Меню

Нормативное регулирование Wi Fi в Российской Федерации

2. Стандарты Wi-Fi

Стандарты семейства 802.11

IEEE 802.11 — набор стандартов связи, для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне частотных диапазонов 2,4; 3,6 и 5 ГГц. Наиболее известен по названию Wi-Fi.

Первый вариант стандарта, диапазон работы – 2.4 ГГц. Изначально стандарт IEEE 802.11 предполагал возможность передачи данных по радиоканалу на скорости не более 1 Мбит/с и опционально на скорости 2 Мбит/с. В настоящее время не используется. Ширина канала – 11МГц.

Стандарт, использующий диапазон 5ГГц, обеспечивает скорости работы 54 до 36, 24, 18, 12, или 6 Мбит/c. Ширина канала – 20МГц.

Дальнейшее развитие стандарта 802.11, использующего диапазон 2.4ГГц, Обеспечивает скорости работы 11, 5.5, 2 и 1 Мбит/с Ширина канала – 22МГц.

Наиболее распространенный стандарт, обеспечивающий лучшую по сравнению с 802.11b пропускную способность. Стандарт использует диапазон 2.4 ГГц, и обеспечивает скорости работы 54, 36, 24, 18, 12 и 6 Мбит/с. Обратно совместим со стандартом 802.11b, и, соответственно поддерживает также скорости работы 11, 5.5, 2 и 1 Мбит/с. Ширина канала – 20МГц.

Стандарт 802.11n повышает скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна 54 МБит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 480 Мбит/с. Устройства 802.11n работают в диапазонах 2,4 — 2,5 или 5,0 ГГц.

Однако, данная скорость передачи данных подразумевает использование большей ширины канала (40 МГц) и использования нескольких антенн для приема и передачи данных.

Это затрудняет применение данного оборудования вне помещения, кроме того, из-за распространения устройств Wi-Fi, работа со спектром 40 МГц в реальных условиях крайне маловероятна.

Используемые частоты и каналы в диапазоне 2.4 ГГц

Для беспроводной Wi-Fi связи используется определенный диапазон частот, причем в зависимости от страны, этот диапазон может быть различным. Весь диапазон частот разбит на несколько каналов, на которых может работать оборудование.

Стандарты 802.11b, 802.11g и 802.11n определяют следующие каналы:

США, Европа, РФ, Япония

США, Европа, РФ, Япония

США, Европа, РФ, Япония

США, Европа, РФ, Япония

США, Европа, РФ, Япония

США, Европа, РФ, Япония

США, Европа, РФ, Япония

США, Европа, РФ, Япония

США, Европа, РФ, Япония

США, Европа, РФ, Япония

США, Европа, РФ, Япония

Европа, РФ, Япония

Европа, РФ, Япония

Из таблицы видно, что шаг каналов в диапазоне 2.4 ГГц составляет 5 МГц, а ширина канала, как описано выше, составляет 20МГц. Таким образом, спектр рабочих частот оборудования перекрывается и независимых каналов, работа на которых возможна без взаимных помех, всего три – например 1 (2,412 ГГц), 6 (2,437 ГГц) и 11 (2,462 ГГц), частоты которых отличаются более чем на 20 МГц. Можно также использовать как независимые каналы 2, 7, 12 или 3, 8, 13.

Так как имеется всего 3 независимых Wi-Fi канала, причем реальная скорость работы Wi-Fi устройств в реальных условиях не превышает 8-10 Мбит/, то подключение по Wi-Fi множества устройств одновременно сильно затруднено из-за ограничения пропускной способности.

Опыт показывает, что подключение более 4-5 беспроводных Wi-Fi камер с битрейтом 500-1000 кбит/с к одной точке доступа нецелесообразно. Причем ограничивает количество подключаемых камер не только ширина беспроводного канала, но и ограниченное быстродействие процессора точки доступа, который просто не успевает обрабатывать поступающие пакеты данных при подключении множества устройств одновременно.

Таким образом, с использованием стандартных средств можно подключить не более 12-15 камер по Wi-Fi.

Кроме того, нужно учитывать, что в настоящее время имеется множество оборудования, работающего в данном стандарте, и, соответственно, беспроводные каналы могут быть заняты другими радиосетями, что еще более затрудняет подключение IP камер.

Применение оборудования Wi-Fi требует офрмление соответствующих лицензий и разрешений в соответствии с законодательством РФ.

Для преодоления данного ограничения существует два пути – использовать оборудование, работающее в диапазоне 5 ГГц или использовать нестандартные частоты в диапазоне 2.4 ГГц.

