Выбор оборудования при построении базовой станции WISP

Содержание:

1. Площадь покрытия и количество абонентов
2. Размещение базовой станции
3. Ubiquiti или Mikrotik?
4. Готовые решения: на что стоит обратить внимание?
5. Заключение

Сегодня мы рассмотрим некоторые аспекты выбора сетевого оборудования при проектировании и создании базовых станций, предназначенных для предоставления доступа к сети Интернет по «воздуху».

С ежегодным ростом количества устройств, потребность в доступе к сети Интернет возрастает. Причем, как правило, потребность в скорости возрастает еще больше чем количество самих устройств. Связано это, в первую очередь, с повышением качества передаваемого контента и ростом количества разных сервисов, в том числе мультимедийных. Если ранее, на экране смартфона вы могли, в лучшем случае, просматривать 720p с при помощи Wi-Fi, то уже сегодня технологии 3G позволяют просматривать онлайн-видео в формате 1080p.

Более того, существуют и такие прогрессивные технологии, LTE Advanced и WiMAX 2, которые можно объединить в единую категорию сетей четвертого поколения 4G. Недостатком LTE является практически полная закрытость рынка, что связано с необходимостью приобретения специальной лицензии.

Ранее в Украине лицензию на 3G получили крупнейшие операторы как Lifecell (Life), Киевстар и Vodafone (МТС). Не за горами продажа лицензий на 4G, и это во время, когда другие страны уже тестируют сети пятого поколения 5G.

К большому сожалению, для небольших и даже средних по величине провайдеров, новые поколения стандартов не несут никаких дополнительных возможностей, более того, создают дополнительную конкуренцию.

В то же время, уже сейчас провайдеры WISP могут предоставить своим клиентам большую гибкость, более высокую пропускную способность и адекватные безлимитные тарифные планы без ограничения объема использованного трафика. 

Особенно актуально применение базовых станций в удаленных и труднодоступных местах, вдали от городских высоток и развитой инфраструктуры. 

Наиболее уверенно себя чувствуют провайдеры, предоставляющие услуги широкополосного доступа к интернет в селах и поселках городского типа. 

Площадь покрытия и количество абонентов

Первое, на что следует обращать внимание при выборе оборудования для базовой станции – площадь местности, где планируется разворачивать беспроводную сеть. 

Чем большую площадь требуется покрыть – тем больше базовых станций потребуется. При расчете количества требуемых БС, следует опираться на расчетную дальность покрытия базовой станции, которая рассчитывается для конкретного оборудования и модуляции. Тип модуляции, в свою очередь, напрямую зависит от предоставляемой скорости. 

К примеру, ели вы предоставляете своим абонентам тарифные планы 5-15 Мбит/сек, дальность покрытия базовой станции будет больше, чем при условии предоставления тарифных планов 50 Мбит. Все дело в том, что для предоставления более высоких скоростей, необходимо использовать более плотную модуляцию, которая возможна только при снижении выходной мощности радиомодуля и снижения его чувствительности. 

Второй немаловажный фактор – количество абонентов, причем количество абонентов следует рассматривать с учетом предоставляемых тарифных планов. Чем больше абонентов – тем больше точек доступа вам потребуется, чем выше скорость по тарифным планам – тем больше устройств вам потребуется, или же устройств более высокого уровня.

Размещение базовой станции

Размещение базовой станции напрямую влияет на максимальную дальность и площадь покрытия. Чем выше располагается базовая станция, тем большую площадь она способна покрыть. 

В случае высотного размещения есть и свои особенности. Если длина витой пары превышает 100 м, возникнут проблемы со стабильностью работы, особенно в случае применения технологии питания PoE. В этом случае придется использовать оптоволокно и дополнительно подводить питания к устройствам, находящимся на высоте.

В таких случаях мы рекомендуем использовать комплексные решения EdgePoint в связке с EdgePower. Модельный ряд EdgePoint насчитывает три устройства: EdgePoint EP-R6, EdgePoint EP-R8 и EdgePoint EP-S16. Данные устройства позволяют исключить необходимость в использовании дополнительного гермбокса на мачте при подключении нескольких устройств. 

