IEEE 802.11a-1999
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
IEEE 802.11a-1999는 1999년에 비준된 IEEE 802.11 무선 랜 표준의 한 종류이다. 5GHz 대역에서 작동하며, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 방식을 사용하여 최대 54Mbit/s의 데이터 전송 속도를 제공한다. 802.11a는 2.4GHz 대역의 혼잡을 피하고 더 많은 채널을 사용할 수 있다는 장점이 있지만, 802.11b/g에 비해 유효 범위가 짧고, 벽이나 장애물에 의해 신호가 더 쉽게 흡수되는 단점이 있다. 802.11a는 미국, 일본 등에서 비교적 빠르게 승인되었지만, 유럽 연합에서는 승인이 늦어졌다.
더 읽어볼만한 페이지
- IEEE 802.11 - IEEE 802.11b-1999
IEEE 802.11b-1999는 2.4GHz 대역에서 최대 11Mbps 속도를 제공하는 IEEE 802.11 무선 통신 표준으로, Wi-Fi라는 이름으로 상용화되었으며 CSMA/CA 방식으로 충돌을 최소화하고 Wi-Fi 얼라이언스 결성에 기여했다. - IEEE 802.11 - IEEE 802.11n-2009
IEEE 802.11n-2009는 무선 통신 속도와 효율성을 높이기 위해 IEEE 802.11 표준을 수정한 규격으로, 40MHz 채널 대역폭 확장, 프레임 집적 기술, 다중 입출력 (MIMO) 기술을 통해 데이터 전송률을 향상시키고 기존 표준과의 하위 호환성을 유지하며 다양한 물리 계층 동작 모드를 지원한다.
| IEEE 802.11a-1999 | |
|---|---|
| 규격 | |
| 다른 이름 | 802.11a |
| 개발 그룹 | IEEE 802.11 |
| 소개 | 1999년 |
| 이전 규격 | IEEE 802.11-1997 |
| 다음 규격 | IEEE 802.11b |
| 기술 정보 | |
| 주파수 대역 | 5 GHz |
| 최대 데이터 전송 속도 | 54 Mbit/s |
| 변조 방식 | OFDM |
| 채널 대역폭 | 20 MHz |
| 범위 | 약 35m (실내) |
2. 기술적 특징
IEEE 802.11a는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 방식을 사용하는 무선 표준으로, 5 GHz 주파수 대역에서 최대 54 Mbit/s의 전송 속도를 제공한다. 52개의 부반송파를 사용하며, 그 중 48개는 데이터 전송에, 4개는 파일럿 부반송파로 사용된다.[1]
802.11a는 2.4 GHz 대역의 혼잡을 피할 수 있지만, 반송파 주파수가 높아 신호 도달 거리가 짧고 벽과 같은 장애물에 약하다는 단점이 있다. 하지만, OFDM 기술을 통해 다중 경로 환경에서 이점을 가지며, 사용 가능한 채널 수가 많고 다른 장비와의 간섭이 적어 802.11b/g보다 높은 대역폭과 신뢰성을 제공한다.[1]
2. 1. 변조 방식
IEEE 802.11a는 52개의 OFDM 부반송파를 사용하며, 이 중 48개는 데이터를 전송하고 4개는 파일럿 부반송파로 사용된다. 각 부반송파는 0.3125MHz (20MHz/64)의 간격을 가진다. 이러한 부반송파는 BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM 등 다양한 변조 방식을 사용할 수 있다. 총 대역폭은 20MHz이고, 실제 사용되는 대역폭은 16.6MHz이다. 심볼(Symbol) 하나를 전송하는 데 걸리는 시간은 4 마이크로초이며, 여기에는 0.8 마이크로초의 보호 구간(Guard Interval)이 포함되어 있다. 신호의 생성 및 복호화는 디지털 신호 처리(DSP)를 통해 기저대역에서 이루어지며, 송신기에서는 5GHz로 상향 변환된다. 각 부반송파는 복소수로 표현될 수 있으며, 시간 영역 신호는 역 고속 푸리에 변환(IFFT)을 통해 생성된다. 수신기에서는 신호를 하향 변환하고 20MHz로 샘플링한 후, 고속 푸리에 변환(FFT)를 수행하여 원래의 신호를 복원한다. OFDM을 사용하면 다중 경로 효과를 줄이고 스펙트럼 효율을 높일 수 있다.[2]802.11a에서 사용되는 변조 방식과 데이터 전송 속도는 다음과 같다.
