Новая эра сетей Fixed Wireless Access на базе Wi-Fi 6 (802.11ax)

[Alver 334]

Дальнейшее развитие сетей Fixed Wireless Access  в диапазонах частот 2.4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц на сегодняшний день  видится в применении в качестве базовых станций outdoor точек доступа на базе Wi-Fi 6, Wi-Fi 6E ( стандарт 802.11ax).

Эти новые точки доступа реализуют технологию  временного и частотного разделения множественного  доступа  OFDMA (это 4G) и дополнительно пространственного разделения доступа  MU-MIMO NxN ( это технология 5G). Совокупная ( на всех клиентов , общее количество может превышать 100+ шт) пропускная способность наиболее продвинутых outdoor точек доступа достигает до 5 Gbps, при скорости  на клиента до 1.5 Gbps на дальности до 1-2 км. 

Важной особенностью нового этапа развития FWA     сетей является использование стандартного 802.11ax  протокола доступа  WI-Fi, что обеспечивает совместимость точек доступа Wi-Fi 6  с клиентским оборудованием  разных вендоров   одновременно в новом  802.11ax   и в старом 802.11n/ ac стандартах,   с реализацией точкой доступа в режиме 802.11ax при работе как с новыми , так и  со старыми клиентами  эффективного доступа  OFDMA.

Это означает, что время  применения  в сетях Wifi проприетарных и несовместимых между собой  протоколов доступа типа TDMA, Airmax, Nstreme,NV2 безвозвратно ушло и наступила новая эра  развития  сетей FWA на базе  нового единого для всех вендоров стандарта 802.11ax совместимого с 802.11ac/n.

        Первый  очевидный  шаг внедрения новой  технологии заключается в апгрейте существующих сетей  FWA на базе оборудования Сambium, Ubiquiti и Микротик стандарта 802.11n, а также 802.11ac. Этому оборудованию  уже более 8-12 лет, сети  имеют низкую,  не   отвечающую современным требованиям  скорость на клиента ,низкую суммарную пропускную способность базы, недостаточную  max   емкость базы по количеству клиентов.

Апгрейт сети  прост - замена базовых станций, например UBNT Rocket M2 и  M5, Rocket 5AC , Mikrotik  типа BaseBox  2 и 5, Сambium ePMP 1000/2000/3000   на Outdoor Access Point WiFi6  ,  и перевод  клиентов CPE этих  станций  на работу в стандартном вайфай 802.11n/ac. 

   Мы получили  новейшие WiFi 6  ( 802.11ax) точки доступа Cambium Outdoor Access Point XV2-2T0 ( всенаправленная антенна 9Дби),  Access Point XV2-2T1 ( секторная 120град антенна 14 dBi) и начинаем серию тестовых испытаний и эксплуатацию данного оборудования, c   результатами которых будем знакомить уважаемых форумчан .

Відредаговано 2022-10-10 09:44:47 Alver

[Alver 334]

Первый результат испытаний, который мы хотим представить -это работа  точки доступа Cambium Outdoor Access Point XV2-2T0 ( всенаправленная антенна 9дБи) с старыми  клиентским  CPE   Cambium ePMP 1000 5 GHz.

Эта СPE выполнена на  аппаратной платформе  SOC Atheros AR 9342 c 802.11n  радио,  на котором также построена вся серия  устройств  CPE - UBNT M5 , M2 и Mikrotik SXT 2 и 5.   Все эти  устройства CPE в режиме вайфай  работают на одном и том же родном 802.11n драйвере Atheros -Qualcomm и  поэтому их работа с outdoor wifi 6 точкой доступа  идентична. Разница может состоять только в энергетике сигнала  - Cambium   имеет более качественные усилители и более высокую до 30 dBm реальную Tx мощность передатчика. Также     CPE Cambium имеет радиочастотные фильтры, что снижает помехи и что также дает более высокую энергетику  , в частности отношение сигнал/помеха  CINR.

На скрине представлены результаты полевых испытаний  Cambium Outdoor AP  80XV2-2T0 ( 802.11ax) Omni antrenna  9 dBi,  <-300 метров--->  CPE Cambium ePMP 1000 Integrated (802.11n), directional antenna  12 dBi.