Для более простых сценариев использования можно также рассматривать применение Ubiquiti FiberPOE.

 В обязательном порядке все подключаемое на вышке оборудование необходимо защищать от электростатических разрядов, возникающих при ударе молний. Для таких целей хорошо подходит ETH-SP, также у нас вы можете найти и другие решения для защиты устройств во время грозы.

При высотном размещении обязательно необходимо брать во внимание угол покрытия самой антенны. Для секторных антенн, как правило, угол покрытия невелик, из-за чего под базовой станцией возникает так называемая серая (мертвая) зона, в которой отсутствует или плохой прием. У всенаправленных антенн ситуация чуть получше, но они не способны обеспечить хорошую дальность. 

Наиболее эффективными на данный момент являются решения, базирующиеся на антеннах рупорного типа, устройства Symmetrical Horn от компании RFelements являются пионерами и лидерами в данном направлении. Также в этом году подобные решения представила компания Ubiquiti, на текущий момент линейка PrismAP насчитывает четыре модели: PrismAP-5-30, PrismAP-5-45, PrismAP-5-60 и PrismAP-5-90.

Ubiquiti или Mikrotik?

На самом деле, рынок решений WISP достаточно велик, помимо Ubiquiti и Mikrotik, существуют также решения компаний Cambium, Mimosa и другие. Так или иначе, на текущий момент на рынке доминируют решения именно первых двух производителей. 

Решения Mikrotik отличаются более доступной ценой и многофункциональным программным обеспечением RouterOS. На базе операционной системы ROS работают практически все RouterBOARD компании, её можно даже запустить на сервере x86. Исключение составляют разве что коммутаторы на SwOS. Преимущество RouterOS в её универсальности – на всех устройствах компании вы встретите практически идентичный интерфейс и синтаксис командной строки. С одной стороны, это упрощает работу с устройствами, с другой стороны, порог вхождения выше и требует специального обучения со стороны персонала. Из недостатков платформы Mikrotik можно отметить отсутствие биллинга и системы управления как таковой, поэтому вам будет необходимо приобрести сторонний программный продукт. 

Решения Ubiquiti отличаются отлично проработанным программным обеспечением, что позволяет настроить сеть даже новичку. В портфеле компании имеется набор бесплатного ПО airControl, UCRM, а с недавнего времени и UNMS. Если вам этого покажется мало, вы также сможете приобрести один из сторонних программных продуктов. 

Недостатком решений Ubiquiti является более высокая стоимость, а также особенность некоторых программных оболочек. Все дело в том, что в погоне за простотой и доступностью, UBNT отключили в WebUI большое количество опций, поэтому для их настройки вам понадобится опыт работы с CLI. Впрочем, зачастую это и не требуется, а новые версии UCRM и UNMS сделают это вместо вас по SSH. Также оболочка разных продуктовых линеек Ubiquiti имеет свои отличия, так что придется привыкать. 

Выбор той или иной платформы зависит от преследуемых вами целей, вашего бюджета и навыков работы с той или иной платформой. На практике мы часто встречаем БС, построенные с применением обеих платформ. К примеру, у Mikrotik попросту нет годных управляемых коммутаторов (за исключением PowerBox и PowerBox PRO), особенно во всепогодном исполнении как EdgePoint. 

С другой стороны, у Ubiquiti нет такого широкого ассортимента маршрутизаторов как у Mikrotik, вот и получается, что провайдеры, иногда, используют обе платформы. 

По части точек доступа, у Mikrotik более узкий ассортимент в высшем сегменте, в то время как у Ubiquiti есть что предложить, чего только стоят Rocket PRISM и сопутствующие HD-антенны. В свою очередь, Mikrotik предлагает высочайший уровень кастомизации, на базе плат RouterBOARD можно собрать самые разнообразные конфигурации и может оказаться так, что UBNT вы не найдете полноценной замены. 

