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.
Расчет энергетики радиоканала (для модуляций 16 Qam) и радиовидимости.
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 Мбит\с |
39/39 |
78/78 |
120/120 |
| Полезная скорость Мбит\с |
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 Мбит\с |
Iperf TCP Мбит\с |
Iperf TCP 3 потока Мбит\с |
Iperf TCP 10 потоков Мбит\с |
| 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 Мбит\с |
78/78 |
78/78 |
78/78 |
78/78 |
78/78 |
78/78 |
| Полезная скорость Мбит\с |
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 Мбит\с |
52/52 |
52/52 |
52/52 |
| Полезная скорость Мбит\с |
31,3 |
27,7 |
25,7 |
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:
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, Rocket M6 приедут в январе.
