Записки IoT-провайдера. Немного про частоты
Здравствуйте, уважаемые любители Интернет-Вещей!
Первая часть → Вторая часть → Третья часть → Четвертая часть → Пятая часть → Шестая часть
→ Седьмая часть
Периодически всплывают вопросы про регуляторику и частотные планы. С выходом спецификации 1.1 и перехода на нее, путаницы стало еще больше. Давайте попробуем разобраться.
Как мы все помним, LoRaWAN может использовать каналы различной ширины, но в России прижились 125 кГц. Есть варианты использовать 250 или даже 500 кГц, но в наших реалиях это слишком большая роскошь. Хотя именно на полмегагерца реально выжать те самые пиковые 50 килобит/сек о которых так любят писать в красивых буклетах.
Ширина меньше 125 кГц спецификацией не предусмотрена, хотя чисто схемотехнически чип ее реализовать может.
Возможные варианты ширины канала, SF и скорости представлены ниже. Это еще спецификация 1.02 версия для Европы.
Итак, мы используем 125 кГц. Что у нас с законом, чем можно пользоваться в диапазоне 868 МГц?
Чтобы ответить на этот вопрос обратимся вот к этому решению ГКРЧ — minprom.ru/reshenie-gkrch-07–20–03–001-ot-07–05–2007
Минсвязь разрешает нам работать в следующих поддиапазонах со следующими ограничениями.
Хочу особо обратить ваше внимание, на то, что у нас 25 мВт — это не мощность передатчика, как думают многие. Это ЭИИМ — эффективная изотропно-излучаемая мощность. Если по-простому, то это мощность передатчика, минус потери в кабеле и на разъемах, плюс коэффициент усиления антенны. Формально, при хорошей антенне мы можем немного превысить допустимый уровень. По факту, замеры на местах на таких мощностях дадут слишком большую погрешность, а расчеты так же могут не отразить всей картины. Обычно берут, что кабель и разъемы компенсируется антенной и отталкиваются от мощности передатчика. Давайте и мы будем делать так же.
У нас есть два поддиапазона — 1 МГц и 0,5 МГц. Туда поместятся 7 каналов по 125 кГц, т. к. между ними мы еще должны оставлять зазор в 75 кГц (рекомендация Semtech).
Что теперь? Как нам расставить эти каналы по частотам?
На этот вопрос, каждый производитель оборудования ответил по-разному.
До этой весны на территории России были три самых популярных частотных плана:
1) Европейский ЧП.
Многие операторы просто не заморачивались и ставили оборудование так, как оно пришло из Китая или Европы, на дефолтном частотном плане. Он, как правило, был EU-868 и нарушал российское законодательство.
2) ЧП Смартико. В октябре 2016 года российский оператор и производитель оборудования Смартико гордо сообщил, что договорился со всеми IoT-провайдерами и утвердил национальный ЧП. Правда не совсем понятно с кем там договаривались. Кроме того, ЧП нарушал рекомендации компании Semtech о зазорах между каналами в 75 кГц. Тем не менее, такой ЧП можно было встретить.
3) ЧП Вега. Наиболее популярен оказался ЧП, предложенный российским производителем оборудования LoRa, компанией Вега. Вот он отвечал требованиям законодательства и рекомендации Semtech. Проблема в том, что из-за требований закона и соблюдения рекомендаций в этот ЧП поместились всего 7 каналов.
Такая путаница возникла из-за того, что в региональных стандартах спецификации 1.02 России еще не было.
Чуть позже, в октябре 2017 года выходит спецификация 1.1. Там Россия уже есть, правда ЧП весьма странный. Вот он: 
Как видим, тут второе приемное окно RX2 зачем-то совпадает с одной из join-частот. Тем не менее, это решение Альянса, значит ему необходимо подчиняться.
Постепенно российские компании начали переход на новый ЧП.
Для операторов, которые уже имели действующих абонентов и установленные устройства это стало настоящей головной болью. Да, хейтеры LoRa могу радоваться, отсутствие возможности удаленно сменить ЧП на устройстве или перепрошить его — это действительно проблема.
У тех, у кого LoRa находилась в пилоте особых проблем не возникло, перепрошили и все.
У нас самые большие трудности возникли в Челябинске, где БС уже много и абоненты раскиданы по городу. Для перевода пришлось развернуть две сети на разных частотах. Старые устройства перепрошивались вручную, новые ставили уже прошитые на новый ЧП. Та еще история, хотя подобное было ожидаемо. На данный момент процесс почти закончен и мы готовимся погасить «старую сеть».
Кто-то может спросить — зачем такие трудности ради требований Альянса? Махнуть на них рукой да работать как раньше.
Нет, так сделать не получится. Чем дальше, тем больше устройств с поддержкой LoRa будет появляться. Угадайте, какой ЧП они будут поддерживать в ближайшем будущем? На каких частотах будут джойниться по умолчанию?
Да, наверняка там можно будет вбивать кастомные частоты, однако зачем создавать себе лишние проблемы? Пока счет устройств идет на десятки и сотни их еще можно перепрошить и жить дальше в гармонии со спецификацией. Если в дальнейшем счет пойдет на тысячи, то со своим нестандартным ЧП придется туго. Это решение каждого оператора, мы решили не идти поперек прогресса.
Тем более, стандартизация — это всегда правильно. Она означает, что технология востребована большим числом потребителей и общие правила игры вводят, чтобы избежать хаоса.