| 속도 (비트) | 변조 유형 | 코딩율 | 데이터 속도 (Mbit/s) |
|---|---|---|---|
| 1101 | BPSK | 1/2 | 6 |
| 1111 | BPSK | 3/4 | 9 |
| 0101 | QPSK | 1/2 | 12 |
| 0111 | QPSK | 3/4 | 18 |
| 1001 | 16-QAM | 1/2 | 24 |
| 1011 | 16-QAM | 3/4 | 36 |
| 0001 | 64-QAM | 2/3 | 48 |
| 0011 | 64-QAM | 3/4 | 54 |
2. 2. 채널 및 주파수
802.11a 표준은 5 GHz 대역에서 작동하며, 최대 54 Mbit/s의 원시 데이터 전송 속도를 제공하는 52개의 부반송파 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 사용한다.[1] 필요한 경우 데이터 전송 속도는 48, 36, 24, 18, 12, 9, 6 Mbit/s로 감소한다.802.11a는 원래 12/13개의 비겹침 채널을 가지고 있었는데, 이 중 12개는 실내에서, 4/5개는 실외 지점 간 구성에서 사용할 수 있었다. 최근 많은 국가에서 802.11h에서 파생된 공유 방식을 사용하여 5.47 ~ 5.725 GHz 대역에서 보조 사용자로 작동하도록 허용하고 있다. 이를 통해 전체 5 GHz 대역에 12/13개의 채널이 추가되어 일부 국가에서 24개 이상의 채널을 사용할 수 있게 되면서 무선 네트워크 용량이 향상된다.[1]
5 GHz 대역을 사용함으로써 802.11a는 2.4 GHz 대역의 혼잡 문제를 피할 수 있지만, 반송파 주파수가 높아 802.11b/g보다 유효 범위가 작다. 802.11a 신호는 벽이나 기타 고체 물체에 더 쉽게 흡수되어 802.11b 신호만큼 멀리 침투할 수 없다.[1] 그러나 OFDM은 다중 경로 환경에서 이점을 가지며, 더 높은 주파수는 더 높은 RF 시스템 이득을 가진 소형 안테나를 구축할 수 있게 하여 단점을 상쇄한다. 사용 가능한 채널 수가 증가하고(FCC 국가의 경우 4~8배 증가) 다른 간섭 시스템(전자레인지, 무선 전화기, 아기 모니터)이 거의 없다는 것은 802.11a가 802.11b/g보다 대역폭 및 신뢰성에서 이점을 갖는다는 것을 의미한다.[1]
2. 3. 데이터 전송 속도
IEEE 802.11a 표준은 5 GHz 대역에서 작동하며, 최대 54 Mbit/s의 원시 데이터 전송 속도를 갖는 52개의 부반송파 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 사용한다. 실제 환경에서는 20 Mbit/s 중반의 순 처리량을 제공한다.[1] 데이터 전송 속도는 필요에 따라 48, 36, 24, 18, 12, 9, 6 Mbit/s로 낮출 수 있다.52개의 OFDM 부반송파 중 48개는 데이터용이며, 4개는 0.3125MHz(20MHz/64)의 반송파 간격을 갖는 파일럿 부반송파이다. 각 부반송파는 BPSK, QPSK, 16-QAM 또는 64-QAM일 수 있다. 총 대역폭은 20MHz이며 점유 대역폭은 16.6MHz이다. 심볼 지속 시간은 4 마이크로초이며, 0.8 마이크로초의 가드 인터벌을 포함한다. OFDM을 사용하면 수신 시 다중 경로 효과가 감소하고 스펙트럼 효율이 증가하는 장점이 있다.[2]
802.11a에서 사용되는 변조 유형 및 부호율에 따른 데이터 속도는 다음과 같다.
| 속도 (비트) | 변조 유형 | 코딩 율 | 데이터 속도 (Mbit/s) |
|---|---|---|---|
| 1101 | BPSK | 1/2 | 6 |
| 1111 | BPSK | 3/4 | 9 |
| 0101 | QPSK | 1/2 | 12 |
| 0111 | QPSK | 3/4 | 18 |
| 1001 | 16-QAM | 1/2 | 24 |
| 1011 | 16-QAM | 3/4 | 36 |
| 0001 | 64-QAM | 2/3 | 48 |
| 0011 | 64-QAM | 3/4 | 54 |
IEEE 802.11a는 5 GHz 대역을 사용하여 802.11b/g가 사용하는 2.4 GHz 대역의 혼잡을 피할 수 있다는 장점이 있다.[1] 2.4 GHz 대역은 전자레인지, 무선 전화기, 아기 모니터 등 다른 기기들과의 간섭이 많아 연결이 끊기거나 서비스가 저하될 수 있다.
3. 장점 및 단점
또한, 802.11a는 더 많은 채널을 사용할 수 있어 집계 대역폭 및 신뢰성이 높다. 원래 12/13개의 비겹침 채널을 가지고 있었으며, 최근 많은 국가에서 802.11h에서 파생된 공유 방식을 사용하여 5.47 ~ 5.725 GHz 대역에서 보조 사용자로 작동하도록 허용하면서 채널 수가 더 늘어났다. 일부 국가에서는 24개 이상의 채널을 사용할 수 있게 되어 무선 네트워크 용량이 크게 향상되었다.[1]
3. 1. 단점
5 GHz 대역을 사용함으로써 802.11a는 2.4 GHz 대역이 과도하게 사용되고 혼잡해지는 상황에서 상당한 이점을 얻지만, 이 높은 반송파 주파수는 약간의 단점도 초래한다. 802.11a의 유효 전반적 범위는 802.11b/g보다 약간 작다. 802.11a 신호는 벽이나 기타 고체 물체에 더 쉽게 흡수되기 때문에 802.11b 신호만큼 멀리 침투할 수 없으며, 이는 신호 강도의 경로 손실이 신호 주파수의 제곱에 비례하기 때문이다.[1] 반면에 OFDM은 실내 사무실과 같은 다중 경로 환경에서 근본적인 전파 이점을 가지며, 더 높은 주파수는 더 높은 RF 시스템 이득을 가진 소형 안테나를 구축할 수 있게 하여 더 높은 대역에서의 작동에 따른 단점을 상쇄한다.
4. 규제 현황
802.11a는 미국과 일본에서는 빠르게 승인되었지만, 유럽 연합과 같은 다른 지역에서는 승인을 받는 데 더 오랜 시간이 걸렸다. 유럽 규제 기관들은 유럽 HIPERLAN 표준의 사용을 고려했지만, 2002년 중반에 유럽에서 802.11a 사용을 승인했다.
5. 역사 및 발전 과정
802.11a는 1999년에 비준되었다. 5GHz 부품 생산의 어려움으로 인해 802.11b보다 늦게 출시되었으며, 초기에는 성능 문제도 있었다.
