2007-08-11 20:22:01

5 GHz-Band

Die Europäische Union harmonisierte die Nutzung des 5GHz-Bandes für Wireless LAN EU-weit.

Fritz Katz

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Seit dem 01.11.2005 darf somit in der gesamten EU mit bis zu 1000 mW Abstrahlleistung gefunkt werden, was für bessere und weiterreichende WLAN-Verbindungen sorgt. Das 5 GHz-Band (IEEE 802.11a / h) bietet mit seinen 19 überlappungsfreien Kanälen und der mit automatischer Leistungskontrolle (TPC) und Frequenzwahl (DFS) erlaubten höheren Sendeleistung gegenüber dem 2,4 GHz Band einer bessere Stabilität und Performance. Damit ergeben sich beste Zukunftsperspektiven für den professionellen Einsatz.

 

 

Exkurs: Von 802.11a zu 802.11h

802.11a benutzt das 5 GHz-Frequenzband. Allerdings ist dieses Frequenzspektrum weltweit nicht einheitlich geregelt, wodurch sich Unterschiede bei der Nutzung der Frequenzbereiche ergeben. Dazu kommen auch unterschiedliche Sendeleistungen, was auch zu unterschiedlichen Reichweiten führt. In Europa (EU) darf im 5-GHz-Band mit WLAN mit bis zu 1 W Abstrahlleistung gefunkt werden. In den USA werden 3 Frequenzbänder mit jeweils 100 MHz benutzt. Effektiv stehen 12 jeweils 20 MHz breite Kanäle zu Verfügung. In Europa stehen 8 Kanäle im unteren Frequenzbereich und weitere 11 Kanäle im oberen Frequenzbereich zu Verfügung. Insgesamt gibt es in Europa 19 Kanäle für 802.11a. Insgesamt ist das Frequenzspektrum in Europa 455 MHz groß.Der 802.11a-Standard überträgt Daten theoretisch mit einer Geschwindigkeit von 54 MBit/s. Das ist 5 mal schneller, als der Standard 802.11b. Das führt allerdings zu Überschneidungen mit dem vom ETSI entwickelten HiperLAN/2-Verfahren im unteren (5,15 bis 5,35 GHz) Frequenzbereich. Außerdem wird das 5-GHz-Frequenzband auch vom Militär und von Radaranlagen (5 GHz) genutzt.Die hohe Datenrate von 54 MBit/s wird dadurch erreicht, dass mehrere Subträger mit geringem Datendurchsatz zu einen Hochgeschwindigkeitskanal innerhalb von 20 MHz kombiniert werden. Jeder 20-MHz-Kanal wird in 64-Sub-Träger aufgeteilt. Davon dienen 52 Kanäle zur Datenübertragung. Die anderen 12 Kanäle bleiben ungenutzt und dienen lediglich als Schutzabstand zu den anderen 20-MHz-Kanälen. Innerhalb der 52-Sub-Träger werden 48 zur Datenübertragung genutzt und die anderen 4 zur Übertragung von Signalen, die für die Phasensynchronisation gebraucht werden.Es werden mehrere Modulationsverfahren und Kodierungsmechanismen unterstützt. Insgesamt sind 4 Modulationsverfahren möglich:

  • BPSK (Binary Phase Shift Keying), 2 Zustände
  • QPSK (Quad Phase Shift Keying), 4 Zustände
  • 16-QAM (Quadratur Amplituden Modulation), 16 Zustände
  • 64-QAM (Quadratur Amplituden Modulation), 64 Zustände

802.11a passt die Modulation an die aktuelle Qualität jedes einzelnen Subträgers an. Das Frequenzspektrum wird also effektiv ausgenutzt.

Warum IEEE 802.11h?

Um auch in Europa ein Zertifizierung von 802.11a möglich zu machen wurden diesem Standard zwei Zusätze integriert:

dynamische Kanal- und Frequenzwahl: Dynamic Frequency Selection (DFS)

automatische Anpassung der Leistung: Transmit Power Control (TPC)

Die Kombination beider Verfahren erlaubt es den Netzelementen, Kanäle mit bester Verfügbarkeit zu ermitteln und nur die möglichst kleinste Sendeleistung zu verwenden, sobald Interferenzen entstehen. Der Benutzer bekommt immer die Sendeleistung, die für die augenblickliche Entfernung zum Access Point benötigt wird. Die Übertragungsleistung wird vom TPC auf ein Minimum beschränkt.

Leistungsübersicht

  • Datenübertragungsrate (Brutto): 6 - 54 MBit/s
  • Datenübertragungsrate (Netto): 32 MBit/s
  • Frequenzband in Europa: 5,47 GHz - 5,735 GHz
  • Modulationsverfahren: OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • Frequenzspektrum: 455 MHz (Europa)
  • Reichweite (innen): 30 m
  • Reichweite (außen): 70 m
  • Sendeleistung, maximal: 30 mW