802.11g - Drahtlosnetzwerk-Standard

802.11 ist die Gruppe der IEEE Drahtlos-Standards, die die Übertragungsmethoden im Netz regulieren. Heute werden diese verbreitet in den Versionen 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n sowie 802.11ac eingesetzt, um Drahtlosverbindungen Zuhause, im Büro und manchen Geschäftseinrichtungen zu gewährleisten.

IEEE 802.11g entstand im Jahre 2003 als Erweiterung von 802.11b.Er steigert die Übertragungsrate auf bis zu 54 Mb/s mithilfe desselben 2,4 GHz Bands, wie im 802.11b Standard.

Nutzt die CSMA/CA Übertragung (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance – Protokoll zur Festlegung des Multi-Zugangs zum Anschluss mit Verfolgung des Trägerstatus und Vermeidung von Kollisionen). Die verfügbare Übertragungsrate wird zwischen die Transmitter-Stationen aufgeteilt, darunter AP (Access Point), für den Verkehr vom und zum Gerät.

802.11g Geräte sind vollständig rückwärts kompatibel mit 802.11b Geräten. Die Gegenwart eines im 802.11b Standard arbeitenden Geräts reduziert jedoch deutlich die Geschwindigkeit im gesamten, in 802.11g arbeitenden Netzwerk.

Eine im 802.11g Standard eingesetzte Modulation ist OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing - Orthogonales Frequenz-Multiplexverfahren), das aus dem Standard 802.11a entliehen wurde, mit Datenübertragungsgeschwindigkeiten von 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 und 54 Mb/s sowie die Rückkehr zu CCK (Complementary Code Keying - Verschlüsselung mit ergänzenden Codes - wie im Standard 802.11b) für 5,5 und 11 Mb/s sowie Modulationen DBPSK/DQPSK + DSSS für 1 und 2 Mb/s. Obwohl 802.11g im selben Frequenzband wie 802.11b funktioniert, kann eine höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit erzielt werden, aufgrund des Erbes von 802.11a.

Von 52 OFDM Unterträgern sind 48 für Daten reserviert, 4 hingegen sind Unterträgerpiloten mit einer Aufteilung des Unterträgers 0,3125 MHz (20 MHz/64). Die Dauer des Symbols beträgt 4 Mikrosekunden, die zusätzlich den Sicherungs-Zeitabschnitt von 0,8 Mikrosekunden umfassen. Die tatsächliche Generierung und Dekodierung der orthogonalen Komponenten erfolgt im Basisband, mittels DSP. Danach werden diese zu einer Frequenz von 2,4 GHz im Transmitter umgewandelt. Die aus der Anwendung von OFDM folgenden Vorteile sind reduzierte Effekte der Mehrwegigkeit der Signalausbreitung an den Empfänger sowie die erhöhte Spektraleffektivität.

Trotz der guten Annahme und schnellen Umsetzung, zeichnet sich der 802.11g Standard durch ein sehr ähnliches Niveau an Übertragungsstörungen aus, wie der frühere 802.11b im überfüllten 2,4 GHz Band. In diesem Bereich arbeitende Geräte sind z. B. Mikrowellen, Bluetooth Geräte oder digitale Funktelefone, was häufig zu ernsthaften Störungen führt. Zusätzlich treten häufige Probleme in Verbindung mit der hohen Anzahl an Benutzern und des dichten Vorkommens in städtischen Gebieten auf.

Um gegenseitigen Störungen vorzubeuegen, gibt es nur drei nicht überlappende, gebräuchliche Kanäle in den Vereinigten Staaten und Ländern mit ähnlichen Vorschriften (Kanäle 1, 6, 11, mit Trennung 25 MHz), sowie vier in Europa (Kanäle 1, 5, 9, 13, nur 20 MHz Trennung). Selbst bei einer solchen Aufteilung kommt ein Teil der Interferenzen immer noch vor, aufgrund der Seitenplatten in den Strahlungscharakteristiken der Transmitter etwa, obwohl diese deutlich schwächer sind.

Tab. 1. Liste der Frequenzen und der ihnen entsprechenden Kanäle

(*) Nicht alle Kanäle sind in den einzelnen Ländern legal 

Abb. 1. Grafische Darstellung von 14 Kanälen und der ihnen entsprechenden Mittel-Frequenzen