В отличие от стандартного протокола Wi-Fi, протокол airMAX TDMA позволяет каждому клиенту отправлять и получать данные с использованием заранее назначенных временных интервалов, запланированных интеллектуальным AP-контроллером.

Этот метод «временного интервала» устраняет конфликты скрытых узлов и максимизирует эффективность эфирного времени. Он обеспечивает множество улучшений производительности в латентности, пропускной способности и масштабируемости по сравнению со всеми другими наружными системами в своем классе.

Эта технология обеспечивает реальную скорость TCP / IP на уровне 150+ Мбит / с и включает в себя передовые аппаратные средства радиосвязи, базовые MIMO-антенны несущего класса и мощный протокол TDMA, который обеспечивает скорость и масштабируемость сети на расстояниях между многокилометровыми каналами. Самое главное, решение AirMax обеспечивает сочетание цены и производительности, которое переопределяет экономику развертывания широкополосных беспроводных сетей на открытом воздухе по всему миру.

Протокол AirMax TDMA был разработан с учетом скорости и масштабируемости. Традиционно наиболее рентабельные наружные радиорелейные решения на основе нелицензионной полосы основаны на стандарте 802.11 (или WiFi). Хотя эти решения могут обеспечить хорошие результаты в небольших масштабах развертывания, они, как правило, ухудшают производительность по мере увеличения количества клиентов и вызывают конфликты и повторные передачи. Технология AirMax от Ubiquiti решает эти проблемы с помощью аппаратного ускоренного протокола TDMA, состоящего из интеллектуального координатора опроса с интеллектуальным планированием и обнаружения собственного VOIP-пакета. Результатом является сеть, которая может масштабироваться до сотен клиентов на базовую станцию, сохраняя при этом низкую задержку, высокую пропускную способность и непрерывное качество голоса.

Наряду с этой реализацией протокола TDMA следующего поколения Ubiquiti представила портфолио антенн MIMO с характеристиками несущего класса с обратными потерями, взаимной изоляцией, усилением, электрическим понижением и характеристиками ширины луча, которые обычно обнаруживаются только в самом высоком качестве сотовой базовые антенны. Антенны были спроектированы и испытаны на местах для обеспечения оптимальной пропускной способности при использовании как протокола AirMax, так и оборудования 2xMIMO Radio AirMax.

Ubiquiti также представила несколько продуктов на базе AirMax, которые позволяют использовать мощные и гибкие варианты развертывания. Платформа BaseStation под названием The Rocket состоит из прочной высокомощной рабочей температуры, основанной на 802.11n наружного устройства 2x2, которая была предназначена для мгновенного соединения с любой из антенн AirMax от Ubiquiti. На стороне станции Ubiquiti выпустила версии нового поколения Gen2 продуктов NanoStation, PowerBeam, LiteBeam и другие .

Оптимизация производительности беспроводной сети для наружных установок

Как уже говорилось, Ubiquiti Networks представила платформу airMAX для выхода из традиционных, 802.11 Wi-Fi, Point-to-MultiPoint (PtMP), наружных сетей. Ядром платформы airMAX является протокол Ubiquiti TDMA (множественный доступ с временным разделением), который обеспечивает высокую производительность, пропускную способность и масштабируемость для высокоскоростных линий операторского класса.

Протокол TDMA динамически распределяет время для активных клиентов и обеспечивает большую производительность помехоустойчивости по сравнению с обычным протоколом 802.11 CSMA/CA (протокол множественного доступа/ предотвращения столкновений). Протокол CSMA/CA был разработан для использования в помещениях; беспроводные устройства могут воспринимать друг друга и координировать беспроводной доступ. Однако в наружных средах беспроводные устройства, называемые станциями, используют высоконаправленные антенны для подключения к точке доступа с расстояний, которые могут занимать несколько километров. Поскольку станции не могут ощущать друг друга, они становятся «скрытыми узлами» и не могут координировать доступ к беспроводному каналу. Таким образом, AP испытывает частые коллизии со станций, передающих одновременно. По мере того, как сеть масштабируется, эти столкновения растут экспоненциально, увеличивая задержку и снижая пропускную способность.

Расписание временных интервалов для устранения коллизий

Разработанный для наружных приложений, протокол TDMA решает проблему «скрытого узла». AP делит беспроводной канал на временные интервалы и назначает заранее определенный временной интервал для каждой подключенной станции. Это существенно устраняет возможность одновременной передачи станций, тем самым устраняя возникающие коллизии в точке доступа.

