Что же такое Wi-Fi , ответ на многие вопросы

[Zerge]

Уважаемые форумчане, подскажите, пожалуйста, ответ на такой вопрос.
Почему нельзя построить обширную сеть Wi-Fi в городе (для домашнего коммерческого использования)? С чем это связано? Почему это массово не развивается провайдерами. Ведь понаставь в городе ТД в режиме репитера и клиентские антенны у абонентов

[_q6_]

Тут два варианта:
1. Тупые они, провайдеры
2. Технология этого не позволяет
выбирай

[kuslik]

может быть проблема с обезличиванием будет иметь место... ключевые слова фсб сорм

[Алексей]

ну не зря вы такой вопрос задали

Уважаемые форумчане, подскажите, пожалуйста, ответ на такой вопрос.
Почему нельзя построить обширную сеть Wi-Fi в городе (для домашнего коммерческого использования)? С чем это связано? Почему это массово не развивается провайдерами. Ведь понаставь в городе ТД в режиме репитера и клиентские антенны у абонентов

ключевые слова фсб сорм , так понятнее?? если снова нет то забудте про этот вопрос и не забивайте себе голову

[plyrvt]

Уважаемые форумчане, подскажите, пожалуйста, ответ на такой вопрос.
Почему нельзя построить обширную сеть Wi-Fi в городе (для домашнего коммерческого использования)? С чем это связано? Почему это массово не развивается провайдерами. Ведь понаставь в городе ТД в режиме репитера и клиентские антенны у абонентов

Неуспешные попытки были в мире, в т.ч. в США.

Одна из фундаментальных причин, почему это невозможно - частотное планирование.

Представим ситуацию, что есть территория с чистым эфиром, где только вы имеете право устанавливать устройства в диапазоне 2.4. И Вам
поставили задачу покрыть какой-то населенный пункт радиосетью с качественным (равномерным) покрытием.
Вам разрешено самому разработать протокол передачи данных, и вам для этого дали определенный кусок радиочастот, скажем на 100 МГц (как полоса 2400-2500 МГц ISM)

Вы можете варьировать:
1) радиус действия одной БС
2) ширину канала (полосу пропускания) одной БС

Чем больше Вы выберете радиус действия:
А) тем меньше вы сможете установить на этой территории БС, меньше суммарный трафик сможете прокачать
Б) тем мощнее надо TX. Для стационарной БС это не проблема, а вот для абонентов это проблема. Если современное WiFi устройство имеет мощность 20-50 мВт, то чтобы увеличить радиус действия (при том же протоколе) в 10 раз, надо увеличить мощность в 100 раз, т.е. 2-5 Ватт.

А это и вес и габариты, и энергопотребление и облучение. Для переносных устройств (ноутбуки, планшеты, смартфоны) считаем такой вариант неприемлимым, и считаем что больше чем 50 мВт мощности нельзя у абонента иметь.
Мощность абонента можно уменьшить если делать линк несимметричным. Мощная БС дает быстрый даунлинк, а слабый абонент дает медленный аплинк. Так работает GPRS/EDGE/HSDPA/EV-DO/LTE4G
Но WiFi это симметричная сеть, её скорость в оба направления одинакова. RX и TX равноценны по полосе пропускания, типе модуляции, чувствительности и излучаемой мощности.

В) тем сложнее обеспечить прямую видимость для покрытия. Куда ты одну БС не установи - всё равно будут мертвые зоны. А если поставить на той же площади 100 БС, то подбором их места мертвых зон будет значительно меньше. Осветить одну комнату 1 лампочкой значительно сложнее чем 5-ю.

Г) качество покрытия всегда крайне неравномерно по зоне обслуживания. При приближении в 10 раз, мощность растет в 100 раз. Если ориентироваться на пропускную способность на дальней границе зоны обслуживания, то ближняя будет получать значительно меньше чем могла бы.

Если ориентироваться на ближнюю, то в дальней будет нестабильная связь. Чем больше радиус обслуживания, тем ниже КПД использования частотного ресурса. Главый метод улучшения качества существующих WiFi зон (802.11b/g/n/ac) это принудительное ограничение дальности обслуживания. CISCO, Mikrotik и др. позволяют в настройках АР искуственно отключить слабых/медленных абонентов, потому что они занимают время АР и от этого сильно страдают близкие/быстрые клиенты.

Чтобы обеспечить хорошие скорости, БС надо много. Чем больше БС сможем установить, тем больше трафика этот населенный пункт сможет прокачать.

Чтобы несколько БС между которыми есть радиовидимость могли работать, они должны работать на разных частотах.
Для этого используется частотное планирование (частотно-территориальное планирование). Частоты для БС присваиюватся таким образом, чтобы соседствующие БС никогда не работали на одних частотах.

Детальнее почитайте здесь: http://giprosvjaz.by/emclab/node/99

Чтобы ЧТП было возможным, надо чтобы разрешенная полоса частот была разбита на достаточное количество непересекающихся каналов.
Для WiFi ЧТП невозможно, потому что весь спектр (100 МГц) можно разбить или на 5 каналов по 20 МГц, или на 2 канала по 40 МГц.
Учитывая, что между каналами надо ещё защитный интервал, и не все 100 МГц разрешены, можно разместить лишь 4 канала по 20 или 2 по 40. При сегодняшней разбивке каналов реализованной в WiFi устройствах это лишь 3 канала по 20 или 2 по 40 МГц.
ЧТП с такой разбивкой на каналы невозможно.
Чтобы применять ЧТП надо уменьшить полосу минимум до 10, а лучше до 5 МГц (или применять комбинировано каналы 10 и 5 МГц по ситуации).

Соответственно в 4-8 раз уменьшится пропускная способность этой БС.

Если мы начнем модифицировать WiFi протокол для ЧТП, то в конце придем к 3G CDMA (EV-DO), 4G LTE. Там базовые станции работают с полосой 5 (реже 10 МГц). Канал ассиметричный (даунлинк многократно быстрее аплинка). Мощность абонентских устройств существенно выше (доли и единицы Ватт), потребление энергии при удалении от БС существенно выше чем WiFi.

Нефундаментальная причина, почему публичный WiFi невозможен - потому что он разрешен и широко используется любым частным лицом. Свободных частот в диапазоне 2.4 в населенных пунктах нету вообще. Возле домов, офисов можно поймать по 50-200 БС диапазона 2.4, 95% из них работают в полосе 40 МГц. Т.е. на сегодняшний день на 1 частотном канале уже работает по 20-100 радиопередатчиков.

Возле своего дома я поймал 157 точек доступа, 140 из них на 40 МГц. Направленной антенной я обеспечил возле дома видимость своей АП с сигналом -49..-52 (в 50 раз более мощный чем достаточно для работы на максимальной скорости G54, N72, N150).
Несмотря на мощнейший сигнал, клиентский приемник постоянно слетал в режимы MCS0..3 (хотя иногда работал на MCS7), G-приемник слетает в 2..11 Мбит (хотя иногда и на 54 соединяет). Пиковая скорость передачи превышала 20 Мбит, но постоянно слетала до 0.6-5 МБит. Пинги могли быть по 2-3 мс, но чаще по 600-3000 мс.

Выводы:
1) Диапазон 2.4 ГГц давно распределен и занят
2) Делать большие зоны покрытия можно только по сотовому принципу размещения АР, а для этого надо ЧТП
3) Чтобы использовать ЧТП надо изменить протокол WiFi. Если мы начнем это делать, то изобретем велосипед - придем к 3G/4G сетям (EV-DO, HSDPA+, LTE) или стандарту 802.16 WiMAX, которые широко и успешно используются http://www.imc.org.ua/index3.php?a=atcl706a

Отличие WiMAX от других, что это не мобильная сеть, а стационарная с параболичными антеннами огромного усиления, поэтому энергетика этих сетей принципиаьлно отличается от сетей сотовой связи

[kkk]

1. дорого
2. проблема с частотами, с их взаимным влиянием
3. ограничение доступа к одной точке по количеству клиентов
4. малая пропускная способность

[shmel]

Сообщения про "биквадрат" перенес сюда: http://www.lan23.ru/forum/showthread.php?t=883&page=21