IEEE 802.11a

IEEE 802.11a est un amendement au groupe de normes IEEE 802.11 (Wi-Fi) permettant une transmission de données par liaison sans fil à des débits allant jusqu'à 54 Mbit/s sur la bande de fréquences des 5 GHz. Celui-ci a été ratifié le et révisé le pour s'appeler le standard IEEE Std 802.11a-1999 (R2003). Cet amendement a également été adopté par l'ISO et renommé par cette organisation en norme ISO/IEC 8802-11:1999.

Description

IEEE 802.11a fait partie de la famille de normes relatives au réseau WLAN (Wireless Local Area Network). Celle-ci définit les couches PHY et MAC correspondant respectivement à la couche physique et liaison du modèle OSI de l'ISO.

Cette norme modifie le paragraphe 4 et les sous-paragraphes 9.1 et 10.4 du standard de base. De plus, celle-ci introduit le paragraphe 17 qui spécifie la couche PHY en relation avec l'emploi de la technique de multiplexage de signaux numériques par répartition en fréquences orthogonales (OFDM ou Orthogonal Frequency Division Multiplexing) sur la bande de fréquences des 5 GHz.

Aperçu technique

Le système de multiplexage OFDM utilise ici une division du signal numérique, pour transmettre et pour recevoir, en 52 sous-porteuses occupant une bande de fréquence de 20 MHz de largeur (un canal), a un débit théorique maximum de 54 Mbit/s, en réalité environ 30 Mbit/s car le canal "half-duplex" peut être partagé par plusieurs émetteurs ce qui nécessite un protocole d'arbitrage (allocation de la bande de fréquence à un seul émetteur à un instant donné). Ce débit peut être réduit à 48, 36, 24, 18, 12, 9 ou 6 Mbit/s en fonction de la qualité du signal radio (interférences, atténuation liée à la distance). Les sous-porteuses sont modulées soit par changement de phase (BPSK ou QPSK), soit par modulation d'amplitude en quadrature (16-QAM ou 64-QAM).

Cette technique préconisée par la norme IEEE 802.11a permet de réaliser une liaison fiable et sûre sur une bande de fréquence peu encombrée. Cependant, ceci rend la norme incompatible avec les standards IEEE 802.11b et IEEE 802.11g qui utilisent la bande des 2,4 GHz. Cette norme 802.11a est progressivement remplacée dans la bande des 5 GHz par les normes Wi-Fi 802.11n et 802.11ac (2014) qui offrent des débits plus élevés.

Comparaison avec les autres normes IEEE 802.11
Réseaux locaux 802.11 : standards physiques
Protocole
802.11		 date[1] Fréquence largeur
de bande		 Débit binaire[2] Nombre
maximum
de flux
MIMO		 Codage / Modulation Portée
Intérieur Extérieur
(GHz) (MHz), (GHz) (Mbit/s), (Gbit/s) (mètres) (mètres)
802.11-1997 (d'origine) juin 1997[1] 2,4 79 ou 22[3] MHz 1, 2 Mbit/s NC FHSS, DSSS 20 m 100 m
802.11a
(Wi-Fi 2)		 sept 1999[1] 5 20 MHz 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbit/s 1 OFDM 35 m 120 m
3,7[A] — 5 000 m[A]
802.11b
(Wi-Fi 1)		 sept 1999[1] 2,4 22 MHz 1, 2, 5,5, 11 Mbit/s 1 DSSS 35 m 140 m
802.11g
(Wi-Fi 3)		 juin 2003[1] 2,4 20 MHz 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbit/s 1 OFDM 38 m 140 m
802.11n
(Wi-Fi 4)		 oct 2009[1] 2,4 / 5 20 MHz 7,2 à 72,2 Mbit/s[B]
(6,5 à 65)[C]		 4 OFDM 70 m (2,4 GHz)
12-35 m (5 GHz)		 250 m[4]
40 MHz 15 à 150 Mbit/s[B]
(13,5 à 135)[C]
802.11ac
(Wi-Fi 5)		 déc 2013[1] 5 20 MHz 6,5 à 346,8 Mbit/s[D] 8 OFDM 12-35 m 300 m
40 MHz 13,5 à 800 Mbit/s[D]
80 MHz 19,3 Mbit/s à 1,7 Gbit/s[D]
160 MHz 58,5 Mbit/s à 3,4 Gbit/s[D]
802.11ad déc 2012[1] 57 à 71 1,7 à 2,16 GHz jusqu’à 6,75 Gbit/s[5] NC OFDM ou
porteuse unique		 10 m[6]
802.11af fév 2014[1] 0,054 à 0,79 6 à 8 MHz 1,8 à 568,9 Mbit/s 1, 2, 4 OFDM 100 m 1000 m
802.11ah mai 2017[1] 0,9 1 à 8 MHz 0,6 à 8,6 Mbit/s[7] 4 OFDM 100 m
802.11ax
(Wi-Fi 6)		 fév 2021[8] 1 à 7,1[9] 20 MHz 8 Mbit/s à 1,1 Gbit/s[D] 8 OFDM, OFDMA 12-35 m 300 m
40 MHz 16 Mbit/s à 2,3 Gbit/s[D]
80 MHz 34 Mbit/s à 4,8 Gbit/s[D]
160 MHz 68 Mbit/s à 10,5 Gbit/s[D]
802.11ay mars 2021[8] 58,3 à 70,2 2,16 à 8,64 GHz 20 à 176 Gbit/s 4[10] OFDM ou single carrier 100 m 500
Voir aussi :
  • A1 A2  IEEE 802.11y est équivalent à la norme 802.11a mais utilise la bande de fréquence des 3,7 GHz. Elle n’est autorisée qu’aux États-Unis par la FCC.
  • B  par flux MIMO, avec intervalle de garde court (SGI).
  • C  par flux MIMO, avec intervalle de garde long.
  • D  en mode "single user" et débit maximum pour 8 flux MIMO.

Notes et références
  1. (en) « Official IEEE 802.11 working group project timelines », IEEE, (consulté le )
  2. (en) « Wi-Fi CERTIFIED n: Longer-Range, Faster-Throughput, Multimedia-Grade Wi-Fi® Networks », Wi-Fi Alliance, [PDF]
  3. WiFi, le standard 802.11 - Couche physique et couche MAC, page 8 - Easytp.cnam.fr, mars 2007 [PDF]
  4. (en) Phil Belanger, « 802.11n Delivers Better Range », Wi-Fi Planet,
  5. (en) « WiGig and IEEE 802.11ad For Multi-Gigabyte-Per-Second WPAN and WLAN », Tensorcom Inc. [PDF]
  6. (en) White paper WLAN 802.11ad, page 3 rohde-schwarz.com, consulté en avril 2015 [PDF]
  7. (en) IEEE 802.11ah - low power, sub GHz Wi-Fi radio-electronics.com, consulté en février 2020
  8. (en) « IEEE 802.11 Working Group Project Timelines », IEEE, (consulté le )
  9. (en) IEEE 802.11ax-2021 : Modifications to both the IEEE 802.11 physical layer (PHY) and the medium access control (MAC) sublayer for high efficiency operation in frequency bands between 1 GHz and 7.125 GHz, Status: Active, Board Approval: 2021-02-09 standards.ieee.org, 9 février 2021
  10. (en) 802.11ay wireless technology: Next-gen 60GHz WiFi cablefree.net, consulté en avril 2020

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes
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