Нестандартные частоты и каналы в диапазоне 2.4 ГГц

Некоторое оборудование может работать за пределами стандартного диапазоне частот, определенного стандартом Wi-Fi. Это свойство полезно при зашумленности или занятости стандартных Wi-Fi каналов.

Так как в данном случае используются нестандартные частоты, то должно применяться только совместимое оборудование.

Нестандартные каналы, доступные для оборудования Ubiquiti:

Источник

Wi-Fi каналы – нюансы выбора

Всё чаще Wi-Fi пользователи задаётся вопросами улучшения качества беспроводной связи. Важным моментом в этом является выбор беспроводного канала для передачи данных между пользовательскими устройствами. Именно о нюансах выбора Wi-Fi каналов я и расскажу в этой заметке.

Чаще всего пользователи вообще не задумываются о том, на каком канале работают их беспроводные устройства. Выбором канала в этих случаях обычно занимаются домашние беспроводные маршрутизаторы, в которых установлен режим автоматического выбора канала исходя из загруженности эфира (среда передачи, т.е. то пространство вокруг нас, через которое идёт передача сигнала). И здесь первый нюанс, у большинства маршрутизаторов автоматический выбор канала происходит только при включении маршрутизатора. В итоге, если не было необходимости перезагружать маршрутизатор, и не было пропаданий электричества (даже такое бывает у некоторых), то маршрутизатор как выбрал при загрузке канал, так на нём и работает, даже если ситуация в эфире давно поменялась, и на этом канале сейчас больше всего помех. Пользователь при этом будет испытывать проблемы со стабильностью и скоростью беспроводной сети, для устранения которых иногда достаточно просто выключить и включить снова свой маршрутизатор, чтобы он снова проанализировал эфир и выбрал наиболее свободный и менее зашумлённый беспроводной канал на данный момент.

Читайте также:  Таблица привеса бройлеров росс 308 турция

В последних прошивках маршрутизаторов компании D-Link решили автоматизировать процесс отслеживания наиболее подходящего канала во время работы маршрутизатора без его перезагрузки. Для этого они добавили функцию периодического сканирования, для включения которой надо в основных настройках Wi-Fi включить переключатель « Включить периодическое сканирование» и указать желаемый « Период сканирования (в секундах)». По умолчанию период равен 60 секундам, я бы указал 3600 секунд, чтобы проверка была каждый час, чаще нет необходимости, на мой взгляд. Функция доступна на странице « Основные настройки» раздела « Wi-Fi» левого меню.

Следующим важным нюансом является критерий оценки свободного канала в режиме автоматического выбора. В подавляющем большинстве домашних маршрутизаторов критерием является минимальный уровень сигнала от соседних точек на канале. Эффективность этого критерия не всегда отвечает потребностям пользователей. Например, в многоэтажных домах количество одновременно вещающих беспроводных устройств в месте проверки часто достигает нескольких десятков. Уровни сигналов ближайших точек могут быть очень большими и существенными, в итоге весь эфир оказывается, с точки зрения такого маршрутизатора, полностью занят, выбрать лучший канал по критерию уровня сигнала практически невозможно. Хотя в реальности некоторые каналы могут быть частично или полностью неактивны, т.е. реальная передача пакетов может отсутствовать. И можно было бы в данное время эффективно работать на этих каналах, несмотря на высокий уровень сигнала от соседних сетей.

И здесь есть заслуга Российских разработчиков Firmware компании D-Link, которые пытаются прийти на помощь обычным пользователям. В последних прошивках их современных беспроводных маршрутизаторов добавили метод определения лучшего канала путём анализа объёма данных, передаваемых в соседних беспроводных сетях. При этом маршрутизатор выбирает канал с минимальным суммарным числом пакетов, передаваемых в момент сканирования сетей. Также доработан и функционал выбора канала по уровню сигналов соседних сетей, при котором по специальному алгоритму учитывается влияние индивидуально по каждому каналу от всех беспроводных сетей, спектр которых затрагивает этот канал (информация предоставлена консультантами компании D-Link).

Выбрать метод можно на странице « Дополнительно» раздела « Wi-Fi» левого меню. Функция называется « Метод автоматического выбора канала», доступны два варианта:

  • BSS (по уровню сигнала);
  • FA & CCA (по количеству передаваемой информации).

Для информации, BSS – это Basic Service Set, основная зона обслуживания, а FA & CCA — это False Alarm, ложная тревога; Clear Channel Assessment, оценка состояния канала.

