«Сплит-система» для WiMAX-сетей

Олег Татарников

Технология и идеология

Установка и настройка

Тестирование

Выводы

 

Более чем успешное развитие сети Yota (http://www.yota.ru) в нашей стране свидетельствует о высочайшем интересе к быстрому мобильному доступу всех категорий отечественных потребителей. Наш пользователь, не избалованный скоростями интернет-доступа через GPRS/EDGE, предоставляемого операторами классических сотовых сетей GSM, быстро осваивает преимущества нового вида связи, который радикально меняет саму парадигму использования Глобальной сети, предоставляя сервисы, о которых при стационарном доступе никто и не мечтал.

Однако USB-модемы (так называемые свистки) и коммуникаторы с WiMAX устраивают далеко не каждого, поэтому отечественные умельцы давно уже экспериментируют с WiMAX-модемами, изобретая велосипед, — например подключают маршрутизаторы и таким образом обеспечивают доступ к той же Yota для целой локальной сети, причем без участия в этом процессе дополнительного компьютера.

Конечно, наряду с WiMAX-модемами на рынке появились и внешние WiMAX-антенны, а также WiMAX-маршрутизаторы (с USB-портами и фирменными прошивками). Но покупать слабенький USB-модем для того, чтобы использовать его в качестве стационарного устройства, да к тому же приобретать для него дополнительную антенну (которая стоит дороже самого модема) и совсем уж недешевый маршрутизатор весьма накладно и непрактично. Поэтому наши пользователи стали изобретать кто что может. Научились изготавливать самодельные антенны (раскурочивая модемы и выводя на их корпуса SMA-разъемы для их подключения), а модемы от Yota стали «расшаривать» для всей локальной сети как при прямом подключении к компьютеру, так и при подключении через роутеры, изначально для этого не предназначенные. Но, во-первых, это требует от пользователей серьезных знаний и навыков, а во-вторых, кустарные способы сделать WiMAX доступным для всей сети имеют определенные ограничения, а нередко и вообще идут в разрез с законом. Поэтому, чтобы не мучиться с настройкой ПО того же маршрутизатора, не мудрить с выведением разъемов и не вступать в конфликт с законом, многие хотели бы получить законченное решение «из коробки» без необходимости его доработки — что называется «под ключ».

 

Рисунок

И такие устройства есть на российском рынке. Мы уже писали об интернет-центре ZyXEL MAX-206M2 (см. КомпьютерПресс № 2’2010), который обеспечивает подключение нескольких компьютеров к операторской сети WiMAX. Однако возможности «расширения» ограничены в нем двумя портами Ethernet RJ-45. То есть для подключения более двух компьютеров требуется дополнительный коммутатор локальной сети. Более того, у устройства отсутствует поддержка Wi-Fi, ставшая сегодня стандартом де факто в домашних и офисных сетях. Для беспроводного подключения ноутбуков или других мобильных устройств придется докупать точку доступа Wi-Fi или отдельный сетевой коммутатор с Wi-Fi. Причем отсутствие Wi-Fi в модели MAX-206M2 было продиктовано принципиальными соображениями, ведь физически очень сложно совместить в одном устройстве Wi-Fi и WiMAX так, чтобы они никак не влияли друг на друга и не вызывали помех, поскольку работают на близких частотах. То есть даже при наличии отдельного сетевого коммутатора с Wi-Fi-доступом этот факт пришлось бы учитывать, разнося WiMAX- и Wi-Fi-устройства подальше друг от друга.

И вот наконец компания ZyXEL решила все эти проблемы, создав интернет-центр MAX-306HW2 для подключения по WiMAX с внешним антенным модулем, 4-портовым коммутатором Ethernet, точкой доступа Wi-Fi 802.11g и адаптером IP-телефонии SIP (2FXS). Как и у модели MAX-206M2, здесь предусмотрены встроенный маршрутизатор и DHCP-сервер, то есть покупка отдельного внешнего маршрутизатора не потребуется, а для наращивания количества пользователей можно будет использовать недорогие Ethernet-коммутаторы.

