Марин Сергей
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.
802.11
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.
802.11a
Стандарт, использующий диапазон 5ГГц, обеспечивает скорости работы 54 до 36, 24, 18, 12, или 6 Мбит/c. Ширина канала – 20МГц.
802.11b
Дальнейшее развитие стандарта 802.11, использующего диапазон 2.4ГГц, Обеспечивает скорости работы 11, 5.5, 2 и 1 Мбит/с Ширина канала – 22МГц.
802.11g
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.
802.11n
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.
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:
|
Канал |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
Частота, ГГц |
2,412 |
2,417 |
2,422 |
2,427 |
2,432 |
2,437 |
2,442 |
2,447 |
2,452 |
2,457 |
2,462 |
2,468 |
2,472 |
2,484 |
|
Страны |
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 |
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.
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:
|
Канал |
237 |
238 |
239 |
240 |
241 |
242 |
243 |
244 |
245 |
246 |
247 |
248 |
249 |
250 |
|
Частота, ГГц |
2,312 |
2,317 |
2,322 |
2,327 |
2,332 |
2,337 |
2,342 |
2,347 |
2,352 |
2,357 |
2,362 |
2,368 |
2,372 |
2,377 |
|
Канал |
251 |
252 |
253 |
254 |
255 |
0 |
||||||||
|
Частота, ГГц |
2,382 |
2,387 |
2,392 |
2,397 |
2,402 |
2,407 |
Из таблицы видно, что шаг нестандартных каналов составляет 5 МГц, а ширина канала, как описано выше, составляет 20МГц. Таким образом, спектр рабочих частот оборудования также перекрывается и независимых каналов на нестандартных частотах, работа на которых возможна без взаимных помех и частоты которых отличаются более чем на 20 МГц – четыре: например 237, 242, 247 и 252. Можно также использовать как независимые каналы 238, 243, 248 и 253 или 239, 244, 249 и 254 и т.д.
Итак, имеет 3 стандартных неперекрывающихся Wi-Fi канала и 4 нестандартных неперекрывающихся Wi-Fi канала, итого 7 каналов, в каждом из которых можно подключить до 4-5 беспроводных камер, итого имеется возможность подключить 28-35 камер при использовании беспроводной связи в диапазоне 2.4 ГГц.
Однако применение такого оборудования требует офрмление соответствующих лицензий и разрешений в соответствии с законодательством РФ.
Для беспроводной Wi-Fi связи в диапазоне 5 ГГц в Европе используется два диапазона частот 5150МГц–5350МГц (нижний диапазон) и 5470МГц–5850МГц (верхний диапазон). Это связано с тем, что в этом диапазоне очень маленькая длина волны и тяжело изготовить антенну, которая одинаково хорошо работает на всем диапазоне 5 ГГц вследствие ограничений на геометрические размеры элементов.
Стандарт 802.11а определяет следующие каналы:
|
Канал |
34 |
36 |
38 |
40 |
42 |
44 |
46 |
48 |
50 |
52 |
54 |
56 |
58 |
60 |
|
Частота, ГГц |
5,170 |
5,180 |
5,190 |
5,200 |
5,210 |
5,220 |
5,230 |
5,240 |
5,250 |
5,260 |
5,270 |
5,280 |
5,290 |
5,300 |
|
Канал |
62 |
64 |
100 |
104 |
108 |
112 |
116 |
120 |
124 |
128 |
132 |
136 |
140 |
147 |
|
Частота, ГГц |
5,310 |
5,320 |
5,500 |
5,520 |
5,540 |
5,560 |
5,580 |
5,600 |
5,620 |
5,640 |
5,660 |
5,680 |
5,700 |
5,735 |
|
Канал |
149 |
15 |
152 |
153 |
155 |
157 |
159 |
160 |
161 |
163 |
165 |
167 |
171 |
173 |
|
Частота, ГГц |
5,745 |
5,755 |
5,760 |
5,765 |
5,775 |
5,785 |
5,795 |
5,800 |
5,805 |
5,815 |
5,825 |
5,835 |
5,855 |
5,865 |
|
Канал |
177 |
180 |
||||||||||||
|
Частота, ГГц |
5,885 |
5,905 |
Из таблицы видно, что шаг каналов в диапазоне 5 ГГц составляет 5 - 20 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 – 22 (сравните с 3-7 каналами в диапазоне 2.4 ГГц).
На каждом из каналов можно подключить до 4 беспроводных камер, итого имеется возможность подключить 88 камер при использовании беспроводной связи в диапазоне 5 ГГц.
Применение оборудования Wi-Fi требует оформления соответствующих лицензий и разрешений в соответствии с законодательством РФ.
Источник: Security-bridge