Laboratorní parametry AirBQ

AirBQ

Řešení AirBQ je platformové řešení, které je výsledkem projektu M0R. Úmyslem bylo navrhnout a vyvinout takové řešení, které začne vyplňovat mezeru na trhu způsobenou ztrátou spolehlivostí přenosových pásem 5 a 2,4GHz.

AirBQ je jednokanálovým elektornicky přeladitelným přenosovým prvkem založeným na integrovaných modemových chipsetech firmy Atheros ovládaných operačními systémy Linux na embedded platformách vybraných výrobců. Typickým komunikačním uživatelským rozhraním je rozhrani 802.3 10/100/1000Mbit a spoje se ovládají přes integorvané WEB rozhraní.

Díky integraci TDMA přístupu k datovému toku dochází k odbourávání jevu razantního zvyšování latencí při zatížení spoje a zároveň i přenosové kapacity doznaly významného zlepšení.

V posledních měsících se nám podařilo dotáhnout laboratorní vzorky do stavu, kdy jsme ztratili ostych pustit je k živým testům. Systém momentálně dodáváme vybraným zákazníků na testování v živé přírodě. Inicializační serie je připravena pro frekvenční pásmo 9GHz. Výkon je omezen VO na 25mW EIRP PEP. Díky simplexnímu přenosu a rozložení trafficu do simplexních multipointových cest lze používat výkonu až 100mW, což bohatě stačí na přenosové skoky do 5 km, což je i podpořeno bezeztrátovými přechody mezi modulačními metodami. Řešení momentálně nabízí celkem 4 šířky modulací s přenosovými kanály 5, 10 , 20 a 40MHz s masivní jak dopřednou tak zpětnou korekcí. Momentálně dosahujeme simplexních přenosových rychlostí do 115Mbit ve 40MHz a jedné polarizaci a maximálních průměrných latencí do 20 ms v jednom kanále.

Prvek je předevšim určen pro bezdrátový přenos telemetrických dat PCO, kamerových systémů, poplašných hlásičů, systémů dohledů nad stráženými objekty, budovami, kancelářskými objekty a domacnosti. To vše pomocí standardu IEEE 802,3.

Mezi nejčastější uživatele se tedy budou řadit především bezpečnostní agentury a bezpečnostní složky průmyslových areálů, správci pultů centrální ochrany, městské a policejní kamerové systémy, datový operátoři vykonávající sběr a redistribuci dat ze zabezpečovacích systémů.

Vyšli jsme z osvědčených řešení systémů na bázi protokolu 802.11N a implementovali jsme jej do nového frekvenčního spektra. Původní spektra jsou dne již natolik vytížená, že provoz je sice možný, ale kvůli poměrně vysoké iteraci zařízení je spektrum kapacitně velmi omozené, nehledě, že se stav mění s roční a denní dobou. Dochází k navyšování latencí a poklesu propustností. V některých případech je zátěž radiového spektra tak vysoká, že riziko nekvaltiního přenosu přerůstá přes přípustný rámec. V oblasti zabezpečení je právě vysoká úroveň dostupnosti primárním faktorem.

Pásmo 9 GHz tyto faktory marginalizuje hned několika hledisky:

-700MHz šířky pásma, 2 polarizace

-nízké povolené výkony (malé buňky)

-řádově vyšší přesnost a směrovost přenosových prvků

-absence levného HW, který spamuje pásmo díky individuálním občanským instalacím

-přítomnost kvalitního hardware s definicí kanalování a polarozačních rovin

První předběžné výsledky měření M9

podle všeobecného oprávnění č. VO-R/10/09.2010-11 čl.7 odst. c.

Lhůta 8.1.2011

Modem UBNT s MW jednotkou M9 převádějící pásmo WiFi do horního půlpásma 9.6 – 9.975 GHz

Přeladěním směšovače MW jednotky je možno využít také spodní poloviny pásma 9.2 – 9.6 GHz.

Příkon kompletního zařízení : pro napájecí napětí 9V – 380mA, 12V – 285mA, 24V – 150mA,

tj. cca 3.5W

Maximální výstupní výkon: -6 dBm

Regulace výstupní výkonu: -18 dBm až -6dBm

Max. šumové číslo přijímače: 1 dB

Šířka pásma přenosového kanálu: 40 MHz

Předpokládaný zisk panelové antény: 13 dBi

Změřený* dosah mezi základními moduly / čistý přenosový tok :

60 m / 120 Mbps (-55 dBm)

120 m / 100 Mbps (-65 dBm)

250 m / 70 Mbps (-72 dBm)

500 m / 30 Mbps (-78 dBm)

750 m / 13 Mbps (-82 dBm)

1300 m / 3 Mbps (-86 dBm)

Po vylepšení výstupního zesilovače (EIRP +14 dBm)

bude dosah:

120 m / 120 Mbps (-55 dBm)

250 m / 100 Mbps (-65 dBm)

500 m / 70 Mbps (-72 dBm)

1000 m / 30 Mbps (-78 dBm)

1500 m / 13 Mbps (-82 dBm)

2500 m / 3 Mbps (-86 dBm)

Předpokládaný dosah s anténami 50 cm

(33dBi-max. EIRP +14 dBm)/ čistý

přenosový tok :

1200 m / 120 Mbps

2500 m / 100 Mbps

5000 m / 70 Mbps

(10000 m / 30 Mbps)

(15000 m / 13 Mbps)

(25000 m / 3 Mbps)

* Hodnoty odečteny z detektoru chipsetu Atheros

Příloha: Foto funkčního kompletu napájeného ACU 9V pro venkovní měření.

Na obrazovce PC lze po zvětšení přečíst parametry.

Printscreen 15.3.2011

AirBQ beta

Hlavní stránka klienta

Měření propustnosti, 1 chain, 40MHz, 1 polarizace

7.4.2011

Probíhají testy propustností finálního designu v reálných podmínkách, ukázka z trasy na 450m. Vysílaný výkon 8dBm EIRP.

Single chain, 2x patchová anténa 13dBi proti sobě, funkční vzorek ve formě prerelease.

20MHz šířky pásma, vstupní úroveň signálu detekovaná -83dBm, spočtená -83dBm, propustnost 22Mbit TCP/IP trafficu

Wireless page:

Main page, prototyp na straně nemá připojenou komunikaci s MW platformou.

Momentálně se dokončují práce pro výrobu první ověřovací serie ve footprintu pro 2 streamy. Tím pádem bude i dvakrát větší propustnost se stejnou šířkou pásma. Tj. cca 40Mbps. Ve 40MHz šířce bude propustnost cca 80mbit při této trase a energetice. Dnes nahodíme spoj se zrcadlem pro kontrolní měření v multipointu a zvětšení dosahu. Předpokladem je stejná propustnost na trase 3600m s offsetem 60cm na jedné straně.

18.4.2011

Pokračujou real life testy, zatím bez překvapení s menšími zadrhely v mechanické rovině. I tak zkušební trasa běží více než týden, zatím s výledky v souladu s očekáváním. Stále se testují 1 chain prototypy. Orážíme to různými typy paketů, velikosti i četností.. Zatím to vypadá dobře.

Ukazka "živé" trasy s běžným trafikem kamerového systém + testovací zátěží 100x ping za s, 48K, latence kolem 5ms. Čistá kapacita spoje je teď cca 105Mbit jedním směrem, 80 druhým SDX, asymetricita je daná úrovněmi signálu.

Pokud půjde vše dobře, koncem týdne se ozvu znovu s novinkami ohledně více chainových řešení.