Частота 5670 MHz, ширина канала 40МГц.     Дальность 300 метров NearLOS , зона Френеля частично перекрыта, оптическая видимость закрыта деревьями. 

Сигнал UL/DL RSSI = -70 dBm.

Получена скорость в канале Download max 95  Mbps TCP,  ограничена портом Ethernet 100 Mbps CPE ePMP 1000. Задержка   на порт роутера провайдера ( точка доступа XV2-2T02 подключена в интернет по оптике) avg 3ms , max 8ms на пустом канале.

Скорость OOKLA SpeedTest-  95Mbps Downlod/ Upload 65Mbps ( упирается в 100 Mbps Ethernet  порт    CPE).

Скорость Bandwidth Test Mikrotik TCP/UDP download 95Mbps ( упирается в 100 Mbps Ethernet  порт    CPE).

Задержка  в канале  на  роутер провайдера ( точка доступа XV2-2T02 подключена в интернет по оптике)-  avg 3ms , max 8ms на пустом канале

При просмотре  на клиенте Full HD video 1080p задержка в сквозном радио AP--CPE +оптика до провайдера -  3-4ms.

Відредаговано 2022-10-10 10:27:47 Alver

[Земеля 711]

как себя система введет под 1000 мегабитной нагрузки реального трафика ? 

Сейчас своим wi-fi вы должны конкурировать с Gpon - 10gPon сетей.  сможете ли вы вытянуть?

[Alver 334]

4 часа назад, Земеля сказал:

как себя система введет под 1000 мегабитной нагрузки реального трафика ? 

Сейчас своим wi-fi вы должны конкурировать с Gpon - 10gPon сетей.  сможете ли вы вытянуть?

Исходя из предварительных испытаний  ( детали опубликуем позже) CPE 802.11ax -самосбор из платы дешевого за $50 вайфай роутера ( на Atheros, Broadcom или MTK ) + антенна бокс  в  канале шириной 80 МГц выдает на точку доступа  на дальности до 500м- 1км  порядка 800 Mbps.  Для клиента это более чем достаточно для сервиса 100 Mbps. В 160 МГц можно дать сервис тариф 1 Gbps.

Емкость точки доступа ( ее можно рассматривать как беспроводный  свич  доступа )  по пропускной способности  в 160  МГц в MU-MIMO - порядка 5  Gbps. Это более чем достаточно для 100+ клиентов на точку доступа.

 10Гиг на access  доступе  очевидно  избыточно. Нет смысла с этим бороться, если это мало кому  надо.

Тут следует обратить внимание на одну важную деталь, имеющую возможно решающее значение.

    Клиент сети на  базе домашнего индор или аутдор вайфай роутера     работает одновременно как клиент сети BWA и как вайфай раздача в квартире или доме. Это значит для  доступа в сеть клиенту  не нужно приобретать  отдельный     CPE  типа ONU или оптический конвертер , не нужно  прокладывать  кабель ни в квартире /доме,   ни снаружи, а провайдеру не нужно тянуть ( и платить арендную плату ) кабель по опорам РЭС. Это значит - стоимость подключения клиента в сеть -НОЛЬ и  клиент это может делать  самостоятельно онлайн.

ЗЫ 

В соседней теме про  испытания    Cambium Force 600 (  выполнен на той же платформе  что и Acсess Point  XV2-2T)  можно ознакомиться  c  поведением системы под нагрузкой 1.3 Gbps реальным живым трафиком от 800-900 юзеров. 

Відредаговано 2022-10-10 14:27:59 Alver

[Інет.укр 110]

у вас нові ери кожен рік виходять) 

[tkapluk 871]

Во что аплоад упирается? Там где 65Mbps. Ну и ты ж канал по кабелю берешь, а что будет со скоростью если CPE  будет по воздуху раздавать? 

Смысл Full HD теста тоже не особо понятен, там для такого канала трафика мизер...  торрент запусти хотя бы. )) 

 

 

Для пионер сетей самое оно... 👍

 

А дальше нужно смотреть реальные отзывы клиентов. Но учитывая зоопарк роутеров у клиентов должно быть "весело"...

[DVSGROUP 126]

Всі ці цифри круто в теорії і сферичному вакуумі. Банально глянути Wispalooza у них там щороку революція і світле майбутнє для FWA.

Жоден продукт, який там піарять не має масовості і реальної практики в Україні.

