Выбрать регион: Выберите регион

"Эксплуатация оборудования UBIQUITI airMAX M"

Авторы: Ковалев Евгений Геннадьевич, Сандухадзе Дмитрий Багратович, Базанов Максим

Технологии и средства связи, No2, 2013 год.

 

Очень большая сеть БСШПД

 

ЗАО "КРЕДО-ТЕЛЕКОМ" эксплуатирует беспроводную сеть широкополосного доступа (БСШПД) в Москве, Московской, Калужской и Владимирской областях. Первоначально, начиная с 1995г., в качестве устройств для базовых станций использовалось оборудование Aironet в диапазоне радиочастот 2.4ГГц. Один из первых в России коммерческих радиоканалов, построеных нашей компанией на этом оборудовании с целью подключения компании "Оптима" к Интернет, описан в книге: Ламекин В.Ф. "Модемная связь". 1997г. с.156. В 2003г. началась постепенная замена оборудования Cisco Aironet на оборудование Alvarion и Motorola Canopy, работающее в диапазоне радиочастот 5.2ГГц.

 

До 2008г. наша БСШПД была, по некоторым сведениям, одной из самых больших в России. Однако и в настоящее время она является немаленькой. В техническом проекте БСШПД нашей компании насчитывается около 780 базовых устройств радиодоступа. Из них 420 устройств являются оборудованием Ubiquiti Networks; 310 устройств - Motorola Canopy различных модификаций; 50 устройств - Cisco Aironet, Alvarion, и Infinet.

 

Широкое использование нового для нас оборудования NanoStation 5 серии 802.11 a/b/g производства Ubiquiti Networks началось в 2010г. Этому немало способствовало сотрудничество нашей компании с известным поставщиком телекоммуникационного оборудования в России компанией "Комптек". Немного позже мы начали использовать устройства серии airMax M.

 

 

Общие сведения о airMAX M

 

Беспроводные мосты/маршрутизаторы серии airMax M производства Ubiquiti Networks предназначены для построения радиосетей с топологией "точка-многоточка" и "точка-точка". Оборудование работает в частотных диапазонах 2,4/3/5/6/10 ГГц. Используются рабочие полосы частот 5/10/20/40 МГц. Это обеспечивает скорость передачи сигнала в радиоканале до 300 Мбит/с. Реальная пропускная способность в симплексе - до 100 Мбит/с. Оборудование совместимо со стандартом IEEE 802.11n и имеет свой "фирменный" TDMA протокол airMAX. Очень удобным является то, что каждое устройство может использоваться и как сектор базовой станции, и как абонентское устройство.

 

Удобным для оператора связи является и то, что в линейке оборудования airMax M имеется большой выбор моделей. Любые из них можно использовать совместно. Отличаются они друг от друга, прежде всего, различным исполнением интегрированных антенн, либо их отсутствием, а также использованием либо MIMO 2х2, либо SISO. Для оператора открыты широкие возможности в выборе технических решений, соответствующих потребностям клиентов.

 

Несколько лет назад данное оборудование буквально взорвало рынок радиооборудования для БСШПД, привлекая своей низкой стоимостью и высокой производительностью. В настоящее время оно имеет, по-прежнему, наилучшее соотношение цены и возможностей по использованию в беспроводных сетях масштаба города (WMAN).

 

Область применения airMAX M

 

При технической поддержке специалистов компании "Комптек", которая является нашим основным поставщиком оборудования Ubiquiti Networks, нашим сотрудникам удалось быстро распространить новое оборудование в нашей БСШПД, которая по территориальному размаху сравнима с некоторыми европейскими государствами. Также мы немного доработали методы применения этого оборудования. У нас имеется многолетний опыт эксплуатации оборудования Motorola Canopy, с которым  на стороне клиентского устройства (CPE) для усиления сигнала применяется рефлектор - офсетная антенна диаметром 60 см.  Об этом мы писали в статье "Опыт эксплуатации оборудования Canopy в сети связи с интегрированными услугами" в издании "Системы абонентского доступа за 2008г."  Данный опыт был распространён и на оборудование NanoStation M5, внешнее исполнение которого похоже на Canopy. Для крепления оборудования к рефлектору применялись кронштейны собственного изготовления. Позднее, с появлением на рынке модели NanoBridge M5-25 с интегрированной антенной, которая имеет коэффициент усиления 25 дБи, необходимость в использовании NanoStation M5 c рефлектором исчезла.

 

По результатам изучения возможностей оборудования airMax M была определены основные области его применения в БСШПД: организация "последней мили" для клиентов; построение магистральных каналов до небольших объектов связи, на которых не требуется обеспечивать услугу телефонии, и где применение такого оборудования, как РРС, экономически не оправдано. Это обстоятельство усложняет эксплуатацию радиосетей "точка-многоточка", что повлияло на область применения этого оборудования в БСШПД. Большинство построенных каналов составляют каналы "точка-точка".

К сожалению, в отличие от оборудования Motorola Canopy, эксплуатация оборудования airMax M показала, что в радиосети с топологией "точка-многоточка" возникает выраженный эффект влияния плохо работающего устройства СPE на другие устройства и на производительность радиосети в целом. Для некоторой компенсации такого влияния существует возможность понижения приоритета airMax на плохо работающем устройстве.

Также, в отличие от оборудования Motorola Canopy, оборудование airMax M более требовательно к выбору места размещения на базовой станции. От этого зависит пропускная способность устройств AirMax M. Для сравнения, устройства Motorola Canopy, при соблюдении простых правил размещения (таких, как установка кластерного модуля, если количество устройств превышает 3), могут давать практически максимально возможную пропускную способность всех устройств, при этом связь стабильна. Для получения максимальной пропускной способности устройств airMax M необходимо, помимо выбора места размещения на базовой станции, изолировать устройства  от интерференции с другими установленными устройствами, с помощью искусственных препятствий. В случае невозможности их изоляции, для снижения интерференции  можно использовать  защитные колпаки, производимые некоторыми компаниями, например: www.rfarmor.com.

 

Другой вариант решения проблемы интерференции предлагает компания Ubiquiti Networks. Это решение AirSync по синхронизации работы секторов через GPS на оборудовании Rocket M GPS. В сети нашей компании такое оборудование применения не нашло, так как большинство каналов составляют каналы "точка-точка" на оборудовании, не поддерживающим AirSync (NanoStation M5  с рефлекторами, NanoBridge M5 и PowerBridge M5). Кроме того, решение AirSync не защищает от радиопомех, создаваемых радиоустройствами других операторов.

 

 

При выборе конкретной модели оборудования airMax M для построения канала связи с учетом расстояния мы придерживаемся ограничений: NanoStation M5 - NanoBridge M5 до 5 км; NanoBridge M5 на обеих сторонах до 8 км; PowerBridge M5 на обеих сторонах до 18 км; Rocket M5 c антенной RD-5G-30 на обеих сторонах до 30 км.

 

Приоритизация трафика

 

Несмотря на то, что производитель заявляет об обеспечении приоритизации трафика в устройствах airMax М, установка этого оборудования в БСШПД нашей компании оказалась практически невозможной на тех участках, где требуется передача голосового трафика. Какие-либо настройки приоритизации в оборудовании отсутствуют. Ранее информация от производителя по классификации приоритетного трафика по меткам ToS отсутствовала. Исключение составляют отдельные каналы "точка-точка" с большим запасом по пропускной способности, благодаря которому временная задержка передачи данных и ее дисперсия остаются в допустимых пределах.

 

Не так давно информация о классификации приоритетного трафика для устройств airMax М появилась, но не совпала по необходимым значениям c классификацией, принятой в нашей компании. В марте 2013г. вышло очередное обновление программного обеспечения устройств версии 5.5.4, в котором классификация трафика по ToS изменилась и стала подходящей для нашей сети связи. В настоящее время мы проводим тестирование этой версии ПО на отдельных участках БСШПД.

 

 

Типичные проблемы

 

Нашими специалистами были предложены методы решения некоторых проблем, возникающих с оборудованием серии airMax M в ходе его эксплуатации.

 

"Зависание"

 

Устройства серии airMax M "зависают" заметно чаще, чем устройства других производителей, используемых в нашей БСШПД. Замечено, что при продолжительной работе устройства без перезагрузок (ориентировочно, более месяца), возникает высокая вероятность сбоя в работе Ethernet-интерфейса и/или радио-интерфейса при изменении настроек устройства. Для предотвращения этого рекомендуется перед изменением настроек выполнить перезагрузку. Такая проблема часто наблюдалась с прошивками 5.3.5. С более новыми, возможно, она отсутствует. В случае недоступности какого-то устройства по Ethernet-интерфейсу и наличия на объекте связи еще одного устройства, работающего в этом же диапазоне радиочастот, возможно получить доступ к нему по радио-интерфейсу и перезагрузить его. Для снижения количества ремонтных выездов по восстановлению работоспособности "зависших" устройств рекомендуется использовать сервис Watchdog.

 

Другим случаем "зависания" устройств, довольно редким, является их самопроизвольный переход в установочный режим ожидания загрузки прошивки. Такое состояние устройства можно распознать каким-нибудь анализатором трафика, например, командой tcpdump. Вывод команды должен показать запросы от IP-адреса 192.168.1.20 такого вида:

12:28:56.875573 IP 192.168.1.20.69 > 255.255.255.255.0: 0 [|tftp]. Чаще всего работоспособность такого устройства восстановить удается без выезда - путем закачки в него прошивки через TFTP и последующей настройки.

 

Неисправный Ethernet-интерфейс

 

Устройства NanoStation M5 имеют 2 встроенных Ethernet-интерфейса, каждый из которых может быть использован для передачи данных и подключения устройства к блоку питания через POE. В случае выхода из строя одного из интерфейсов, он в системе остается активным. Для нормальной работы устройства NanoStation M5 с неисправным Ethernet-интерфейсом необходимо программно отключить последний. Это можно сделать через Web-интерфейс в устройствах с прошивкой версии 5.5 или выше. В более ранних прошивках требуется отключение интерфейса через командную строку, например, ifconfig Eth0 down. Также требуется внести эту команду в файл загрузочного сценария для того, чтобы после перезагрузки настройка сохранилась.

 

В случае выхода из строя Ethernet-интерфейса устройства PowerBridge M5 и невозможности его ремонта по гарантии, возможно использовать для ремонта плату из устройства Rocket M5. С экономической точки зрения в этом есть смысл, так как оборудование PowerBridge M5 существенно дороже Rocket M5.

 

Электропитание

 

В редких случаях, обычно при использовании Ethernet-кабелей с длиной более 100м, наблюдается проблема с регулярными самопроизвольными перезагрузками устройств airMax M. Причем без соединения устройств по радиоканалу и нагрузки трафиком они могут работать стабильно. Причиной самопроизвольных перезагрузок является недостаточное напряжение, приходящее на устройство по POE. Особенно часто это бывает в случае использования комплектных блоков питания на 15В. Для решения такой проблемы можно использовать блоки питания с большим выходным напряжением, например 24В.