INHALTSVERZEICHNIS

Ubiquiti LTU | Teil 2 | Professionelle Feldtests Ein Wort der Einführung
Ein Wort der Einführung
Paketeffizienz über alles!
Ubiquiti LTU - Langstreckentest
2km-Testergebnisse
5km Testergebnisse
Ubiquiti LTU - Ergebnisse 30MHz 2.1-BETA4
Ubiquiti LTU - Ergebnisse 30MHz 2.1-BETA5
Ubiquiti LTU - 50MHz 2.1-BETA4 Ergebnisse
Ubiquiti LTU - 50MHz 2.1-BETA5 Ergebnisse
Version 2.1.0-BETA5
Schlussfolgerungen
Zusammenfassung

Ubiquiti LTU | Teil 2 | professionelle Feldtests

Ein Wort der Einführung

Die neue Lösung von Ubiquiti Networks findet immer mehr Anerkennung unter den Anhängern drahtloser Netzwerke, und die LTU-Technologie wird immer beliebter. In früheren Veröffentlichungen konnten wir uns bereits mit der gesamten LTU Produktpalette vertraut machen und erste Tests dieser Lösung (Desktop) durchführen. Diesmal präsentieren wir Ihnen die Ergebnisse von professionellen Tests, die im Feld durchgeführt wurden. Auf dieser Basis werden wir Rückschlüsse ziehen, wie effizient (Paketleistung) die Geräte von Ubiquiti Inc. auf Basis des LTU-Protokolls sind. Alle erzielten Ergebnisse finden Sie im weiteren Teil dieses Artikels. Wir laden Sie ein, ihn zu lesen.

Paketeffizienz über alles!

Nur zur Erinnerung. Die Hauptidee bei der Entwicklung des LTU-Protokolls (LTU-Technologie) war es, die Netzwerkeffizienz für PTMP-Verbindungen zu erhöhen! Die Geräte sollen in rauen Umgebungen, in denen die Geräuschentwicklung sehr hoch ist, einwandfrei funktionieren. Ubiquiti Inc. hat ein neues LTU-Protokoll entwickelt, um eine sehr große Anzahl von Clients zu verbinden und dabei eine sehr hohe Leistung des drahtlosen Netzwerks zu erhalten. All dies ist dank mehrerer Faktoren möglich:

21,2bps pro Hz (spektrale Effizienz)
über 2 Millionen Pakete pro Sekunde
4096QAM-Modulation

Ubiquiti LTU - Langstreckentest

Richtig. Genug der Theorie! Kommen wir nun zur Leistung, die die LTU Technologie bietet. Wir haben Tests für Distanzen über 4,5 km (LTU Pro) und unter 2 km (LTU Lite) durchgeführt
Stresstest-Annahmen für LTU:

CPE end in range (client cpe) LoS über 4,5km mit mindestens 64QAM-Modulation
Minimale CPE-Leistung mit 20MHz Kanalbreite bei 64QAM Dowload 32Mbps/Upload 7Mbps
Sektorkapazität bei 20MHz Kanalbreite mindestens 120Mbps/24Mbps
Messung der CPE- und "Sektor"-Leistung nach EtherSAM-Standards (asymmetrischer Verkehr) für Verkehr mit IMIX-Charakteristiken (Internet MIX gemäß IETF RFC 6985 "IMIX Genome: Specification of Variable Packet Sizes for Additional Testing") gemäß den in der folgenden Tabelle aufgeführten Parametern.
DieVerteilung der Kanäle auf Sektoren (4x90 Grad) ohne Abstand in den Frequenzen. Das heißt, die Sektoren A und C haben eine Mittenfrequenz von 5700MHz und die Sektoren B und D eine Mittenfrequenz von 5680MHz.
In der L3-Schichtdurchgeführte Tests
Paketverlust auf dem Niveau von 0,03%.
Maximale Paketzeit 50ms
Maximaler Paket-Jitter 40ms
Maximale sofortige Absenkung der voreingestellten (minimalen) Drehzahl auf 95 %.
EtherSAM-Testdauer 2 Stunden

Zum Testen verwendete Hardware

Ubiquiti LTU Rakete
Ubiquiti LTU Pro (für Tests > 4,5km)
Ubiquiti LTU Lite (für Tests < 2km)
RF Elements HG3-TP-A90Antenne

VeeEx VePAL TX300S Messgerät mit Softwareversion 3.5.13 für Plattform und 3.5.7 für Modul

Die Struktur der im Test verwendeten Pakete

Nein.	Bündellänge [B].	Anzahl der Pakete (Verhältnis)	Anzahl der Pakete für Verkehr (D/U) 32Mbps/7Mbps	Anzahl der Pakete für Verkehr (D/U) 120Mbps/24Mbps
1	68	7	D: 11507 ppsU : 2517 pps	D: 43151 ppsU : 8630 pps
2	595	4
3	1518	1
Insgesamt ein Satz von Paketen	2181 Bytes	12 Pakete

(D - Download, Herunterladen zum CPE; U - Upload, Hochladen vom CPE)

2km-Testergebnisse

Da wir nun die Besonderheiten unserer Tests kennen, lassen Sie uns zu den erzielten Ergebnissen übergehen. Zunächst werden wir uns die Ergebnisse, die wir während des 2-Stunden-Tests mit dem EtherSAM-Messgerät erhalten haben, genauer ansehen.

Testergebnisse für ein CPE(LTU Pro) in einer Entfernung von ca. 2km und einer Frequenz von 6100MHz. Die Höhe des CPE beträgt etwa 5 m über dem Meeresspiegel, LoS.

Wir haben weitere Tests mit dem VeEx VePal TX300S Messgerät bei einem eingestellten Durchsatz von Download 130Mbps, Upload 28Mbps mit den in der obigen Tabelle beschriebenen IMIX* Eigenschaften durchgeführt.
"Lokale Ergebnisse" -> Hochladen vom CPE "
Remote Results" -> Herunterladen auf CPE.
Netzwerkverkehrseigenschaften, die zur Messung der Leistung von Netzwerkgeräten verwendet werden, die in RFC6985 als Internet-Mix (IMIX) beschrieben sind, oder andere Eigenschaften, die in der Dokumentation des Herstellers angegeben sind.

5km Testergebnisse

Nach erfolgreichen Tests bei Entfernungen unter 2 km beschlossen wir, die Entfernung auf fast 5 km zu erhöhen und wechselten das CPE-Client-Gerät zum Ubiquiti LTU-Pro. Und noch mehr! Wir haben Tests bei größeren Entfernungen mit unterschiedlichen Kanalbreiten (20/30/40/50MHz) und verschiedenen Softwareversionen durchgeführt: 2.1-BETA4 und 2.1-BETA5.

Abstand und Fresnel-Zone

Ubiquiti Networks LTU-Durchsatztestergebnisse

Wie bereits erwähnt, haben wir die Tests für verschiedene Softwareversionen, verschiedene Kanalbreiten und mit einem variablen"Performance Boost"-Parameter durchgeführt. Unten sehen Sie die Ergebnisse der erzielten Download- und Upload-Geschwindigkeiten.

Entfernung 4.88km	20MHz				30MHz				40MHz				50MHz
Entfernung 4.88km	2.1-BETA4		2.1-BETA5		2.1-BETA4		2.1-BETA5		2.1-BETA4		2.1-BETA5		2.1-BETA4		2.1-BETA5
Performance Boost	OFF	ON	OFF	ON	OFF	ON	OFF	ON	OFF	ON	OFF	ON	OFF	ON	OFF	ON
Download [Mbps]	134.7	137.8	137.2	137.9	183.0	204.8	183.5	205.4	187.1	268.5	181.8	270.2	211.3	246.8	188.3	248.5
Upload [Mbps]	25.2	26.3	26.4	25.7	42.0	41.8	42.0	40.9	55.7	54.7	55.8	54.6	48.1	47.3	47.6	46.5
Bi-direktional Download Upload [Mbps]	133.9 25.2	135.2 24.4	136.5 24.3	135.3 23.7	183.8 40.8	203.1 38.4	180.5 40.8	204.2 40.3	186.6 52.8	267.7 52.7	179.4 53.8	264.9 52.8	209.1 47.2	228.7 41.3	198.8 46.2	272.9 45.1

Aufgrund der obigen Ergebnisse sind die Schlussfolgerungen praktisch selbstverständlich. Die Ergebnisse für 50 MHz sind im Vergleich zu denen für 40 MHz erstaunlich niedrig! Dies liegt an den niedrigeren Modulationen, die die Geräte für diese Kanalbreite ausgehandelt haben. Es wird daher nicht empfohlen, große Kanalbreiten für entfernte Verbindungen einzustellen, es sei denn, das Gerät arbeitet als Funkstrecke.
Am optimalsten ist die Verwendung von 30MHz und wir empfehlen dringend, diese Kanalbreite zu verwenden. Es ist definitiv ein Kompromiss zwischen der effektiven Reichweite und der Gesamtkapazität eines bestimmten Sektors (Senders).
Im Folgenden stellen wir die erzielten Ergebnisse vor. Konzentrieren wir uns nur auf die Tests in den Kanalbreiten 30 und 50MHz, da uns diese am meisten interessieren.