 

Безсумнівно новий АХ відкриває цікаві можливості.

 

Але є ряд моментів.

 

1) для потужної антени треба дозвіл УДЦР

 

2) за широкі канали доведеться платити чималі гроші, питання часу коли піднімуть ціни

 

3) коли люди почнуть ставити собі поголовно АХ і викручувати потужність на максимум - кожен буде сам собі провайдер, бо ніяке спеціалізоване обладнання не потрібне

 

4) необхідність розміщення дороговартісного обладнання, яке потребує безперебійного живлення

 

Право на життя має, але варто дивитися на картину в цілому.

[Alver 334]

3 часа назад, tkapluk сказал:

Во что аплоад упирается? Там где 65Mbps. Ну и ты ж канал по кабелю берешь, а что будет со скоростью если CPE  будет по воздуху раздавать? 

Смысл Full HD теста тоже не особо понятен, там для такого канала трафика мизер...  торрент запусти хотя бы. )) 

 

 

Для пионер сетей самое оно... 👍

 

А дальше нужно смотреть реальные отзывы клиентов. Но учитывая зоопарк роутеров у клиентов должно быть "весело"...

В радио разница между Upload и Download   всегда присутствует из за разницы в энергетике и модуляции Uplink    и Downlink. Причем в данном случае эта разница существенна, поскольку здесь модуляция и пакеты 802.11n инкапсулируются в фреймы 802.11ax. Канал по  кабелю здесь не играет никакой роли.

Смысл video теста простой. Это демонстрация того как будет работать канал в Интернет  с  просмотром  Full HD video  (  1080p RIP  Blue Ray с Bit Rate  порядка 15-25 Mbps)   при подключении дома в ЧС   на старом      CPE 802.11n и новом  AP 802.11ax . Как известно, ранее для сети FWA на  802.11n с тарифами 5 M  просмотр  TV  SD  был затруднителен, HD ( Bit rate  8 Mbps )  и  Full HD   невозможен.

 

Что касается задержки при нагрузке  канала на CPE 802.11n скажем 3Mbps/50Mbps  TCP UL/DL (    Mikrotik Bandwidth Test ) то замеры были сделаны, см. скрин. В принципе задержка  в канале AP 802.11ax --- CPE 802.11n находится в допустимых пределах и гораздо лучше чем в сетях 802.11n c проприетарным протоколом доступа.

 

[Alver 334]

Для сравнения приведу скрин ( хотел это сделать позже , но раз уж об этом пошла речь то сделаю это сейчас)  задержки в канале

AP 802.11ax --- CPE  802.11ax под нагрузкой 100   Mbps TCP.

 

Відредаговано 2022-10-10 20:32:53 Alver

[Alver 334]

Синтетический трафик 100M  для 802.11 ax - невысокая нагрузка.  В соседней теме можно посмотреть задержку в среднем   Avg 6 ms     при нагрузке канала  AP ( Master Force 600) 802.11ax -CPE ( Slave Force 600 ) реальным трафиком   > 1Gbps.

[Alver 334]

4 часа назад, tkapluk сказал:

 

А дальше нужно смотреть реальные отзывы клиентов. Но учитывая зоопарк роутеров у клиентов должно быть "весело"...

Реальные  отзывы - это этап практической эксплуатации, до которого мы еще дойдем.

Зоопарк роутеров не имеет значения, поскольку все работают в стандартном вайфай. Но  имеет значение чипсет и драйвер вайфай для него. 

Работа с точкой доступа  Cambium XV2-2 ( 802.11ax чипсет Atheros )  проверена на клиентах 802.11ax  на чипсетах и драйверах Atheros, Broadcom и Mediatek. 

Все  данные типы клиентов 802.11ax работают с   AP 802.11ax Atheros хорошо ( по скорости, задержке и стабильности параметров линка), к ним   практически нет претензий . Что удивительно и ни разу такого за последние 20 лет в индустрии вайфай раньше  не было.  

3 часа назад, DVSGROUP сказал:

Всі ці цифри круто в теорії і сферичному вакуумі. Банально глянути Wispalooza у них там щороку революція і світле майбутнє для FWA.

Жоден продукт, який там піарять не має масовості і реальної практики в Україні.

Вы видимо далеки от темы.

