airFiber – Руководство по проектированию и развертыванию мультиплексора NxN MIMO

Введение

Технология airFiber NxN предоставляет гибкость при размещении десятков радиомодулей на одной мачте. Кроме того, с использованием мультиплексоров airFiber NxN вы можете подключать несколько радиостанций к одной антенне, что позволяет максимально эффективно использовать инфраструктуру, снижать эксплуатационные затраты, одновременно увеличивая пропускную способность и обеспечивая резервирование беспроводных каналов связи.

Для достижения максимальной производительности и избежания проблем крайне важно правильно спроектировать систему, учитывая такие ключевые факторы, как выбор подходящего оборудования для агрегирования каналов и потери сигнала на мультиплексоре.

Бюджет канала: пример проектирования

Мультиплексоры airFiber NxN позволяют использовать несколько радиостанций (две или четыре в зависимости от модели мультиплексора) на одной антенне, что обеспечивает более высокую производительность и отказоустойчивость. Однако, поскольку мультиплексоры являются пассивными устройствами, они вносят потери сигнала, которые необходимо учитывать в бюджете канала.

• MPx4 (мультиплексор на 2 радио) — потери 4,1 дБ

• MPx8 (мультиплексор на 4 радио) — потери 7,2 дБ

Эти потери можно полностью или частично компенсировать в зависимости от расстояния связи, усиления антенн и требуемой пропускной способности.

Пример:

Предположим, у вас уже есть линк AF-5X с антеннами AF-5G30-S45, работающий на уровне EIRP 47 дБм. Усиление антенны составляет 30 дБи, а потери на кабеле — 1 дБ. Значит, мощность передачи (Tx Power) составляет 18 дБм*. Уровень сигнала на приём составляет –60 дБм (что является минимальным требуемым уровнем для модуляции 8X на ширине канала 50 МГц — см. Datasheet для других значений). При такой конфигурации вы получаете около 500 Мбит/с реальной агрегированной пропускной способности при использовании только 50 МГц спектра.

Теперь вы хотите добавить резервирование и увеличить пропускную способность, установив MPx4 (мультиплексор на 2 радио). Рассмотрим два случая:
1. Использование текущих антенн
2. Обновление антенн

*18 дБм — рекомендуемая максимальная мощность передачи для модуляции 8X. 

Если в вашем линке присутствуют помехи, учитывайте это при расчёте и сохраняйте минимально допустимый уровень приёма сигнала.

Сценарий 1: Использование текущих антенн

В этом случае добавляется потеря 4 дБ на каждой стороне. Чтобы сохранить уровень EIRP на 47 дБм, радио должно передавать с мощностью до 24 дБм (30 дБи усиления минус 7 дБ суммарных потерь, включая запас).

Хотя вы добавили 4 дБ мощности, суммарные потери мультиплексоров составляют 8 дБ. Новый уровень приёма — –64 дБм (что лучше минимального уровня для стабильной модуляции 6X — –67 дБм). Однако при 24 дБм возможна только 4X модуляция. Если снизить мощность до 22 дБм, можно добиться стабильной модуляции 6X. В этом случае EIRP составит 45 дБм, уровень приёма — –66 дБм, и можно получить 380 Мбит/с на линк, т.е. 760 Мбит/с суммарно при наличии двух каналов и дополнительного резервирования.

Сценарий 2: Обновление антенн

Используется антенна AF-5G34-S45 с усилением 34 дБи. Потери на мультиплексоре (–4 дБ) полностью компенсируются увеличением усиления антенны (+4 дБ). Уровень EIRP остаётся прежним — 47 дБм, мощность передачи — 20 дБм (максимальное значение для стабильной модуляции 8X), уровень приёма — –60 дБм. Вы сохраняете прежнюю производительность одного линка (около 500 Мбит/с), а при наличии двух каналов можно достичь 1 Гбит/с реальной пропускной способности и иметь резервирование.

Если у вас уже используется AF-5X с антеннами AF-5G34-S45, передающими с 20 дБм и уровнем сигнала –60 дБм, вы можете удвоить пропускную способность, установив ещё одну пару антенн и радиомодулей. При этом вы не используете мультиплексоры, а активируете режим NxN, используя 4 радиомодуля и 4 антенны с включённым NxN-режимом в настройках Wireless.

Выбор метода агрегирования

Layer 2 (канальный уровень):
Если у вас мостовая сеть, выберите агрегацию на уровне L2. Необходим коммутатор с поддержкой LAG/Bonding на обеих сторонах.
EdgePoint S16 (EP-S16) — хороший вариант: управляемый L2+ коммутатор с PoE (4 пары на питание и данные). Радиомодули можно подключать напрямую, без внешних адаптеров PoE.

Layer 3 (сетевой уровень):
Если у вас маршрутизируемая сеть, выберите L3 агрегацию. Нужен маршрутизатор с поддержкой балансировки нагрузки на обеих сторонах.
EdgePoint R8 (EP-R8) — мощный маршрутизатор с возможностью Load Balancing и PoE. Радиостанции можно подключить напрямую.

Установка успешной системы NxN: радиочасть

1. Обновите прошивку всех airFiber до последней версии.

2. Убедитесь, что имеется прямая видимость (LoS) и антенны точно выровнены (реальный сигнал должен соответствовать расчётному).

3. Выберите чистые частоты (с помощью airView, запуск на несколько минут).

Частоты не должны перекрываться.
Например:

• 5500 МГц и 5551 МГц (50 МГц каналы) — можно использовать

• 5500 МГц и 5540 МГц (оба 50 МГц) — перекрываются, вызовут самопомехи

Для 30 МГц каналов:

• 5500 МГц → 5485–5515 МГц

• 5540 МГц → 5525–5565 МГц
  — не перекрываются.

Установка успешной системы NxN: часть агрегации

Для Layer 2:
На каждый радиомодуль требуется 2 Ethernet-кабеля:

• Один в порт DATA (участвует в LAG)

• Один в порт Config (только для управления, не участвует в LAG)

⚠️ При добавлении порта DATA в группу LAG вы потеряете доступ к настройкам радио, если не подключён кабель к порту Config.

Для Layer 3:
На каждый радиомодуль — 1 Ethernet-кабель, в порт DATA.
Если используется EdgePoint R8 или маршрутизатор EdgeMAX, настройка Load Balancing осуществляется через вкладку Wizards → Load Balancing 2, укажите интерфейсы и IP-адреса радиостанций, затем нажмите Apply.