Ubiquiti LTU - Ergebnisse 30MHz 2.1-BETA4

Ubiquiti LTU - Ergebnisse 30MHz 2.1-BETA5

Ubiquiti LTU - 50MHz 2.1-BETA4 Ergebnisse

Ubiquiti LTU - 50MHz 2.1-BETA5 Ergebnisse

Version 2.1.0-BETA5

Wie in den obigen Grafiken zu sehen ist, bringt die Softwareversion 2.1.-BETA5 weder bei den Parametern noch beim Durchsatz bahnbrechende Änderungen. Andererseits enthält es deutliche Verbesserungen in der Stabilität der Verbindungen und ändert das Aussehen der grafischen Oberfläche komplett, wodurch die GUI viel schneller und flüssiger läuft. Im Folgenden zeigen wir einige Screenshots der neuen Ubiquiti LTU GUI.

Schlussfolgerungen

1. Software bis einschließlich Version 2.0.6 und BETA-Versionen bis einschließlich 2.1-BETA3 hatten sehr hohe Stabilitäts-, Performance- und Interferenzprobleme.

2. Das Aktivieren der Funktion"Leistungssteigerung" führt zu einem erhöhten Durchsatz (maximale Bandsättigungswerte), auf Kosten der Anzahl der CPEs, die die Basisstation unterstützen kann.

3. bis zu den Software-Versionen 2.0.7 und 2.1-BETA4 (einschließlich) bewirkte die Split-Frequency-Funktion keine Erhöhung des Durchsatzes

4. Jeder Client-CPE, der über einen längeren Zeitraum (manchmal schon nach 2 Minuten) nicht benutzt wird, geht in den Ruhezustand. Beim Download/Upload auf Software bis einschließlich 2.0.7 und 2.1-BETA4, bei voller verfügbarer Bandbreite, führte dies zu einem Treppeneffekt und natürlich auch zu einer Erhöhung der Modulation. Dieser Effekt führte dazu, dass der ruhende CPE gleich zu Beginn Pakete verlor (aufgrund von Pufferung und Fehlerkorrektur ist dies ohne erweiterte Messgeräte nicht sichtbar). Mit der Software 2.1-BETA5 wird dieser ungünstige Effekt deutlich verbessert und das Problem ist dann nicht mehr lästig. Tests mit dem CPE "awake" zeigten keinen Paketverlust.

5. Bei allen Ubiquiti LTU Geräten kommt es nach Überschreiten der Betriebsfrequenz von 6000MHz zu einer allmählichen Verschlechterung der Funkparameter. Der Unterschied zwischen der Leistung von Geräten, die bei 5500MHz und 6200MHz arbeiten, kann bis zu 10dBm erreichen! Zusätzlich bemerken alle CPEs auf dem zweiten Empfangskanal einen zunehmenden Unterschied im Vergleich zum ersten Empfangskanal. Mit zunehmender Frequenz verschlechtern sich die Parameter des Empfangs der Basisstation, was auf den folgenden Bildern zu sehen ist (Entfernung von 4,88 km). Wir haben es mit verschiedenen Kombinationen von Antennen getestet, darunter Ubiquiti AM-5AC22-45 und Ubiquiti AP-5AC-90-HD.

6. Die 50MHz-Breite bei 4,88km ist zu breit, um die gleichen Modulationen wie bei schmaleren Kanälen zu erhalten.

Zusammenfassung

Als kurze Wiederholung. Bei Verwendung von Lösungen Ubiquiti LTU müssen Sie besonders darauf achten, dass die GPS-Antenne empfindlich gegenüber Störungen durch Metallstrukturen ist. Um mit einer großen Anzahl von Satelliten richtig zu kommunizieren, braucht es eine gute Platzierung, sonst gibt es Probleme mit der GPS-Synchronisation. Zu beachten ist auch, dass ein unbenutzter CPE "schlafen geht", was die Reichweite des Paketaustausches zur Aufrechterhaltung der Verbindung einschränkt. Eine plötzliche Aktivierung der Übertragung bewirkt, dass das Gerät "Zeit" benötigt, um für sich eine angemessene Bandbreite auf dem Sektor auszuhandeln. Dies führt zu den oben erwähnten "Treppen" ganz am Anfang der Geschwindigkeitsgraphen.
Eine Sache ist sicher.Die Ubiquiti LTU Serie zeichnet sich durch einen sehr hohen Paketdurchsatz aus! Und die RoadMap der neuen Funktionalitäten macht uns optimistisch, dass es bald weitere Änderungen (in zukünftigen Versionen der Software) geben wird, die den Durchsatz und den Betrieb in nLoS-Installationen erhöhen werden. Zusammen mit der starken Verschlüsselung der drahtlosen Übertragung und dem "Performance Boost"-Modus erhalten wir eine sehr effiziente Lösung, die unter allen Bedingungen funktioniert. Und vor allem bieten die LTU-Netzwerkgeräte von Ubiquiti Networks den Kunden einen stabilen Service aus dem obersten Regal.

Autoren:
Wojciech Repinski
Leszek Błaszczyk

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