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.