Праздник к нам приходит: ГКРЧ расширила ISM-диапазон 868 МГц в два раза

Короткая, но важная для причастных к IoT новость: ГКРЧ официально расширила безлицензионный диапазон 868 МГц, в котором традиционно живут такие сети, как LoRaWAN, Стриж/Вавиот, Sigfox и другие.

Официально это называется «неспециализированные устройства малого радиуса общего применения», а закреплены изменения в Приложении 12 к Решению ГКРЧ № 18-46-03-1 от 11 сентября 2018 года.

Было:

  • 864,0 — 865,0 МГц — мощность до 25 мВт, рабочий цикл до 0,1 % или LBT*, запрещено использование на территории аэропортов
  • 868,7 — 869,2 МГц — мощность до 25 мВт, рабочий цикл без ограничений, использование без ограничений

Стало (жирным выделены изменения):

  • 864,0 — 865,0 МГц — мощность до 25 мВт, рабочий цикл до 0,1 % или LBT*, запрещено использование на территории аэропортов
  • 866,0 — 868,0 МГц — мощность до 25 мВт, рабочий цикл до 1 % или LBT*, запрещено использование на территории аэропортов, спектральная плотность мощности до 1000 мВт/МГц
  • 868,7 — 869,2 МГц — мощность до 100 мВт, рабочий цикл до 10 %, использование без ограничений

* Listen Before Talk. Что это означает, правда, никто не знает, так как в российских НПА техническая суть LBT нигде не расшифровывается.

Что это означает конкретно для сетей LoRaWAN?

Во-первых, возможность ухода из диапазона 864-865 МГц в новый диапазон 866-868 МГц. Старый диапазон неудобен по двум причинам — и из-за рабочего цикла всего в 0,1 %, и из-за завала АЧХ существующих базовых станций на 2-3 дБ в его нижней половине.

Типовая базовая станция LoRaWAN может обслуживать 8 частотных каналов с шагом 200 кГц — то есть, при старой регуляции получалось 2 канала в верхнем диапазоне и 5 каналов в нижнем, итого 7. Новая регуляция позволяет развернуть все 8 каналов в верхнем и среднем диапазонах, а при необходимости (с использованием БС с двумя радиоблоками) — целых 16 каналов. Это не требует изменения текущего стандарта LoRaWAN, так как базовая станция может передать устройству список доступных для него каналов при его регистрации в сети.

Во-вторых, на базовых станциях можно поднять мощность выхлопа в эфир до 100 мВт, чтобы с большей уверенностью достучаться до конечных устройств в нисходящем канале. Это позволяет организовать нисходящий канал RX2 с более высокой скоростью, нежели восходящий, и уменьшить загрузку эфира при большом количестве устройств, которые нисходящий канал используют.

В-третьих, во всех диапазонах появилось ограничение на рабочий цикл. Поставить железку, которая будет отравлять всем жизнь, непрерывно что-то излучая в эфир, теперь нельзя. С другой стороны, это накладывает ограничения на работу базовой станции — теперь она не может занимать один канал более 10 % времени.

Впрочем, ограничения на базовую станцию можно обойти настройками сети — в нисходящем канале базовая станция может отвечать устройству либо на той же частоте, на которой последнее само вышло в эфир, либо на фиксированной частоте RX2. Активно используя комбинацию из них, можно «размазать» эфирное время базовой станции по разным частотным каналам — с учётом, что RX2 за счёт увеличенной вчетверо мощности теперь можно сделать быстрее, это в общем случае решает проблему.

В-четвёртых, в новом диапазоне есть ограничение на спектральную плотность мощности — 1000 мВт/МГц. Это означает, что в нём не смогут работать UNB-системы с их полосами в 100-200 Гц — при выходной мощности 25 мВт и полосе 100 Гц спектральная плотность сильно превысит разрешённую. Говоря проще, этот диапазон полностью отдаётся на откуп широкополосным системам — LoRa и меш-сети на 802.15.4.

В-пятых, возникает соблазть увеличить количество стандартных каналов регистрации устройств — это каналы, на которых БС обязана слушать эфир, т.к. при включении или перезагрузке устройство может выйти на любом из них. В данный момент таких каналов два, оба в верхнем диапазоне, и один из них при этом совпадает с каналом RX2.

Новая регуляция позволяет перекроить каналы по европейскому образцу — выделить три полноценных канала регистрации устройств, ни один из которых не пересекается с RX2. К сожалению, это потребует принятия нового регионального стандарта (LoRaWAN Regional Parameters) для России, что, в свою очередь, потребует перепрошивки устройств и перенастройки базовых станций. Впрочем, остаётся варивант добавления одного нового канала регистрации — тогда устройства, уже сделанные под RU864-870, продолжат работать штатно. С третьей стороны, и устройств таких пока немного (хотя пока там новые RP примут…). С чётвёртой, текущие каналы позволяют применять устройства в аэропортах, не меняя их прошивки — базовая станция просто не должна давать им дополнительные каналы при регистрации в сети, и всё.

В общем, вопрос дискуссионный, поэтому резюмирую кратко: в LoRaWAN Regional Parameters для диапазона RU864-870 изменений не будет.

Прошивки устройств менять не требуется, в настройки сети можно по желанию внести новые диапазоны прямо уже сегодня. Устройствам они будут розданы автоматически.

В-четвёртых, гармонизации с Европой у нас по-прежнему нет, использование европейских устройств и европейских настроек всё так же незаконно и может повлечь конфискацию оборудования. Европейские каналы — 868,1, 868,3, 868,5 МГц и 869,525 МГц — по-прежнему ни в один разрешённый в России диапазон не попадают.

P.S. Если говорить о чисто радиолюбительских устройствах, то у вас есть полное право делать всё, что вы хотите, для диапазона 866-868 МГц, при выполнении трёх условий — ограничения по мощности в 25 мВт, по рабочему циклу в 1 % (это 36 секунд в час) и с использованием широкополосного сигнала. Если у вас есть устройства, вещающие в диапазоне 868,7-869,2 МГц более 360 секунд в час, теперь их стоит ограничить.

FavoriteLoadingДобавить в избранное
Posted in Без рубрики

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *