Cambium MU-MIMO

Oggi portiamo alla tabella apparecchiature da Cambium Networks, che è diventata recentemente famosa sul mercato grazie alla tecnologia Elevate, ovvero una ePMP3000 stazione base. Abbiamo ricevuto per il test di un modello nella versione "full grazing", ovvero una base che supporta la tecnologia MIMO Multi User 4x4 (MUMIMO). Lo scopo del nostro test è quello di verificare se la tecnologia MUMIMO, che è stata promossa da Cambium ormai da diversi anni, permette di spremere dalla tecnologia AC wave 2 più di quanto i concorrenti siano riusciti a fare utilizzando le soluzioni AC wave 1.

ePMP3000 è un punto di accesso realizzato con tecnologia 802.11 AC wave 2, che può gestire contemporaneamente i terminali client 802.11ac wave 2 e 802.11n. Questo permette un aggiornamento graduale e graduale della rete dalla tecnologia N (Cambium, UBNT, Mikrotik) alla tecnologia AC wave 2 con supporto per MUMIMO. I nostri test hanno felicemente coinciso con la comparsa della prima unità client AC wave 2 a basso costo nell'offerta di Cambium, ovvero Force300-13L, che naturalmente useremo per i nostri test.

Sembra che non si parli di gusti, ma visivamente pensiamo che il concorso stia andando un po' meglio... Ma la verità è che questo non è un concorso di bellezza, ma un concorso di durata e performance. L'apparecchiatura è solidamente imballata e fa un'impressione molto positiva.La garanzia triennale del produttore conferma la nostra convinzione che si tratta di un buon investimento. La nostra particolare attenzione è rivolta all'antenna a settori, che con le sue staffe di montaggio pesa più di 7 kg! Ogni scatola contiene un alimentatore, il cavo di alimentazione e le staffe di montaggio.

Abbiamo simulato il traffico di download TCP utilizzando iperf 3.1.3 con 3 computer indipendenti (3 portatili con Windows 10). Abbiamo sistemato l'hardware in una stanza piuttosto stretta, il che si è rivelato una grande sfida per MUMIMO. Proprio come la tecnologia MIMO può trarre vantaggio dalle riflessioni del segnale, le riflessioni MUMIMO sono una grande sfida.

Dopo una lunga prova, siamo riusciti a trovare posizioni per i finali del cliente tali che la modalità MUMIMO sarebbe stata abilitata. Secondo le assicurazioni del produttore, non ci sono problemi di suono per installazioni all'aperto, in quanto non ci sono riflessioni multiple da 4 antenne trasmittenti della stazione base. Nell'elenco degli apparecchi client collegati alla stazione base è possibile vedere quali apparecchi possono utilizzare la tecnologia MUMIMO. Questo suggerimento ha un valore > 0 nella colonna MSMS raggruppabili.

Abbiamo eseguito i nostri test per i canali 20MHz e 40MHz. Abbiamo abbandonato il test a 80MHz, perché non pensiamo sia logico usare questa dimensione di canale per applicazioni punto-multipunto nella maggior parte delle località (anche se naturalmente troveremo delle eccezioni). Abbiamo impostato l'hardware in TDDD 75:25 con sincronizzazione GPS. La divisione 75:25 significa che il 75% del tempo della stazione base è riservato alla trasmissione nella direzione "a client" - cioè al download dei dati del client, e il 25% del tempo della stazione base è riservato alla trasmissione "da client" - cioè all'invio dei dati del client (upload).

Abbiamo eseguito il test come descritto di seguito:

• Trasmissione solo da PC3 a PC1 (60 secondi, una sessione TCP) = ~125Mbps (iperf: 122Mbps)
• Trasmissione solo da PC3 a PC2 (60 secondi, una sessione TCP) = ~125Mbps (iperf: 122Mbps)
• Trasmissione solo da PC3 a PC1 e a PC2 (120 secondi, una sessione per ogni PC = ~252Mbps (iperf: 2x123Mbps)

Come per 20MHz, abbiamo eseguito un test per 40MHz:

• Trasmissione solo da PC3 a PC1 (60 secondi, una sessione TCP) = ~250Mbps (iperf: 246Mbps)
• Trasmissione solo da PC3 a PC2 (60 secondi, una sessione TCP) = ~250Mbps (iperf: 246Mbps)
• Trasmissione solo da PC3 a PC2 (60 secondi, una sessione TCP) = ~250Mbps (iperf: 246Mbps)
• Trasmissione solo da PC3 a PC1 e a PC2 (120 secondi, una sessione per ogni PC = ~400Mbps (iperf: 2x196Mbps)

Si scopre che la tecnologia MUMIMO promossa da Cambium funziona davvero! Devo ammettere che è uno spettacolo insolito vedere come unire un altro cliente per trasmettere invece di far raddoppiare la base! I nostri test hanno dimostrato un guadagno di banda del 100% (raddoppio completo!) per il canale a 20MHz. Per il canale a 40MHz è stato solo un aumento del sessanta per cento. Abbiamo chiesto al rappresentante locale Cambium per un commento su questo problema e abbiamo scoperto che un'ulteriore ottimizzazione del codice della stazione base sarà effettuata nella direzione di un graduale aumento del profitto MUMIMO per i canali sopra i 20MHz. È importante capire che MUMIMO non è una doppia velocità per il cliente ma una doppia capacità di base, e questo si traduce in pacchetti offerti ai clienti. L'aumento di capacità con il MUMIMO ha ulteriori vantaggi che non possono essere ignorati. In primo luogo, il guadagno di capacità si verifica senza aumentare il canale, e in secondo luogo, non richiede l'aumento della qualità del segnale come nel caso di sistemi con modulazioni più elevate. Questo significa che se oggi raggiungiamo 100-150Mbps dalla base, allora utilizzando i terminali di supporto MUMIMO otterremo 200-300Mbps senza cambiare canale. Non ci siamo concentrati sul testare la direzione dal cliente, ma con la nostra impostazione di test TDD=75:25, abbiamo ottenuto ~35Mbps per il canale 20MHz e ~75Mbps per il canale 40MHz. L'efficienza spettrale di un singolo settore che lavora in un canale a 20MHz, con terminali AC onda 2, è quindi a MUMIMO: (250+35)Mbps / 20MHz = 14.25 bit/s/Hz, che quando si usa la sincronizzazione GPS e si usa la stessa frequenza in direzioni opposte di una stazione base a quattro settori ci dà il risultato 28.5 bit/s/Hz!