Анализ особенностей организации систем Wi-Fi
В Российской Федерации
Регулирование радиочастотного ресурса в Российской Федерации возможно в рамках Федерального закона «О связи» № 126-ФЗ от 7 июля 2003 года, принятого Государственной Думой РФ 18 июня 2003 года и одобренного Советом Федерации 25 июня 2003 года, который задает правовые основы в области связи, устанавливает права и обязанности лиц, участвующих в указанной деятельности или пользующихся услугами связи.
В России использование технологии Wi-Fi без разрешения на использование частот от Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) возможно для организации сети внутри зданий, закрытых складских помещений и производственных территорий. Для легального использования вне офисной беспроводной сети Wi-Fi (например, реализация радиоканала между двумя соседними домами) необходимо получение разрешения на использование частот. Решением ГКРЧ Российской Федерации с декабря 2009 года введена упрощенная и бесплатная процедура регистрации Wi-Fi – устройств малого радиуса действия. Решению ГКРЧ удовлетворяют три класса точек доступа для использования в помещениях и на открытом пространстве (см. табл.3.2 и 3.3):
в закрытых помещениях - устройства диапазона 2,4 – 2,483 ГГц (иначе, диапазон 2,4 ГГц) с эквивалентной изотропно излучаемой мощностью (ЭИИМ) менее 100 мВт;
вне помещений – устройства диапазона 2,4 ГГц при дополнительном ограничении на ЭИИМ до 1 мВт/МГц;
в закрытых помещениях – устройства диапазона 5,15 – 5,25 ГГц с ограничениями по ЭИИМ и ее плотности (200 мВт и 5 мВт/МГц).
Любая сертифицированная точка доступа Wi-Fi 802.11b/g/n с ЭИИМ до 100 мВт не требует расчета электромагнитной совместимости и дополнительного согласования с гражданскими и военными службами. Для развертывания беспроводных сетей внутри помещения следует использовать частотный диапазон 2.4 ГГц и оборудование стандарта IEEE 802.11b или 802.11g.Для каждого сегмента рынка можно рекомендовать свой диапазон.
1. Для операторов связи подходит диапазон частот 5.15 – 5.35 ГГц с его высокими скоростями и богатой функциональностью оборудования.
2. Для организации каналов «точка - точка» в городах, помимо диапазона 5.15 – 5.35 ГГц, хорошо подходит диапазон 5.725 – 5.850 ГГц.
3. Для беспроводных сетей в области и во всех крупных городах:
диапазон 2.4 ГГц – вне городов, он свободен от помех и обеспечивает максимальную дальность связи;
диапазон 5.725 – 5.850 ГГц обеспечивает хорошую дальность в режиме «точка - точка» и на более высоких скоростях.
Таблица 3.2 - Сравнение различных диапазонов внутри помещений
| Диапазон, ГГц | Преимущества | Недостатки |
| 2.4 | 1.Низкая стоимость оборудования 2. Наибольшая зона покрытия. 3. Упрощенная процедура получения частот | 802.11b – невысокая скорость 802.11g – меньшая зона покрытия, но скорость до 54 Мбит/с |
| 5.15 – 5.25; 5.25 – 5.35 | Высокая скорость передачи данных – до 54 Мбит/с | 1. Значительно меньшая по сравнению с диапазоном 2.4 ГГц зона покрытия 2. Нет упрощенной процедуры для получения частот |
Таблица 3.3 - Сравнение различных диапазонов вне помещений
| Диапазон | Преимущества | Недостатки |
| 2.4 ГГц | 1.Низкая стоимость оборудования 2. Максимальная дальность связи 3. Большой выбор оборудования | 1. Диапазон занят в городах 2. Невысокая скорость передачи 3. деятельность «пиратов» |
| 3.5 ГГц | 1. Отсутствие «пиратских» сетей 2. Хорошая дальность связи 3. Первое поколение WiMAX – систем | 1.Трудность получения частот 2. Высокая стоимость оборудования |
| 5.15 – 5.25 и 5.25 – 5.35 ГГц | 1. Высокая скорость передачи – до 54 Мбит/с | Меньшая дальность связи |
| 5.725 – 5.850 ГГц | 1. Богатый выбор поставщиков 2. Хорошая скорость – до 32 Мбит/с | В городах трудно получить частоты |
| 5.9 – 6.4 ГГц | 1. Свободный диапазон 2. Простота получения частот | Высокая стоимость частотных конверторов |
Решением ГКРЧ от 20.11.2014 г №14-29-01 внесены изменения в Приложение №2 к Решению ГКРЧ от 07.05.2007 г «О выделении полос радиочастот устройствам малого радиуса действия». Основные характеристики РЭС, работающих в полосе радиочастот 2400-2483,5 МГц, в соответствии с документами, указанными выше, приведены в таблице 3.4.
