Что бы создать беспроводной канал передачи данных на скоростях 100-200 мегабит в секунду уже не требуется использовать дорогое операторское оборудование, если нет каких-то особых требований к стабильности. Но если нужна более высокая скорость - приходится рассматривать варианты установки дорогого радиорелейного канала, стоимость которого не всегда сопоставима с выделяемым бюджетом. Недавно производитель беспроводного оборудования бюджетного уровня Ubiquiti выпустил свою гигабитную РРЛ - AirFiber, работающую на частоте 24 ГГц, которая должна стать самым дешевым и одновременно качественным решением для создания высокоскоростных каналов точка-точка.

Оценить масштабность решения легко - достаточно просто взять коробку в руки.

Одному не очень-то удобно, ведь вес каждой коробки 18 килограмм, а их 2 штуки. Поэтому доставка вряд ли может быть осуществлена силами курьера и требуется пользоваться услугами профессиональных грузоперевозчиков.

Не смотря на иностранное происхождение, airFiber упакован как матрешка - коробка в коробке. Открыв первую можно ознакомиться с инструкцией, она не вложена в виде маленькой книжечки, или бумажки, которую легко потерять - эту инструкцию сложно будет не заметить.

Инструкцию можно аккуратно сдвинуть вбок, или разрезать, что бы открыть коробку. Внутри расположена гигабитная радиорелейная станция в защитной оболочке из толстого изолона, который предохраняет оборудование от повреждения во время транспортировки. Блок питания, сетевой шнур и коробочка с ответной частью крепления помещены внутрь защитной оболочки.

Не смотря на качественную упаковку, краска в местах контакта с болтами уже ободрана, т.к. производитель не потрудился затянуть их до упора - массивная железка болталась, в следствии чего и произошло данное недоразумение. Вряд ли производитель это прочитает, но можно посоветовать либо затягивать все до упора, либо вставлять пластиковые предохранительные проставки.

Ubiquiti AirFiber во всей красе. Похож на кляксу с неизменным логотипом производителя. С лицевой стороны это, да и все другое оборудование, обычно видят обыватели, а люди, работающие с беспроводным оборудованием, больше времени проводят около задней его части, особенно во время юстировки.

Задняя часть Ubiquiti AirFiber более интересная - на ней расположен поворотно-наклонный механизм, алюминиевый оребренный корпус с оборудованием, внизу которого размещен отсек для подключения кабелей, закрытый сдвигаемой крышкой.

На этой фотографии видны нижние болты для окончательной фиксации после юстировки, они не затянуты до упора и во время транспортировки, шайба и гровер болтаются, сдирая краску. От сильной тряски, или небрежного обращения с коробками, вся металлическая пластина может сдвигаться от первоначального положения, и шайбы начнут сдирать краску в другом месте.

Поворотно-наклонный крепеж, или tilt в англоязычной терминологии, позволяет точно навести антенны друг на друга. У AirFiber он позволяет не только регулировать наклон, но и направление. Маленький болт слева - клемма заземления, хотя для надежности стоит осуществлять заземление толстым медным кабелем 16 квадратов под один из болтов наклонного механизма.

Рассмотрим процесс регулировки положения гигабитной РРЛ Ubiquiti Air Fiber более подробно. После монтажа на трубостойку следует предварительно навести антенну в нужном направлении и затянуть основной крепеж.

Для регулировки наклона используется ближний болт к наклонной шкале. Сначала надо ослабить 4 болта по бокам, что бы дать возможность свободно перемещаться, но не очень сильно, что бы устройство не болталось по сторонам.

Для регулировки направления следует ослабить верхние и нижние болты, после чего болтом с высокой шляпкой производить изменение положения устройства.

Если по мере настройки удалось поймать сигнал в положении, близком к крайнему положению регулировочного механизма, следует ослабить основной крепеж и повернуть весь блок так, что бы продолжить регулировку уже из центрального положения. Делать именно так следует по тому, что в процессе эксплуатации, из-за колебания опоры и изменения ее положения в пространстве, может потребоваться проводить повторную юстировку или корректировку, и если регулировочный механизм будет почти в крайнем положении, его хода может не хватить и придется ослаблять основной крепеж - на это потребуется дополнительное время.

