802.11ah работает в нелицензированных диапазонах частот ниже гигагерца. Каждый регион мира поддерживает разные поддиапазоны, а количество каналов зависит от начальной частоты поддиапазона, к которому он принадлежит. Поэтому глобального плана нумерации каналов не существует, а номера каналов несовместимы между регионами мира (и даже между поддиапазонами одного и того же региона мира).
В спецификациях 802.11ah определены следующие поддиапазоны:
В диапазоне 2,4 ГГц обозначено 14 каналов, расположенных на расстоянии 5 МГц друг от друга, за исключением паузы в 12 МГц перед каналом 14. [2] Аббревиатура F 0 обозначает основную частоту каждого канала .
Помехи возникают, когда две сети пытаются работать в одном диапазоне или когда их диапазоны перекрываются. Два используемых метода модуляции имеют разные характеристики использования полосы и, следовательно, занимают разную ширину:
Хотя перекрытие частот можно настроить в определенном месте и обычно оно работает, оно может вызвать помехи, приводящие к замедлению работы, иногда серьезному, особенно при интенсивном использовании. Определенные поднаборы частот могут использоваться одновременно в любом месте без помех (типичные распределения см. на диаграммах). Учет разноса связан как с основной занятостью полосы пропускания (описанной выше), которая зависит от протокола, так и с затуханием мешающих сигналов на расстоянии. В худшем случае использование каждого четвертого или пятого канала, оставляя три или четыре канала свободными между используемыми каналами, приводит к минимальным помехам, и на больших расстояниях все еще можно использовать более узкие промежутки. [18] [19] «Помехи» обычно представляют собой не настоящие битовые ошибки, а то, что беспроводные передатчики освобождают место друг для друга. Помехи, приводящие к битовой ошибке, встречаются редко. [19] Требование стандарта состоит в том, чтобы передатчик обеспечивал производительность, когда он декодирует другой сигнал на уровне на 3 дБ выше минимального уровня шума , [20] или когда уровень недекодированного шума превышает пороговое значение P th , которое для Wi-Fi 5 и более ранних версий составляет от -76 до -80 дБм. [19]
Как показано на схеме, объединение двух каналов шириной 20 МГц в канал шириной 40 МГц допускается в диапазонах 2,4 ГГц. Обычно они обозначаются центрами первичного канала 20 МГц и соседнего вторичного канала 20 МГц (например, 1+5, 9+13, 13–9, 5–1). Первичный канал 20 МГц используется для сигнализации и обратной совместимости, вторичный используется только при отправке данных на полной скорости.
Если не указано иное, вся информация взята из Приложения J стандарта IEEE 802.11y-2008.
Документально подтверждено, что этот диапазон разрешен только в качестве лицензированного диапазона в Соединенных Штатах. Однако в исходной спецификации этого нет, а в соответствии с новыми распределениями частот от FCC он подпадает под диапазон гражданской широкополосной радиосвязи 3,55–3,7 ГГц . Это допускает нелицензионное использование в соответствии с правилами GAA уровня 3 при условии, что пользователь не создает вредных помех пользователям действующего доступа или лицензиатам приоритетного доступа и принимает любое вмешательство со стороны этих пользователей [21] , а также соблюдает все технические требования в CFR 47, часть 96, подраздел E.
Полоса 40 МГц доступна от 3655 до 3695 МГц. Его можно разделить на восемь каналов по 5 МГц, четыре канала по 10 МГц или два канала по 20 МГц следующим образом:
В Японии, начиная с 2002 года, после регистрации 100 МГц спектра от 4900 до 5000 МГц можно использовать как для внутреннего, так и для наружного подключения. Первоначально для использования был доступен и другой спектр 5030–5091 МГц, однако он был перепрофилирован и не может использоваться после 2017 года. [22]
50 МГц спектра от 4940 до 4990 МГц (каналы WLAN 20–26) используются организациями общественной безопасности в США. В этом спектре выделены два непересекающихся канала шириной 20 МГц каждый. Наиболее часто используемые каналы — 22 и 26.
