Как расчитывается CCQ и для чего он необходим
Рано или поздно в жизни вам предстоит построить point-to-point wireless link на оборудовании под управлением RouterOS, и вы с очень большой вероятностью будет ожидать канал шириной 300Mbps от N стандарта. Но спешу вас огорчить, 300 Mbps вы получите только на канальном уровне, можете смело вычесть отсюда примерно 25% и вы получите реальную пропускную способность канала. И это всё при условии чистых частот и отсутствия помех.
Если вам нужны эти 25%, хотя сказать по правде если и сможете их достать, то не более 20%, для этого начинается тонкий тюнинг wireless такая как агрегация фреймов, отказ от 802.11 CSMA/CA и переход на nsteream или NV2, а также настройка мощности передатчика на определенных индексах модуляции и некоторые другие нюансы…
Но сегодня кратко об одном единственном параметре, это параметр CCQ, данная аббревиатура расшифровывается как Client Connection Quality, т.е она нам говорит от том, на сколько качественно используется канал конкретным клиентом.
Представим себе что у нас есть точка доступа RouterOS b/g/n, к ней подключен единственный клиент Вася на стандарте 802.11b.
Клиент подключился и согласовал с точкой доступа канал 11 Mbps.
Точка доступа должна отправить 1375 KB клиенту ethernet трафик, такое значение равно 11Mbit, для удобства в дальнейшем расчёта.
Исходя из представленных данных точка доступа должна отправить данные в течении 1 секунды, так как канальная скорость определяется в Mbit в секунду, а данных нам надо передать 11Mbit. Если точка доступа уложилась в 1 секунду мы можем считать, что канал утилизирован на 100%.
Не всё так просто
Если копнуть чуть глубже, то wireless клиент при получении фрейма должен отправителю отправить ACK сообщение о том, что фрейм получен.
Заголовок 802.11 равен 34 байта, и 1372KB тоже не одним фреймом будут отправлены, заголовок ethernet, без учёта преамбулы и fcs, равен 14 байтам. Возьмём для расчёта MTU 1500 байт
1372*1000 = 1372000 байт необходимо отправить.
1372000/1500 = примерно 915 пакетов, такое количество пакетов необходимо отправить до клиента.
Итого точки доступа необходимо будет передать 915 фреймов, каждый размером в 1548 байт. И это уже 1415920 байт, а это уже рост примерно на 3%.
Каждый раз, когда точка доступа будет вещать в эфир данный фрейм клиенту, она будет знать, что при текущем подключении 11Mbps фрейм размером в 1546 байт должен быть доставлен клиенту за определённое время.
11Mbps = 11000000 bit в секунду.
1548 байт = 12384 bit
И тут есть ещё один нюанс, мы должны получить от клиента подтверждение, управляющий фрейм ACK который равен 34 байтам.
Для удобства расчётов переведём секунды в миллисекунды, 1 секунда = 1000ms
Для отправки 12384 bit точка доступа потратит 1,125 ms + 0,024 ms на прием управляющего кадра.
Итого, если пакет равен 1500 байт, точка доступа должна получить управляющий фрейм через 1,149ms и это без учёта времени, которое потребуется клиенту на обработку и формирование фрема и без учёта скорости распространения сигнала.
Другими словами, если через 1,149 ms не получен подтверждающий фрейм, начинается процедура повторной отправки фрейма (данную процедуру можно настраивать в RouterOS)
Отсюда и рассчитывается значение CCQ и естественно выводится усреднённое значение.
Кстати, все вы наверное помните параметр distance, он необходим для того, чтобы точнее определять время, через сколько должен прийти подтверждающий фрейм, а при расстояниях в несколько километрах скорость света уже играет роль при расчетах, тем более, что сам wireless основывается не на секундах и даже не миллисекундах, а на наносекундах.
Можем сделать вывод, что на CCQ также влияет сам клиент, если клиент «тормозит», то точка доступа будет пересылать кадр заново, основываясь на настройках.
