Теория и практика побега из диапазона 5 ГГц
Всем известный диапазон для фиксированного радиодоступа — 5 ГГц — уже давно сильно перегружен, помехи год от года растут, а клиенты требуют всё большие скорости. Операторы вынуждены искать новые частоты. Кто-то начинает строить опорную сеть на РРЛ, кто-то предпочитает миллиметровые диапазоны типа 70 ГГц. Но это дорого и годится только для ядра сети. А последнюю милю надо строить на чем-то недорогом. Ближайший разрешенный диапазон — 5,9–6,4 ГГц. И наконец в нем появилось хоть какое-то разнообразие.
Изучение распределения частот по России показало, что для практического широкополосного доступа есть не столь много вариантов: 
Более подробно в графическом или текстовом виде.
Диапазон 2,4 ГГц — полностью занят сетями малого радиуса действия
Диапазон 3,5 ГГц — практически монополизирован, получить частоты малореально, требуется согласование с первичным владельцем частот.
Диапазон 5 ГГц — классический диапазон, практически исчерпанный в наиболее интересных регионах, новые присвоения практически не выдают, много нелегальных сетей.
Далеко не худший вариант помех в диапазоне 5 ГГц
Диапазон 6–6,4 ГГц — регуляция сходна с 5 ГГц, много свободных частот, мало нелегальных сетей из-за малого распространения оборудования такого диапазона.
Итак — вывод очевиден — нужно развиваться в 6,4 ГГц.
Осталось понять, на чём.
Диапазон 6,4 ГГц не распространён в мире. По сути, лишь в нескольких странах, помимо России он предназначен для коммерческого использования. Следствием этого является крайне скудный выбор оборудования под данный участок эфира: стандартные Wi-Fi чипсеты, популярные в недорогом оборудовании просто не работают выше 5900–6100МГц. Некоторые умельцы перепрошивают версии оборудования на старых Wi-Fi чипах, получая и более высокие частоты, но про мощность и маску сигнала по стандарту можно просто забыть. Даже старые XM airmax, ещё имевши калибровку радиомодуля для верхних диапазонов частот существенно уступают линейке M6, что уж говорить о решениях «от энтузиастов» использующих новые устройства Airmax, неоткалиброванные выше 5850 МГц
Испытания канала точка-точка nanostation m5 (старая аппаратная платформа с compliance test) и nanostation m6 в условиях nearLos 4,43 Км
Видим, что даже наиболее удачные nanostation m5 плохо работают в 6 ГГц диапазоне частот
Расчёт радиотрассы
Итак, о промышленных решениях диапазона 5,9–6,4 ГГц.
Начнём с отечественного производителя.
Компания Infinet, отечественный производитель, находящийся в Екатеринбурге, предлагает решения точка-точка и точка-многоточка для актуальных в России диапазонов частот, в том числе 6–6,4 ГГц.
По сути стандартный Wi-Fi чипсет дополнен здесь частотным конвертором, мощной вычислительной платформой и новой логикой работы, причём двумя на выбор: TDMA и Polling. В итоге мы получаем высокопроизводительную и очень надежную (по многолетней статистике) систему для построения сетей операторов связи.
Режим TDMA позволяет нормальзовать задержку на сети и переиспользовать частоты. Если традиционно для построения 6 секторной базовой станции требуется 6 частот, используя TDMA режим и GPS синхронизацию можно обйтись всего тремя номиналами, благодаря синхронизации оппозитных секторов.
Использование синхронизации секторов существенно экономят ресурсы эфира
Этот небольшой аксессуар позволяет построить базовую станцию из шести секторов в трёх частотах, используя общую частоту для оппозитных секторов.
Вторым решением от Инфинета является Infinet XG, построенный на совершенно иных аппаратных принципах. Фактически, это SDR релейка, работающая в TDD режиме. Очень производительная (>1M пакетов в секунду), до 480 Мбит/с в полосе 40 МГц.
В данном решении можно выделить только один минус — стоимость оборудования.
А что подешевле?
За ответом на этот риторический вопрос операторы традиционно смотрят на Ubiquiti. И как ни странно, решение тут есть. Моделей всего две — база DreamStation M6 с интегрированной антенной 90 градусов и абонентское устройство Nanostation M6. Для большинства потребностей оператора вполне достаточно.
Линейка Ubiquiti 6–6,4 ГГЦ nanostation M6, Dreamstation M6 и её диаграмма направленности
Как Вы видите, решения Infinet и Ubiquiti являются антагонистами с точки зрения цены и возможностей.
Infinet — это максимум функционала, невзирая на затраты, Ubiquiti — это канал связи за минимальные деньги.