В Российской Федерации в диапазоне 2,4 ГГц разрешены к использованию 13 беспроводных каналов, три из которых являются непересекающимися (см. рис.3.5):
- 1 канал с центральной частотой 2.412 ГГц;
- 6 канал с центральной частотой 2.437 ГГц;
- 11 канал с центральной частотой 2.462 ГГц.
Таблица 3.4 - Основные технические характеристики и условия использования устройств малого радиуса действия в сетях беспроводной передачи данных
| Полосы радиочастот | Технические характеристики | Дополнительные условия использования | |||
| Наименование | Значение | Размерность | |||
| Устройства с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ) | |||||
| 2400-2483,5 МГц | Ширина канала | Не менее 1 | МГц | ||
| Время пребывания (работы) на одной несущей, выбор которой осуществляется по псевдослучайному закону | Не более 0,4 | с | нет | ||
| Количество каналов ППРЧ | Не менее 15 | ||||
| Максимальная ЭИИМ | мВт | ||||
| Устройства с прямым расширением спектра и другими видами модуляции (обязательно одновременное выполнение условий, приведённых ниже) | |||||
| 2400-2483,5 МГц | Максимальная спектральная плотность ЭИИМ | мВт/МГц | нет | ||
| Максимальная ЭИИМ | мВт | ||||
Рисунок 3.5 - Частотные каналы WiFi диапазона 2,4 ГГц
Для того, что бы соседствующие точки доступа не создавали помех друг другу, они должны работать в разных частотных каналах.Вариант частотного плана сети Wi-Fi представлен на рисунке 3.6.
Точки доступа, работающие на одном частотном канале, стараются размещать на углах равностороннего треугольника, тем самым максимально эффективно покрывая требуемое пространство.
Рисунок 3.6 - Частотный план Wi-Fi сети
29 февраля 2016 в Москве было принято решение об использовании в России частотного диапазона 57—66 ГГц для устройств стандарта IEEE 802.11ad (WiGig). Принятое решение вносит изменения в решение ГКРЧ от 7 мая 2007 года № 07-20-03-001 «О выделении полос радиочастот устройствам малого радиуса действия». Решением ГКРЧ также разрешено использование нового диапазона частот 5650—5850 МГц устройствами стандарта IEEE 802.11aс (Wi-Fi). Это позволит использовать канал до 160 МГц внутри зданий при развертывании сетей Wi-Fi стандарта 802.11aс. Также для диапазонов 5150—5350 МГц и 5650—5850 МГц вдвое была повышена допустимая мощность излучения. Теперь она составляет 10 мВт на 1 МГц. [8]
Радиоэлектронные средства подлежат регистрации в Роскомнадзоре в соответствии с установленным порядком. В соответствии c Постановлением Правительства Российской Федерации от 13 октября 2011 года № 837 «О внесении изменений в Постановление Правительства Российской Федерации от 12 октября 2004 г. № 539» не подлежат регистрации, в частности:
· Пользовательское (оконечное) оборудование передающее, включающее в себя приемное устройство, малого радиуса действия стандартов IEEE 802.11, IEEE 802.11.b, IEEE 802.11.g, IEEE 802.11.n (Wi-Fi), работающее в полосе радиочастот 2400—2483,5 МГц, с допустимой мощностью излучения передатчика не более 100 мВт, в том числе встроенное либо входящее в состав других устройств;
· Пользовательское (оконечное) оборудование передающее, включающее в себя приемное устройство, малого радиуса действия стандартов IEEE 802.11а, IEEE 802.11.n (Wi-Fi), работающее в полосах радиочастот 5150 — 5350 МГц и 5650 — 6425 МГц, с допустимой мощностью излучения передатчика не более 100 мВт, в том числе встроенное либо входящее в состав других устройств;
· Устройства малого радиуса действия, используемые внутри закрытых помещений, в полосе радиочастот 5150 — 5250 МГц с максимальной эквивалентной изотропно излучаемой мощностью передатчика не более 200 мВт;
· Устройства малого радиуса действия в сетях беспроводной передачи данных внутри закрытых помещений в полосе радиочастот 2400—2483,5 МГц с максимальной эквивалентной изотропно излучаемой мощностью передатчика не более 100 мВт при использовании псевдослучайной перестройки рабочей частоты.