Технология и идеология

Функционально (и по интерфейсу пользователя) устройства MAX-206M2 и MAX-306HW2, казалось бы, идентичны (за исключением того, что в MAX-306HW2 уже есть встроенная точка доступа Wi-Fi стандарта 802.11b/g, а следовательно, в интерфейс последнего устройства добавлены пункты ее настройки). Формально наряду с точкой доступа Wi-Fi новое устройство получило два дополнительных Ethernet-порта (у MAX-306HW2 их четыре, тогда как у MAX-206M2 два), а у антенны (сделанной по той же технологии MIMO (multiple-input and multiple-output, то есть с применением нескольких антенн на передающей и приемной сторонах), что и у MAX-206M2) увеличен коэффициент усиления (в MAX-306HW2 направленная антенна имеет коэффициент усиления 12 дБи вместо 4,5 дБи у MAX-206M2). Однако это совершенно разные устройства — и по внешнему виду, и по идеологии использования.

Если MAX-206M2 является домашним и относительно мобильным устройством (по крайней мере, его можно легко перевозить с места на место) и похож скорее на бытовую кофеварку или электрочайник, нежели на компьютерный аксессуар, то MAX-306HW2 — это серьезная профессиональная система для стационарной установки, которая даже внешне больше походит на оборудование для операторских базовых станций, чем на простой роутер (те, кто видел подобное оборудование, сразу узнают герметичный внешний блок с характерным массивным радиатором).

 

Рисунок

Действительно, ZyXEL MAX-306HW2 — это так называемое сплит­устройство с уличным приемником-антенной (Outdoor Unit, ODU) и управляющим роутером, который размещается в помещении (Indoor Unit, IDU).

Корпус внешнего модуля герметичен (диапазон рабочих температур внешнего устройства от –40 до +60 °С при относительной влажности до 95% соответствует спецификации IP 67 на пыле- и водонепроницаемость) — на торце имеется отверстие для Ethernet-кабеля, соединяющего этот блок с IDU (кабель экранированный, с пластиковым защитным колпачком со стороны ODU). К массивному радиатору корпуса можно подключить кабель заземления.

В отличие от MAX-206M2, блок IDU имеет классический корпус стандартного роутера. На его задней стенке расположены разъем для Wi-Fi-антенны, два штекера для аналоговых телефонов, четыре сетевых разъема RJ-45 для клиентских устройств и один для подключения внешнего модуля (фактически это WAN-интерфейс).

Индикаторы на лицевой панели практически такие же, как и в модели MAX-206M2, —добавились только индикаторы WLAN и PoE (Power over Ethernet). Управляющие интерфейсы также полностью аналогичны, за исключением добавившейся Wi-Fi-части.

По классической схеме аналогичных профессиональных устройств центральный управляющий блок подключается к внешнему ODU (антенне и радиочасти WiMAX) по Ethernet-кабелю, через который осуществляется питание и управление внешнего модуля по технологии PoE.

Такое разделение устройства на два модуля позволяет не только вынести антенну наружу, но и отнести ее на удаление до 90 м (ограничение здесь лишь по максимальной длине витой пары категории 5e) для обеспечения уверенного приема там, где антенна в помещении была бы экранирована рядом стоящими зданиями, рельефом или растительностью. Поскольку разнос модулей делается по Ethernet, полностью отсутствует характерное затухание сигнала в кабеле между внешней антенной и радиотрактом. Подключить внешнюю антенну на такую длину ни к MAX-206M2, ни к любому другому WiMAX-устройству практически невозможно — потери в любом доступном коаксиальном кабеле (пусть даже самом дорогом, толстом и с цельным медным экраном) сведут на нет весь эффект от выноса внешней антенны.

Поэтому данное решение незаменимо, скажем, в загородных домах, подвальных и полуподвальных офисах, а также в условиях современной тесной городской застройки (или, как сейчас модно говорить, точечной). Причем особо отметим актуальность такого подхода в отношении отечественной WiMAX-сети Yota. Не секрет, что наиболее затратной частью при построении 4G-сети Yota является прокладка оптоволоконного кабеля до места установки БС (стоимость оборудования БС WiMAX меньше стоимости прокладки кабеля в условиях крупных городов). Магистральный оптоволоконный канал является необходимым элементом таких широкополосных сетей, в отличие от сетей предыдущих поколений, где можно было обойтись менее дорогостоящими способами передачи магистрального трафика и размещать базовые станции оператора чаще и с учетом рельефа местности, обеспечивая оптимальное покрытие. А поскольку оптоволоконных магистралей в России пока не так много и места установки БС для Yota к ним привязаны, то и расположение БС может оказаться не оптимальным с точки зрения рельефа местности и/или застройки, а потому WiMAX-покрытие даже в столице пока оставляет желать лучшего.