А как быть, если хочется большей управляемости трафиком, чем предоставляет Ubiquiti, но не за цену Infinet?
Традиционным решением в такой ситуации является оборудование Mikrotik, но оно не производилось в диапазоне 6,4 ГГц… до недавнего времени…
Встречайте, первая ласточка диапазона 5,9–6,4 ГГц — RBSXTG-6HPnD
Как видите, это классическое клиентское/ точка-точка решение Mikrotik со встроенной антенной, сходное с остальными моделями SXT, все отличия — внутри корпуса, в фильтрах и калибровочных таблицах радиомодуля.
Понятно, что изменения радиочипа не затронули иной функционал устройства — и управление трафиком, и возможность работать в качестве точки доступа на месте, правда, 28 градусная антенна не очень этому способствует…
Сведём ключевые возможности устройств в таблицу
Параметры радио интерфейсов.
| Топология | Антенны | Мощность | Ёмкость полезная на 20/40МГц | Переиспользование частот | Метод доступа | Температура | Интерфейсы | |
| Infinet | Любая | Внешние, встроенные секторные и направленные 19,24,27 ДБ | 200 мВт | 120/210 Мбит/с | опционально | CSMA/CA, polling, tdma | От -40 до +65 и от -55 до +65 | 1xGE или 1–2 FE |
| Infinet XG | Точка-точка | Внешние, встроенные направленные 24,27 ДБ | 500 мВт | 240/480 Мбит/с | опционально | TDMA | От -55 до +65 | 2xGE, sfp |
| Ubiquiti | Любая | Встроенные 16 ДБ направленные и секторные | 125–500 мВт на разных модуляциях | 110/200 Мбит/с | Нет | CSMA/CA, polling | От -40 До +65 | 2xFE |
| Mikrotik | Любая | Встроенные направленные 16 ДБ | 250–1000 мВт на разных модуляциях | 110/200 Мбит/с | Нет | CSMA/CA, polling | От -40 До +65 | 1xGE, usb |
Сетевые возможности
| Пакетная производительность | Режим | QoS | Трафик лимитер | Переиспользование частот | Метод доступа | Фильтрация трафика | |
| Infinet | 100–200 kpps | L2, L3, RIP, OSPF | произвольное количество очередей, любые правила | по любым критериям | опционально | CSMA/CA, polling, TDMA | по любым критериям |
| Infinet XG | 1000 kpps | L2 | 4 аппаратных очереди, L2 критерии | Да | опционально | TDMA | Да, по VLAN |
| Ubiquiti | 30 kpps | L2, L3 | WMM, не настраивается | Только по VLAN | Нет | CSMA/CA, polling | Да |
| Mikrotik | 60–270 kpps в зависимости от настроек | L2, L3, RIP, OSPF | произвольное количество очередей, произвольные правила модуляции | по любым критериям | Нет | CSMA/CA, polling | да |
Общее заключение по вариантам оборудования 6- 6,4 ГГц
| Стоимость | Эффективность использования эфира | Полнота модельного ряда | Управляемость трафиком | Модель поставок | Модель поддержки | |
| Infinet | Высокая (более 350 долларов за оконечное устройство) | Высокая | Высокая | Очень высокая | Проектная | Интегратор=> дистрибьютор=> производитель |
| Infinet XG | Высокая (более 4 тысяч у.е. за пролёт) | Очень высокая | Высокая (c учетом, что это только точка-точка) | Высокая | Проектная | Интегратор=> дистрибьютор=> производитель |
| Ubiquiti | Низкая (чуть более $ 100) | Средняя | Средняя — только один тип базовых и один тип абонентских устройств | Низкая | Свободная продажа | Best Effort, форум производителя |
| Mikrotik | Низкая (чуть более $ 100) | Средняя | Низкая, только 1 тип устройств | Высокая, но фильтрация трафика сильно влияет на процессор | Свободная продажа | Best Effort, форум производителя |
Выводы
Долгое время, несмотря на практическое исчерпание ресурсов диапазона 5 ГГц, операторы вынуждены были ютится в нём по причине отсутствия бюджетного оборудования диапазона 6,4 ГГц.
Сейчас ситуация изменилась, помимо производительного, но дорогостоящего Infinet у нас сейчас есть два бюджетных решения: Ubiquiti и Mikrotik.
Ubiquiti традиционно выигрывает простотой настройки, а в этом диапазоне — и завершённостью модельного ряда (и абонентская и базовые станции).
Mikrotik предлагает большую, чем Ubiquiti, управляемость трафиком, но пока анонсировал только одно устройство. Будем надеяться, что это только начало.