Основной крепеж на опору поставляется в отдельной коробочке. Внутри все красиво. Болты как дорогие сигары разложены.

Крепеж состоит из основной П-образной пластины, которая крепится на РРЛ, 4-х болтов с гайками и шайбами, и двух металлических фиксаторов на трубу.

Под крышкой UBNT AirFiber располагаются 3 сетевых порта и индикатор уровня сигнала, с помощью которого производится удобная юстировка без использования дополнительных устройств. В порт Data подключается кабель снижения и подается питание. Кнопка сброса находится чуть левее зеленого индикатора активности порта. Крышка в открытом положении висит на пластиковой ленте и потерять ее сложно.

Блок питания поставляется в комплекте с устройством. С виду он такой же как и все блоки питания Ubiquiti.

Однако не все так просто. Блок питания GP-C500-120G подает питание с напряжением 50 вольт и током 1.2 ампера через встроенный гигабитный инжектор. Питание обычное пассивное PoE.

ВНИМАНИЕ!!! - блок питания очень сильно нагревается во время работы устройства, не рекомендуется располагать его вблизи других устройств, выделяющих тепло, нельзя располагать его в закрытых шкафах без принудительной вентиляции, нельзя располагать на полу, нельзя подвергать воздействию прямых солнечных лучей. Для надежной работы блок питания следует располагать в подвешенном состоянии, желательно наличие принудительного обдува воздухом.

После подключения сетевого кабеля и наведения Ubiquiti AirFiber индикатор будет показывать уровень сигнала, а точка гореть постоянно. Если она мигает - устройства друг с другом не соединились. Но об этом чуть позже.

Для начала нужно зайти по стандартному адресу 192.168.1.20 на устройство через браузер, выбрать страну и поставить галочку с подтверждением.

На вкладке Main как и обычно внизу расположены два графика скорости, но здесь они работают несколько иначе. График Throughput отображает скорость прохождения данных через устройство, а график Capacity максимально доступную скорость в радиоканале.

На вкладке Wireless производятся настройки радиочасти. Оборудование может работать на 4-х модуляциях:

6x - 64QAM MIMO

4x - 16QAM MIMO

2x - QPSK MIMO

1x - QPSK SISO

Естественно чем ниже модуляция, тем ниже и скорость, однако даже на самой низкой скорость передачи данных более 100 мегабит в секунду при нормальных условиях.

Приступаем к настройке. Оборудование позволяет изменять следующие параметры:

 

Wireless Mode - Master / Slave - главное или второстепенное устройство. При настройке одно должно быть Master, второе Slave, иначе они не соединятся. В нашем случае настраиваем главное, поэтому ставим - Master.

Link Name - UBNT - не ясно, имеет ли какое-то значение этот параметр, ведь возможности сканировать беспроводные сети у этого оборудования нет. Но все равно нужно устанавливать одинаковые значения.

Country Code - Russia - страна. У каждой страны свои ограничения на уровень максимальной мощности. Если посмотрите на предыдущий скрин, то виден максимальный уровень - 33дБм. Если выберите Dominican Republic будет 43дБм, если хотите еще больше увеличить мощность, придется перебирать все доступные страны, возможно в какой-то из них можно найти и 50дБм.

Duplex - Full / Half - тип дуплекса. Всегда следует выбирать значение Full если используете один радиоканал, т.к. это позволит передавать и принимать данные на максимально высоких скоростях. При выборе Half скорость двунаправленной передачи уменьшится в 2 раза. Единственное предназначение режима Half - работа двух магистральных каналов примерно в одном направлении, когда они создают друг другу взаимные помехи.

TX Frequency - 24.1 GHz / 24.2 GHz - частота передачи.

RX Frequency - 24.1 GHz / 24.2 GHz - частота приема.