 

Рисунок

Кроме того, подобное разделение устройства на два модуля позволяет решить и другую проблему — взаимовлияния Wi-Fi- и WiMAX-устройств. Поскольку в России стандарты Wi-Fi и WiMAX используют соседние частотные диапазоны (2,4-2,5 и 2,5-2,7 ГГц соответственно), а селективные характеристики радиомодулей неидеальны, надежность и скорость работы беспроводных интерфейсов могут снижаться. Но в данном случае, помимо применения традиционных программно-аппаратных методов «развязки», проблема взаимовлияния решена радикально: аппаратура WiMAX размещена во внешнем ODU-модуле, а точка доступа Wi-Fi находится в IDU-устройстве и они могут быть пространственно разнесены на значительное расстояние (напомним, что для стандартного Wi-Fi-роутера со встроенной антенной уверенная работа беспроводного интерфейса обеспечивается на расстоянии 50-100 м в условиях прямой видимости, а каждая бетонная стена толщиной 10 см уменьшает расстояние видимости примерно на 10-15 м, так что удаление WiMAX-радиочасти от точки доступа Wi-Fi на 90 м практически полностью исключает взаимовлияние даже без использования дополнительных средств (хотя дополнительные средства, конечно же, используются, поэтому MAX-306HW работоспособен даже при расположении блоков на одном столе).

И наконец, вынесенный антенный блок MAX-306HW2, выполненный по технологии MIMO, не только обеспечивает надежное соединение в условиях плохого приема сигнала, но и увеличивает скорость передачи информации. Причем добиться высоких скоростей в классических одноблочных устройствах трудно даже при применении внешних антенн с большим коэффициентом усиления, ведь в MAX-306HW2 радиочасть и антенна собраны в едином внешнем блоке ODU, а в любом другом случае потери сигнала будут не только в кабеле (в зависимости от его длины), но и на антенных разъемах.

Установка и настройка

Установка и подключение MAX-306HW2 традиционно для устройств компании ZyXEL никаких проблем не вызывают. Самым сложным в процессе инсталляции оказывается размещение внешнего блока, который должен быть закреплен в месте оптимального приема сигнала с БС оператора (например, на крыше многоэтажного здания). Причем внешний блок можно повесить не только на стене — в комплекте имеются крепежные детали и для установки на трубу.

Что касается внутреннего блока, то никаких специальных требований при подключении к компьютеру у него нет — устройство может работать с любым, даже самым слабым ПК.

Необходимые в таких случаях установки и настройки характерны для компании ZyXEL и мало отличаются от стандартного набора подобных роутеров. Настройки для сети Yota уже заданы в устройстве, так что оно полностью готово к работе прямо из коробки. От пользователя потребуется только регистрация устройства в личном кабинете на сайте провайдера.

 

Рисунок

Более детальные настройка и возможности управления аналогичны уже рассмотренному нами ранее MAX-206M2, поэтому на интерфейсе мы останавливаться не будем, а желающих ознакомиться с ним более подробно отсылаем к документации на сайте компании.

Напомним, что для связи используются стандартные протоколы, так что через MAX-306HW2 можно подключать не только персональные компьютеры, но и игровые приставки, IP-телефоны, сетевые медиаплееры и любое другое оборудование с Ethernet-интерфейсом, а также весь спектр Wi-Fi-устройств стандарта IEEE 802.11b/g.

Настройка VoIP для подключения к оператору IP-телефонии, например SIPNET, в данном интернет-центре также полностью аналогична MAX-206M2. Можно создать два разных SIP-аккаунта — по числу аппаратных портов интернет-центра. Для каждого из них есть как обычные настройки (имя сервера, имя/пароль пользователя), так и расширенные, где можно выбрать кодеки или специальные сетевые параметры.

Тестирование

Теоретически технология WiMAX в сетях IEEE 802.16е (которые разворачивает в нашей стране компания «Скартел», торговая марка Yota) позволяет обеспечить мобильный и стационарный беспроводной доступ к Интернету с вполне приемлемой, по современным меркам, скоростью передачи данных — средние показатели должны быть около 30 Мбит/с, что более чем достаточно для работы и трансляции медиаконтента. Причем в соответствии со стандартом уверенный доступ должен достигаться и в условиях плотной городской застройки даже при отсутствии прямой видимости базовой станции.

Однако на практике это пока, к сожалению, весьма далеко от реальности. Конечно, скорость доступа и надежность соединения при использовании интернет-центра MAX-306HW2 явно повысились, но существенного преимущества в скорости при тестировании устройства в центре Москвы мы не заметили (клиентская база Yota в нашем районе, видимо, была очень перегружена, а БС Yota находилась в неудобном месте). Впрочем, даже при скоростях доступа около 100-300 Кбит/с было заметно явное улучшение стабильности работы (это при том, что внешний блок находился просто на подоконнике второго этажа и ни на крышу, ни даже на какую-либо внешнюю мачту не выносился).

 

Рисунок

Для выяснения реальных возможностей устройства мы отправились в Звенигород, где клиентов Yota пока не так много, и ранним утром нам удалось получить там скорость скачивания (download) порядка 10-15 Мбит/с. Вот тут­то MAX-306HW2 показал все свои преимущества перед USB-«свистком». И опять же особенно порадовал не столько выигрыш по скорости доступа (MAX-306HW2 был быстрее USB-модема в среднем в 1,5-2 раза), сколько явно более высокая стабильность работы устройства от компании ZyXEL. Кстати, скорость USB-модема от теста к тесту так прыгала, что мы не можем уверенно говорить об абсолютных цифрах (впрочем, абоненты Yota чаще жалуются именно на нестабильность соединения), а вот показатели MAX-306HW2 держались в пределах 5-10%. Таким образом, вариант стационарного доступа по WiMAX с использованием этого устройства явно продемонстрировал свои преимущества, причем в самом больном месте для Yota-пользователей.

Технические характеристики ZyXEL MAX-306HW2

Интерфейсы подключения

  • Четыре порта Ethernet RJ-45 10Base-T/100Base-TX с автоопределением типа кабеля;
  • два порта FXS RJ-11 для подключения телефонных аппаратов или факсов;
  • точка доступа Wi-Fi IEEE 802.11b/g;
  • разъем PoE RJ?45 для соединения центрального и внешнего модулей.
  • Антенна — внешний модуль со встроенной направленной MIMO-антенной 12 дБи, соответствующий спецификации IP 67.

Физические параметры

  • Размеры внешнего модуля — 231x236x70 мм без учета кабеля;
  • размеры центрального модуля — 216x164x52 мм;
  • масса внешнего модуля — 4 кг;
  • масса центрального модуля — 0,6 кг.

Условия эксплуатации

  • Рабочий диапазон температур центрального модуля — от 0 до +45 °С;
  • рабочий диапазон температур внешнего модуля — от –40 до +60 °С;
  • относительная влажность — от 10 до 95% без конденсации;
  • адаптер питания постоянного тока 48 В, 1,25 А от сети переменного тока 100-240 В, 50/60 Гц.

Выводы

Рассмотренный интернет-центр MAX-306HW2 с интегрированными модемом WiMAX и точкой доступа по Wi-Fi представляется нам не просто интересным, а в ряде случаев безальтернативным решением для организации интернет-доступа в квартире, загородном доме или офисе. Ведь не секрет, что многие абоненты Yota не отходят от окна, а о том, чтобы добиться уверенного приема в глубине комнат или в подвальных помещениях, и говорить не приходится. В лице же MAX-306HW2 мы имеем практически идеальное решение, обеспечивающее стабильный доступ в Интернет там, где все другие устройства бессильны.

Кстати, MAX-306HW2 сертифицирован компанией Yota для доступа в Интернет 4G с нескольких компьютеров и для подключения к IP-телефонии двух обычных телефонных аппаратов или факсов.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 8'2010

Наш канал на Youtube

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует