Utbildning - Radiolänkar

 

Utbildning om radiolänkar

Se vårt 45 minuter långa Webinar om radiolänkar här:

För att förstå skillnaden mellan Point to Point (PTP) och Point to MultiPoint (PTMP) så har vi nedanstående exempel. Point to Point-lösningar är två enheter som bara pratar med varandra. Exempelvis en radiolänk mellan två kontor.

Point to MultiPoint är en teknik att koppla samman flera ställen mot en basstation. 

Båda teknikerna är gjorda för att hantera nätverkstrafik över långa avstånd.

Point to Point och Point to Multipoint

Det är några specifikationer vi behöver hålla reda på när vi tittar på radiolänkar

  • Fysisk radiohastighet (typ 867 Mbit/s)
  • Praktisk maximal throughput (i Ligowave fall ca 500-700 Mbit/s)
  • PPS d.v.s. paket per sekund
  • Latency
  • Förmågan till prioritering av viktig data
Radiohastighet jämfört med verklig Throughput

Många tillverkare pratar bara om maximala radiohastigheten på sina radiolänkar (867 Mbit/s för 5 GHz 2x2 MIMO 802.11ac-länkar). Men det viktigaste är verklig Throughput d.v.s. mängden data du kan äverföra. Ju häftigare radiolänkar desto högre  Troughput.  Och viktigast av allt är ju naturligtvis att du kan bibehålla bra Throughput på längre avstånd och under dåliga förhållanden och inte bara på 100 m.

LigoWave DLB ac-serien har över 500 Mbit/s i Throughput, LigoWave PTMP-serien över 600 Mbit/s samt Rapidfire över 700 Mbit/s. Naturligtvis är Throughput beroende av avstånd, frekvensbredd, signalkvalitet m.m.

Paket per sekund (PPS)

Paket per sekund är en viktig faktor för radiolänkar. Skall du bara stream Netflix över länkarna så kanske PPS-värdet inte är så viktigt. Men om du har trafik som skickar många små paket så slår man ofta i taket på PPS. Exempelvis företagslänkar mellan kontor med Voice over IP, nätverkstrafik, många användar m.m. skickar många små paket och du kanske aldrig kommer in närheten av max Throughput på en radiolänk med dåliga PPS-värden

LigoWave DLB ac-serien har över 60.000 PPS, PTMP-serien har över 120.000 PPS och Rapidfire har över 200.000 PPS.

Latency

Latency är en annan viktig faktor för radiolänkar. Så länge du bara skall skicka enkel internettrafik kommer du förmodligen inte bry dig nämnvärt om du har 2 ms eller 150 ms Latency på länken. Men kopplar du länken mellan två kontor vill du definitivt hålla så låg Latency som möjlight för att alla system skall fungera bra.

Dataprotokoll i radiolänkar

I vanlig WIFI används protokoll som exempelvis HCF (Hybrid Coordinate Function) vilket är bra för datorer inom 100 meter av en accesspunkt men värdelöst om man skall köra Point to Point eller Point to MultiPoint över långa avstånd.

Alla Radiolänktillverkare har sina protokoll. LigoWave har utvecklat iPoll- och W-Jet-protokollen speciellt för radiolänkar med höga kapacitetsbehov. Några av de unika funktioner är:

  • Hantera långa avstånd (km till mil)
  • Många Subscriber units (mottagare i Point to MultiPoint-nät)
  • QoS för att prioritera trafiken efter prioritet (Management > VoIP > Video > övrig data)
  • Airtime Fairness. D.v.s. se till att ingen subrscriver unit tar all kapacitet. Point to MultiPoint-sammanhang.
  • Extra Low Latency < 3 ms
QoS - Prioritering

Till skillad från vanlig WIFI tillåter LigoWaves protokoll subscriber units bara skicka data till basstationen en i taget enligt basstationens önskemål och prioritering. Allt för att optimera prestandan.

Dessutom har LigoWave hårdvarubaserad Quality of Service (QoS) för att prioritera viktigaste trafiken först.

Trafik som är QoS-taggad kommer prioriteras över otaggad trafik. Det innebär att man prioriterar trafiken enlig ordningen Network Management > Voice over IP > Video > Other

Både iPoll och W-jet-protokollen kommer prioritera och fördela bandbredden till först efter QoS och sedan se till att den fördelas så jämt som möjligt så inte enstaka enheter tar all bandbredd.

Hårdvarubaserad QoS i LigoWave

Viktiga punkter för driftsäkerhet av radiolänkar

Ingen vill ut och felsöka radiolänkar. Särskilt inte om de är placerade i en mast.
Så det finns många saker som gör din radiolänk mer driftsäker:

  • IP-klassning (minst IP65 helst IP66-IP67) för vattentäthet.
  • Surge Protection (tålighet mot åska/överspänningar)
  • Stabil montering och stryktåligt hölje
  • Bra temperaturområden (helst -30 till +50 eller bättre)
  • Ordentliga hårdvaru-Watch Dogs
  • Dual Firmware för att minimera risken för att "flasha sönder" enheter
IP-Klassning

Tänk på att vi bor i ett klimat med mycket regn/snö. Dina radiolänkar bör ha en god IP-klassning. För professionella sammanhang gäller nästan alltid IP-67 kravet (vattentät till 1 meters djup i 30 minuter) . För enklare lösningar fungerar IP65 (besprutas med vattenslang) eller IP66 (besprutas med brandslang)

De enklare modellerna i DLB ac-serien (DLB 5-20ac) är IP66 medan DLB ac-basstationer och alla PTMP och RapidFire är IP67. Alla LigoWave radiolänkenheter har en skruvad Ethernet gland med gummitätning.

OBS! Tänk på att använda Ethernet-kabel för utomhusbruk. Utomhuskabel brukar ha både gummihölje och skärmning. Då håller den många är och är helt vattentät.

Surge Protection

Tålighet mot elektriska fält är en viktig sak för radiolänkar som monteras utomhus. Ju högre upp de monteras i terrängen desto viktigare är Surge Protection-skyddet. Därför har alla LigoWave radiolänkar inbyggd Surge Proctection. Basstationer, PTMP-serien samt RapidFire-serien har extra högt skydd eftersom de ofta monteras högt upp och utsatt. Även här är det viktigt att använda skärmad utomhuskabel för att minimera störningar från elektriska urladdningar.

Tålighet

Fysisk tålighet är viktigt när du monterar upp radiolänkar som sitter utsatt.  Ingen vill klättra upp i en mast för att justera radiolänken eller byta en enhet som gått sönder. LigoWave DLB-ac basstationer, PTMTP-serien och Rapidfire-serien har alla mycket kraftiga fästen. Basstationerna i DLB-ac-serien är gjorda i aluminium och väger 3 Kg. PTMP och Rapidfire-serien är gjorda i pulverlackerad gjuten aluminium och väger mellan 3-4 Kg. Alla är gjorda för att kunna monteras mycket utsatt högt upp i master.  Tänk på att dina radiolänkar skall klara våra svenska temperaturer. Både kyla och värme.

Hård- och mjukvaru-Watch dogs

Alla radiolänkar som sitter utomhus och ofta svårttillgängligt bör ha ordentliga Watch Dogs så att de sköter sig själva vad som än händer.

Dual Firmware

Placerar du radiolänkar uppe på taket eller i en mast vill du försäkra dig om att du inte tappar kontakten med den när du uppgraderar den. Med Dual Firmware kan du säkert uppgradera firmware i radiolänkar utan att riskera att den kraschar under uppgradering.

Störningstålighet

Några andra saker som just LigoWave jobbar med för att optimera störningståligheten i radiolänkarna är:

  • Management Frame Encryption för att hindra störning/forcerad nerkoppling av länken (viktigt för kameraövervakning)
  • iPoll- och W-jet-protokoller lägger en mycket god nivå av störtålighet på protokollnivå
  • Radiomässig isolering i backriktning på alla basstationer så att flera kan monteras i samma mast utan att påverka varandra.
  • Optimerade antenner med smala öppningsvinklar.
  • Möjligheten att anpassa kanalbredd (ner till 5 MHz) och kodningsschema för att säkerställa driftsäkertheten även i svåra miljöer
Optimera kanalbredd och Modulation and Coding Scheme (MCS)

En av de viktiga funktionerna i driftsäkra radiolänkinstallationer är just att kunna anpassa länken efter behoven. Om vi prioriterar högsta hastighet (vanliga internetlänkar) så kommer vi säkert låta radiolänkarna ställa kanalbredd och MCS-nivå själva efter behov.

Men om vi söker speciella krav såsom extra hög driftsäkerhet och störningstålighet så kommer vi förmodligen att titta på manuella inställningar för att säkerställa maximal funktion.

Om vi exempelvis skall ha en radiolänk på en övervakningskamera som bara kommer förbruka max 4 Mbit/s så kanske vi skall välja en bara 5 MHz frekvensbredd och/eller en enklare MCS* nivå.

Ju lägre MCS*-nivå desto mer tåligt mot störningar. Ju högre nivå desto högre kapacitet.

Ju smalare frekvensband desto längre räckvidd och mer tåligt mot störningar

* Modulation and Coding Scheme

Modulation and Coding Scheme (MCS)

Fysisk radiohastighet vid olika frekvensbredder och kodningar

Fysisk radiohastighet (802.11ac) vid olika frekvensbredd och MCS kodning

Line of sight och Fresnel Zon

I radiolänkar strävar vi alltid efter Line of sight d.v.s. inte ha någonting i vägen för signalen.

Men även om det ser ut som du har helt fritt så påverkas signalen av saker som är i vägen för Frensel zonen (Fresnel zon kalkylator). Bryter vi undre delen av Fresnel zonen så tappar vi 3 dB (tappar 25% av räckvidden). Bryter vi Line of sight men har kvar övre delen av Fresnel zonen så tappar vi ca 15 dB (d.v.s. vi får bara 1/5 del av räckvidden jämfört med fri sikt)

 

Antenner - Öppningsvinkel

Tänk på att desto bättre antenner du har i radiolänken desto bättre signal/brusförhållande kommer du få. En smal antenn kommer inte plocka upp signaler från andra nätverk eller bakgrundbrus. Lär dig mer om antenner i vår utbildning i antennteknik

Dessutom är det viktigt att du har en antenn med ett bra radioskydd bakåt så att signalen inte stör andra enheter. Sätter du upp basstationer  så kanske du sätter upp flera i samma mast och dessa får inte störa varandra. Alla LigoWave radiolänkar som är tänkta att ha upp en mast är gjorda i metall för att minimera radiostrålning bakåt.

Öppningsvinkel WIFI antenner

Testverktyg

För att kunna testa dina radiolänkar är det bra att ha ett inbyggt verktyg som kan testa Throughput. Alla Ligowaves radiolänkar har inbyggt Link Test-verktyg som testar både Throughput och PPS mellan enheterna så du vet vad din installarion klarar.

Linktest throughput

LigoWave har även gratis kundverktyg för att beräkna räckvidd och hastigheter i både Point to MultiPoint och Point to Point. Ställ in dina basstationer med antennhöjd på kartan och se beräknade täckningsområden enligt höjdkartor. LinkCalc har all teknisk information om de olika enheterna. Välj enkelt olika modeller så presenterar LinkCalc förväntade täckningsområden.

Point to MultiPoint

LogoWave LinkCalc PTMP (POint to MultiPoint)

Point to Point

LigoWave LinkCalc PTP

Se vårt inspelade Webinar i toppen för mer utförlig information

Läs mer om LigoWave Point to Point

Läs mer om LigoWave Point to MultiPoint