Die WiFi Alliance hat mit der Zertifizierung von 60Ghz WiFi (IEEE 802.11ad) begonnen.
Dies ist ein wichtiger Schritt, da 60 GHz einen effizienten Hochgeschwindigkeitsdurchsatz (bis zu mehreren Gigabit) mit sehr geringen Latenzzeiten ermöglicht. Das 60-GHz-Spektrum ist auch wesentlich weniger überlastet als die derzeit genutzten 5-GHz- und 2,4-GHz-Frequenzen. Wie bei 2,4 GHz und 5 GHz gibt es auch im 60-GHz-Spektrum einen nicht lizenzierten Bereich für die drahtlose Nutzung.
Das Hochfrequenzspektrum hat jedoch eine sehr begrenzte Reichweite, wenn es physische Barrieren wie Wände und Möbel durchdringt, so dass keine flächendeckende Versorgung möglich ist. Was es jedoch bietet, ist eine sehr geringe Latenz und ein hoher Durchsatz in "Line-of-Site"-Szenarien.
Die Fresnel-Zone
Bei der Einrichtung und Beratung verschiedener WISP-Projekte mit drahtlosen Langstreckenverbindungen zwischen Gebäuden stoßen wir häufig auf Probleme, die mit der Fresnel-Zone zusammenhängen. Weitere Informationen über Fresnel-Zonen finden Sie hier. Um auch nur annähernd die von der Hardware angekündigte Verbindungsgeschwindigkeit zu erreichen, müssen Sie mindestens 60-80 % (idealerweise mehr) Ihrer Fresnel-Zone freihalten. Es gibt viele verschiedene Online-Rechner, die Ihnen bei der Berechnung Ihrer Fresnel-Zone helfen.
Im freien Gelände lassen sich die Probleme bei kurzen Verbindungen leicht durch einen Mast lösen, der die Antennen vom Boden fernhält - in bebauten Gebieten wie Städten kann dies zu einem größeren Problem werden. Bei längeren Verbindungen müssen wir sogar die Erdkrümmung berücksichtigen, die einer Fresnel-Zone im Weg steht!
Unrealistische Forderungen
Es gibt Anbieter, die behaupten, dass ihre Punkt-zu-Punkt-WiFi-Geräte eine Entfernung von 100 Kilometern zwischen den Geräten ermöglichen. Wir können diese Berechnung jetzt durchführen, um zu beweisen, wie unrealistisch das ist. Wir haben eine Fresnel-Zone von etwa 40 m für eine 100 km lange Verbindung, die mit 5 GHz läuft. Wenn wir nun die Erdkrümmung (196 m in der Mitte der Verbindung) berücksichtigen und dies zur Fresnel-Zone addieren, stellen wir fest, dass wir Masten mit einer Höhe von 240 m aufstellen müssten! Wir sind uns nicht sicher, ob einer unserer Ingenieure auf diesen Mast klettern möchte, um die Funkgeräte zu installieren.
Nehmen wir eine 1 km lange Verbindung, die mit 5 GHz betrieben wird. Diese hat eine Fresnel-Zone von 5 m, und da die Höhe der Erde in der Mitte nur 0,02 m beträgt, ist es keine unmögliche Aufgabe, 5 m Freiraum auf der Verbindung zu erhalten. Mit einem kurzen Mast kann dies erreicht werden, und die Funkgeräte bleiben stabil.
Neben Masten (die möglicherweise unbrauchbar sind) können Sie auch Landmerkmale (Berge, Hügel und Bäume) zu Ihrem Vorteil nutzen, und solange Sie den Abstand der Fresnalen Zone und die Erdkrümmung berücksichtigen, ist alles in Ordnung. Es ist allerdings nicht einfach, Landmerkmale zu entfernen. Wenn Ihnen das Land gehört, können Sie vielleicht einen Baum fällen, aber die Berge werden bleiben! Diese langen 100+Km-Verbindungen sind möglich, aber sie müssen geplant werden und erfordern mehr als nur das Aufstellen eines Mastes. Hier ist ein Diagramm, das zeigt, wie das mit ein bisschen Planung funktionieren kann...
Das MikroTik-Anwendertreffen
Als MikroTik-Berater und -Trainer hatte ich das Vergnügen, Anfang April am MikroTik User Meeting in Europa teilzunehmen und die Ankündigung ihrer neuen 60Gh Wireless Wire Dish-Geräte zu sehen und sie im Konferenzsaal in Aktion zu erleben. Diese Geräte sollen 1Gb auf Verbindungen bis zu 1,5Km liefern.
Diese 60-GHz-Verbindungen eignen sich hervorragend für Entfernungen bis zu 1,5 km, haben aber bei Entfernungen darüber hinaus Probleme. Diese Grenze von 1,5 km ist auf die Absorption des 60-GHz-Signals durch den Sauerstoff in der Atmosphäre zurückzuführen (siehe Abbildung oben). Auch wenn die nutzbare Entfernung begrenzt ist, werden Störungen durch andere Geräte eliminiert, so dass eine sehr dichte Installation in dicht besiedelten Gebieten gut funktioniert. Diese 60-Ghz-Verbindungen könnten auch für WISP und andere ähnliche Nutzer nützlich sein, die Hochgeschwindigkeitsverbindungen bis zu 1,5 km benötigen.
60-Ghz-Verbindungen könnten auch für kurze Verbindungen (bis zu 200 m) und Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen nützlich sein, allerdings sind diese kurzen Verbindungen im Vereinigten Königreich derzeit nicht lizenzfrei. Das BAKOM hat dazu eine Konsultation durchgeführt und arbeitet an seiner vorgeschlagenen Strategie für die Nutzung des 60Ghz-Spektrums für diese Art von Verbindungen. MikroTik hat auch ein 60-GHz-Kurzstreckengerät in Produktion, von dem ich zufällig ein Set unter meinem Schreibtisch habe. Diese sind sofort einsatzbereit und sollten uns sehr schnelle Verbindungen mit geringer Latenzzeit unter 200 m ermöglichen, wofür es viele Anwendungsmöglichkeiten gibt. Ich kann es kaum erwarten, sie im Vereinigten Königreich einsetzen zu können!
Referenzen
https://www.wi-fi.org/news-events/newsroom/wi-fi-certified-wigig-brings-multi-gigabit-performance-to-wi-fi-devices
http://www.proxim.com/products/knowledge-center/calculations/calculations-fresnel-clearance-zone#feet
https://www.ofcom.org.uk/__data/assets/pdf_file/0027/108594/Fixed-Wireless-Spectrum-Strategy.pdf
