najnowsze technologie dostępu
TRANSCRIPT
www.sprint.pl
Najnowsze technologie dostępu
bezprzewodowego produkcji Cambium
Networks dla małych operatorów
Mariusz Gliński, [email protected]
KIKE, Serock, 18-19.11.2014
Agenda
www.sprint.pl
2
•Wprowadzenie •Cambium Networks - portfolio •Możliwości rozwiązania ePMP •Zalety synchronizacji GPS •Narzędzia do Zarządzania •Podsumowanie
Cambium Networks ?
www.sprint.pl
3
Point-to-Multipoint (PMP) Access Networks
Point-to-Point (PTP) Backhaul Infrastructure
Sprint a Cambium Networks
•Sprint jest Autoryzowanym Partnerem Cambium Networks
(poprzednio Motorola Solutions) od 2006 roku
•Od tego czasu Sprint w oparciu o portfolio Cambium Networks
dostarcza z powodzeniem rozwiązania bezprzewodowe dla:
–Operatorów telekomunikacyjnych
–Samorządów lokalnych
–Służb mundurowych
–Klientów biznesowych
•Sprint, oprócz dostawy rozwiązań sprzętowych, realizuje kompleksowe usługi wdrożeniowo-utrzymaniowe dla wybudowanych systemów bezprzewodowych
www.sprint.pl
4
Cambium Networks - portfolio
www.sprint.pl
5
PMP450 – alternatywa dla LTE
www.sprint.pl
6
Category Specification
Frequency 3.4 - 3.6 GHz, 3.6 - 3.8 GHz
Max Throughput 125 Mbps
Modulation Modes
2x2 MIMO: QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM
Latency 3-5 ms
Max TX Power +25 dBm
Channel Bandwidth
5, 7*, 10, 20 MHz
Power Consumption
10 W typical , 14 W peak
AP Antenna 17 dBi – (90° sector)
AP Dimensions 27 x 21 x 7 cm
SM Antenna Gain +9 dBi
SM Dimensions 30 x 9 x 9 cm
Accessories Dish: +11 dBi (total of 20 dBi)
Access Point Subscriber
Module
7
www.sprint.pl
8
Geneza ePMP
• Modularność • Skalowalność • Wydajność • Bezpieczeństwo • Łatwość instalacji • Łatwość zarządzania
• Powszechny chipset 802.11n
• Własny, wysokowydajny, synchronizowany i skalowalny protokół MAC
Najbardziej przystępne cenowo, globalne rozwiązanie umożliwiające realizację usług bezprzewodowego dostępu szerokopasmowego bez kompromisów: skalowalność, jakość i niezawodność
Dorobek Cambium Innowacyjność Cambium
www.sprint.pl
9
ePMP – podstawowe cechy
• Atrakcyjna cena – szybki zwrot inwestycji
• Funkcje i możliwości:
– Uniwersalne urządzenia – tryb AP, SM, PTP
– 2.4 GHz lub 5.4 GHz (pasmo nielicencjonowane)
– 2x2 MIMO @ 5 / 10 / 20 / 40 MHz,
– Technologia zaczerpnięta z rozwiązań PMP (Canopy)
• Synchronizacja GPS – eliminacja interferencji wewnątrz własnej sieci,
• eFortify – eliminacja wpływu interferencji zewnętrznych,
• Skalowalność - do 120 terminali abonenckich / sektor przy zachowaniu wysokiej, stałej wydajności/przepływności sektora
• Obsługa QoS – wsparcie priorytetyzacji transmisji danych, dźwięku lub wideo,
www.sprint.pl
10
ePMP – przegląd rozwiązania
Terminale z GPS Terminale bez GPS
Anteny sektorowe Sektor 90°
Sektor 120°
Platforma SW z interfejsem GUI
Reflektor dla modułów z anteną zintegrowaną
www.sprint.pl
12
Terminale
RF Connections
Gigabit
Ethernet
GPS
Antenna
Connector
Ground Lug
(optional)
Auxiliary
100BaseT
Ethernet
Main
100BaseT
Ethernet
Terminal z modułem GPS
(connectorized) Terminal bez
modułu GPS
(integrated)
www.sprint.pl
13
Antena sektorowa
Gniazdo na terminal (connectorized)
Osłona zabezpieczająca
Uziemienie oraz mocowanie za pomocą śruby
Regulowane mocowania
www.sprint.pl
14
Reflektor pasywny:
• Zaprojektowany dla terminali ze zintegrowaną anteną
• 2,4 GHz oraz 5 GHz
• Szerokość wiązki 3dB: 10 st (azymut), 25 st (elewacja)
• Wzrost zysku układu antenowego do 19 dBi
– dodatkowe 6 dBi zysku dla 5 GHz
– dodatkowe 7 dBi zysku dla 2.4 GHz
ePMP - opcje anten dla SM
ePMP Force 110:
• Zaprojektowany dla terminali radiowych z konektorami
• 5 GHz
• zysk antenowy: 25 dBi
• Szerokość wiązki 3dB: 7 st (azymut i elewacja)
www.sprint.pl
15
Specyfikacja techniczna
Parametr Wartość
Dostępne częstotliwości
5 GHz: 5150 – 5970 MHz 2.4 GHz: 2402 – 2472 MHz
Przepustowość brutto (40 MHz)
200+ Mbps
Maks. liczba SM 120
Maks. moc nadajnika 5 GHz – Global: 30 dBm (5.4-5.8), 27 dBm (5.2 GHz) 5 GHz – FCC: 23 dBm (5.8), 14 dBm (5.4-5.2) 2.4 GHz: 30 dBm*
Zużycie mocy 8.5 W Maximum
Temp. pracy -30C to +60C Operating Temp
Zysk anteny
5 GHz 2.4 GHz Integrated: 13 dBi 12 dBi Integrated + Ref 19 dBi 19 dBi ePMP Force 25 dBi 90 deg Sector: 15 dBi 15 dBi 120 deg Sector: 14 dBi
www.sprint.pl
17
ePMP – kluczowe możliwości oprogramowania
• Tryby switch L2 / NAT
• L2 / L3 Firewall
• Obsługa VLAN
• HTTPs, SSH, FTP, SNMPv2c
• QoS oraz priorytetyzacja (3 niezależne kolejki)
• Elastyczny podział czasowy ramki
• Adaptacyjna modulacja
• RADIUS oraz PPPoE dla zarządzania terminalem,
• eFortify – ochrona przed zakłóceniami zewnętrznymi
• eCommand – Plan, Provision and Monitor
(zestaw darmowych narzędzi)
www.sprint.pl
19
Synchronizacja GPS
W ramach
stacji bazowej
W ramach sieci
Dwa kanały
Cała sieć w
oparciu o
4 kanały
www.sprint.pl
20
Zakłócenia własne
AP5
AP4 AP3
AP2
AP1 AP6
SM
AP1
AP2
AP3
AP4
AP5
AP6
CMM
Każdy AP nadaje w innym czasie
AP: Access Point
www.sprint.pl
21
Eliminacja zakłóceń własnych – synchronizacja GPS
AP: Access Point
AP5
AP4 AP3
AP2
AP1 AP6
SM
AP1
AP2
AP3
AP4
AP5
AP6
Wszystkie AP nadają w tym samym czasie
www.sprint.pl
22
Wydajność widmowa
AP: Access Point
• Wydajność widmowa:
– Parametr wskazujący jak efektywnie wykorzystywane jest widmo radiowe przez dany system bezprzewodowy
• Zdefiniowany jako Przepływność (bps) przypadająca na Pasmo (Hz) – bps / Hz (bit/s/Hz)
• „czyste” (wolne od zakłóceń) spektrum jest zasobem rzadkim
• Rozwiązanie, które wydajnie korzysta z tego ograniczonego pasma częstotliwościowego pozwala operatorowi na podłączeniu większej liczby abonentów co przekłada się na szybszy zwrot z inwestycji (ROI)
• Przykład: 4-sektorowa stacja bazowa z zasięgiem 6 km, 50 MHz dostępnego spektrum:
#3
#1
#4
#2
www.sprint.pl
23
Bez synchronizacji GPS w 50 MHz
AP: Access Point
• Brak możliwości ponownego wykorzystania kanałów
• Użyte pasma ochronne między kanałami muszą być
>= 2X szerokość kanału
• Średnia pojemność kanału 5 MHz w odległości 6km (jednolity rozkład klientów) = 22 Mbps
• Wydajność widmowa wdrożenia bez synchronizacji GPS:
4 x 22 Mbps = 88 Mbps / 50 MHz = 1.8 bps/Hz
Channel
AChannel
BChannel
CChannel
D
50 MHz of Spectrum
5 MHz 5 MHz 5 MHz 5 MHz
10 MHz10 MHz10 MHz
D
A
C
B
www.sprint.pl
24
Wdrożenie ePMP GPS w 50 MHz
• Plan częstotliwości ABAB
• 5 MHz pasma ochronnego między kanałami
• Średnia pojemność kanału 5 MHz w odległości 6km (jednolity rozkład klientów) = 65 Mbps
• Wydajność widmowa wdrożenia ePMP GPS :
4 x 65 Mbps = 260 Mbps / 45 MHz = 5.8 bps/Hz
Channel
A
45 MHz of Spectrum
5 MHz
20 MHz
Channel
B
20 MHz
B
A
A
B
> 3X wydajność widmowa
www.sprint.pl
25
Synchronizacja GPS - podsumowanie
AP: Access Point
Rozwiązanie Cambium Networks ePMP:
• Jedyne rozwiązanie z pełną synchronizacją GPS, która pozwala na wprowadzenie efektywnego planu częstotliwościowego w tym segmencie cenowym
• Dostępność anten o wysokim współczynniku F/B (min. 30 dB)
• Mechanizm ATPC (Automatic Transmit Power Control)
ALE!
Synchronizacja GPS jest odpowiedzą na problemy z zakłóceniami wewnątrzsystemowymi
Co z zakłóceniami z systemów zewnętrznych?
www.sprint.pl
26
eFortify
AP: Access Point
• Widmo radiowe jest zatłoczone
• GPS Sync: dostarcza solidnych podstaw do budowy sieci na dużych obszarach
• eFortify:
– Bazuje na synchronizacji GPS
– Wyższa wydajność systemu w obliczu zewnętrznych zakłóceń
– Zachowuje stabilne opóźnienia transmisji
www.sprint.pl
27
eFortify – jak to działa?
AP: Access Point
Wydajność protokołu ePMP MAC
“Air Fairness” Adaptive Scheduler
Interference Optimized Rate Adapt Algorithms
www.sprint.pl
31
Zalety eFortify
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
LOW MODERATE HIGH SEVERE
Thro
ugh
pu
t -
Mb
ps
Interference Levels
ePMP R1.X
ePMP R2.0with
eFortify
CompetitiveOfferings
www.sprint.pl
32
eCommand
• Zestaw darmowych narzędzi do planowania, zarządzania i monitorowania siecią ePMP
• Pozwala operatorom na pewne wdrażanie wysoce wydajnych sieci, z większym wglądem i kontrolą jakości jej działania
• Obszar, nad którego rozwojem CN będzie się przede wszystkim skupiać
www.sprint.pl
33
ePMP Capacity Planner
• Narzędzie na bazie MS Excel dostarczające szczegółów nt. spodziewanej wydajności ePMP
• Oszacuj przepływność swojej sieci bazując na:
– odległości SM – AP
– Poziomach mocy,
– Zyskach anten
– Oczekiwanym poziomie interferencji ze strony środowiska.
50%
Max Cell Size (miles) 10 Max %
25% 100%
% STAs with Panel 25% 100% 35.9 Mbps
% STAs with Dish 25% 100% 23.0 Mbps
% 3rd party conn STAs 25% 100% 58.9 Mbps
5
15
Average
Distributio
n
DL
Users/sector
UL
Users/sector
Total
Users/sector
3.0 Mbps 3.0 Mbps 25%
5.0 Mbps 5.0 Mbps 50%
10.0 Mbps 10.0 Mbps 20%
20.0 Mbps 20.0 Mbps 5%
Average
Distributio
n
DL
Users/sector
UL
Users/sector
Total
Users/sector
4.0 Mbps 1.0 Mbps 10%
15.0 Mbps 5.0 Mbps 20%
20.0 Mbps 10.0 Mbps 50%
30.0 Mbps 15.0 Mbps 20%
DL
Users/sector
UL
Users/sector
Total
Users/sector
Enterprise 50%
Residential 50%
Downlink %
Avg DL capacity
Ent. Oversubscription rate
Avg UL capacity
% Integrated STAs
24 2412.83 Mbps 7.68 Mbps 28
19.40 Mbps 9.10 Mbps 27 37 27
Average DL
Throughput/user
Average UL
Throughput/user
ePMP NETWORK PLANNERCambium Networks confidential, not commercially binding
NETWORK CONFIGURATION
Blended Monthly Service Plan C
Res. Oversubscription rate
Avg Tot capacity
Enterprise Monthly Service Plan A
Downlink Uplink
Average DL
Throughput/user
Average UL
Throughput/user
Residential Monthly Service Plan B
Downlink Uplink
18 186.25 Mbps 6.25 Mbps 28
Average DL
Throughput/user
Average UL
Throughput/user
STA antenna type distribution Dish
Connectorized
Panel
Integrated
Download: https://support.cambiumnetworks.com/files/epmp
www.sprint.pl
34
LINKPlanner
• Narzędzie do planowania sieci radiowej PTP i PMP,
• Profile terenowe,
• Szacowanie tłumienia propagacyjnego
• Dopasowanie i optymalizacja konfiguracji obiektów
Download: https://support.cambiumnetworks.com/ /files/epmp
www.sprint.pl
35
Analizator widma
• Narzędzie wbudowane w każde radio
• Możliwość skanowania spektrum radiowego i pomiaru zakłóceń
• Możliwość wyboru optymalnego kanału użytkowego
www.sprint.pl
36
Monitorowanie z eDetect
www.sprint.pl
39
Monitorowanie z CNS
• Monitorowanie urządzeń
• Upgrade oprogramowania
• Konfigurowanie urządzeń
www.sprint.pl
40
• ePMP to nowa linia produktów PMP/PTP Cambium Networks
• Opłacalne rozwiązanie dla rozmaitych zastosowań skupionych na brzegu sieci
• Alternatywa dla konkurencyjnych niskonakładowych rozwiązań
• ePMP dostarcza kluczowe cechy produktów Cambium w niższej cenie (synchronizacja GPS!)
• Dzięki stałej jakości umożliwia dostarczanie usług czasu rzeczywistego (VoIP, CCTV)
Podsumowanie
www.sprint.pl
Zapraszamy do współpracy
Sprint S.A. O/Gdańsk 80-298 Gdańsk, ul. Budowlanych 64E