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Ubiquiti LTU | parte 2 | pruebas de campo profesionales

Unas palabras de presentación

La nueva solución de Ubiquiti Networks está ganando cada vez más reconocimiento entre los seguidores de las redes inalámbricas, y la tecnología LTU es cada vez más popular. En publicaciones anteriores ya tuvimos la oportunidad de familiarizarnos con toda la gama de productos de LTU y realizamos pruebas preliminares de esta solución (de escritorio). Esta vez le presentaremos los resultados de las pruebas profesionales realizadas sobre el terreno. Sobre esta base, sacaremos conclusiones sobre la eficiencia (rendimiento de los paquetes) de los dispositivos de Ubiquiti Inc. basados en el protocolo LTU. Todos los resultados obtenidos estarán disponibles en la parte posterior de este artículo. Le invitamos a leerlo.

La eficiencia de los paquetes por encima de todo.

Sólo como recordatorio. La idea principal del desarrollo del protocolo LTU (tecnología LTU) era aumentar la eficiencia de la red para las conexiones PTMP. Los dispositivos deben funcionar perfectamente en entornos difíciles, donde el ruido es muy elevado. Ubiquiti Inc. ha desarrollado un nuevo protocolo LTU para conectar un gran número de clientes, manteniendo un alto rendimiento de la red inalámbrica. Todo esto es posible gracias a varios factores:
  • 21,2 bps por Hz (eficiencia espectral)
  • más de 2 millones de paquetes por segundo
  • Modulación 4096QAM

Ubiquiti LTU - prueba de larga distancia

Sí. ¡Basta de teoría! Pasemos a las prestaciones que ofrece la tecnología LTU. Hemos realizado pruebas para distancias superiores a 4,5 km (LTU Pro) e inferiores a 2 km (LTU Lite)
Supuestos de la prueba de resistencia para LTU:
  1. CPE end in range (cliente cpe) LoS a más de 4,5km con modulación mínima 64QAM
  2. Rendimientomínimo del CPE con una anchura de canal de 20MHz en 64QAM Descarga de 32Mbps/Carga de 7Mbps
  3. Capacidaddel sector a 20MHz de ancho de canal mínimo 120Mbps/24Mbps
  4. Medición del rendimiento del CPE y del "sector" según las normas EtherSAM (tráfico asimétrico) para el tráfico con características IMIX (Internet MIX según IETF RFC 6985 "IMIX Genome: Specification of Variable Packet Sizes for Additional Testing") según los parámetros presentados en la tabla siguiente.
  5. Ladistribución de los canales en sectores (4x90 grados) sin espaciamiento en las frecuencias. Es decir, los sectores A y C centran la frecuencia en 5700MHz, y los sectores B y D en 5680MHz.
  6. Pruebas realizadas en la capa L3
  7. Pérdida de paquetes al nivel del 0,03%.
  8. Tiempo máximo del paquete 50ms
  9. Fluctuación máxima de los paquetes 40ms
  10. Disminución instantánea máxima de la velocidad preestablecida (mínima) al 95%.
  11. Duración de la prueba EtherSAM 2 horas

Hardware utilizado para las pruebas

elementos rl hg3 Kliknij aby powiększyć!
  • Medidor VeeEx VePAL TX300S con la versión de software 3.5.13 para la plataforma y 3.5.7 para el módulo
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La estructura de los paquetes utilizados en la prueba

No.

Longitud del paquete [B].

Número de paquetes (ratio)

Número de paquetes para el tráfico (D/U) 32Mbps/7Mbps

Número de paquetes para el tráfico (D/U) 120Mbps/24Mbps

1

68

7

D: 11507 ppsU
: 2517 pps

D: 43151 ppsU
: 8630 pps

2

595

4

3

1518

1

Total un conjunto de paquetes

2181 bytes

12 paquetes

(D - download, descarga al CPE; U-upload, carga desde el CPE)
trama de paquetes Kliknij aby powiększyć!

Resultados de la prueba de 2 km

Ahora que conocemos los detalles de nuestras pruebas, pasemos a los resultados obtenidos. En primer lugar, analizaremos los resultados obtenidos durante la prueba de 2 horas con el medidor EtherSAM.

Resultados de la prueba para un CPE(LTU Pro) a una distancia de unos 2 km y una frecuencia de 6100MHz. La altura del CPE es de unos 5 m sobre el nivel del mar, LoS.
4xIMIX Kliknij aby powiększyć!
Realizamos más pruebas con el medidor VeEx VePal TX300S con un rendimiento establecido de descarga de 130Mbps, subida de 28Mbps con las características IMIX* descritas en la tabla anterior.
"Resultados locales" -> carga desde el CPE "
Resultados remotos" -> descarga en CPE.
Características del tráfico de red utilizadas para medir el rendimiento de los dispositivos de red descritos en el RFC6985 como Internet Mix (IMIX) u otras características especificadas en la documentación del fabricante.


vsam_test1 Kliknij aby powiększyć!
vsam_test2 Kliknij aby powiększyć!
vsam_test3 Kliknij aby powiększyć!

Resultados de la prueba de 5 km

Después de probar con éxito a distancias inferiores a 2 km, decidimos aumentar la distancia a casi 5 km y cambiamos el dispositivo cliente CPE por el Ubiquiti LTU-Pro. Y además... Realizamos pruebas a mayores distancias utilizando diferentes anchos de canal (20/30/40/50MHz) y diferentes versiones de software: 2.1-BETA4 y 2.1-BETA5.

Distancia y zona de Fresnel

Zona de Fresnel Kliknij aby powiększyć!

Resultados de la prueba de rendimiento de la LTU de Ubiquiti Networks

Como he mencionado antes, realizamos las pruebas con diferentes versiones de software, diferentes anchos de canal y con un parámetro variable de"aumento del rendimiento". A continuación, los resultados de las velocidades de descarga y subida obtenidas.

Distancia
 4.88km

20MHz

30MHz

40MHz

50MHz

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

Duplex
 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


A partir de estos resultados, las conclusiones son prácticamente evidentes. Los resultados para 50 MHz son sorprendentemente bajos, comparados con los de 40 MHz. Esto se debe a las modulaciones más bajas que los dispositivos han negociado para este ancho de canal, por lo que no se recomienda establecer grandes anchos de canal para los enlaces distantes, a menos que, por supuesto, el dispositivo funcione como un enlace de radio.
Lo más óptimo es utilizar 30MHz y recomendamos encarecidamente utilizar este ancho de canal. En definitiva, es un compromiso entre el alcance efectivo y la capacidad total de un determinado sector (transmisor).
A continuación presentamos los resultados obtenidos. Vamos a centrarnos sólo en las pruebas en los anchos de canal de 30 y 50MHz, porque son las que más nos interesan.

Ubiquiti LTU - Resultados 30MHz 2.1-BETA4

.

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Ubiquiti LTU - Resultados 30MHz 2.1-BETA5

Ubiquiti LTU - Resultados 30MHz 2.1-BETA5 Kliknij aby powiększyć!

Resultados de Ubiquiti LTU - 50MHz 2.1-BETA4

Resultados de Ubiquiti LTU - 50MHz 2.1-BETA4 Kliknij aby powiększyć!

Resultados de Ubiquiti LTU - 50MHz 2.1-BETA5

Resultados de Ubiquiti LTU - 50MHz 2.1-BETA5 Kliknij aby powiększyć!

