Радиомост на 15 километров.
Реальная скорость.


Введение
PowerBeam AC 620
Rocket 5AC Prisme
AirFiber 5X  HD
Заключение

Радиомост на 15 километров. Реальная скорость.

Сегодня сложно переоценить  значение,  которое радиомосты имеют для провайдеров  интернета. С их помощью решается масса задач, от подключения к интернету городских зданий, в случае когда неудобно тянуть оптоволокно, и до пробрасывания каналов на десятки километров к отдаленным  поселкам,  где прокладка кабельной трассы заведомо нерентабельна.  Однако, известно, что  в отличии от  оптики радиосвязь имеет намного больше особенностей в настройке, и отличается, к сожалению, при всех своих очевидных достоинствах в виде скорости развертывания соединения и относительно невысоких затрат  существенным фактором, - весьма высокой зависимостью как от метеоусловий, так и  зашумленности радиоэфира.


И потому, при необходимости обеспечения стабильного радиоканала заданной пропускной способности выбор конкретных моделей бывает совершенно не очевиден.  В параметрах конкретных точек доступа, конечно же, присутствуют такие показатели как максимальная дальность, и скорость, однако они носят ориентировочный характер и чаще всего относятся к максимальным значениям, то есть максимальную скорость вы получите на небольшом удалении, с падением же качества и интенсивности радиосигнала скорость будет падать.


Так каким же образом все же выбрать нужную модель? Это достаточно сложный вопрос, ориентироваться здесь следует на реальные тесты и опыт использования оборудования. Для облегчения выбора сегодня мы разберем несколько вариантов оборудования, которое обеспечивает реальные скорости не менее 200 мбит/сек, на дистанции порядка 15 километров.


Отметим, что это реально работающие конфигурации в условиях среднего уровня зашумленности радиоэфира. Все описанные решения используют для связи  частотный диапазон 5 Ггц.

 

PowerBeam AC 620.
Радиомост на 15 километров. Реальная скорость.
Достаточно простым, и относительно недорогим вариантом является построение радиомоста  на основе двух PowerBeam AC 620, которые   Модель представляет собой точку доступа ,   с интегрированной в облучатель антенны радиочастью. При этом радиус параболического отражателя у PowerBeam AC 620 самый большой в серии и имеет диаметр, как это можно понять из названия,  620 мм, обеспечивая при этом высочайший коэффициент усиления достигающий  29 dbi.


При этом максимальная мощность радиомодуля составляет 24 dbm. Однако следует отметить, что подобная мощность доступна на модуляциях не выше чем 4x 16qam, на наиболее эффективной из доступных  с точки зрения скорости передачи данных модуляции  8x 256qam, максимум мощности ограничен значением 20 dbm.


Модель может  использовать каналы шириной до 80 МГц, однако данное значение  доступно лишь в  режиме моста, при подключении к базовым станциям максимальная ширина канала имеет ограничение 40 МГц, что, впрочем, и так избыточно, учитывая. Дело в том, что к базовой станции подключается множество абонентов и полосы подключения нужно максимально «ужимать», для уменьшения взаимных помех и увеличения емкости кластера по количеству обслуживаемых клиентов.

 


Скорость передачи

Мощность передачи

Чувствительность приемника

AirMax AC

1x BPSK (½)

24 дБм

-96 дБм

2x QPSK (½)

24 дБм

-95 дБм

2x QPSK (¾)

24 дБм

-92 дБм

4x 16QAM (½)

24 дБм

-90 дБм

4x 16QAM (¾)

24 дБм

-86 дБм

6x 64QAM (2/3)

23 дБм

-83 дБм

6x 64QAM (¾)

23 дБм

-77 дБм

6x 64QAM (5/6)

22 дБм

-74 дБм

8x 256QAM (¾)

20 дБм

-69 дБм

8x 256QAM (5/6)

20 дБм

-65 дБм

 

На скриншоте ниже приведен пример использования двух PowerBeam AC 620 на дистанции  в 13 километров.

Радиомост на 15 километров. Реальная скорость.

Зашумленность эфира в денном месте можно оценить как среднюю. В режиме реального теста с обменом данных данная конфигурация уверенно обеспечивала  180мбит\20мбит с работой на модуляции 256 qam при ширине канала 40 МГц,  среднее  значении пинга было 24 мс.

В симплексном режиме скорость доходила до 240 мбит/Сек, однако с значения 210 мбит/Сек начиналось повышение пинга вплоть до 30 мс. При использовании канала 80 МГц удвоение скорости вряд ли было бы достижимо, однако суммарная емкость около 300+ мбит/Сек является вполне реальным показателем для данной конфигурации.

 

Rocket 5ac Prisme
Радиомост на 15 километров. Реальная скорость.
В случае более зашумленного радиоэфира, а так же при необходимости обеспечить более высокую реальную пропускную способность еще одним вариантом выбора будет использование точки доступа Rocket 5ac Prisme, в связке с направленной антенной RocketDish верхних моделей – 5G30 либо 5G34. 



Модуляция

Мощность

Чувствительность

airMAX ac

1x BPSK (½)

28 дБм

-96 дБм

2x QPSK (½)

28 дБм

-95 дБм

2x QPSK (¾)

28 дБм

-92 дБм

4x 16QAM (½)

28 дБм

-90 дБм

4x 16QAM (¾)

28 дБм

-86 дБм

6x 64QAM (⅔)

28 дБм

-83 дБм

6x 64QAM (¾)

27 дБм

-77 дБм

6x 64QAM (⅚)

26 дБм

-74 дБм

8x 256QAM (¾)

24 дБм

-69 дБм

8x 256QAM (⅚)

22 дБм

-65 дБм




Обе данные антенны являются параболическими, и отличает их между собой лишь  коэффициент усиления и ширина диаграммы направленности. Для RocketDish 5G30 ширина луча составляет 5 градусов при усилении в 30 dbi, тогда как RocketDish 5G34 обеспечивает еще более узкий луч шириной всего лишь 3 градуса, при коэффициенте усиления уже в 34 dbi.

Мощность радиомодуля самой точки доступа может достигать 28 dbm, однако доступна она лишь при использовании более простых модуляций, до 6x 64QAM (⅔). На наиболее эффективной 256 qam максимум мощности составляет либо 24 DBM для 8x 256QAM (⅚) либо 22 для 8x 256QAM (¾), полная таблица мощностей приведена ниже.

 


Сумма подобных характеристик позволяет создавать  каналы емкостью около 450 мбит/Сек на дистанциях около 15 километров при использовании каналов шириной 80 мгц. Ниже приведен скриншот одного из мостов на основе Rocket 5ac Prisme и RocketDish 5G30, который в тестах давал до 280 мбит/Сек  на прием  и до 150 на передачу.


Радиомост на 15 километров. Реальная скорость.


Следует отметить, что Rocket 5ac Prisme имеет встроенные полосовые фильтры  AirPrisme, которые значительно улучшают соотношение сигнал\шум, позволяя использовать   модуляции  более высокого порядка и как следствие  повышая реальную скорость передачи данных. Кроме того,  данная точка доступа так же поддерживает  GPS синхронизацию передачи данных, что позволяет значительно улучшить качество связи при работе нескольких устройств в непосредственной близости друг от друга.


AirFiber 5x HD.
Радиомост на 15 километров. Реальная скорость.
Еще одним вариантом, который отличается от Rocket 5ac Prisme несколько более высокой производительностью является использование специализированной точки доступа AirFiber 5x HD.  В отличие от устройств AirMax которые универсальны  и могут использоваться и в сетях точка-точка, и в режиме точка многоточка, вся линейка AirFiber  что называется «затачивалась» под создание радиомостов, от алгоритмов передачи данных и до конфигурации радиочасти, фильтров и других составляющих платформы. В частности, для оптимизации потока данных применяется режим ассиметричного цикла передачи данных, что позволяет оптимальным образом настроить радиоканал с учетом нагрузок .

