DFS – Dynamic Frequency Selection

Moin,

gerne wird das 5GHz Band heute genutzt, allerdings muss hierbei DFS (Dynamic Frequency Selection) berücksichtig werden. DFS ist die Voraussetzung dafür, dass wir das UNII Band 2 und 2e verwenden dürfen. DFS stellt sicher, dass wir sogenannte Primär Sender wie z.B. das Wetter Radar (TDWR – Terminal Doppler Weather Radar) nicht beeinträchtigen.

Funktion DFS

Es gibt zwei Funktionen im 5 GHz Bereich, die durch DFS abgedeckt werden, CAC und ISM.

CAC, Channel Availability Check

Hierzu muss das Master Device (im WLAN der Access Point, ausser im Ad-Hoc) den 5GHz Kanal für 60 Sekunden (5600-5650 MHz 10 Minuten) prüfen, bevor auf diesem gesendet werden darf.

Sollte ein primär Sender erkannt werden, darf dieser Kanal für 30 Minuten nicht genutzt werden, NOP – non occupancy period. Der Access Point wählt einen zufälligen neuen Kanal und überprüft diesen gemäß CAC.

ISM, In-Service Monitoring

Im Betrieb erfolgt durch das Master Device eine kontinuierliche Prüfung nach primär Sendern. Wird ein entsprechendes Signal von einem Master Device erkannt, wird dieser Kanal wie beim CAC für einen Zeitraum (NOP) von 30 Minuten gesperrt.

Zusätzlich sind folgende Zeiten noch einzuhalten:

  • Channel Move Time: 10 Sek. ( The time for the system to clear the channel and measured from the end of the radar burst to the end of the final transmission on the channel.)
  • Channel Closing Transmission Time: 1 Sek. (The total, or aggregate, transmission time from the system during the channel move time.)

Ablauf ISM

Wird während des ISM ein primär Sender erkannt, hat der Access Point folgende Aufgaben:

    1. Blocken von allen neuen Übertragungen auf dem entsprechenden Kanal
    2. Auswahl eines zufälligem neuen Kanals
    3. Broadcast eines Channel-Switch Announcement (inkl. voraussichtlichem neuen Kanal)
    4. Disassociates der verbundenen Clients
    5. Eventuelle Überprüfung des neuen Kanals, CAC
      • Auswahl eines non-DFS Kanals -> es kann direkt gesendet werden (Indoor)
      • Auswahl eines DFS Kanals -> CAC wird benötigt, anschließend senden
      • Alternativ kann bereits im Betrieb ein Off-Channel CAC durchgeführt werden (ab EN 301 893 V1.6.1), dies ermöglicht das direkte senden auf einem DFS Kanal

DFS Datenbank

Ich informiere meine Kunden über mögliche DFS Probleme. Allerdings gibt es eine Entsprechende Datenbank mit den Standorten entsprechender Wetterradar Anlagen in Europa, OPERA.

Folgende Bänder werden von OPERA genutzt:

  • S-Band : 2700-2900 MHz
  • C-Band : Hauptsächlich 5600-5650 MHz, in wenigen Fällen auch 5350-5470 MHz
  • X-Band : 9300-9500 MHz

Aus einem meiner Projekte kann ich sagen, dass wir ca. 35km entfernt von einem Wetter Radar erfolgreich mehrere 5GHz Funkbrücken aufgebaut haben. Gehen wir davon aus, dass wir außerhalb des 35km Radius keine Probleme mit DFS haben, können wir das 5GHz Band in einem großen Teil von Deutschland ohne Sorgen vor DFS nutzen.

Fazit

Schlussendlich benötigen wir auch die DFS Kanäle, um zukünftige Anforderungen im Bereich der Kapazitäten zu erfüllen. Die OPERA Webseite bietet uns eine gute Möglichkeit, entsprechende primär Sender bzw. genauer gesagt Wetterradars in der Umgebung zu entdecken. Innerhalb der letzten Jahre haben wir eine große Anzahl an 5GHz Installationen In- und Outdoor umgesetzt. Ein Großteil dieser Installationen nutzt auch das UNII2 und UNII2e Spektrum.

Wichtig ist hierbei, dass die Endgeräte entsprechende Kanäle unterstützen müssen. Auf einigen Industrie Geräten ist dies nicht immer der Fall. Details hierzu folgen in einem späteren Beitrag.

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