Prueba de rendimiento del ePMP3000 MU-MIMO de Cambium Networks

Hoy llevamos a la mesa equipos de Cambium Networks, que recientemente se han hecho famosos en el mercado debido a la tecnología Elevate, a saber, una estación base ePMP3000. Recibimos para probar un modelo en la versión de "pastoreo completo", a saber, una base que soporta la tecnología 4x4 Multi User MIMO (MUMIMO). El objetivo de nuestra prueba es ver si la tecnología MUMIMO, que Cambium ha estado promocionando durante varios años, realmente le permite exprimir más de la tecnología AC WAVE 2 de lo que sus competidores han logrado hacer con las soluciones AC WAVE 1.

ePMP3000 es un punto de acceso hecho con tecnología de onda 2 de CA 802.11, que puede manejar terminales de cliente de onda 2 de 802.11ac y 802.11n simultáneamente. Esto permite una actualización suave y gradual de la red desde la tecnología N (Cambium, UBNT, Mikrotik) a la tecnología de onda 2 de CA con soporte para MUMIMO. Nuestras pruebas coincidieron felizmente con la aparición de la primera unidad de bajo presupuesto de la onda 2 de AC en la oferta de Cambium, a saber Force300-13L, que por supuesto utilizaremos para nuestras pruebas.

Parece que no hay discusión sobre gustos, pero visualmente pensamos que la competencia va un poco mejor... Pero la verdad es que no es un concurso de belleza, sino un concurso de durabilidad y rendimiento. El equipo está sólidamente embalado y da una impresión muy positiva.La garantía de tres años del fabricante confirma nuestra creencia de que es una buena inversión. Nuestra especial atención se centra en la antena sectorial, que pesa más de 7 kg con sus soportes de montaje! Cada caja contiene una fuente de alimentación, cable de alimentación y soportes de montaje.

Simulamos el tráfico de descarga de TCP usando iperf 3.1.3 usando 3 ordenadores independientes (3 portátiles con Windows 10). Instalamos el hardware en una habitación bastante estrecha, lo que resultó ser un gran desafío para MUMIMO. Así como la tecnología MIMO puede aprovechar los reflejos de la señal, los reflejos de MUMIMO son un gran desafío.
La terminal cliente tiene problemas para informar de la posición de su estación base porque las señales reflejadas vienen de muchos lados y el mecanismo está perturbado: sonido.

Después de una larga prueba, conseguimos encontrar tales posiciones para las terminaciones de los clientes que el modo MUMIMO se habilitara. De acuerdo con las garantías del fabricante, no hay ningún problema con sonido en las instalaciones exteriores, ya que no hay reflexiones múltiples de 4 antenas transmisoras de la estación base. En la lista de aparatos clientes conectados a la estación base se puede ver qué aparatos pueden utilizar la tecnología MUMIMO. Este consejo tiene un valor > 0 en la columna Grupo de SMs.

Realizamos nuestras pruebas para los canales 20MHz y 40MHz. Dejamos de lado la prueba de los 80MHz, porque no creemos que sea lógico utilizar este tamaño de canal para aplicaciones punto-multipunto en la mayoría de los lugares (aunque por supuesto encontraremos excepciones). Ponemos el hardware en TDD 75:25 con sincronización GPS. La división 75:25 significa que 75% del tiempo de la estación base está reservado para la transmisión en la dirección "al cliente" - es decir, la descarga de datos del cliente, y 25% del tiempo de la base está reservado para la transmisión "desde el cliente" - es decir, el envío de datos del cliente (upload).

Realizamos la prueba como se describe a continuación:

• Transmisión sólo de PC3 a PC1 (60 segundos, una sesión TCP) = ~125Mbps (iperf: 122Mbps)
• Transmisión sólo de PC3 a PC2 (60 segundos, una sesión TCP) = ~125Mbps (iperf: 122Mbps)
• Transmisión sólo de PC3 a PC1 y a PC2 (120 segundos, una sesión a cada PC = ~252Mbps (iperf: 2x123Mbps)

Al igual que para 20MHz, hicimos una prueba para 40MHz:

• Transmisión sólo de PC3 a PC1 (60 segundos, una sesión TCP) = ~250Mbps (iperf: 246Mbps)
• Transmisión sólo de PC3 a PC2 (60 segundos, una sesión TCP) = ~250Mbps (iperf: 246Mbps)
• Transmisión sólo de PC3 a PC1 y a PC2 (120 segundos, una sesión a cada PC = ~400Mbps (iperf: 2x196Mbps)

¡Resulta que la tecnología MUMIMO promovida por Cambium realmente funciona! ¡Tengo que admitir que es un espectáculo inusual ver cómo unirse a otro cliente para emitir en lugar de hacer que la base se duplique! Nuestras pruebas demostraron un 100% de ganancia de ancho de banda (¡duplicación completa!) para el canal de 20MHz. Para el canal de 40MHz fue sólo un aumento del sesenta por ciento. Pedimos al representante local de Cambium un comentario sobre este tema y descubrimos que se llevará a cabo una mayor optimización del código de la estación base en la dirección de aumentar gradualmente el beneficio de MUMIMO para los canales por encima de 20MHz. Es importante entender que MUMIMO no es doble velocidad para el cliente sino doble capacidad de base, y esto se traduce en el tamaño de los paquetes ofrecidos a los clientes. El aumento de la capacidad con la MUMIMO tiene ventajas adicionales que no pueden ser ignoradas. En primer lugar, la ganancia de capacidad se produce sin aumentar el canal, y en segundo lugar, no requiere aumentar la calidad de la señal como es el caso de los sistemas con modulaciones más altas . Esto significa que si hoy llegamos a 100-150Mbps desde la base, entonces usando MUMIMO terminales de apoyo conseguiremos 200-300Mbps sin cambiar el canal. No nos centramos en probar la dirección del cliente, pero con nuestra configuración de prueba TDD=75:25, obtuvimos ~35Mbps para el canal de 20MHz y ~75Mbps para el canal de 40MHz. La eficiencia espectral de un solo sector que trabaja en un canal de 20MHz, con terminales de onda 2 de CA, está por lo tanto en MUMIMO: (250+35)Mbps / 20MHz = 14.25 bit/s/Hz, que al usar la sincronización GPS y al usar la misma frecuencia en direcciones opuestas de una estación base de cuatro sectores nos da el resultado 28.5 bit/s/Hz!