Источник: [56]
В 2007 году FCC (США) начала требовать, чтобы устройства, работающие в диапазонах 5,250–5,350 ГГц и 5,470–5,725 ГГц, использовали возможности динамического выбора частоты (DFS) и управления мощностью передачи (TPC). Это делается для того, чтобы избежать помех для метеорологических радиолокационных и военных приложений. [57] В 2010 году FCC дополнительно разъяснила использование каналов в диапазоне 5,470–5,725 ГГц, чтобы избежать помех TDWR , типу метеорологической радиолокационной системы. [58] На языке Федеральной комиссии по связи эти ограничения теперь называются «старыми правилами» . 10 июня 2015 года FCC в публикации номер 905462 утвердила новый набор правил для работы устройств с частотой 5 ГГц (называемый « Новые правила» ), который добавляет идентификаторы каналов 160 и 80 МГц и повторно разрешает ранее запрещенные каналы DFS . Публикация FCC лишает производителей возможности поэтапно утверждать или модифицировать устройства в соответствии со старыми правилами; Новые правила применяются при любых обстоятельствах со 2 июня 2016 года. [59][обновлять]
Источник: [60] «Чтобы удовлетворить растущий спрос на Wi-Fi и другие нелицензированные услуги, новые правила FCC сделают 45 МГц диапазона 5,9 ГГц доступным для нелицензионного использования. Влияние этого спектра будет еще больше усилено тем фактом, что Эти каналы с высокой пропускной способностью (шириной до 160 МГц) обеспечат гигабитное соединение Wi-Fi для школ. , больницы, малые предприятия и другие потребители. В отчете и приказе приняты технические правила, позволяющие сразу же обеспечить полную мощность нелицензированной работы в помещении в нижней части диапазона 45 МГц, а также возможности для нелицензионного использования вне помещений на скоординированной основе при определенных условиях. Согласно новым правилам, службы ITS должны будут освободить нижнюю полосу частот в 45 мегагерц в течение одного года».
Правила Ofcom Великобритании по нелицензионному использованию диапазона 5 ГГц аналогичны европейским, за исключением того, что DFS не требуется для диапазона частот 5,725–5,850 ГГц, а максимальная средняя э.и.и.м. SRD составляет 200 мВт вместо 25 мВт. [61]
Кроме того, диапазон 5,925–6,425 ГГц также доступен для нелицензионного использования при условии, что он используется в помещении с SRD 250 мВт.
Германии также необходимы возможности DFS и TPC на частотах 5,250–5,350 ГГц и 5,470–5,725 ГГц; кроме того, диапазон частот 5,150–5,350 ГГц разрешен только для использования в помещении, оставляя только 5,470–5,725 ГГц для использования на открытом воздухе и в помещении. [62]
Поскольку это немецкая реализация Правила ЕС 2005/513/EC, аналогичные правила следует ожидать на всей территории Европейского Союза. [63] [64]
Европейский стандарт EN 301 893 охватывает работу в диапазоне 5,15–5,725 ГГц, и по состоянию на 23 мая 2017 года [обновлять]была принята версия 2.1.1. [65] Теперь можно использовать частоту 6 ГГц. [66]
Австрия приняла Решение 2005/513/EC непосредственно в национальное законодательство. [67] Действуют те же ограничения, что и в Германии: только 5,470–5,725 ГГц разрешено использовать на открытом воздухе и в помещении. [ нужна цитата ]
Использование в Японии беспроводных каналов 5 ГГц шириной 10 и 20 МГц кодифицировано документом Ассоциации радиопромышленности и бизнеса (ARIB) STD-T71, Система широкополосной связи с мобильным доступом (CSMA) . [68] Дополнительные правила, касающиеся распределения каналов 40, 80 и 160 МГц, были приняты Министерством внутренних дел и коммуникаций Японии (MIC). [69]
В Riobama 451 caba gran buenosaires требуется использование TPC в диапазонах 5,150–5,350 ГГц и 5,470–5,725 ГГц, но устройства без TPC разрешены со снижением на 3 дБ. [70] DFS требуется в диапазонах 5,250–5,350 ГГц и 5,470–5,725 ГГц и необязательно в диапазоне 5,150–5,250 ГГц. [71]
По состоянию на 2015 год [обновлять]некоторые австралийские каналы требуют использования DFS (значительное изменение по сравнению с правилами 2000 года, которые позволяли работать с меньшим энергопотреблением без DFS). [8] Согласно AS/NZS 4268 B1 и B2, передатчики, предназначенные для работы в любой части диапазонов 5250–5350 МГц и 5470–5725 МГц, должны реализовывать DFS в соответствии с разделами 4.7 и 5.3.8 и Приложением D стандарта ETSI EN 301. 893 или, альтернативно, в соответствии с параграфом 15.407(h)(2) FCC. Также согласно AS/NZS 4268 B3 и B4, передатчики, предназначенные для работы в любой части диапазонов 5250–5350 МГц и 5470–5725 МГц, должны реализовывать TPC в соответствии с разделами 4.4 и 5.3.4 ETSI EN 301 893 или, альтернативно, в соответствии с с параграфом 15.407(h)(1) FCC.
