[technique] Gestion des frequences

[Laurent GUERBY]

Bonjour,

Les equipements Ubiquity que tetaneutral.net utilise permettent de
choisir la frequence utilisée, la puissance d'emission mais aussi la
largeur de bande du canal : 5, 10, 20 ou 40 MHz.

Les frequences disponibles en France sont documentées ici :

http://www.arcep.fr/index.php?id=9272
http://wireless.kernel.org/en/developers/Regulatory/Database?alpha2=FR

MHz
5150-5250 = 100 MHz = 0.2 W = 23 dBm en interieur uniquement
5250-5350 = 100 MHz = 0.1 W = 20 dBm (sans TPC) en interieur uniquement
5470-5725 = 255 MHz = 0.5 W = 27 dBm (sans TPC) interieur et exterieur

A 5625 MHz nous savons qu'il y a le radar meteo de Toulouse qui opere
et a 5640 MHz celui de Montclar pres d'Albi. Les radars météos opérent
dans la bande 5600-5650 MHz soit 50 MHz difficilement exploitables, le
mecanisme DFS s'assurant que les equipement wifi se deplacent
automatiquement sur une bande inutilisée par les radars. 

Des frequences sont reservées pour l'interieur uniquement, les
equipement wifi d'interieur qui operent en 5 GHz devraient donc les
choisir en priorité et limiter les interferences avec les
frequences exterieur.

En exterieur nous avons donc autour de 205 MHz de bande utilisable.

Sur chaque antenne configurée en "Acces Point WDS" nous devons donc
choisir une frequence (ou une liste de frequence) et une largeur de
bande.

J'ai fait un premier test sur un lien Nanostation M5 "Station WDS" a
"Access Point WDS" inutilisé lors du test (merci a Drien :) pour evaluer
le débit en Mbit/s en fonction de la largeur de bande choisie a
frequence constante :

MHz Mbps B/H  +% S/N   H/V   AP S/N
40  70   1.75  0 76/85 82/76 79/85
20  44   2.20 25 75/84 83/76 76/85
10  26   2.60 48 72/86 80/73 73/86
 5  16   3.20 83 69/86 76/69 73/86

MHZ = largeur de bande
Mbps = RX speed test ubnt depuis la STA (meilleur sur quelques run)
B/H = Mbps/MHz = efficacité spectrale
+% =  gain en efficacité spectrale vs le 40 MHz
S/N = signal/noise (sans le signe "-")
H/V = signal polarisation horizontale et verticale
AP S/N = signal/noise vu de l'AP

Ce test nous permet de mesurer l'efficacité spectrale c'est
a dire le nombre de Mbit/s par MHz de largeur de bande.

On constate donc une plus grande efficacité spectrale lorsque la bande
est plus etroite : a 5 MHz l'equipement est 83% plus efficace dans
son utilisation du spectre qu'a 40 MHz.

Un des effets physiques de la diminution de la largeur de bande
est que cela diminue le "bruit" capté par l'equipement et améliore
le signal reçu. La bande passante que peut atteindre l'equipement
est conditionnée par la difference entre le signal et le bruit.
Une faible largeur de bande limitera donc le debit d'une connexion
mais permettra de la rendre plus stable et de la capter plus
loin en distance a puissance equivalent, ou avec une antenne plus
petite.

Nous n'avons jamais encore testé si deux canaux adjacents
interferent ou pas, une occasion de le faire est ici :

http://chiliproject.tetaneutral.net/issues/131

Si vous êtes interessés vous pouvez vous inscrire sur ce ticket
pour suivre la mise en place.

Géographiquement une antenne directive comme une parabole
devrait generer une zone d'interference plus faible
qu'une antenne qui ouvre plus comme une Nanostation, la aussi
c'est a tester et mesurer.

S'il n'y a pas d'interference en 205 MHz sur des liens de qualité
similaire a celui testé on peut faire passer plus de 600 Mbit/s
simultané. Sachant bien sur que lorsqu'il y a plusieurs relais
nous devons reserver des frequences differentes au lien de collecte
(qui rapproche de Myrys ou de l'ADSL a Monès et Saint-Gaudens).
Et que nous ne sommes pas les seuls utilisateurs de la bande
des 5 GHz.

Pour information une liaison a 5 MHz de largeur de bande avec des
equipements proches peut depasser 20 a 25 Mbit/s.

Sincèrement,

Laurent