Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 66

Die OFDM-Varianten der WLAN-Standards IEEE 802.11 a, g und h

Überlappungsfreiheit der Kanäle ist Grundvoraussetzung für eine optimale WLAN-Übertragung; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels

Wir können in dieser Folge endlich 802.11b verlassen und kommen zu den heute sehr wichtigen Standards 802.11a, g und h. Sie bilden unter dem allgemeinen Framework von 802.11b neue physikalische Übertragungsalternativen mit OFDM (siehe Folge 56) in den 2,4 und 5 GHz-Bändern mit bis zu 54 Mbit/s. Übertragungsgeschwindigkeit.

IEEE 802.11a – Wireless -Physical-Layer-Spezifikationen für die Hochgeschwindigkeitsübertragung im 5-GHz-Band

Der Standard definiert die PHY-Arbeitseinheit für ein OFDM-Übertragungssystem (Orthogonal Frequency Division Multiplex) und die Zusätze, die nötig sind, um dies in die bisherigen Standards einzubringen bzw. mit diesen zu harmonisieren. Es werden die in den USA unlizenzierten Frequenzen 5,15 bis 5,25; 5,25 bis 5,35 und 5,725 bis 5,825 GHz benutzt, die Bestandteil der so genannten U-NNI-Bänder sind, der „Unlicensed National Information Infrastructure“. Diese Bänder sind für Europa bzw. in Deutschland allerdings nicht ohne Weiteres frei benutzbar.

Das OFDM-System realisiert ein WLAN mit den Übertragungsgeschwindigkeiten 6, 9, 12, 18, 24, 35, 48 und 54 Mbit/s. Dabei müssen die Raten 6, 12 und 24 Mbit/s. immer unterstützt werden. Das System benutzt 52 Unterträger, die mit binärer Phasenmodulation BPSK, Quadratur-Phasenmodulation QPSK, sowie Quadratur-Amplitudenmodulation mit 16 (16-QAM) oder 64 (64-QAM) Zielelementen moduliert werden. Forward Error Correction wird durch Faltungscodierung mit einer Codierungsrate von 1/2, 2/3 oder 3/4 erreicht.

Parameter

Die OFDM-PHY besteht – wie könnte es anders sein – aus zwei Protokollfunktionen, nämlich der PHY-Konvergenzfunktion, die die Möglichkeiten des PMD-Systems an den PH-Service anpasst, und dem PMD-System. Die Konvergenzfunktion wird wie bei den anderen Standards durch die Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) unterstützt, die eine Methode zur Abbildung von IEEE 802.11 PHY Teilschicht Service Dateneinheiten (PSDUs) in ein Frameformat unterstützt, welches dazu geeignet ist, Benutzerdaten und Management-Information zwischen zwei oder mehr Stationen, die das entsprechende PMD-System benutzen, auszutauschen. Das PMD-System definiert die Eigenschaften und die Nutzung des OFDM-Systems für die Übertragung von Daten im drahtlosen Netz.

Die OFDM-PHY stellt ihre Dienste über die gleiche Schnittstelle zwischen MAC-Teilschicht und PHY-Schicht zur Verfügung wie in den anderen Standards. Damit die MAC ohne weitere Belastungen und Abhängigkeiten arbeiten kann, wird die PLCP-Teilschicht als Konvergenzschicht definiert. Die PMD-Teilschicht leistet die Übertragung im 5-MHz-Band und die PHY Management Arbeitseinheit PLME führt das Management der lokalen PHY-Funktionen in Zusammenarbeit mit der MAC-Management-Arbeitseinheit durch.

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