5. 1. 시장에서의 채택
802.11a 제품은 5 GHz 부품 생산의 어려움으로 인해 802.11b 제품보다 늦게 출시되었다. 초기 제품의 성능은 좋지 않았고 문제도 많았다. 2세대 제품이 출시되었을 때, 저렴한 802.11b가 이미 널리 사용되었기 때문에 802.11a는 주로 소비자 시장에서 널리 채택되지 않았다. 그러나 802.11a는 초기 비용의 불리함에도 불구하고, 특히 802.11b/g 전용 네트워크보다 더 많은 용량과 안정성이 필요한 기업을 중심으로 기업 네트워크 환경에 상당한 침투율을 보였다.802.11b와 역호환되는 저렴한 초기 802.11g 제품이 시장에 출시되면서, 5 GHz 802.11a의 대역폭 이점은 사라졌다. 802.11a 장비 제조업체는 시장에서의 성공 부족에 대응하여 구현을 크게 개선하고(현재 세대 802.11a 기술은 802.11b와 거의 동일한 범위 특성을 가짐), 둘 이상의 대역을 사용할 수 있는 기술을 표준으로 만들었다.
a 및 b/g를 자동으로 처리할 수 있는 듀얼 밴드 또는 듀얼 모드 액세스 포인트와 네트워크 인터페이스 카드(NIC)는 이제 모든 시장에서 흔하게 사용되며 b/g 전용 장치와 가격 차이가 거의 없다.
5. 2. 듀얼 밴드 기술의 등장
802.11b와 역호환되는 저렴한 초기 802.11g 제품이 출시되면서, 5GHz 802.11a의 대역폭 이점은 사라졌다. 802.11a 장비 제조업체는 시장에서의 성공 부족에 대응하여 구현을 크게 개선하고(현재 세대 802.11a 기술은 802.11b와 거의 동일한 범위 특성을 가짐), 둘 이상의 대역을 사용할 수 있는 기술을 표준으로 만들었다.a 및 b/g를 자동으로 처리할 수 있는 듀얼 밴드 또는 듀얼 모드 액세스 포인트와 네트워크 인터페이스 카드(NIC)는 이제 모든 시장에서 흔하게 사용되며 b/g 전용 장치와 가격 차이가 거의 없다.
6. 802.11 표준 비교
| 표준 | 주파수 대역 | 대역폭 | 최대 전송 속도 | 변조 방식 | 출시일 |
|---|---|---|---|---|---|
| IEEE 802.11 | 2.4 GHz | 20 MHz | 2Mbit/s | FHSS, DSSS | 1997년 |
| 802.11a | 5 GHz | 20 MHz | 54Mbit/s | OFDM | 1999년 |
| 802.11b | 2.4 GHz | 20 MHz | 11Mbit/s | DSSS | 1999년 |
| 802.11g | 2.4 GHz | 20 MHz | 54Mbit/s | OFDM, DSSS | 2003년 |
| 802.11n | 2.4 GHz / 5 GHz | 20 MHz, 40 MHz | 600Mbit/s | OFDM, DSSS | 2009년 |
| 802.11ac | 5 GHz | 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz | 6.93Gbit/s | OFDM | 2013년 |
| 802.11ad | 60 GHz | 2.16 GHz | 6.75Gbit/s | OFDM, SC | 2012년 |
| 802.11af | 54 MHz ~ 790 MHz | 6 MHz, 7 MHz, 8 MHz | 35.6Mbit/s | OFDM | 2014년 |
| 802.11ah | 1 GHz 이하 | 1 MHz, 2 MHz, 4 MHz, 8 MHz, 16 MHz | 347Mbit/s | OFDM | 2016년 |
| 802.11ax | 2.4 GHz / 5 GHz | 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz | 9.6Gbit/s | OFDMA | 2019년 |
| 802.11ay | 60 GHz | 2.16 GHz, 4.32 GHz, 6.48 GHz, 8.64 GHz | 20Gbit/s ~ 40Gbit/s | OFDM, SC | 2021년 |
| 802.11az | 미정 | 미정 | 미정 | 미정 | 미정 |
| 802.11ba | 미정 | 미정 | 미정 | 미정 | 미정 |
| 802.11be | 2.4 GHz / 5 GHz / 6 GHz | 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz, 320 MHz | 46Gbit/s | OFDMA | 2024년 (예정) |
참조
[1]
간행물
OFDM physical layer specification for the 5 GHz band
http://www.ieee802.o[...]
1998-01
[2]
서적
OFDM for Wireless Multimedia Communications
Artech House
1999-12
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com