Радиомост для бизнеса. Обзор решений и немного теории.

Содержание:

1.   Экономическая рациональность радиомостов

2.   Радиомост на основе Nanobeam m2 13  

3.   Радиомост на основе PowerBeam 5AC Gen2

4.   Ограничение прямой видимости, радиомост на основе NanoStation Loco m900

5.   Заключение

Нередко возникают ситуации, когда требуется подключить к интернету различные объекта малого бизнеса. Это могут быть как строения, находящиеся на территориях промзон, так и торговые павильоны, палатки которые не имеют стационарного подвода кабельной линии, но требуют постоянного доступа в «мировую паутину», что стало особенно актуально с введением обязательных онлайн-касс.

В подобных ситуациях для подключения к своим ресурсам провайдеры обычно предлагают использовать различные варианты радиомостов – это могут быть как традиционные WiFi мосты, так и решения, построенные на фирменных проприетарных протоколах беспроводной связи, разработанных различными производителям, например Ubiquiti AirMax. Плюс последнего заключается в поддержке TDMA поллинга, схемы, где каждому абоненту при подключении к базовой станции выделяется индивидуальный тайм-слот для отправки данных, что исключает возникновение коллизий. Правда, здесь следует отметить, что преимущества TDMA проявляются в первую очередь в соединениях топологии точка-многоточка.

Плюсы радиомостов как решений, безусловно, заключаются в экономии средств, поскольку приобрести две точки доступа с направленными антеннами значительно дешевле, по сравнению с прокладкой стационарной кабельной лини при ее значительной длине и сложностях монтажа. Да и нередко это бывает вообще невозможно – если объект имеет неудобное размещение и отделен автомагистралью или железнодорожной веткой.

Еще одной возможностью экономии при применении радиомостов является возможность использовать тарифы для физических лиц. Не секрет, что для юридических лиц интернет значительно дороже, отличия, при этом, нередко достигает величин в десять и более раз. Естественно, для подключения к интернету небольшой торговой точки подобные предложения не могут быть рентабельными.

И здесь многие пользуются уловками, используя радиомост из близлежащих домов, с установкой в квартире небольшой компактной точки доступа для соединения с интернетом. Таким образом, экономия может достигать 10 тысяч рублей в месяц и более. Аналогичным способом зачастую пользуются и небольшие фирмы в некоторых бизнес-центрах, где интернет непропорционально дорог.

Итак, рассмотрим несколько типовых конфигураций WiFi мостов для бизнеса, которые подойдут при подключении к интернету торговых павильонов и средних либо небольших офисов. В нашем первом экскурсе возьмем ситуацию, когда необходимо подключить к сети отдельно стоящее здание, к примеру, на территории предприятия – многие заводы теперь сдают свои помещения фирмам под офисы, а вот проводкой стационарного интернета к строениям очень часто дирекция не может или не хочет озаботиться.

Вам требуется пробросить линк от точки входа в интернет (квартиры, или офисного здания) примерно на 2-4 километра. Пропускную способность вы планируете не очень высокую – обмен файлами, небольшими базами данных, связь по скайпу – бытовой набор задач среднего уровня. Все это должно работать на 5-10 рабочих местах Как быть?

В данном случае хорошо подойдет следующий комплект:
Nanobeam m2 13 + грозозащита РГ4+ кабель ToughCable Pro.

В этом варианте мы имеем в качестве двух сторон радиомоста точки доступа Nanobeam m2 13. Их максимальная пропускная способность составляет теоретически до 300 мбит/Сек. Здесь надо сделать оговорку – что это максимальная теоретическая пропускная способность, возможная в режиме MIMO 2X2. Реальная пропускная способность зависит от таких факторов как зашумленность эфира, степень свободы зоны френеля которую вы можете просчитать на данном калькуляторе. На связь в СВЧ диапазоне – а именно к нему относятся частоты 2.4 Ггц – влияют даже атмосферные осадки и туман. На практике на дистанциях около 2-4 километров можно рассчитывать на линк со скоростью порядка 200 мбит/Сек (в симплексном режиме).

Nanobeam M2 13 поддерживает два режима работы – AirMax и WiFi 802.11 \n. Первый отличается использованием фирменного протокола AirMax, с поддержкой TDMA поллинга, однако, в линках точка-точка его использование не столь важно, поскольку здесь проблеме «скрытого узла» возникать не откуда. Стороны всего две – станция и клиент.