Регулирование Новой Зеландии отличается от австралийского. [72]
На Филиппинах Национальная комиссия по телекоммуникациям (NTC) разрешает использование диапазонов частот от 5150 до 5350 МГц и от 5470 до 5850 МГц внутри помещений с эффективной излучаемой мощностью (ERP), не превышающей 250 мВт. Оборудование и устройства внутренней беспроводной сети передачи данных (WDN) не должны использовать внешнюю антенну. Все наружное оборудование/радиостанции, будь то частные WDN или общественные WDN, должны иметь соответствующие разрешения и лицензии, требуемые в соответствии с существующими правилами и положениями. [73]
Регламент Сингапура требует использования DFS и TPC в диапазоне 5,250–5,350 ГГц для передачи эффективной излучаемой мощности (EIRP) более 100 мВт, но не более 200 мВт, а также требует, чтобы возможности DFS в диапазоне 5,250–5,350 ГГц были ниже или равны 100. EIRP мВт и требует возможностей DFS и TPC на 5,470–5,725 ниже или равной EIRP 1000 мВт. При работе в диапазоне 5,725–5,850 ГГц мощность выше 1000 мВт и ниже или равная 4000 мВт EIRP должна быть одобрена в порядке исключения. [41]
В Южной Корее Министерство науки и информационных технологий имеет публичные уведомления. 신고하지 아니하고 개설할 수 있는 무선국용 무선설비의 기술기준 , Технический стандарт радиооборудования для радиостанций, который можно открыть без сообщения. Они разрешили полосу пропускания канала 160 МГц с 2018 по 2016–2027 годы. [74]
Китайский MIIT расширил разрешенные каналы с 31 декабря 2012 года, [обновлять]добавив UNII-1, 5150–5250 МГц, UNII-2, 5250–5350 МГц (DFS/TPC), аналогично европейским стандартам EN 301.893 V1.7.1. [75] Китайский MIIT расширил разрешенные каналы с 3 июля 2017 года, [обновлять]добавив UNII-3, 5725–5850 МГц. [76]
Индонезия разрешает использовать полосу 5150–5350 МГц с максимальной EIRP 200 мВт ( 23 дБм ) и максимальной полосой пропускания 160 МГц , а также полосу 5725–5825 МГц с той же максимальной EIRP и максимальной полосой пропускания 80 МГц для использования внутри помещений. На открытом воздухе допускается использование диапазона 5725–5825 МГц с максимальной EIRP 4 Вт ( 36 дБм ), с максимальной полосой пропускания 20 МГц . [77] [78]
Во исполнение полномочий, предоставленных статьями 4 и 7 Закона об индийской телеграфии 1885 года (13 от 1885 года) и статьями 4 и 10 Закона об индийской беспроводной телеграфии 1933 года (17 от 1933 года), а также взамен уведомления в соответствии с GSR 46( E), от 28 января 2005 г., и уведомление в соответствии с GSR 36(E) от 10 января 2007 г. и уведомление в соответствии с GSR 38(E) от 19 января 2007 г., центральное правительство установило правила, называемые «Использование систем беспроводного доступа, включая радиосвязь». Правила локальной вычислительной сети в диапазоне 5 ГГц (освобождение от лицензионных требований), 2018 г. Правила включают такие критерии, как полоса пропускания 26 дБ [ сомнительно ] модулированного сигнала, измеренная относительно максимального уровня модулированной несущей, максимальная мощность в пределах заданная полоса измерения в пределах рабочего диапазона устройства; измерения в диапазоне 5725–5875 МГц проводятся в полосе пропускания 500 кГц; измерения в диапазонах 5150–5250 МГц, 5250–5350 МГц и 5470–5725 МГц производятся в полосе пропускания излучения прибора 1 МГц или 26 дБ. Никакая лицензия не требуется в помещении и на открытом воздухе для установки, обслуживания, работы, владения или продажи любого беспроводного оборудования для систем беспроводного доступа с низким энергопотреблением. Передатчики, работающие в диапазоне 5725–5875 МГц, все излучения в диапазоне частот от края полосы до 10 МГц выше или ниже края полосы не должны превышать EIRP −17 дБм/МГц ; для частот на 10 МГц или выше выше или ниже границы полосы излучение не должно превышать EIRP −27 дБм/МГц . [79] [80]
Поправка к 802.11p , опубликованная 15 июля 2010 г., определяет WLAN в лицензированном диапазоне 5,9 ГГц (5,850–5,925 ГГц).
Альянс Wi-Fi ввел термин Wi‑Fi 6E для идентификации и сертификации устройств IEEE 802.11ax, поддерживающих этот новый диапазон, который также используется Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be) .
Инициализмы (точное определение ниже):
23 апреля 2020 года Федеральная комиссия связи США проголосовала и ратифицировала отчет и приказ [85] [86] о выделении 1,2 ГГц нелицензируемого спектра в диапазоне 6 ГГц (5,925–7,125 ГГц) для использования Wi-Fi.
Точки доступа стандартной мощности разрешены в помещении и на открытом воздухе при максимальной EIRP 36 дБм в поддиапазонах U-NII-5 и U-NII-7 с автоматической координацией частот (AFC).
