラスコサ。ベラルタ、ボリス（2023年11月21日）。 「Wi-Fi 8 はどうなるのか? IEEE 802.11bn の超高信頼性に関する入門書」。IEEE コミュニケーション マガジン。62 (8): 126.arXiv : 2303.10442。Bibcode :2024IComM..62h.126G。土井：10.1109/MCOM.001.2300728。
  4. ^ Van Nee, Richard (1998年1月). 「5GHz帯OFDM物理層仕様」IEEE P802.11-98/12 .
  5. ^ Van Nee, Richard; Prasad, Ramjee (1999年12月).無線マルチメディア通信のためのOFDM . ボストン: Artech House . ISBN 9780890065303。
  6. ^ 「公式IEEE 802.11ワーキンググループプロジェクトタイムライン」2017年1月26日。 2017年2月12日閲覧。
  7. ^ 「Wi-Fi CERTIFIED n: 長距離、高速スループット、マルチメディアグレードのWi-Fiネットワーク」(PDF) . Wi-Fi Alliance . 2009年9月.
  8. ^ ab Banerji, Sourangsu; Chowdhury, Rahul Singha (2013). 「IEEE 802.11について：無線LAN技術」arXiv : 1307.2661 [cs.NI].
  9. ^ 「無線 LAN 規格の完全なファミリー: 802.11 a、b、g、j、n」(PDF)。
  10. ^ IEEE 802.11p WAVE通信規格の物理層：仕様と課題（PDF） . 世界工学・コンピュータサイエンス会議. 2014.
  11. ^ IEEE 情報技術標準 - システム間の通信および情報交換 - ローカルエリアネットワークおよびメトロポリタンエリアネットワーク - 特定要件 パート II: 無線 LAN 媒体アクセス制御 (MAC) および物理層 (PHY) 仕様. doi :10.1109/ieeestd.2003.94282. ISBN 0-7381-3701-4。
  12. ^ ab 「802.11ac および 802.11n の Wi-Fi 容量分析: 理論と実践」(PDF)。
  13. ^ Belanger, Phil; Biba, Ken (2007年5月31日). 「802.11nで通信範囲が向上」. Wi-Fi Planet . 2008年11月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  14. ^ 「IEEE 802.11ac：テストにとって何を意味するのか？」（PDF） LitePoint 2013年10月。2014年8月16日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
  15. ^ 「IEEE 情報技術標準」IEEE STD 802.11aj-2018 . 2018年4月. doi :10.1109/IEEESTD.2018.8345727. ISBN 978-1-5044-4633-4。
  16. ^ 「802.11ad – 60GHz帯WLAN：技術紹介」（PDF） . Rohde & Schwarz GmbH. 2013年11月21日. p. 14.
  17. ^ 「Connect802 – 802.11acに関するディスカッション」www.connect802.com。
  18. ^ 「IEEE 802.11ad 物理層と測定の課題を理解する」(PDF)。
  19. ^ 「802.11aj プレスリリース」。
  20. ^ ホン、ウェイ;彼、シウェン。王、海明。楊、広汽。黄永明。陳吉興。周建儀。朱暁偉。張、年珠。ザイ、ジャンフェン。ヤン、ルキシ。ジャン・ジーハオ。ユウ、チャオ（2018）。 「中国ミリ波マルチギガビット無線ローカルエリアネットワークシステムの概要」。電子情報通信学会通信論文誌． E101.B (2): 262–276。書誌コード:2018IEITC.101..262H。土井：10.1587/transcom.2017ISI0004。
  21. ^ 「IEEE 802.11ay：mmWave経由のブロードバンドワイヤレスアクセス（BWA）の最初の真の標準 – テクノロジーブログ」。techblog.comsoc.org。
  22. ^ 「P802.11 ワイヤレスLAN」IEEE、pp. 2, 3。2017年12月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年12月6日閲覧。
  23. ^ ab 「802.11 代替 PHY Ayman Mukaddam によるホワイトペーパー」(PDF)。
  24. ^ 「TGaf PHY提案」IEEE P802.11. 2012年7月10日. 2013年12月29日閲覧。
  25. ^ Sun, Weiping; Choi, Munhwan; Choi, Sunghyun (2013年7月). 「IEEE 802.11ah: サブ1GHz帯における長距離802.11 WLAN」(PDF) . Journal of ICT Standardization . 1 (1): 83– 108. doi :10.13052/jicts2245-800X.115.
一般的な
  • 「802.11a-1999 5GHz帯高速物理層」（PDF） 1999年2月11日 オリジナル（PDF）より2003年4月24日アーカイブ。 2007年9月24日閲覧。
「https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=IEEE_802.11a-1999&oldid=1311074573」より取得