Кроме того AirFiber 5x HD обеспечивает минимальные задержки,  в реальности составляющие порядка 5-7 мс,  при выборе значения кадра в 2мс.  Так же здесь применена схема OFDMA, доступно частотное разнесение каналов приема\передачи в дуплексном режиме. Присутствует и поддержка GPS синхронизации передачи  данных. Формфактор точки доступа идентичен серии Rocket, точка доступа имеет выходы для внешней параболической,  а так же GPS антенн.

Радиомост на 15 километров. Реальная скорость.
В качестве  антенн могут использоваться  либо специальные серия AirFiber X Antenna, либо RocketDish, однако для последних потребуется адаптер переходник  Antenna Conversion Kit.  По сути, они идентичны, разница заключается в  поляризации – в AirFiberX Antenna она наклонная под углом 45 градусов. Для наибольшей дальности линка аналогично следует выбирать верхние модели, в данном случае это AirFiber 5G 30  (ширина луча 5.8 градуса, усиление 30 dbi) либо AirFiber 5G34 (ширина луча 3 градуса, усиление 34 dbi.

Мощность AirFiber 5x HD достигает 29 dbm, однако, это аналогично оборудованию AirMax достигается на простых модуляциях. К примеру на 1024 qam 10x мощность составляет около 20 DBM, а максимальный показатель в 29 dbm доступен лишь с 64 qam, как это видно из приведенной таблицы.


Скорость

Модуляция

Мощность передатчика

10x

1024 QAM MIMO

19-20

8x

256 QAM MIMO

21-22

6x

64 QAM MIMO

23-24

4x

16 QAM MIMO

29

2x

QPSK MIMO

29

1x

½ Rate QPSK xRT

29

 

Примененные технологии и максимальная оптимизация для использования именно в соединениях точка-точка позволяют достичь  производительности порядка 800 мбит (в дуплексе, суммарно)

Радиомост на 15 километров. Реальная скорость.

На скриншоте выше видно что стандартными средствами AirOs канал детектируется на 217 мбит/Сек по  направлению к ведомой точке доступа и на 670 мбит/Сек в восходящем направлении. В зависимости от типа трафика реальная пропускная способность может быть чуть меньше, но в общем данные цифры довольно близки к реальности, разброс обычно не превышает  15 процентов – более чем внушительные показатели.


Заключение
Завершая наш обзор вариантов оборудования  для развертывания скоростных радиомостов, можно дать следующие рекомендации.
Если вам необходимо  недорогое решение, при этом обладающее достаточно высокой производительностью – то ваш выбор PowerBeam AC 620. Модель прекрасно справится с поддержкой радиоканала емкостью  около 200 мбит/Сек на удалении до 15 километров в условиях невысокой зашумленности радиоэфира.

Если вам необходимы более высокие скорости и кроме того, вы планируете развертывать линк в местах с  большим количеством стороннего оборудования и высоким уровнем шума хорошо подойдет  комплект из Rocket 5ac Prisme + RocketDish 5G34. Наличие системы фильтрации AirPrisme, а так же GPS синхронизация дают подобной конфигурации ощутимые бонусы по сравнению с PowerBeam.

И, наконец, для максимальной производительности можно рекомендовать  AirFiber 5x HD в связке с AirFiber Antenna 5G34. Здесь емкость канала достигает 800 мбит/Сек, в условиях невысокой и средней зашумленности эфира, на дистанциях  порядка 15 километров. В данном случае сказываются и более сложные модуляции, и общая оптимизация именно под работу в соединениях точка-точка. Минусом при этом является то, что в отличии от двух предыдущих устройств AirFiber в дальнейшем нельзя будет использовать на других проектах в сетях точка-многоточка, если такая необходимость возникнет.
И не забывайте, что для установки стабильного скоростного линка точка-точка необходима свобода зоны Френеля, и точная юстировка узконаправленных параболических антенн!

 

Комментариев пока нет Добавить комментарий