Почему выбор осуществляется только между Mikrotik и Ubiquiti? Все дело в наличии собственных проприетарных протоколов – Nstreme/NV2 у Mikrotik и airMAX/airMAX ac у Ubiquiti. Оба протокола позволяют достичь более высокой скорости обмена и повысить стабильность, к тому же эти протоколы поддерживают TDMA. К минусам перечисленных протоколов следует отнести их несовместимость между собой, а также несовместимость с решениями других компаний. Тут есть правда нюанс, все дело в том, что Ubiquiti, начиная с airOS 8.3, реализовали полную обратную совместимость своих стандартов airMAX (M) и airMAX ac (AC).

Готовые решения: на что стоит обратить внимание?

Нижний сегмент

Один из самых простых вариантов – Mikrotik OmniTIK 5 (RBOmniTikU-5HnD), данное устройство позволит вам развернуть ультрабюджетную базовую станцию начального уровня. Из достоинств можно отменить герметичную конструкцию и наличие неплохих встроенных антенн. Данное решение подойдет для обслуживания небольшого количества клиентов, находящихся на небольшом удалении от базовой станции. 

С ростом бюджета ставки повышаются, за чуть более чем 100 у.е. вы можете приобрести обновленный OmniTIK 5 ac, как следует из названия – с поддержкой новейшего стандарта 802.11ac. Антенны в нем по-прежнему, встроенные, зато скорость заметно возросла. 

Примерно в этом же сегменте находится готовый IsoStation M5 (IS-M5), правда оснащен он обычным интерфейсом на 100 Мбит. Точно такая же версия но с поддержкой airMAX ac будет стоить чуть дороже. 

Чуть больше придется отдать за готовое решение mANTBox 15s либо mANTBox 19s. 

Средний сегмент 

Для создания более производительной БС, следует обратить внимание на BaseBox 2, BaseBox 5, NetBox 5 либо NetMetal 5, которые позволяют подключать к ним секторные антенны. Самым простым вариантом секторных могут послужить mANT 15s и mANT 19s. 

Примерно в этом же ценовом сегменте Ubiquiti может предложить Rocket M5, в дополнение к которым необходимо приобрести антенну, например AirMax Sector 5G-16-120 либо AirMax Sector 5G-17-90. 

Еще немного доплатив, вы получаете на порядок более производительный Rocket 5ac первого поколения, правда к нему также придется докупить секторные антенны. Если вы допускаете работу в диапазоне 2.4 ГГц, не проходите мимо Rocket M2 Titanium. 

Верхний сегмент 

В случае, если вы ищите наиболее совершенное решение – советуем присмотреться к Rocket 5ac Prism (R5AC-PRISM) и Rocket 5ac Prism Gen2 (RP-5AC-Gen2). Технология PSIM позволяет улучшить работу в шумной среде и оптимизирует работу данных точек доступа при co-location (совместном размещении). Начиная с airOS 8.3, данные точки доступа поддерживают технологию GPS-синхронизации, что выводит их на кардинально новый уровень.

Для Rocket PRISM использовать как обычные секторные антенны, но наибольшей эффективности вы достигнете при использовании airPrism ac Sector Antenna (AP-5AC-90-HD). Данная антенна позволяет подключить сразу 3 «ракеты», каждая из которых будет покрывать сектор 30 (в общей сложности 90 градусов). 4 такие антенны и 12 точек PRISM обеспечивают первоклассное высокоскоростное решение с круговым охватом в 360 градусом. 

В заключение 

Количество вариаций при создании базовой станции настолько велико, что их просто невозможно охватить в рамках обычной публикации. Помимо Ubiquiti и Mikrotik есть также хорошие решения и других вендоров, например от RFelements и Cambium. К тому же мы намеренно не рассматривали вариант самостоятельной сборки базовой станции на базе аппаратных плат RouterBOARD. Если у вас остались дополнительные вопросы – обращайтесь, наши менеджеры подберут для вас наиболее оптимальный вариант.