[Alver 334]

3 часа назад, DVSGROUP сказал:

1) для потужної антени треба дозвіл УДЦР

Точки доступа Cambium   Outdoor  AP XV2-2T  будут сертифицированы точна также как ранее были сертифицированы Cambium Outdoor AP E500, E501S, E502S.

[DVSGROUP 126]

2 минуты назад, Alver сказал:

практически нет претензий . Что удивительно и ни разу такого за последние 20 лет в индустрии вайфай раньше  не было.  

Ну дык AX был еще осенью 2019 и пилился очень долго. И основной упор в АХ делался на стабильность.

Больше скорости будет в WiFi 7 / 802.11be.

Как бы и не удивительно что AX с AX работает, это ж не проприетарный протокол с имплантом TDMA.

 

Тут вопрос в том как вы эти частоты с этой шириной канала при такой энергетике линка будете использовать в Украине?

Разрешения схавают весь профит и будет та же шляпа что и с airMax, mimosa и т.д., где все хорошо но не у нас.

А реальный кейс из-за бюрократии будет затруднен.

Вы ж понимаете, если оно будет работать на аутдоре на вменяемых линках - прибегут сразу.

 

К тому же впаривать клиентам самосбор аутдор AX на китайских полуфабрикатах такое себе решение в продакшн.

[Alver 334]

4 часа назад, DVSGROUP сказал:

2) за широкі канали доведеться платити чималі гроші, питання часу коли піднімуть ціни

Стоимость полосы частот известна и она невелика. За все время лицензирования частот цены поднимались, но незначительно.  А если считать в долларовом эквиваленте начиная с 1998 года то цена за лицензию для вайфай даже уменьшилась .

[DVSGROUP 126]

2 минуты назад, Alver сказал:

Точки доступа Cambium   Outdoor  AP XV2-2T  будут сертифицированы точна также как ранее были сертифицированы Cambium Outdoor AP E500, E501S, E502S.

Сертификация на допуск к использованию не значит, что вам разрешат фонить в диапазоне 5 ГГц на сотни метров да еще и с каналом 40-80 МГц.

 

2 минуты назад, Alver сказал:

Стоимость полосы частот известна и она невелика. За все время лицензирования частот цены поднимались, но незначительно.  А если считать в долларовом эквиваленте начиная с 1998 года то цена за лицензию для вайфай даже уменьшилась .

Ага, знают но не покупают и не оформляют... а потом в сводки новостей попадают:

https://www.ucrf.gov.ua/pres-centr/news/ukrayinec-pobuduvav-na-vlasnomu-podviryi-40-metrovu-vishku-radiozvyazku-ta-zapustiv-pidpilnogo-provajdera-mobilnogo-internetu

[Alver 334]

4 часа назад, DVSGROUP сказал:

3) коли люди почнуть ставити собі поголовно АХ і викручувати потужність на максимум - кожен буде сам собі провайдер, бо ніяке спеціалізоване обладнання не потрібне

А каком специализированном оборудовании идет речь?  Есть люди, которые ставят вайфай для себя и своих соседей.  Часто их оборудование создает помехи лицензированным провайдерам, так было всегда,  но ничего, работаем. 

4 часа назад, DVSGROUP сказал:

необхідність розміщення дороговартісного обладнання, яке потребує безперебійного живлення

 

Никто с этим не спорит. Все точки доступа питаются через PoE  , в том числе от свича с PoE Out,  у которого по идее желательно должен быть  БПП и с батареей.

[Alver 334]

9 минут назад, DVSGROUP сказал:

Как бы и не удивительно что AX с AX работает, это ж не проприетарный протокол с имплантом TDMA.

Всегда стоял вопрос стабильной работы вайфай  в одном и том же стандарте ,  но сделанном  на разных чипсетах и от разных вендоров.

На АХ  данный вопрос решен для клиентского оборудования и простых SOHO   вайфай роутеров  для всех основных чипсетов.

Также для всех  AP Enterpise 802.11ax вопрос стабильности параметров канала связи решен. Но эти точки доступа от разных вендоров все же отличаются много чем - в частности нагрузочной способностью ( количеством concurent user )  , функционалом и др.

[DVSGROUP 126]

4 минуты назад, Alver сказал:

А каком специализированном оборудовании идет речь?

 

Я про то как оно будет работать в шумной среде на практике?

Ведь речь про этажки в т.ч.? вы ж предлагали использовать для FWA в этажках.

Я смотрю на картину в целом - в диапазоне 5 ГГц полно соседских роутеров, кто-то из них будет подключен к конкурентам.

 

BSS coloring тут не решит проблему, если эфир будет частично засран.

Основная проблема FWA конкретно в этом случае, что как в случае с LTE, где у вас свой диапазон, никто не запретит людям дома использовать те же роутеры AX.

Да и железки 802.11a/n/ac/wave2 могут нагадить в диапазоне.

 

Вы пока построите сеть, запрос по скорости вырастет быстрей, чем возможности стандартов.

В случае с PON - там даже сейчас запас и канал помехозащищен + условно гарантирован.

Мало будет возможностей GPON - переходите на XG-PON и в той же сети рядом со старыми ONU можете заливать 10 Гбит на ветку.

1 минуту назад, Alver сказал:

Всегда стоял вопрос стабильной работы вайфай  в одном и том же стандарте ,  но сделанном  на разных чипсетах и от разных вендоров.

На АХ  данный вопрос решен для клиентского оборудования и простых SOHO   вайфай роутеров  для всех основных чипсетов.

Также для всех  AP Enterpise 802.11ax вопрос стабильности параметров канала связи решен. Но эти точки доступа от разных вендоров все же отличаются много чем - в частности нагрузочной способностью ( количеством concurent user )  , функционалом и др.

Это при условии что вы на точках включите Only AX и будете посылать лесом обратную совместимость.

Для FWA это оправдано и реализуемо, а для Enterpise WiFi это сомнительно.

[Alver 334]

22 минуты назад, DVSGROUP сказал:

ут вопрос в том как вы эти частоты с этой шириной канала при такой энергетике линка будете использовать в Украине?

Разрешения схавают весь профит и будет та же шляпа что и с airMax, mimosa и т.д., где все хорошо но не у нас.

А реальный кейс из-за бюрократии будет затруднен.

Вы ж понимаете, если оно будет работать на аутдоре на вменяемых линках - прибегут сразу.

Оборудование Outdoor WiFi   AC  внесено в Реестр РЭС. Там все расписано, какие мощности, антенны и каналы можно использовать.  Также само будет и с Outdoor WiFi  AX.

Разрешения стоят недорого , профит есть, его можно и нужно считать, но это другая тема. Мы сейчас занимемся не бизнес кейсом, а техническим Proof of Concept. 

24 минуты назад, DVSGROUP сказал:

К тому же впаривать клиентам самосбор аутдор AX на китайских полуфабрикатах такое себе решение в продакшн.

      Самосборы вайфай, особенно на Микротик были популярны всегда. 

Відредаговано 2022-10-10 21:22:24 Alver

[DVSGROUP 126]

2 минуты назад, Alver сказал:

Мы сейчас занимемся не бизнес кейсом, а техническим Proof of Concept. 

 

Так никто не спорит, что работать не будет. Если даже сегодня 650+ Мбит для MIMO 2x2 с 80 МГц вполне реально на старых стандартах.

 

Меня больше напрягает влияние сторонних AP в том же диапазоне и реальный кейс с приличным числом CPE на одну AP.

[Alver 334]

24 минуты назад, DVSGROUP сказал:

Сертификация на допуск к использованию не значит, что вам разрешат фонить в диапазоне 5 ГГц на сотни метров да еще и с каналом 40-80 МГц.

Я же сказал выше что оборудование не просто сертифицировано, оно вносится  в Реестр РЭС НКРЗ, на основании которого и получается разрешение УДРЦ. Изучите вопрос,  и не задавайте вопросы не по делу.

[Alver 334]

12 минут назад, DVSGROUP сказал:

Я про то как оно будет работать в шумной среде на практике?

Ведь речь про этажки в т.ч.? вы ж предлагали использовать для FWA в этажках.

Я смотрю на картину в целом - в диапазоне 5 ГГц полно соседских роутеров, кто-то из них будет подключен к конкурентам.

До работы в условиях помех мы еще дойдем. там все гораздо лучше чем с вайфай предыдущих поколений.

Да есть два , даже три кейса.