Примечание. Частичные каналы обозначают каналы, которые пересекают границы UNII, что разрешено при работе LPI на частоте 6 ГГц. Согласно предлагаемым номерам каналов граница U-NII-7/U-NII-8 охватывает каналы 185 (20 МГц), 187 (40 МГц), 183 (80 МГц) и 175 (160 МГц). Граница U-NII-6/U-NII-7 охватывает каналы 115 (40 МГц), 119 (80 МГц) и канал 111 (160 МГц).
При использовании в помещениях точки доступа ограничены максимальной EIRP 30 дБм и максимальной спектральной плотностью мощности 5 дБм/МГц. В этом режиме они могут работать на всех четырех диапазонах У-НИИ (5,6,7,8) без использования автоматического согласования частот. Чтобы обеспечить их использование только внутри помещений, эти типы точек доступа не разрешается подключать к внешним антеннам, защищать от атмосферных воздействий или работать от аккумулятора. [86] : 41
В будущем FCC может вынести постановление в отношении третьего класса устройств с очень низким энергопотреблением, таких как точки доступа и приложения малого радиуса действия.
В ноябре 2020 года Управление инноваций, науки и экономического развития (ISED) Канады опубликовало «Консультации по техническим и политическим основам нелицензионного использования в диапазоне 6 ГГц». [87] Они предложили разрешить безлицензионную работу в диапазоне 6 ГГц для трех классов локальных радиосетей (RLAN):
Для внутреннего и наружного использования. Максимальная EIRP 36 дБм и максимальная спектральная плотность мощности (PSD) 23 дБм/МГц. Следует использовать управление автоматической координацией частоты (AFC).
Только для внутреннего использования. Максимальная ЭИИМ 30 дБм и максимальная PSD 5 дБм/МГц.
Для внутреннего и наружного использования. Максимальная EIRP 14 дБм и максимальная PSD -8 дБм/МГц.
Решением ECC (20)01 от 20 ноября 2020 г. [88] выделена полоса частот от 5925 до 6425 МГц (соответствует полосе частот U-NII-5 США) для использования маломощными внутренними и очень маломощными устройствами для беспроводной связи. Системы доступа/локальные радиосети (WAS/RLAN), часть которых специально зарезервирована для железнодорожных сетей и интеллектуальных транспортных систем. [89]
С июля 2020 года британский Ofcom разрешил нелицензионное использование нижнего диапазона 6 ГГц (от 5925 до 6425 МГц, что соответствует диапазону U-NII-5 в США) внутренними и мобильными наружными устройствами с низким энергопотреблением и очень низким энергопотреблением. [90] [91]
В апреле 2021 года ACMA Австралии открыла консультации по диапазону 6 ГГц. Нижний диапазон 6 ГГц (от 5925 до 6425 МГц, соответствующий диапазону U-NII-5 США) был одобрен для ЭИИМ 250 мВт в помещении и 25 мВт на открытом воздухе 4 марта 2022 года. [92] Также рассматривается возможность выпуска верхний диапазон 6 ГГц (от 6425 до 7125 МГц) также для использования WLAN, хотя официально на данный момент ничего не предложено.
В сентябре 2022 года Министерство внутренних дел и коммуникаций объявило о внесении изменений в приказ и уведомления министерства, связанные с Законом о радио. [93]
Только для внутреннего использования. Максимальная ЭИИМ 200 мВт.
Для внутреннего и наружного использования. Максимальная ЭИИМ 25 мВт.
В декабре 2022 года Минкомсвязи опубликовало протокол заседания Государственной комиссии России по радиочастотам . [94]
Только для использования внутри помещений и с контролем мощности передатчика (TPC). Максимальная ЭИИМ 200 мВт и максимальная PSD 10 мВт/МГц.
Для использования внутри помещений и мобильных наружных устройств. Максимальная ЭИИМ 25 мВт и максимальная PSD 1,3 мВт/МГц.
В мае 2023 года IMDA Сингапура внесет поправки в свои правила, чтобы выделить радиочастотный спектр 5925–6425 МГц для использования Wi-Fi в Сингапуре.
Стандарты 802.11aj , также известные как WiGig , работают вСпектр 45 ГГц .
Стандарты 802.11ad / aj / ay , также известные как WiGig , работают в Спектр нелицензируемого диапазона ISM 60 ГГц V.
Индонезия разрешает использовать диапазон 57–64 ГГц с максимальной EIRP 10 Вт ( 40 дБм ) и максимальной полосой пропускания 2,16 ГГц для использования внутри помещений. [96] [97]
Скорость чипа (Мчип/с)
При работе в диапазоне 5470–5725 ГГц устройства должны быть профессионально установлены.