Cambium MU-MIMO

Hoje, em cima da mesa levamos equipamento de Redes CambiumA estação base ePMP3000 tem sido popular no mercado recentemente devido à tecnologia Elevate. Recebemos para testar um modelo "completo", ou seja, a base que suporta a tecnologia 4x4 Multi User MIMO (MUMIMO). O objectivo do nosso teste é verificar se a tecnologia MUMIMO, promovida pela Cambium há vários anos, permite de facto espremer da tecnologia AC wave 2 mais do que os concorrentes que utilizam soluções AC wave 1.

O ponto de acessoePMP3000 baseado na tecnologia 802.11 AC wave 2 pode suportar simultaneamente clientes 802.11ac wave 2 e 802.11n. Permite a atualização suave e gradual da rede de tecnologia N(Cambium, UBNT, Mikrotik) para a tecnologia AC wave 2 com suporte MUMIMO. Os nossos testes coincidiram felizmente com o aparecimento da primeira unidade de cliente AC wave 2 de baixo orçamento em Cambium, nomeadamente a Force300-13L, que, claro, iremos utilizar para os nossos testes.

Aparentemente não discutimos sobre gostos, mas visualmente parece-nos que a competição está indo um pouco melhor... A verdade, porém, é que não se trata de um concurso de beleza, mas sim de uma competição pela durabilidade e desempenho. O equipamento está solidamente embalado e causa uma impressão muito positiva. A garantia de três anos do fabricante confirma-nos que se trata de um bom investimento. Nossa atenção especial é atraída pela antena setorial que, juntamente com os suportes de montagem, pesa mais de 7 kg! Em cada caixa há fonte de alimentação, cabo de alimentação e suportes de montagem.

Simulamos o tráfego de download de TCP usando a aplicação iperf 3.1.3 usando 3 computadores independentes (3 computadores portáteis Windows 10). Instalamos o hardware numa sala bastante apertada, o que provou ser um grande desafio para a MUMIMO. Tal como a tecnologia MIMO pode tirar partido dos reflexos de sinal, os reflexos são um grande desafio com a MUMIMO

Após longos testes conseguimos encontrar tais posições para as estações do cliente que permitiriam o modo MUMIMO. De acordo com as garantias do fabricante, não há problema com a sonorização em instalações ao ar livre, pois não há reflexos múltiplos das 4 antenas de transmissão da estação base. Na lista de dispositivos clientes conectados à estação base, pode-se ver quais deles podem usar a tecnologia MUMIMO. Tal dica tem um valor > 0 na coluna SMs agrupáveis

Os nossos testes foram realizados para canais de 20MHz e 40MHz. Saltamos o teste de 80MHz, pois sentimos que não é lógico usar este tamanho de canal para aplicações ponto-a-multiponto na maioria dos locais (embora, claro, haja exceções). Configuramos o equipamento em uma configuração de 75:25 TDD com sincronização GPS. Adivisão 75:25 significa que 75% do tempo da estação base é reservado para transmissão na direcção "para o cliente". - ou seja, download de dados do cliente, e 25% do tempo da estação base é reservado para transmissão "a partir do cliente". - (upload).

Fizemos o teste da seguinte forma: Transmissão

• do PC3 para o PC1 (60 segundos, uma sessão TCP) = ~125Mbps (iperf: 122Mbps)
• Transmissão do PC3 para o PC2 (60 segundos, uma sessão TCP) = ~125Mbps (iperf: 122Mbps)
• Transmissão simultânea do PC3 para o PC1 e PC2 (120 segundos, uma sessão para cada PC = ~252Mbps (iperf: 2x123Mbps)

Idênticamente, como para 20MHz, fizemos um teste para 40MHz:

• Transmissão apenas do PC3 para o PC1 (60 segundos, uma sessão TCP) = ~250Mbps (iperf: 246Mbps)
• Transmissão apenas do PC3 para o PC2 (60 segundos, uma sessão TCP) = ~250Mbps (iperf: 246Mbps)
• Transmissão simultânea do PC3 para o PC1 e para o PC2 (120 segundos, uma sessão para cada PC = ~400Mbps (iperf: 2x196Mbps)

Acontece que a tecnologia MUMIMO promovida pela Cambium funciona mesmo! Devo admitir que é uma visão incomum ver como adicionar outro cliente à transmissão, em vez de causar uma diminuição na eficiência da base faz com que ela duplique! Os nossos testes provaram um ganho de largura de banda de 100% (duplicação total!) para o canal de 20MHz. Para o canal de 40MHz, foi apenas um aumento de 60%. Fomos até o representante local do Cambium para comentar este assunto, e soubemos que uma maior otimização do código da estação base será conduzida no sentido de aumentar gradualmente o ganho MUMIMO para canais acima de 20MHz. É importante entender que a MUMIMO não é o dobro da velocidade para o cliente apenas o dobro da capacidade da estação base e isso se traduz em tamanhos de pacotes oferecidos aos clientes. O aumento da capacidade com a MUMIMO tem benefícios adicionais que não podem ser ignorados. Em primeiro lugar, o ganho de capacidade é conseguido sem aumentar o canal e, em segundo lugar, não é necessário aumentar a qualidade do sinal, como acontece no caso de sistemas com modulações mais elevadas. Isso significa que se hoje a capacidade da estação base é de 100-150Mbps, os dispositivos finais com capacidade MUMIMO fornecerão 200-300Mbps sem mudar o canal. Não nos concentramos em testar a direção do cliente, mas com a nossa configuração de teste de TDD=75:25, conseguimos ~35Mbps para o canal de 20MHz e ~75Mbps para o canal de 40MHz. A eficiência espectral de um único setor operando em um canal de 20MHz, com onda AC 2 stubs, na MUMIMO é assim: (250 35)Mbps / 20MHz = 14.25 bit/s/Hz, o que, utilizando a sincronização GPS e usando a mesma frequência em direcções opostas de uma estação base de quatro sectores, nos dá um resultado de 28.5 bit/s/Hz!