Если устройства работают в режиме дуплекса, то на одном из них нужно установить TX 24.1, RX 24.2, а на другом наоборот - TX 24.2 а RX 24.1. Если работают в режиме полудуплекса, тогда просто следует выбрать одинаковую частоту.

Output Power - 0-43 dBm - максимальная выходная мощность. Значение 0 устанавливает максимальную мощность, будьте внимательны при тестировании на столе.

Maximum Modulation Rate - максимальная рабочая модуляция, галочка auto разрешает автоматический выбор модуляции.

RX Gain - High / Low - переключение уровня усиления - если сигнал слабый, следует ставить High, если высокий на малых расстояниях, то Low. Определяется опытным путем, если в режиме Low скорость низкая, можно попробовать переключить в High и посмотреть на изменения.

Wireless Security - шифрование, можно выбирать Key Type - ASCII (текстовый), или HEX (шестнадцатеричный) для ввода ключа. Можно вообще не трогать эти пункты меню, по умолчанию шифрование установлено в режим HEX и ключ в виде нулей.

На вкладке Network производим настройку IP-адреса, указываем 192.168.1.21, и если нужно можно указать влан для управления, поставив галочку Management VLAN и вводим в поле ниже VLAN ID.

На вкладке ADVANCED можно включить синхронизацию по GPS, а так же указать скорость сетевого порта.

Синхронизацию по GPS просто так включать не нужно. Неизвестно как она работает на Ubiquiti, но если взять для примера оборудование других производителей, то в случае отсутствия сигнала от спутников передатчик автоматически отключается. Представьте что в случае сильного дождя или снега, когда небо плотно затянуто тучами, отключится канал из-за такой ерунды.

Вкладка Services точно такая же, как и у всего другого оборудования Ubiquiti.

И на вкладке System так же не видно отличий. В левом нижнем углу окна находится логотип, свидетельствующий о подлинном происхождении оборудования. Подделывать РРЛ пока никто не научился.

Второе устройство настраиваем точно так же, как и первое, за исключением выбора режима Slave и изменения частот на прием и передачу.

IP-адрес не меняем.

И производим пробное включение на полу, на столе устройства не помещаются. Теперь можно подробно рассмотреть основное окно информации, самые важные пункты:

Operating Mode - Slave - режим работы устройства.

RF Link Status - Operational - соединение установлено.

Duplex - Full Duplex - режим полного дуплекса.

TX Frequency - 24.2 GHz - частота на передачу.

RX Frequency - 24.1 GHz - частота на прием.

Distance - 39 m - расстояние между устройствами.

Current Modulation Rate - 2x (QPSK MIMO) - модуляция на передачу.

Remote Modulation Rate - 1x (QPSK SISO) - модуляция на прием.

TX Capacity - 249593600 bps - скорость в канале передачи.

RX Capacity - 124512000 bps - скорость в канале приема.

DATA - 1000Mbps-Full - скорость кабельного соединения.


Chain Signal Strength - уровень сигнала.

Remote Chain Signal Strength - уровень сигнала на удаленном устройстве.

Remote Power - 1 - уровень мощности на передачу на удаленном устройстве.

Internal Temperature - 38 / 39 - температура текущего и удаленного устройств.

Если уровень принимаемого сигнала окажется очень высокий, то происходит обрыв связи, в поле вывода уровня сигнала отображается Overload.

При тестировании на полу нельзя при мощности 1 дБм установить нормальную связь - при точном наведении антенн происходит перегрузка приемника, а при не точном перекос по поляризациям. Поэтому нужно установить мощность на уровне 20-25 дБм, направить антенны в разные стороны, подложить под них книги так, что бы устройства были перпендикулярны полу и параллельно друг другу, после чего осторожно наводить друг на друга, наблюдая за показаниями индикатора на корпусе.

Для работы на максимальных скоростях нужно получить сигналы около -60.

Для тестирования пропускной способности будем использовать новый маршрутизатор Mikrotik CCR1036 - только он может создать необходимый объем тестового трафика.

Запускаем тест на передачу UDP трафиком с размером пакета 1500 байт, получаем - 700 мегабит в секунду.