Если, по мнению пользователя, маршрутизатор не корректно делает автоматический выбор канала, или же по любой другой причине, пользователь может выбрать вручную желаемый канал. При этом часто для помощи выбора клиенту маршрутизатор заботливо просканирует эфир, проанализирует каналы и даст свои рекомендации. Например, в маршрутизаторах D-Link это выглядит так:

Причём при выборе желаемого канала, маршрутизатор подсвечивает весь диапазон каналов, который будет занимать маршрутизатор при данных настройках.

И последний нюанс, на который считаю, стоит обратить внимание, особенно владельцам портативных устройств из США. В России и во многих других странах доступными в диапазоне 2,4 ГГц являются 13 каналов. Но в некоторых странах разрешёнными считается меньшее количество каналов, например, для США это 11 каналов. Поэтому, может возникнуть ситуация, когда портативное устройство пользователя, рассчитанное на работу в США, может не увидеть беспроводную сеть пользователя, если маршрутизатор выбрал для работы 13 канал, не доступный в США.

И снова разработчики D-Link подумали об этом и в последних версиях прошивок стали добавлять функционал исключения из выбора 12 и 13 канала при автоматическом выборе каналов. Для активации исключения нужно отключить функцию « Включить дополнительные каналы», расположенную на странице « Основные настройки» раздела « Wi-Fi» левого меню.

На этом всё, что хотел написать. Не претендую на полноту рассмотрения заявленного вопроса, описывал лишь то, что сам использую в работе. Примеры приводил на оборудовании D-Link, так как активно его использую, и всегда есть что-нибудь под рукой.

Источник



Нормативное регулирование Wi-Fi в Российской Федерации

В настоящее время беспроводная передача данных Wi-Fi плотно вошла в повседневную жизнь, оборудование доступно в свободной продаже и мало кто задумывается о правилах его применения. Однако следует помнить, что средой передачи для данной технологии являются радиоволны, которые способны распространяться за пределы вашего дома или офиса, а следовательно, оказывать помехи другим пользователям. Поэтому во всех странах мира существуют нормы, регламентирующие использование беспроводного оборудования, в данной статье мы рассмотрим особенности регулирования Wi-Fi в России.

Диапазон 2,4 ГГц

Начнем с наиболее популярного и широко используемого диапазона 2,4 ГГц, сегодня это основной диапазон, поддерживаемый всеми Wi-Fi устройствами, он же наиболее загружен, особенно в районах многоэтажной застройки.

Основным регламентирующим документом в России является Постановление Правительства РФ от 12.10.2004 N 539 (ред. от 22.12.2018) «О порядке регистрации радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств», а именно пункт 24, который гласит, что не подлежат регистрации:

Устройства малого радиуса действия, используемые в сетях беспроводной передачи данных, и другие устройства с функцией передачи данных в полосе радиочастот 2400 — 2483,5 МГц, с прямым расширением спектра и другими видами модуляции с максимальной эквивалентной изотропно-излучаемой мощностью не более 100 мВт

Данный диапазон частот соответствует международному диапазону ISM ( Industrial, Scientific, Medical — Промышленный, Научный, Медицинский), который также разрешен к использованию без получения лицензии, а именно его «научной» части 2400-2500 МГц. Разрешенный в России диапазон включает в себя 13 каналов шириной в 20 МГц и частотным шагом в 5 МГц.

Из них независимыми или непересекающимися являются только три канала: 1-й, 6-й и 11-й. Формально в России можно отнести к непересекающися и наборы 2-7-12 и 3-8-13, но практически это не имеет никакого смысла. В большинстве стран Европы и Америки в данном диапазоне доступны только 11 каналов, которые не оставляют иных вариантов, кроме как 1-6-11.

Станции, работающие на смежных каналах, создают друг другу межканальные (интерференционные помехи), которые не устраняются на уровне протокола, в отличии от внутриканальных помех (коллизий). Более подробно об этом можно прочесть в нашей статье.

При этом нет никаких ограничений или общепринятых соглашений по использованию частотного диапазона и, по сути, сегодня в нем творится полный хаос. Масла в огонь добавило разрешение на использование в данном диапазоне широких (40 МГц) каналов, хотя первоначально разрешать их к использованию не планировалось. Таким образом говорить о непересекающихся каналах в данном диапазоне можно сугубо условно, например, широкие каналы 5+9 или 4+8 эффективно будут ставить помехи по всей ширине диапазона.

