Теорія і практика втечі з діапазону 5 ГГц


Всім відомий діапазон для фіксованого радіодоступу – 5 ГГц — вже давно сильно перевантажений, перешкоди рік від року ростуть а клієнти вимагають все більші швидкості. Оператори змушені шукати нові частоти. Хтось починає будувати опорну мережу на РРЛ, хто віддає перевагу міліметрові діапазони типу 70 ГГц. Але це дорого і годиться тільки для ядра мережі. А останню милю треба будувати на чомусь недорогому. Найближчий дозволений діапазон – 5,9-6,4 ГГц. І нарешті в ньому з'явилося хоч якесь розмаїття.


Вивчення розподілу частот по Росії показало, що для практичного широкосмугового доступу є не настільки багато варіантів:

Більш докладно графічному або текстовому вигляді.
Діапазон 2,4 ГГц — повністю зайнятий мережами малого радіусу дії
Діапазон 3,5 ГГц — практично монополізований, отримати частоти малореально, потрібно узгодження з первинним власником частот.
Діапазон 5 ГГц — класичний діапазон, практично вичерпаний в найбільш цікавих регіонах, нові присвоєння практично не видають, багато нелегальних мереж.

Далеко не найгірший варіант перешкод в діапазоні 5 ГГц

Діапазон 6-6,4 ГГц — регуляція схожа з 5 ГГц, багато вільних частот, мало нелегальних мереж з-за малого поширення обладнання такого діапазону.
Отже, висновок очевидний — потрібно розвиватися в 6,4 ГГц.
Залишилося зрозуміти, на чому.
Діапазон 6,4 ГГц не поширений в світі. По суті, лише в кількох країнах, крім Росії він призначений для комерційного використання. Наслідком цього є вкрай убогий вибір обладнання під дану ділянку ефіру: стандартні Wi-Fi чіпсети, популярні в недорогому обладнанні просто не працюють вище 5900-6100МГц. Деякі умільці перепрошивають версії обладнання на старих Wi-Fi чіпах, отримуючи більш високі частоти, але про потужність і маску сигналу за стандартом можна просто забути. Навіть старі XM airmax, ще имевши калібрування радіомодулі для верхніх діапазонів частот істотно поступаються лінійці M6, що вже говорити про рішення «від ентузіастів» використовують нові пристрої Airmax, неоткалиброванные вище 5850 МГц

Випробування каналу точка-точка nanostation m5 (стара апаратна платформа з compliance test) і nanostation m6 в умовах nearLos 4,43 Км
Бачимо, що навіть найбільш вдалі nanostation m5 погано працюють у 6 ГГц діапазоні частот

Розрахунок радиотрассы
Отже, про промислових рішеннях діапазону 5,9-6,4 ГГц.

Почнемо з вітчизняного виробника.

Компанія Infinet, вітчизняний виробник, який знаходиться в Єкатеринбурзі, пропонує рішення точка-точка і точка-багатоточка для актуальних в Росії діапазонів частот, у тому числі 6-6,4 ГГц.
По суті стандартний Wi-Fi чіпсет доповнено тут частотним конвертором, потужною обчислювальною платформою і новою логікою роботи, причому двома на вибір: TDMA і Polling. В результаті ми отримуємо високопродуктивну і дуже надійний (за багаторічною статистикою) систему для побудови мереж операторів зв'язку.
Режим TDMA дозволяє нормальзовать затримку на мережі та переиспользовать частоти. Якщо традиційно для побудови 6 секторної базової станції потрібно 6 частот, використовуючи TDMA режим і GPS синхронізацію можна обйтись всього трьома номіналами, завдяки синхронізації опозитних секторів.

Використання синхронізації секторів істотно економлять ресурси ефіру

Цей невеликий аксесуар дозволяє побудувати базову станцію з шести секторів в трьох частотах, використовуючи загальну частоту для опозитних секторів.
Другим рішенням від Инфинета є Infinet XG, побудований на зовсім інших апаратних принципах. Фактично, це SDR релейка, що працює в режимі TDD. Дуже продуктивна (>1M пакетів в секунду), до 480 Мбіт/с в смузі 40 МГц.

У даному рішенні можна виділити тільки один мінус — вартість обладнання.
А що подешевше?
За відповіддю на це риторичне питання оператори традиційно дивляться на Ubiquiti. І як не дивно, рішення тут є. Моделей всього дві – база DreamStation M6 з інтегрованою антеною 90 градусів і абонентське пристрій Nanostation M6. Для більшості потреб оператора цілком достатньо.