Максимизация эффективности эфирного времени

Протокол TDMA отслеживает, какие станции активны, и разделяет доступное эфирное время на эти станции. Например, незанятые станции могут иметь выделенное время на AP и не использовать его; протокол TDMA перераспределяет выделенное время на активные станции, чтобы эфирное время не терялось впустую.

Назначение приоритетного доступа для голоса и видео

AP может управлять планированием временных интервалов, чтобы обеспечить приоритетный доступ к станциям в голосовом или видео сеансе. Он делает это автоматически, без необходимости настройки на самих клиентах. Интеллектуальный приоритет QoS (качество обслуживания) для голоса и видео обеспечивает бесшовное потоковое вещание с более низкой задержкой.

В сектор airMAX можно подключить до 100 станций airMAX. На рисунку показаны четыре станции airMAX, которые иллюстрируют общую концепцию.

Что такое AirMAX AMC и AMQ?

Мощность AirMax (AMC) основана на эффективности эфирного времени. Например, если у вас есть один клиент с низкой скоростью передачи данных или вы используете устройство 1x1 (например, Bullet или airGrid) вместе с другими клиентами, которые являются 2x2, тогда он будет использовать больше эфирного времени (слотов) для того же объема данных , сокращая время (или емкость) для других клиентов. Чем ниже AMC, тем менее эффективна AP. Если у вас только один клиент, это может не иметь значения, но когда у вас много клиентов (например, более 30), AMC становится очень важным, и вы хотите, чтобы он был как можно выше.

Если вы смотрите на клиента, AMC показывает теоретическую емкость этого клиента на основе текущих ставок и качества TX / RX. AMC - это процент, основанный на максимальной производительности, если линк был идеальным. Клиенты с плохой эффективностью эфирного времени могут негативно повлиять на других клиентов, занимая больше эфирного времени при передаче на более низких скоростях. Например, клиент A находится на MCS 12 (78 Мбит / с) из-за низкого сигнала. Клиент мог теоретически выполнять MCS 15 (130 Мбит / с), поэтому AMC основывается на соотношении текущей скорости / максимальной скорости (78 Мбит / с, разделенной на 130 Мбит / с), что составляет 60%. Аналогичным образом, устройство 1x1 всегда будет иметь максимальный AMC 50%, поскольку он обеспечивает половину производительности устройства 2x2.

AirMAX Quality (AMQ) зависит от количества попыток и качества физического линка. Если это значение низкое, у вас могут быть помехи и необходимость менять частоты. Если AMQ превышает 80%, и вы не замечаете никаких других проблем, вам не нужно вносить какие-либо изменения.

Если вы смотрите на AP, AMQ и AMC являются средними значениями всех клиентов. Если вы хотите узнать, что снижает вашу производительность в сильно населенных точках доступа, выделите слабых клиентов. Вы можете использовать airControl (рекомендуется), или обращаться к каждому клиенту индивидуально. Попробуйте перейти на антенну с более высоким коэффициентом усиления (чтобы обеспечить лучшую скорость передачи данных).

airMAX - планирование наружных беспроводных соединений

Расстояние является одним из важных факторов, когда вы рассматриваете планирование линка. Однако существуют и другие важные факторы, такие как зона Френеля и допустимое затухание (fade margin).

Зона Френеля

Зона Френеля определяет область, окружающую линию видимости, которая не должна иметь препятствий, вызывающих фазовые отражения,что могут значительно ухудшить качество сигнала. На приведенном ниже рисунке показан пример препятствия, который находится внутри зоны Френеля соединения:

AirLink

Во многих случаях вычисление зоны Френеля является сложной задачей, поскольку это не простая «линия зрения» с одного конца ссылки на другую. Поэтому Ubiquiti разработала airLink, программное обеспечение для бюджета линков, которое позволяет установщикам оценивать жизнеспособность соединения, предоставляя важную информацию, такую как зазор зоны Френеля, расстояние между линиями и оценочная мощность сигнала и производительность.

airView

Для изучения экологического шума в районе необходимо провести обследование площадки на месте. Самый простой способ анализа интерференции спектра - использовать airView. Если весь спектр очень переполнен, вам следует рассмотреть возможность использования другой группы. Например, если полоса 2,4 ГГц переполнена, может быть хорошей идеей перейти на 5.8GHz или 3.65GHz.

Fade Margin

Сила сигналов может колебаться с изменениями окружающей среды (изменение в сезоне, дождевые картины и т. Д.). Поэтому операторы обычно учитывают 15dB «коэффициент затухания», чтобы гарантировать высокую скорость безотказной работы и более надежную связь.

