Beyond 6 GHz или тестирование Ubiquiti Nanostation M6

6 декабря 2012


Beyond 6 GHz или тестирование Ubiquiti Nanostation M6

Оборудование Ubiquiti AirMAX хорошо знакомо всем читателям нашего блога.
Появившись в 2010 году, линейка AirMAX позволила получить операторское качество услуг по невероятно низкой цене.



К сожалению, широкое распространение этого оборудования имело и свою негативную сторону: частотный ресурс диапазонов 2,4 и 5 ГГц был исчерпан буквально за два года.
Во многих регионах получить частотное присвоение в классических частотах уже невозможно, нередки случаи, когда, запросив частоты в диапазоне 5 ГГц, оператор получает отказ и предложение использовать частоты 6- 6,4 ГГц.


Таким образом, сложилась парадоксальная ситуация: в диапазоне 5 ГГц есть доступное и интересное пользователю оборудование, но нет свободных радиочастот.
В диапазоне 6-6,4 ГГц есть доступные частоты, но выбор оборудования крайне скуден, и стоимость существующих решений в 5-10 больше стоимости Ubiquiti, что, в ряде случаев, делает построение сетей экономически нецелесообразным.


Понимая трудности наших клиентов, мы как мастер-дистрибутор, убедили компанию Ubiquiti разработать специально для российского рынка линейку M6, функционально идентичных M5, но работающих в частотном диапазоне 6- 6,4 ГГц. Конечно, модельный ряд новой линейки пока не так широк, как классической, но основные «кирпичики» для построения сети — Nanostation и Rocket уже выпускаются.

Недавно мы получили первую партию оборудования Nanostation M6 и сразу отправились проверять его на практическом радиоканале. Поскольку устройства имеют полностью переделанную радиочасть, нам захотелось сравнить их с обычными решениями Ubiquiti, благо, частоты их частично перекрываются.
В качестве спарринг партнера для новой модели выступил ее прототип — всем хорошо знакомая Nanostation M5.

Итак, основные параметры сравниваемого оборудования:

Nanostation M5 Nanostation M6
Диапазон частот МГц 4870-6100 5970-6390
Доступные частотные полосы МГц 3,5,8, 10, 20,25,30, 40 5, 10, 20, 40
Выходная мощность дБм 28 28
Усиление встроенной антенны дБ 15 16

Видим, что основные параметры систем практически совпадают, что позволяет легко переходить от построения сетей в 5 ГГц к новому оборудованию.

Устройства тестировались на радиоканале точка-точка длиной 4,4 км с значительным перекрытием зоны Френеля. Данный канал далек от идеала, благодаря чему и был выбран нами для тестов, ведь в практических инсталляциях далеко не всегда удается обеспечить полную радио видимость, а работоспособность устройства в идеальных условиях отнюдь не гарантирует возможность его работы в практических ситуациях.
Beyond 6 GHz или тестирование Ubiquiti Nanostation M6

Расчет энергетики радиоканала (для модуляций 16 Qam) и радиовидимости.

Beyond 6 GHz или тестирование Ubiquiti Nanostation M6

На практике мы увидели еще худшую ситуацию- концы линка не были видны даже визуально

Основное тестирование мы проводили в наиболее актуальных полосах частот 20 МГц. Также замерили 10 и 40 МГц, дабы убедиться в масштабируемости решения.

Итак, результаты измерений

Проверка работоспособности системы в основных частотных полосах, центральная частота 6170 МГц.

Полоса частот 10 МГц 20 МГц 40 МГц
Уровень сигнала дБм -70 -73 -73
CCQ/Quality/Capacity 99 70 59 99 66 58 98 56 35
Канальная скорость Мбитс 39/39 78/78 120/120
Полезная скорость Мбитс 24,50 37,03 50,46

Мы еще раз убедились, что в условиях невысокой энергетики и частичной радио видимости использование широких частотных полос (особенно шире 20 МГц) не приводит к существенному росту пропускной способности.


Поскольку в сети часто высказываются мнения о том, что встроенный тест завышает пропускную способность канала, мы также проверили соответствие показателей встроенного трафикогенератора и программного трафикогенератора IPERF.

Встроенный тест Мбитс Iperf TCP Мбитс Iperf TCP 3 потока Мбитс Iperf TCP 10 потоков Мбитс
20 МГц полоса 37,03 15,8 25,3 33,4

Видим, что встроенный тест весьма близок по результатам к многопоточному тестированию IPERF TCP.


Чтож, перейдем к основным тестам:
Nanostation M6

5970 6070 6170 6270 6350 6390
Уровень сигнала дБм -73 -74 -73 -74 -74 -74
CCQ/Quality/Capacity 95/62/47 96/58/42 99/66/58 98/57/43 96/47/30 93/49/34
Канальная скорость Мбитс 78/78 78/78 78/78 78/78 78/78 78/78
Полезная скорость Мбитс 45,3 41,25 37,03 32 31 29,90

Nanostation M5

5970 6070 6100
Уровень сигнала дБм -76 -78 -79
CCQ/Quality/Capacity 98/50/34 98/46/35 97/55/33
Канальная скорость Мбитс 52/52 52/52 52/52
Полезная скорость Мбитс 31,3 27,7 25,7


Beyond 6 GHz или тестирование Ubiquiti Nanostation M6

Как видите, применение новых моделей позволяет даже в верхних частотах 59хх получить существенный выигрыш по уровню сигнала (3 дБм), в частотах 6000-6100 МГц разница может доходить до 5 дБм. Однако, пользователю, конечно, важнее полезная скорость системы:
Beyond 6 GHz или тестирование Ubiquiti Nanostation M6
И снова M6 превосходит возможности M5, на этот раз на 45-50 % даже в доступных для M5 частотах.

Модельный ряд устройств 6-6.4 ГГц и предлагаемые к ним антенны.

На данный момент выпускаются главные для построения сетей: Nanostation M6 для абонентов и Rocket M6 для базы.

Ubiquiti не выпускает антенн диапазона 6-6.4 ГГц, но возможно использовать антенны таких известных производителей, как MARS Antennas, а также менее известных, но более доступных вендоров.

Приведем примеры антенн, которые могут использоваться при построении сетей в диапазоне 6- 6.4 ГГц с оборудованием Rocket M6 с использованием кабельных сборок RP-SMA- N-type:

MA- WD62- DP16 MA - WA62- DP24B ANT
6300/90/16MIMO
6100/90/16MIMO
ANT
6300/24MIMO
6100/24MIMO
ASPD-6-31
Усиление дБ 16 24 16 24 31
Диаграмма направленности градусов 90 на 8,5 8,5 на 8,5 90 на 9 9 на 9 3.5 на 3.5
Частотный диапазон 5700 - 6425 МГц 5700 - 6425 МГц 6200-6500 МГц
5900-6200 МГц
6200-6500 МГц
5900-6200 МГц
5900-6500 МГц
Выводы

Новая линейка M6 позволяет операторам войти в недоступный прежде диапазон 6-6.4 ГГц с недорогим и надежным оборудованием.

В ряде регионов использование диапазона 6-6.4 ГГц – единственный вариант при разворачивании новой сети или повышении емкости существующих сетей.

Даже в уже доступном частотном диапазоне решения линейки M6 существенно производительнее классических моделей. Сертификаты связи уже есть. Nanostation M6 на складе.

Источник habrahabr.ru