Versión 2.1.0-BETA5

Como se puede ver en los gráficos anteriores, la versión de software 2.1.-BETA5 no aporta cambios revolucionarios ni en los parámetros ni en el rendimiento. Por otro lado, contiene mejoras significativas en la estabilidad de las conexiones y cambia por completo el aspecto de la interfaz gráfica, haciendo que ésta funcione de forma mucho más rápida y fluida. A continuación presentamos algunas capturas de pantalla de la nueva GUI de Ubiquiti LTU.
Guía de la UTS

Conclusiones

1. el software hasta la versión 2.0.6 (inclusive) y las versiones BETA hasta la 2.1-BETA3 (inclusive) tenían problemas de estabilidad, rendimiento e interferenciasmuy elevados.

2. La activación de la función"Performance Boost" permite aumentar el rendimiento (valores máximos de saturación de la banda), a costa del número de CPE que puede soportar la estación base.

3. Hasta las versiones de software 2.0.7 y 2.1-BETA4 (inclusive) la función de frecuencia dividida no provocaba ningún aumento del rendimiento

4. Cualquier CPE de cliente que no se utilice durante un período de tiempo prolongado (a veces después de sólo 2 minutos) entra en reposo. En el caso de la descarga/carga en el software hasta 2.0.7 y 2.1-BETA4 (inclusive), con todo el ancho de banda disponible, esto provocó un efecto de escalera y, por supuesto, también supuso un aumento de la modulación. Este efecto hizo que el CPE inactivo perdiera paquetes al principio (debido al buffering y a la corrección de errores, esto no es visible sin medidores avanzados). El software 2.1-BETA5 mejora significativamente este efecto desfavorable y entonces el problema deja de ser molesto. Las pruebas con el CPE "despierto" no mostraron ninguna pérdida de paquetes.
Pasos de LTU
Paquete LTU perdido
5. todos los dispositivos Ubiquiti LTU, tras superar la frecuencia de funcionamiento de 6000MHz, experimentan un deterioro gradual de los parámetros inalámbricos. La diferencia entre el rendimiento de los dispositivos que operan a 5500MHz y 6200MHz puede alcanzar hasta 10dBm! Además, todos los CPEs, en el segundo canal de recepción, están notando una diferencia creciente en comparación con el primer canal de recepción. A medida que aumenta la frecuencia, los parámetros de la recepción de la estación base se deterioran, lo que puede verse en las pantallas siguientes (distancia de 4,88 km). Lo hemos probado con varias combinaciones de antenas, incluyendo la Ubiquiti AM-5AC22-45 y la Ubiquiti AP-5AC-90-HD.
Señales de LTU
6. la anchura de 50MHz a 4,88km es demasiado amplia para obtener las mismas modulaciones que en canales más estrechos.

Resumen

Como resumen rápido. Cuando se utilizan soluciones Ubiquiti LTU hay que prestar especial atención al hecho de que la antena GPS es sensible a las interferencias de las estructuras metálicas. Para comunicarse correctamente con un gran número de satélites, necesita una buena colocación, de lo contrario tendremos problemas con la sincronización del gps. También hay que tener en cuenta que un CPE no utilizado "entra en reposo", lo que limita el rango de intercambio de paquetes para mantener la conexión. La activación repentina de la transmisión hace que el dispositivo necesite "tiempo" para negociar un ancho de banda adecuado para sí mismo en el sector. Esto da lugar a las mencionadas "escaleras" al principio de los gráficos de velocidad.
Una cosa es cierta.La serie LTU de Ubiquiti sedistingue por un rendimiento depaquetes muy elevado. Y la hoja de ruta de las nuevas funcionalidades nos hace ser optimistas en cuanto a que pronto habrá más cambios (en futuras versiones del software), que aumentarán el rendimiento y el funcionamiento en las instalaciones de nLoS. Si a esto le añadimos una fuerte encriptación de la transmisión inalámbrica y el modo "Performance Boost", obtenemos una solución muy eficiente que funcionará en todas las condiciones. Y, sobre todo, los dispositivos de red LTU de Ubiquiti Networks proporcionan a los clientes un servicio estable de primera línea.

Los autores:
Wojciech Repinski
Leszek Błaszczyk




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