AirMax ac

В стремлении улучшить свою фиксированную широкополосную беспроводную технологическую платформу - airMAX - Ubiquiti Networks, Inc. (UBNT) представила свою новую технологическую платформу airMAX ac. Эта новая платформа поставляется с рядом технологий, которые не только улучшат скорость и гибкость сети, но также значительно улучшат ее латентность и масштабируемость.

Платформа airMAX ac, оснащенная такими инновационными технологиями, как ASIC Powering AirMax AC, революционная активная технология RF-Filtering, высокопроизводительные антенны и усовершенствованная прошивка AirOS, как и ожидалось, значительно повышают производительность airMAX.

Компания переработала свой предыдущий движок airMAX с помощью ASIC, чтобы значительно увеличить задержку и пропускную способность временного разделения (TDMA). Это облегчит развертывание сетей с более высокой пропускной способностью с улучшенными возможностями для удовлетворения растущего спроса во всем мире.

Кроме того, технология AirPrism компании позволяет эффективно развертывать сети высокой пропускной способности, эффективно фильтруя радиочастотный шум. AirOS 7 Ubiquiti - это новая технология прошивки, которая делает конфигурацию сетей без усилий и гибкости при одновременном повышении качества обслуживания клиентов. airMAX ac RocketDish и несущие антенны компании предназначены для повышения эффективности, изоляции радиочастотной энергии, а также характеристик лучевой диаграммы в соответствии со стандартами точек airMAX ac Rocket.

AirMAX ac значительно приносит пользу как компаниям, так и поставщикам услуг, становясь платформой сетевой инфраструктуры, которая удовлетворяет быстро растущий спрос на быстрые и надежные сети как в развивающихся, так и в развитых странах. Ubiquiti Networks использует эту возможность, поскольку операторы стремятся расширить сетевой охват и модернизировать сеть для повышения скорости и пропускной способности.

airMAX ac поддерживает высокие скорости передачи данных, которые требуют плотной модуляции: 256QAM - значительное увеличение в сравнении с 64QAM, которое используется в airMAX.

Благодаря использованию собственной технологии airMAX ac, продукты airMAX ac поддерживают пропускную способность TCP / IP до 450+ Мбит / с - вплоть до трехкратной пропускной способности стандартных продуктов airMAX.

Продукты AirMax

В стационарной беспроводной связи существует два основных метода развертывания, используемых для распределения беспроводной связи: точка-точка (PtP) и точка-многоточка (PtMP).

• Point-to-Point (PtP): соединяет два местоположения, обычно на расстоянии нескольких километров, по существу формируя мост Ethernet.

• Каналы точка-многоточка (PtMP). Соединяет три или более местоположения с использованием одной базовой станции (или точки доступа) и нескольких устройств CPE (станций), подключенных к точке доступа.

По такому принцыпу можно поделить и устройства airMax.

Point-to-Point (PtP)

Небольшое расстояние (0-5 км)

• NanoBeam 5AC-G2: рекомендуется для коротких линков, превосходная производительность благодаря новейшей технологии airMAX AC, способной обеспечивать пропускную способность до 450 Мбит / с.

• NanoStation 5AC Loco: хорошо подходит для коротких линков. Низкозатратное решение PtP с технологией airMAX AC.

• NanoStation 5AC: очень популярный продукт для коротких линков, часто используемый для видеонаблюдения благодаря двум Ethernet-портам, также с технологией airMAX AC.

• airFiber5X + AF-5G23-S45: диапазон 5 ГГц. Идеально подходит для высокопроизводительных соединений с совокупной пропускной способностью до 500 Мбит / с, используя только 50 МГц, мощностью обработки до 1 млн. точек на дюйм, время ожидания около 2 мс. Поддержка Jumbo Frames.

• airFiber 24: 24GHz частота. Идеально подходит для высокопроизводительных каналов с совокупной пропускной способностью до 1,5 Гбит / с (750 Мбит / с + Full-Duplex), мощностью обработки до 1 млн. точек на дюйм, время ожидания около 2 мс. Поддержка Jumbo Frames.

• airFiber 24HD: 24GHz частота. Идеально подходит для высокопроизводительных соединений со совокупной пропускной способностью до 2 Гбит/с (1 Гбит/с + Full-Duplex), мощностью обработки до 1 млн. точек на дюйм, время ожидания около 2 мс. Поддержка Jumbo Frames.

Среднее расстояние (5-15 км)

• LiteBeam 5AC-23-G2: рекомендуется для CPE в большинстве случаев,  из-за превосходной производительности благодаря новейшей технологии airMAX AC, обеспечивающей пропускную способность до 450 Мбит / с.

