RLAN standaarden: Wi-Fi en HIPERLAN

De belangrijkste standaard voor RLAN is een Amerikaanse standaard: IEEE802.11, beter bekend onder de populaire benaming WiFi. In Europa is een poging gedaan om een eigen standaard voor RLAN te ontwikkelen: Hiperlan.

IEEE 802.11: Wi-Fi

Omdat er voor de 5 GHz band niet of nauwelijks apparatuur op de markt is, wordt de RLAN markt gedomineerd door apparatuur op basis van de Amerikaanse standaard IEEE 802.11. Deze standaard maakt gebruik van de voor algemene doeleinden, wereldwijd, beschikbare band voor Short Range Devices lopend van 2400 tot 2483,5 MHz. De standaard kent zowel mogelijkheden voor infrastructure based networks als voor ad-hoc netwerken.

De oorspronkelijke standaard kent twee uitvoeringsvormen. Eén die gebruik maakt van Direct Sequence, en één die gebruik maakt van Frequentie Hopping. Beide standaarden kennen een maximale bitsnelheid van 1 of 2 Mbit/s.

Later is een uitbreiding van de standaard gekomen 802.11b, ook bekend onder de naam Wi-Fi. Deze werkt met Direct Sequence Spread Spectrum en kent een maximale bitsnelheid van 11 Mbit/s. De maximale doorvoersnelheid ligt rond de 5 - 7 Mbit/s voor een afstand van 100 meter. Deze wordt groter als de afstand kleiner wordt. Binnen de band kunnen 3 niet overlappende kanalen worden gebruikt, zodat er 3 netwerken kunnen worden gerealiseerd.

Recent is een voorstel aangenomen om de standaard verder uit te breiden met IEEE 802.11g. Deze kent een maximale doorvoersnelheid van 54 Mbit/s per kanaal. Alhoewel de gerealiseerde maximale bitsnelheden waarschijnlijk in de orde van 10-11 Mbit/s zullen liggen op een afstand van 100 meter. Bij de standaard wordt gebruik gemaakt van Direct Sequence of van OFDM.

Daarnaast kent de standaard nog een versie die geschikt is voor de 5 GHz band, IEEE 802.11a. Deze is echter ontwikkeld voor de Amerikaanse markt. Deze kennen een iets andere bandindeling, 5150-5350 en 5725-5875 MHz. Daarnaast maakt 802.11a geen gebruik van TPC en DFS, zodat deze apparatuur niet mag worden gebruikt in Europa. Een versie die compatibel is met Hiperlan, IEEE 802.11h, is in ontwikkeling. In Nederland is IEEE 802.11a toegestaan in de 5150 - 5250 MHz band, de oorspronkelijke Hiperlan/1 band die ook geen TPC en DFS kent. Inmiddels is de standaard voorzien van een heel scala aan toevoegingen.

Hiperlan

De RLAN standaard van ETSI heet HIgh PERformance LAN. Van HIPERLAN bestaan er inmiddels verschillende versies. De oorspronkelijke HIPERLAN/1 standaard is puur bedoeld voor Radio LAN. De maximale bitsnelheid bedraagt netto ongeveer 20 Mbit/s bij een bereik van 50 meter. Bij een bitsnelheid van 1 Mbit/s is het bereik maximaal 800 meter. Voor de modulatie wordt gewerkt met GMSK. Om InterSymbool Interferentie ten gevolge van meerwegreflectie te voorkomen wordt, net als bij GSM, gebruik gemaakt van een equaliser. Om toegang tot het netwerk te verkrijgen wordt gebruik gemaakt van Random Access met Collision Avoidance (Carrier Sensing) en random wachttijden.
Oudere HIPERLAN/1 apparatuur is ontwikkeld voor de 5150-5250 MHz band en kent nog geen TPC en DFS, vandaar dat deze eis niet geldt voor apparatuur die alleen in deze band werkt.

Recentelijk is de HIPERLAN/2 standaard gereed gekomen. Deze standaard voorziet niet alleen in RLAN maar in toegang tot IP-netwerken. In dat kader wordt ook wel gesproken van een Broadband Radio Access Network. Toegang wordt alleen verkregen na een verzoek bij het Access Point.
De verwachting is dat HIPERLAN/2 ook in de thuisomgeving zal worden gebruikt, zoals draadloze connectie van en met videoapparatuur (TV, PC met videorecorder en camcorder e.d.).
Om ISI te voorkomen wordt bij HIPERLAN/2 gebruik gemaakt van Orthogonal FDM met 52 draaggolven. De maximale bitsnelheid is 54 Mbit/s.
Ondanks het feit dat de HIPERLAN/2 standaard gereed is, zijn er nog geen produkten voor op de markt. HIPERLAN/2 produkten worden vanaf zomer 2002 verwacht.

HIPERLAN/3 of HIPERACCESS is een Punt-Multipunt (P-MP) breedbandig toegangssyteem met een maximale doorvoersnelheid van 25 Mbit/s en een bereik van 500 tot 5000 meter. Deze standaard is echter nog in ontwikkeling.

Overzicht van de standaarden

In onderstaande tabel is een overzicht gegeven van de belangrijkste standaarden voor Radio LAN. De nieuwere standaarden maken gebruik van OFDM waarbij de totale hoeveelheid bits wordt verdeeld over meerdere draaggolven. Hierdoor en door het gebruik van een guard interval wordt intersymbool interferentie voorkomen.

De fysieke laag van Hiperlan/2 en IEEE 802.11a zijn min of meer gelijk. Het verschil zit in de Medium Access Control. Beide standaarden kennen verschillende transimssiemodes met een ruwe bitsnelheid van maximaal 54 Mbit/s.

Standaard	Modulatie en Codering1	Frequentieband (GHz)	Maximale Datasnelheid (Mbit/s)2	Throughput2	Bereik bij datasnelheid2
HIPERLAN/2	OFDM	5	54 Mbit/s		50 m @ 54 Mbit/s
802.11	DSSS of FH	2,4	1 of 2 Mbit/s
802.11a	OFDM	5	54 Mbit/s	31	50 m @ 9 Mbit/s
802.11b (Wi-Fi)	DSSS/CCK	2,4	11 Mbit/s	5 - 7	100 m @ 11 Mbit/s
802.11gofdm	OFDM	2,4	54 Mbit/s	24	100 m @ 11-12 Mbit/s
802.11gpbcc	DSSS/PBCC	2,4	22 Mbit/s	10 - 11	100 m @ 10-11 Mbit/s
1DSSS: Direct Sequence Spread Spectrum; OFDM: Orthogonal Frequency Division; CCK: Complementary Code Keying; PBCC: Packet Binary Convolutional Code. 2Deze informatie is voor de IEEE standaard grotendeels afkomstig van Mobilian.