Лінійка Ubiquiti 6-6,4 ГГЦ nanostation M6, Dreamstation M6 та її діаграма спрямованості

Як Ви бачите, рішення Infinet і Ubiquiti є антагоністами з точки зору ціни і можливостей.
Infinet — це максимум функціоналу, незважаючи на витрати, Ubiquiti – це канал зв'язку за мінімальні гроші.
А як бути, якщо хочеться більшої керованості трафіком, ніж надає Ubiquiti, але не за ціну Infinet?

Традиційним рішенням в такій ситуації є обладнання Mikrotik, але воно не проводилося в діапазоні 6,4 ГГц… до недавнього часу…
Зустрічайте, перша ластівка діапазону 5,9-6,4 ГГц — RBSXTG-6HPnD


Як бачите, це класичне клієнтське/ точка-точка рішення Mikrotik з вбудованою антеною, схоже з іншими моделями SXT, усі відмінності — всередині корпусу, в фільтрах і калібрувальних таблицях радіомодуля.
Зрозуміло, що зміни радіочіпа не торкнулися інший функціонал пристрою і управління трафіком, і можливість працювати в якості точки доступу на місці, правда, 28 градусна антена не дуже цьому сприяє…
Зведемо ключові можливості пристроїв в таблицю
Параметри радіо інтерфейсів.
Топологія Антени Потужність корисна Ємність на 20/40МГц Переиспользование частот Метод доступу Температура Інтерфейси
Infinet Будь-яка Зовнішні, вбудовані секторні і спрямовані 19,24,27 ДБ 200 мВт 120/210 Мбіт/с опціонально CSMA/CA, polling, tdma Від -40 до +65 і від -55 до +65 1xGE або 1-2 FE
Infinet XG Точка-точка Зовнішні, вбудовані спрямовані 24,27 ДБ 500 мВт 240/480 Мбіт/с опціонально TDMA — Від -55 до +65 2xGE, sfp
Ubiquiti Будь-яка Вбудовані 16 ДБ спрямовані і секторні 125-500 мВт на різних модуляциях 110/200 Мбіт/с Немає CSMA/CA, polling Від -40 До +65 2xFE
Mikrotik Будь-яка Вбудовані спрямовані 16 ДБ 250-1000 мВт на різних модуляциях 110/200 Мбіт/с Немає CSMA/CA, polling Від -40 До +65 1xGE, usb


Мережеві можливості
Пакетна продуктивність Режим QoS Трафік лімітер Переиспользование частот Метод доступу Фільтрація трафіку
Infinet 100-200 kpps L2, L3, RIP, OSPF довільну кількість черг, будь-які правила по будь-яким критеріям опціонально CSMA/CA, polling, TDMA по будь-яким критеріям
Infinet XG 1000 kpps L2 4 апаратних черги, L2 критерії Так опціонально TDMA Так, за VLAN
Ubiquiti 30 kpps L2, L3 WMM, не налаштовується Тільки по VLAN Немає CSMA/CA, polling Так
Mikrotik 60-270 kpps в залежності від налаштувань L2, L3, RIP, OSPF довільну кількість черг, довільні правила модуляції по будь-яким критеріям Немає CSMA/CA, polling так


Загальний висновок за варіантами устаткування 6 — 6,4 ГГц
Вартість Ефективність використання ефіру Повнота модельного ряду Керованість трафіком Модель поставок Модель підтримки
Infinet Висока (понад 350 доларів за кінцевий пристрій) Висока Висока Дуже висока Проектна Інтегратор=> дистриб'ютор=> виробник
Infinet XG Висока (більше 4 тисяч.е. за проліт) Дуже висока Висока (з урахуванням, що це тільки точка-точка) Висока Проектна Інтегратор=> дистриб'ютор=> виробник
Ubiquiti Низька (трохи більше $ 100) Середня Середня — тільки один тип базових і один тип абонентських пристроїв Низька Вільний продаж Best Effort, форум виробника
Mikrotik Низька (трохи більше $ 100) Середня Низька, тільки 1 тип пристроїв Висока, але фільтрація трафіку сильно впливає на процесор Вільний продаж Best Effort, форум виробника


Висновки
Довгий час, незважаючи на практичне вичерпання ресурсів діапазону 5 ГГц, оператори змушені були тулитися в ньому через відсутність бюджетного обладнання діапазону 6,4 ГГц.
Зараз ситуація змінилася, крім продуктивного але дорогого Infinet у нас зараз є два бюджетні рішення: Ubiquiti і Mikrotik.
Ubiquiti традиційно виграє простотою настроювання, а в цьому діапазоні — і завершеністю модельного ряду (і абонентська і базові станції).
Mikrotik пропонує більшу, ніж Ubiquiti, керованість трафіком, але поки анонсував тільки один пристрій. Будемо сподіватися, що це тільки початок.
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.