• PowerBeam 5AC-G2: рекомендуется в качестве CPE для междугородных линий связи или линий связи PtP среднего расстояния. Превосходная производительность благодаря новейшей технологии airMAX AC, обеспечивающей пропускную способность до 450 Мбит / с.

• PowerBeam 5AC ISO: очень похож на PowerBeam 5AC, но предлагается для высокошумных сред.

• airFiber5X + AF-5G30-S45: диапазон 5 ГГц. Идеально подходит для высокопроизводительных каналов с совокупной пропускной способностью до 500 Мбит / с, использующей только 50 МГц, мощностью обработки до 1 млн. точек на дюйм, время ожидания около 2 мс. Поддержка Jumbo Frames.

• airFiber5 / 5U: 5GHz частота. Идеально подходит для высокопроизводительных каналов с общей пропускной способностью до 1,2 Гбит/с (620 Мбит / с с полнодуплексным режимом), мощностью обработки до 1 млн. точек на дюйм, время ожидания ниже 1 мс. Поддержка Jumbo Frames.

• airFiber11FX + Антенна: 11GHz лицензионная полоса. Идеально подходит для высокопроизводительных соединений с совокупной пропускной способностью до 1,3 Гбит/с (640 Мбит/с с полнодуплексным режимом), мощностью обработки до 1 млн. точек на дюйм, время ожидания ниже 1 мс. Поддержка Jumbo Frames. Лицензионная группа.

Дальние расстояния (15+ км)

• Rocket 5AC + RocketDish LW: Отличный выбор для высокопроизводительных линий на большие расстояния. Пропускная способность TCP / IP до 450 Мбит / с с использованием 80 МГц. Расстояния 100+ км.

• airFiber5X + AF-5G34-S45: диапазон 5 ГГц. Идеально подходит для высокопроизводительных каналов с совокупной пропускной способностью до 500 Мбит / с, использующей только 50 МГц, до 1 млн. Процессорных мощностей, латентность около 2 мс. Поддержка Jumbo Frames.

Point-to-Multipoint (PtMP)

Базовые станции с низкой пропускной способностью и короткой дистанцией

• Антенна Rocket M + airMAX OMNI: до 60+ одновременных станций, когда все устройства обладают способностью airMAX. Очень восприимчив к помехам и рекомендуется только для сельских районов. (Только M клиенты могут подключаться.)

Высокопроизводительные базовые станции

• Rocket 5AC PRISM G1 / G2 + airMAX AC антенна: Система несущей для высокопроизводительных базовых станций. Восемь антенн 45 ° для покрытия 360 °. 800 станций на одну вышку. Использует технологию AirPRISM, которая значительно снижает смежные шумы.

• Rocket 5AC Lite + титановые секторные антенны: высокопроизводительное решение для областей с высокой плотностью. Ширина лучей с широким диапазоном (60-120 °) для масштабируемого роста. 500 станций на каждую вышку. Использует новейшую технологию airMAX AC.

• LiteBeam5AC-16-120: ультралегкий airMAX AC-сектор + радио с невероятной производительностью и разрушительной ценой. 120 °.

• IsoStation5AC: высокий уровень изолятора. Идеально подходит для высокоскоростного городского развертывания или микро-СОЗ. Поставляется с сектором хорна 45 ° / 15 дБи с опциями 30 °, 60 ° и углом поворота 90 °.

• PRISMStation 5AC: Высокий изолятор с активным PRISM RF Filtering и GPS позволяют улучшить совместное размещение, подавление шума и до 500 Мбит/с

Customer Premise Equipment (CPE)

Короткое расстояние (0-3 км)

•     NanoBeam 5AC-G2: немного больший диапазон, чем NanoBeam 5AC-19 M и больше директива

Среднее расстояние (3-7 км)

•   LiteBeam 5AC-23-G2: недорогое CPE, очень узкая ширина луча и технология MIMO. Это новый отраслевой стандарт для CPE airMAX AC.

•   PowerBeam 5AC-G2: Высокая директива CPE, лучший диапазон и более низкий уровень шума.

Расстояние (7+ км)

• PowerBeam 5AC-500/620: более мощное устройство, супернаправляющая антенна, лучший диапазон и более низкий уровень шума, эстетически приятный по сравнению с громоздкими антеннами.

• Rocket 5AC-Lite + RocketDish LW: лучший вариант, более высокая стоимость, чем встроенные конструкции, может быть неприглядным как CPE и поддерживает аксессуар IsoBeam для лучшей изоляции, который поставляется с RF-дросселями.