1. Fixed Wireless Access  в многоквартирном доме - альтернатива подключению квартир по  витой паре и   оптике .

2. Fixed Wireless Access  в  частном секторе  - альтернатива PON     на опорах РЭС.

3. Outdoor Hotspot.

До этих решений  мы также дойдем, позже.

18 минут назад, DVSGROUP сказал:

Вы пока построите сеть, запрос по скорости вырастет быстрей, чем возможности стандартов.

В случае с PON - там даже сейчас запас и канал помехозащищен + условно гарантирован.

Мало будет возможностей GPON - переходите на XG-PON и в той же сети рядом со старыми ONU можете заливать 10 Гбит на ветку.

Вопрос бизнес кейсов  и конкуренции с альтернативными решениями  будем рассматривать.  Решения уже сейчас работают в пилотных проектах, набирается  статистика  применения. До этого дойдем, не все сразу. 

[Alver 334]

8 часов назад, DVSGROUP сказал:

Это при условии что вы на точках включите Only AX и будете посылать лесом обратную совместимость.

Для FWA это оправдано и реализуемо, а для Enterpise WiFi это сомнительно.

Точка доступа      Сambium XV2-2 802.11ax - это конкретный Enterprise.   На ней все работает. Я не просто так начал с тестов работы XV2-2 со старым 802.11n     оборудованием. Как мы видим, здесь все нормально, хотя есть ньюансы. Работа  XV2-2 802.11ax с миксом CPE 802.11n/ac/ax  вполне удовлетворительна ( рассмотрим позже) , а с чистым 802.11  ax ( будем смотреть также позже)  -  афигительна.

       На данный момент в качестве Outdoor  точек доступа для сетей Fixed Wireless  Access на базе Wi-Fi 6   подходит  Cambium  XV2-2T0 и  XV2-2T1.  Это решение Outdoor AP Enterprise, есть определенные требования по производительности и функционалу к  подобным точкам доступа как к AP Enterprise .     Есть также дополнительные требования к функционалу  AP, ориентированные именно на применение  в сетях FWA и Outdoor Hotspot.  Мы эти требования пока не обсуждаем ( еще дойдем до этого).  Пока скажем, что Сambium AP Entrerprise  для решения этих задач подходит.  Это было не с самого начала выхода WiFi 6 Cambium на рынок, но на сегодня  это решение доработано по нужным направлениям.

   Кроме Cambium  XV2-2 802.11ax для решения задач FWA и Outdoor Hotspot тестировались также другие Enteprise AP,  а также  в качестве точек доступа    пробовались самосборы  на базе SOHO  802.11ax платформы Atheros на    родных прошивках  и  OpenWRT. Там не все в порядке, но это отдельный вопрос. 

Відредаговано 2022-10-11 05:28:50 Alver

[Alver 334]

8 часов назад, DVSGROUP сказал:

Меня больше напрягает влияние сторонних AP в том же диапазоне и реальный кейс с приличным числом CPE на одну AP.

Конечный этап в нашем деле- получение результатов практической эксплуатация  Outdoor точки доступа  802.11ax в реальных  условиях с помехами  с миксом  CPE 802.11ax/ac/n в количестве 50-100 шт и тарифами 50/100Mbps/1Gbps.

 Для того чтобы получить этот результат, нужно много что сделать. Это  нетривиальная задача, и ее решением мы ( моя фирма  и наши  партнеры ) сейчас и занимаемся.

То что этот конечный результат будет положителен -   сомнений нет. Таков исторический ход развития технологий доступа.  Эту тему  мы уже проходили в период 2007 -2012 годах  работая  с технологическим похожим на WiFi 6   решением  Fixed WiMAX 802.16d (технологически  это Fixed 4G) .   Наша фирма производила оборудование   MAXBridge для таких сетей для частот 5 и 3.5 ГГц , которое широко эксплуатировалось  в то время в Украине и экспортировалось  в 7 стран мира. 

Так что темой мы владеем .  Кому интересно и кто хочет обойти конкурентов первым начав применение  новых технологий доступа -  присоединяйтесь к теме.

Відредаговано 2022-10-11 05:44:38 Alver

[tkapluk 871]

11 часов назад, Alver сказал:

Канал по  кабелю здесь не играет никакой роли.

Играет. Хрен ты получиш сотку на клиенте подключенному к  ePMP 1000 по воздуху.