На прием - 660 мегабит в секунду.

График в web-интерфейсе показывает аналогичную картину. На передачу было около 700 Мбит/сек, а на прием всего 650 Мбит/сек.

Прошивка 6-й версии еще недостаточно отлажена, поэтому для получения необходимого потока трафика пришлось задавать завышенные значения максимальной скорости. Дуплексный тест. Скорость в канале передачи 715 Мбит/сек, в канале приема - 624 Мбит/сек. Показания в окне теста низкие, количество потерянных пакетов большое - тест измеряет количество переданных и полученных данных не совсем правильно.

В интерфейсе РРЛ примерно такие же показатели. Они не дотягивают до максимальной скорости в радиоканале.

Тест пакетами 64 байт, максимальная скорость 179 Мбит/сек на передачу, 150 Мбит/сек в окне по показаниям. Через канал передается 287 тысяч пакетов в секунду.

По показаниям графика на вкладке Main те же самые 150 Мбит/сек, как и в окне теста.

Дуплексный тест пакетами 64 байт показывает на передачу 157 Мбит/сек (по тесту 130 Мбит/сек), и на прием 192 Мбит/сек (по тесту 160 Мбит/сек). Количество переданных пакетов 252104 и 308809 в секунду. Суммарно 560913 пакетов.

Показания статуса устройства так же показывают на передачу 130 Мбит/сек и на прием 160 Мбит/сек.

Пинг при частичной нагрузке лежит в пределах 0-2 мс.

При максимальной увеличивается до 3-4 мс.

В простое задержка 0 мс.

Переходим к тестам энергетики - уменьшаем мощность и смотрим при каких уровнях сигналов происходит уменьшение скорости. Первый этап снижение до -62 дБм, падение до 497 Мбит/сек канальной скорости, по тесту передается 500Мбит/сек.

Следующее падение при -69 дБм, скорость в радиоканале упала до 328 Мбит/сек, трафик до 273Мбит/сек.

Далее идет -71 дБм, падение в радиоканале до 250 Мбит/сек, трафик упал до 245Мбит/сек.

При -74 дБм скорость в радиоканале упала до 237 Мбит/сек, трафик, проходящий через РРЛ так же упал до 182 Мбит/сек.

Уровень -76, скорость в радиоканале всего 125 Мбит/сек, трафик 119 Мбит/сек.

Идем далее -78 дБм, скорость в радио держится 124 Мбит/сек, а трафик упал до 92 Мбит/сек.

Сигнал продолжает уменьшаться, при уровне -80 дБм скорость в радиоканале 116 Мбит/сек, пропускная способность 90 Мбит/сек.

Все, приехали, уровень -81 дБм, скорость в радио 26.6 Мбит/сек, пропускная способность не стабильная, примерно 20 Мбит/сек. Иногда канал уходит в дисконнект, но самое интересное что данные и в это время продолжают передаваться, но с очень низкой скоростью.

Теперь информация для любителей двигать бегунок мощности на всю - если при первом запуске выбрать страну Dominican Republic.

То на вкладке Wireless можно установить мощность 43 дБм. Но делать это следует только в самых крайних случаях, ведь вы не хотите что бы и на частоте 24 ГГц происходило то же, что сейчас на 2.4 ГГц.

 

Беспроводные РРЛ от Ubiquiti оправдали доверие, у них высокая пропускная способность, достаточно хорошая пакетная производительность, можно поднимать мощность для работы в сложных условиях. Если кому-то пакетная производительность покажется низкой - то можно поставить 2 штуки Mikrotik CCR1036 для упаковки трафика, что бы об этой проблеме больше не беспокоиться.

Во время работы корпус устройства сильно нагревается, в зимнее время на нем можно даже руки погреть, но блок питания малых размеров не может отводить выделяемое в нем тепло. Блок питания явно рассчитан не правильно, поэтому нужно обеспечивать ему хорошее охлаждение. Либо использовать любой другой, подходящий по напряжению и мощности.