Ubiquiti LTU | parte 2 | test professionali sul campo

Ubiquiti LTU | parte 2 | test professionali sul campo

Una parola di introduzione

La nuova soluzione di Ubiquiti Inc. sta guadagnando sempre più riconoscimento tra i seguaci della rete wireless, e la tecnologia LTU diventa sempre più popolare. Nelle pubblicazioni precedenti abbiamo già avuto modo di familiarizzare con l'intera gamma di prodotti LTU e di effettuare prove preliminari di questa soluzione (desktop). Questa volta vi presenteremo i risultati dei test professionali eseguiti sul campo. Su questa base, trarremo conclusioni su quanto siano efficienti (prestazioni dei pacchetti) i dispositivi di Ubiquiti Inc. basati sul protocollo LTU. Tutti i risultati ottenuti saranno disponibili nella parte successiva di questo articolo. Vi invitiamo a leggerlo.

L'efficienza dei pacchetti sopra ogni cosa!

Solo come promemoria. L'idea principale dello sviluppo del protocollo LTU (tecnologia LTU) era di aumentare l'efficienza della rete per le connessioni PTMP! I dispositivi devono funzionare perfettamente in ambienti difficili, dove il rumore è molto alto. Ubiquiti Inc. ha sviluppato un nuovo protocollo LTU per connettere un numero molto grande di client, mantenendo una performance di rete wireless molto alta. Tutto questo è possibile grazie a diversi fattori:
  • 21,2bps per Hz (efficienza spettrale)
  • oltre 2 milioni di pacchetti al secondo
  • modulazione 4096QAM

Ubiquiti LTU - test a lunga distanza

Giusto. Basta con la teoria! Passiamo alle prestazioni offerte dalla tecnologia LTU. Abbiamo eseguito test per distanze superiori a 4,5 km (LTU Pro) e inferiori a 2 km (LTU Lite)
Ipotesi di stress test per la LTU:
  1. CPE end in range (client cpe) LoS su 4.5km con modulazione minima 64QAM
  2. Prestazioniminime CPE con larghezza di canale 20MHz a 64QAM Dowload 32Mbps/Upload 7Mbps
  3. Capacità delsettore a 20MHz larghezza di canale minimo 120Mbps/24Mbps
  4. Misurazione delle prestazioni del CPE e del "settore" secondo gli standard EtherSAM (traffico asimmetrico) per il traffico con caratteristiche IMIX (Internet MIX secondo IETF RFC 6985 "IMIX Genome: Specification of Variable Packet Sizes for Additional Testing") secondo i parametri presentati nella tabella seguente.
  5. Ladistribuzione dei canali su settori (4x90 gradi) senza spaziatura nelle frequenze. Cioè, i settori A e C centrano la frequenza 5700MHz, e i settori B e D la frequenza 5680MHz.
  6. Test eseguiti nel livello L3
  7. Perdita di pacchetti a livello dello 0,03%.
  8. Tempo massimo del pacchetto 50ms
  9. Jitter massimo dei pacchetti 40ms
  10. Massima diminuzione istantanea della velocità preimpostata (minima) al 95%.
  11. Durata del test EtherSAM 2 ore

Hardware utilizzato per i test

elementi rl hg3
  • Misuratore VeeEx VePAL TX300S con versione software 3.5.13 per la piattaforma e 3.5.7 per il modulo

La struttura dei pacchetti utilizzati nel test

No.

Lunghezza del fascio [B].

Numero di pacchetti (rapporto)

Numero di pacchetti per il traffico (D/U) 32Mbps/7Mbps

Numero di pacchetti per il traffico (D/U) 120Mbps/24Mbps

1

68

7

D: 11507 ppsU
: 2517 pps

D: 43151 ppsU
: 8630 pps

2

595

4

3

1518

1

Totale un set di pacchetti

2181 byte

12 pacchetti
(D - download, scaricamento al CPE; U-upload, caricamento dal CPE)
telaio del pacchetto

Risultati del test dei 2 km

Ora che conosciamo le specifiche dei nostri test, passiamo ai risultati ottenuti. In primo luogo, daremo un'occhiata più da vicino ai risultati che abbiamo ottenuto durante il test di 2 ore con il misuratore EtherSAM.

Risultati del test per un CPE(LTU Pro) ad una distanza di circa 2km e frequenza di 6100MHz. L'altezza del CPE è di circa 5 metri sul livello del mare, LoS.
4xIMIX
Abbiamo eseguito ulteriori test con il misuratore VeEx VePal TX300S ad un throughput impostato di Download 130Mbps, Upload 28Mbps con le caratteristiche IMIX* descritte nella tabella precedente.
"Risultati locali" -> caricamento da CPE "
Risultati remoti" -> scaricare su CPE.
Caratteristiche del traffico di rete utilizzate per misurare le prestazioni dei dispositivi di rete descritte in RFC6985 come Internet Mix (IMIX) o altre caratteristiche specificate nella documentazione del produttore.


vsam_test1
vsam_test2
vsam_test3

Risultati del test dei 5 km

Dopo aver testato con successo a distanze inferiori ai 2 km, abbiamo deciso di aumentare la distanza a quasi 5 km e abbiamo cambiato il dispositivo client CPE con l'Ubiquiti LTU-Pro. Cosa c'è di più! Abbiamo eseguito dei test a distanze maggiori usando diverse larghezze di canale (20/30/40/50MHz) e diverse versioni di software: 2.1-BETA4 e 2.1-BETA5.

Distanza e zona di Fresnel

Zona di Fresnel

Risultati del test di throughput di Ubiquiti LTU

Come ho detto prima, abbiamo eseguito i test per diverse versioni di software, diverse larghezze di canale e con un parametro variabile"Performance Boost". Di seguito, i risultati delle velocità di download e upload ottenute.

Distanza
 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

Sulla base dei risultati di cui sopra, le conclusioni sono praticamente evidenti. I risultati per 50 MHz sono sorprendentemente bassi, rispetto a quelli per 40 MHz! Questo è dovuto alle modulazioni più basse che i dispositivi hanno negoziato per questa larghezza di canale, quindi non si raccomanda di impostare grandi larghezze di canale per i collegamenti lontani, a meno che, naturalmente, il dispositivo funzioni come un collegamento radio.
Il più ottimale è usare 30MHz e raccomandiamo vivamente di usare questa larghezza di canale. È sicuramente un compromesso tra la portata effettiva e la capacità totale di un dato settore (trasmettitore).
Di seguito presentiamo i risultati ottenuti. Concentriamoci solo sui test nelle larghezze di canale di 30 e 50 MHz, perché sono quelle che ci interessano di più.

Ubiquiti LTU - Risultati 30MHz 2.1-BETA4

.

Ubiquiti LTU - Risultati 30MHz 2.1-BETA5

Ubiquiti LTU - Risultati 30MHz 2.1-BETA5

Risultati Ubiquiti LTU - 50MHz 2.1-BETA4

Risultati Ubiquiti LTU - 50MHz 2.1-BETA4

Risultati Ubiquiti LTU - 50MHz 2.1-BETA5

Risultati Ubiquiti LTU - 50MHz 2.1-BETA5

Versione 2.1.0-BETA5

Come si può vedere nei grafici di cui sopra, la versione software 2.1.-BETA5 non porta cambiamenti rivoluzionari sia nei parametri che nel throughput. D'altra parte, contiene miglioramenti significativi nella stabilità delle connessioni e cambia completamente l'aspetto dell'interfaccia grafica, rendendo la GUI molto più veloce e fluida. Di seguito presentiamo alcuni screenshot della nuova GUI di Ubiquiti LTU.
LTU gui

Conclusioni

1. il software fino alla versione 2.0.6 (inclusa) e le versioni BETA fino alla 2.1-BETA3 (inclusa) avevano problemi di stabilità, prestazioni e interferenzemolto elevati.

2. Abilitando la funzione"Performance Boost" si ottiene un aumento del throughput (valori massimi di saturazione della banda), a spese del numero di CPE che la stazione base può supportare.

3.Fino alle versioni software 2.0.7 e 2.1-BETA4 (incluse) la funzione di frequenza divisa non ha causato alcun aumento del throughput

4. Qualsiasi CPE client che non viene utilizzato per un periodo di tempo più lungo (a volte dopo solo 2 minuti) va a dormire. Nel caso di download/upload su software fino a 2.0.7 e 2.1-BETA4 (incluso), con la piena larghezza di banda disponibile, questo ha causato un effetto scale-stepping e naturalmente ha comportato anche un aumento della modulazione. Questo effetto ha fatto sì che il CPE dormiente perdesse pacchetti all'inizio (a causa del buffering e della correzione degli errori, questo non è visibile senza misuratori avanzati). Il software 2.1-BETA5 migliora significativamente questo effetto sfavorevole e quindi il problema non è più fastidioso. I test con il CPE "sveglio" non hanno mostrato alcuna perdita di pacchetti.
Passi LTU
Pacchetto LTU perso
5. tutti i dispositivi Ubiquiti LTU, dopo aver superato la frequenza operativa di 6000MHz, sperimentano un graduale deterioramento dei parametri wireless. La differenza tra le prestazioni dei dispositivi che operano a 5500MHz e 6200MHz può arrivare fino a 10dBm! Inoltre, tutti i CPE, sul secondo canale di ricezione, stanno notando una differenza crescente rispetto al primo canale di ricezione. All'aumentare della frequenza, i parametri di ricezione della stazione base si deteriorano, come si può vedere nelle schermate qui sotto (distanza di 4,88 km). Lo abbiamo testato su varie combinazioni di antenne, tra cui Ubiquiti AM-5AC22-45 e Ubiquiti AP-5AC-90-HD.
Segnali LTU
6. la larghezza di 50MHz a 4,88km è troppo ampia per ottenere le stesse modulazioni che per canali più stretti.

Riassunto

Come un rapido riassunto. Quando si usano soluzioni Ubiquiti LTU è necessario prestare particolare attenzione al fatto che l'antenna GPS è sensibile alle interferenze delle strutture metalliche. Per comunicare correttamente con un gran numero di satelliti, ha bisogno di un buon posizionamento, altrimenti avremo problemi con la sincronizzazione gps. Bisogna anche ricordare che un CPE inutilizzato "va a dormire", il che limita la gamma di scambio di pacchetti per mantenere la connessione. L'attivazione improvvisa della trasmissione fa sì che il dispositivo abbia bisogno di "tempo" per negoziare la larghezza di banda appropriata per se stesso sul settore. Questo si traduce nelle "scale" di cui sopra all'inizio dei grafici di velocità.
Una cosa è certa. Laserie Ubiquiti LTU sidistingue per il throughput deipacchetti molto elevato! E la RoadMap delle nuove funzionalità ci rende ottimisti sul fatto che ci saranno presto ulteriori cambiamenti (nelle future versioni del software), che aumenteranno il throughput e il funzionamento nelle installazioni nLoS. Aggiungete a ciò una forte crittografia della trasmissione wireless e la modalità "Performance Boost" e otterremo una soluzione molto efficiente che funzionerà in tutte le condizioni. E soprattutto, i dispositivi di rete Ubiquiti LTU forniscono ai clienti un servizio stabile dal primo scaffale.

Autori:
Wojciech Repinski
Leszek Błaszczyk