Wireless Solution: частотный маскарад
В современном мире нас повсеместно окружают радиоприборы, работающие в одних и тех же частотных диапазонах. Роутеры, маршрутизаторы, мобильники, принтеры и прочие SMART-устройства, работающие в одном частотном диапазоне, создают интерференционные помехи, мешающие стабильной и корректной передаче информации. Эта проблема наиболее актуальна для диапазона 2,4 ГГц, в котором работает подавляющее большинство радиоустройств.
Загруженность радиосреды Wi-Fi-источниками в диапазоне 2,4 ГГц
В подобной ситуации, когда радиоэфир сильно «замусорен» сигналами различных устройств, очевидным решением является использование диапазона 5 ГГц, вместо 2,4 ГГц. В настоящее время диапазоном 5 ГГц пользуются гораздо меньше устройств, а это значит, что вероятность возникновения интерференционных помех намного меньше.
Загруженности радиосреды Wi-Fi-источниками в диапазоне 5,8 ГГц
Однако использование более высокого диапазона частот зачастую оказывается невозможным, когда устройства просто не поддерживают работу на частотах 5 ГГц. Например, самая доступная серия передатчиков и приёмников Wireless Solution MICRO работает исключительно в диапазоне 2,4 ГГц. Кроме того, в некоторых ситуациях использование диапазона 5 ГГц на территории Российской Федерации может быть невозможно согласно закону о техническом регулировании и эксплуатации высокочастотных устройств.
Так что же можно предпринять, чтобы установить наиболее безопасное и эффективное с точки зрения передачи данных соединение?
Для начала рассмотрим принцип работы беспроводных устройств в диапазоне 2,4 ГГц. Диапазон 2,4 ГГц разделен на 13 каналов с шагом в 5 МГц каждый, при этом большинство устройств передают пакеты данных, используя 4 (реже 8) канала. Эти 4 канала образуют рабочую полосу частот радиоустройства шириной 4 х 5 = 20 МГц. Для того, чтобы избежать большого количества помех, центральными каналами этих полос являются каналы номер 1, 6 и 11. Таким образом, между полосами частот остается незадействованным канал шириной 5 МГц.
Схема частотных полос и каналов.
Ниже на графике показано, что именно на каналах 1, 6 и 11 отмечаются пиковые значения магнитного излучения рабочей полосы, при этом заметно, что спектральная плотность достаточно сильно отличается на разных полосах. Полоса частот вокруг канала 6 наименее загружена, а, следовательно, целесообразно организовать передачу данных именно по ней.
Для частичного или полного ухода от интерференционных помех шведская компания Wireless Solution рекомендует использовать программную маскировку каналов с высоким уровнем трафика или попросту фильтровать каналы, чрезмерно загруженные сторонними радиоприборами. В ассортименте Wireless Solution для этого используется устройство-программатор W-DMX™ Dongle и программное обеспечение W-DMX Configurator. С помощью этого программно-аппаратного комплекта можно не только создавать маску рабочих частот для устройств беспроводной передачи протокола DMX, но и осуществлять настройку других параметров и производить обновления обеспечения.
W-DMX™ Dongle 2.0
W-DMX Configurator. Маскировка полос 1-го и 11-го каналов.
Следует отметить, что применение частотной маскировки наиболее эффективно в тех инсталляциях, где заранее был произведен спектральный анализ радиосреды, выявлены относительно загруженные и свободные каналы диапазонов. Важно, что в дальнейшем количество сторонних приборов, работающих на выбранной наименее загруженной полосе, останется неизменным. В других случаях для создания наиболее стабильного соединения лучше прибегнуть к другим приемам, например, использовать съёмные опциональные антенны.