Допустимая мощность передатчика составляет 100 мВт или 20 dBm, это компромиссная величина, позволяющая с одной стороны получить приемлемую зону покрытия в условиях города, с другой — ограничить зону действия таких сетей ближайшими помещениями. Тем не менее в многоэтажной застройке наблюдается серьезная перегрузка диапазона, которая выражается в большом количестве сетей, работающих на смежных каналах и активно мешающих друг другу.

Выше показана типичная картина в многоэтажном доме. Как видно две широкие сети 7+3 и 8+12 практически полностью перекрывают диапазон и в такой радиообстановке единственным вариантом остается уйти в начало диапазона, который все равно приходится делить с достаточно сильной соседской точкой. В таких условиях соблюдение не только нормативных предписаний, но и рекомендаций по использованию диапазона выходит на первый план, но, к сожалению, следовать им не спешат не только пользователи, но и производители оборудования.

А рекомендации в общем то просты: использовать только непересекающиеся каналы 1-6-11 и не использовать широкий канал в 40 МГц. Мы уже промолчим о том, что мощность точки доступа должна быть минимально достаточной для обеспечения необходимой зоны покрытия. Как вы думаете, сколько точек из нашего окружения было осознанно настроено пользователями? Зная своих соседей, могу твердо сказать — ни одной и то, что вы видите — это результат работы оборудования «из коробки».

Если трезво смотреть на вещи, то широкий канал в диапазоне 2,4 ГГц не дает никаких преимуществ. Теоретически он может обеспечить скорости до 150 Мбит/с, против 75 Мбит/с на канале шириной 20 МГц, но по факту даже такая скорость остается недостижимой. С другой стороны, основные потребители W-Fi — мобильные устройства, которые, кроме топовых моделей, не умеют работать с широким каналом, да и при скоростях доступа в интернет до 100 Мбит/с смысл его использования теряется.

Отдельно стоит отметить использование каналов 12 и 13, если вы думаете с их помощью уйти в более свободную часть диапазона, то это не самая лучшая идея, тот же 11-й канал перекрывает большую часть 12-го и половину 13-го. При этом техника западного производства, даже сертифицированная к ввозу в РФ, может не уметь работать с каналами выше 11-го, яркий пример — устройства Apple. Это же касается международных версий многих популярных китайских смартфонов.

Диапазон 5 ГГц

Для решения проблемы загруженности диапазона 2,4 ГГц для Wi-Fi устройств был дополнительно выделен диапазон 5 ГГц, точнее ряд диапазонов в полосе частот 5-6 ГГц. При этом были учтены ошибки, допущенные при регулировании диапазона 2,4 ГГц, но насколько эффективными окажутся принятые меры мы узнаем, когда устройства, работающие в данном диапазоне, будут распространены также широко, как устройства, работающие на 2,4 ГГц.

В России данный диапазон регулируется пунктом 23 указанного выше Постановления, который выводит из под регистрации:

Устройства малого радиуса действия в сетях беспроводной передачи данных и другие устройства с функцией передачи данных с прямым расширением спектра и другими видами модуляции, используемые внутри закрытых помещений в полосах радиочастот 5150 — 5350 МГц, 5650 — 5850 МГц с максимальной эквивалентной изотропно-излучаемой мощностью не более 200 мВт.

Как мы уже говорили, 5 ГГц — это не единый диапазон, а целый ряд диапазонов, порядок использования которых в различных странах может отличаться. Ниже представлена схема распределения каналов в этих диапазонах, картинка увеличивается. Выделяемые для нелицензируемой работы полосы частот называются UNII ( Unlicensed National Information Infrastructure, Нелицензируемая национальная информационная инфраструктура).

Читайте также:  Характеристика бульбарной дизартрии

Частотная сетка диапазона предусматривает использования для Wi-Fi только непересекающихся каналов шириной 20 МГц и с шагом 20 МГц, от начала и конца полосы частотный отступ составляет 30 МГц. Первоначально были разрешены к использованию полосы UNII-1 (Европа, Россия) и дополнительно к ней UNII-3 и один канал из «медицинского» ISM (США), позднее к ним добавили полосу UNII-2.

Канал 36 40 44 48 52 56 60 64 149 153 157 161 165
Центральная частота, МГц 5180 5200 5220 5240 5260 5280 5300 5320 5745 5765 5785 5805 5825
Полоса UNII-1 UNII-2 UNII-3 ISM

В дальнейшем, учитывая возросшие требования к ширине каналов была также добавлена расширенная полоса UNII-2 Extended

Канал 100 104 108 112 116 120 124 128 132 136 140 144
Центральная частота, МГц 5500 5520 5540 5560 5580 5600 5620 5640 5660 5680 5700 5720
Полоса UNII-2 Extended

Таким образом диапазон содержит 25 непересекающихся каналов. Но не все так просто, частотные полосы UNII-2 и UNII-2 Extended выделенные для Wi-Fi пересекаются с частотами, на которых работают авиационные, судовые и военные радары, а также погодные радары аэродромов. Поэтому использование данных диапазонов возможно только при использовании технологии DFS ( Dynamic Frequency Selection), которая заключается в том, что точка постоянно мониторит частоту на наличие импульсов от радара и при наличии таковых обязана изменить рабочий канал.