Максимальная мощность модели составляет 28 dbm, однако, далеко не всегда следует выкручивать ползунок «на полную». Nanobeam m2 13 оснащен достаточно эффективной антенной, с шириной диаграммы направленности 55 градусов в обоих плоскостях (примерные значения) и коэффициентом усиления 13 dbi, и вполне способен выдавать слишком высокие значения сигнала, особенно при близком расположение точек доступа, вызывая переотражения радиоволн и ухудшая качество линка ,а как следствие, - скорость.

Диаграммы направленности Nanobeam m2 13

Использовать данную точку доступа необходимо совместно с комплектом грозозащиты РГ 4, которая сохранит порт от выгорания при попадания в кабель разряда. Так же может потребоваться фирменный PoE коммутатор Fiber poe, в случае если удаленность от коммутационного шкафа с PoE инжектором питания по кабелю превышает 80 метров.

Для подключения комплекта к сети мы рекомендуем использовать фирменный кабель ToughCable Pro от Ubiquiti. Он прекрасно показывает себя при работе вне помещений, хорошо пропускает питание PoE и служит долго.

Если вам необходимо установить соединение на больших расстояниях с высокой пропускной способностью соединения следует использовать оборудование 5 Ггц диапазона. Благодаря поддержке на этих частотах нового протокола Ubiquiti AirMax AC, а так же значительно более широкому выбору полностью независимых радиоканалов здесь значительно проще создать высокоскоростной линк.

Хорошим вариантом будет использование радиомостов Ubiquiti PowerBeam 5AC Gen2, с грозозащитой РГ 4 и кабелем ToughCable Pro. В отличие от первого варианта радиомоста, приведенного выше, данная модель оснащена классической параболической антенной диаметром 420 мм, которая имеет максимально суженную диаграмму направленности и значительно более высокий коэффициент усиления – 25 dbi. Фактически формируется радиолуч, который позволяет «пробивать» сигналом дистанции в 10-20 километров, при этом обеспечивая высокую фактическую пропускную способность.

Диаграммы направленности PowerBeam 5AC Gen2
Кроме эффективности усиления параболическая антенна значительно меньше собирает помехи от различных сторонних источников сигнала, поскольку прием ведется аналогично передачи в очень узком секторе 9-10 градусов (см. диаграммы направленности).

Правда, подобные характеристики имеют и обратную сторону в виде высокой чувствительности к юстировке соединения. Для облегчения данного процесса на креплении антенны предусмотрен механизм регулировки наклона в пределах от + 10 до – 20 градусов.

Самой неудобной является ситуация, когда в пределах виртуальной радиотрассы находятся кроны деревьев и другие подобные препятствия, - то есть частично перекрыта зона Френеля.

На частотах 2.4 Ггц и выше в подобной ситуации установить связь практически нереально, поскольку специфика распространения радиоволн здесь требует наличия прямой видимости.

Однако, разработчики Ubiquiti предусмотрели и подобные ситуации.


В подобных случаях следует использовать точки доступа NanoStation Loco m900, в комплекте с грозозащитой и фирменным кабелем – рг4 и ToughCable Pro Их отличие заключается в использовании частот 902-928 МГц, что позволяет преодолевать такие препятствия как кроны деревьев, и дает возможность устанавливать соединение в условиях ограниченной видимости.

Конечно, линка в лесу на 5 километров вы не получите, но с закрывающим зону Френеля деревом подобный комплект справится. Мощность радиомодуля составляет 28 dbm, антенна имеет коэффициент усиления 8 dbi и ширину диаграммы направленности 60 грудусов. Реальная скорость соединения составит до 70-90 мбит/Сек, максимальная дальность порядка 5-7 километров, с приемлемыми показателями скорости.

Диаграммы направленности NanoStation Loco m900

Подводя итог нашему анализу решений «Радиомост для бизнеса», можно резюмировать, что главным в выборе радиомоста является место его размещения и необходимые скорости, а так же зашумленность эфира, которая вообще является мало предсказуемым параметром и степень свободы зоны Френеля.

Следует отметить, что при высоком уровне зашумленности предпочтительнее использование узконаправленных антенн и диапазона 5 ггц – то есть комплект на основе Ubiquiti PowerBeam 5AC Gen2 в такой ситуации подойдет лучше.

И наоборот,в местах со слабо зашумленным эфиром и при отсутствие необходимости максимальной скорости можно использовать Nanobeam m2 13, работающий на частоте 2.4 Ггц, и как следствие имеющий меньшее затухание сигнала, особенно в условиях тумана или атмосферных осадков.

Отдельно следует отметить важность профессионально проведенной инсталляции, с точной юстировкой оборудования и использования качественной витой пары. Зачастую, некачественная установка сводит на нет характеристики даже самого лучшего радиооборудования.