В России на текущий момент времени из диапазона UNII-2 Extended разрешено использование только четырех каналов 132-144, таким образом у нас доступно всего 17 непересекающихся каналов, по четыре в каждой из полос UNII и один в ISM.

Кроме стандартной ширины канала в 20 МГц стандартами Wi-Fi предусмотрено использование каналов шириной в 40 МГц, 80 МГц и 160 МГц. Широкие полосы могут использоваться только в полосах UNII. Таким образом каждая из доступных в России полос может содержать по 4 канала 20 МГц, 2 канала 40 МГц и по одному каналу 80 МГц. Канал шириной в 160 МГц может использоваться только один, получаемый при объединении полос UNII-1 и UNII-2 — занимая всю их ширину.

С учетом того, что проницаемость радиоволн на частоте 5 ГГц ниже, чем на 2,4 ГГц, разрешена более высокая мощность передатчика — 200 мВт или 23 dBm, но злоупотреблять ей не стоит, межканальные помехи на данной частоте более сильные, чем в 2,4 ГГц. С другой стороны, существенно более высокое затухание волн частотой 5 ГГц в условиях городской застройки должно уменьшить взаимные помехи от клиентского оборудования.

Теоретически все выглядит неплохо, но на практике не все так гладко. Достаточно большое число клиентского оборудования поддерживает работу только в полосе UNII-1 (европейское и старое российское). Также нет единого соглашения среди производителей роутеров. Например, популярные роутеры TP-Link в старых прошивках поддерживали полосы UNII-1 и UNII-3:

В новых остался только UNII-1 (скорее всего в целях совместимости):

А у оборудования D-Link доступны UNII-1 и UNII-2:

Zyxel Keenetic обещает использование всех 17 каналов, но все опять-таки упирается в клиентские устройства, если хоть одно из них ограничено использованием только UNII-1, то всю беспроводную сеть вам придется строить в этой полосе. Пока это не представляет проблемы, так как диапазон фактически свободен, но в дальнейшем может привести к перегрузке определенных полос, что особенно актуально в свете использования каналов в 80 МГц и 160 МГц.

Источник

Частотные полосы и каналы WiFi в 2.4 GHz

Канал WiFi Нижняя частота Центральная частота Верхняя частота
1 2.401 2.412 2.423
2 2.406 2.417 2.428
3 2.411 2.422 2.433
4 2.416 2.427 2.438
5 2.421 2.432 2.443
6 2.426 2.437 2.448
7 2.431 2.442 2.453
8 2.436 2.447 2.458
9 2.441 2.452 2.463
10 2.446 2.457 2.468
11 2.451 2.462 2.473
12 2.456 2.467 2.478
13 2.461 2.472 2.483

Общая диаграмма перекрытия частотных каналов WiFi в 2.4GHz

На диаграмме выделены черным жирным непересекающиеся частоты. Это каналы 1, 6 и 11. Используйте данную информацию при настройке wi-fi. Для понимания, если ваша wi-fi сеть по частотам пересекается с другой wi-fi сетью то пропускная способность может падать в разы! Поэтому уделяйте этому внимание. В некоторых случаях, особенно в многоквартирных домах, где почти у каждого стоит wi-fi роутер, следует использовать wi-fi 5Ггц при подключении камер. В данном случае подойдёт камера без wi-fi, и будет достаточно рядом с ней поставить wi-fi роутер 5Ггц и по проводу (ethernet) к нему подключить камеру. На текущее время пока ещё не встречал камер с 5Ггц wi-fi, возможно уже есть, если погуглить, но это редкое явление. И важно не забывайте, что технология wi-fi не умеет работать в полном дуплексе, тоесть отправка и получение трафика происходит поочереди. Это занимает милисекунды, поэтому мы не замечаем, пользуясь выходом в интернет через мобильные устройства.

Для сканирования wi-fi эфира можно воспользоваться приложениями для смартфонов, на android(на Iphone думаю тоже есть) например есть удобная программка Wifi Analyzer.

Источник