Если на рабочей частоте есть помехи, то либо до клиента не дойдет фрейм, либо от клиента не дойдёт ACK.
И еще раз, основная мысль в том, что CCQ рассчитывается исходя из согласованного индекса модуляции, а не из лучшей скорости на данном стандарте, если клиент и точка доступа согласуют 1Mbps, то из такого канала и будет рассчитано значение CCQ.
А теперь представим себе, что CCQ у вас равен 50%, а это значит что примерно каждый фрейм отправляется повторно, что конечно сказывается на занятости частоты и уменьшения пропускной способности и для других клиентов, на той же частоте.
Не берите значения которые я приводил как единственно истинные, например у тех же стандартов 802.11b и 802.11n размер заголовка разный.
Здесь были приведены сами принципы работы и расчёта, но не более того.
Transmit ccq ubiquiti что это
Довольно часто можно услышать даже от начинающих системных администраторов о том, что для нормальной работы беспроводного моста достаточно обеспечить прямую видимость. Что уже говорить про обычных клиентов, для которых очень часто требуется помощь с подключением и настройкой обычного маршрутизатора.
Представим ситуацию из жизни. Вы создаете беспроводной мост, мощности радиомодуля и антенны достаточно, стандарт передачи новый, прямая видимость есть, а скорость. скорости нет, к тому же CCQ показывает цифры, неприлично далекие от 100%. Почему же это происходит?
Что такое CCQ?
Практически во всех современных беспроводных устройствах среди параметров беспроводного соединения присутствует параметр CCQ. Что же скрывается под аббревиатурой CCQ?
CCQ является сокращением от английского «Client Connection Quality», что в переводе означает «качество клиентского соединения». Для беспроводного оборудования Mikrotik и Ubiquiti в статусе соединения отдельно указывается Tx. CCQ (Transmit CCQ) и Rx. CCQ (Receive CCQ), т.е. отдельно качество связи на отправку и прием.
Первый фактор: юстировка обеих антенн. В идеале, обе антенны должны быть идеально направлены друг относительно друга, чтобы их диаграммы максимально пересекались. Если вы создаете беспроводной мост «Точка-Точка» (Point-to-Point), проблема решается достаточно просто, ведь подстроить можно обе антенны. В случае с соединением «Точка-Многоточка» (Point-to-MultiPoint), когда имеется клиентское оборудование (CPE), подключенное к базовой станции провайдера (WISP), подстроить получится только устройство на стороне клиента, ведь на стороне провайдера используется секторная антенна и изменение её положения затронет всех подключенных клиентов.
Третий фактор: зона Френеля. Перед тем как ответить на вопрос, что же такое зона Френеля, давайте вкратце рассмотрим природу радиоволн.
Немного о радиоволнах
Электромагнитная волна по своим свойствам похожа на свет и может преломляться, отражаться от предметов и поверхностей или затухать при удалении от источника.
Начиная с длины волны в 10 метров, волны утрачивают способность к дифракции, т.е. не могут обходить препятствия. Это значит, что беспроводные устройства, работающие в диапазоне 2.4 и 5 ГГц, должны находиться в зоне прямой видимости, т.к. волна на этой частоте не может огибать препятствия.
Что же такое зона Френеля?
Вот мы плавно и подобрались к зоне Френеля. Давайте опустим все научные объяснения, расчеты и теорию, т.к. это громадный объем информации, который вовсе не обязательно знать и понимать при расчёте зоны Френеля.
Учеными доказано, что между приемником и передатчиком электромагнитная волна приобретает форму эллипсоида. Эллипсоид формируется вокруг линии видимости (Line-of-Sight).
Вычисления можно провести как с помощью специального онлайн-калькулятора, так и при помощи формул. Если вам требуется вычислить максимальный радиус зоны Френеля, воспользуйтесь нижеприведенной формулой:
Использование формул дает больше возможностей в тех случаях, когда необходимо вычислить зону Френеля в конкретной точке на заданном удалении от антенны. Дело в том, что радиус достигает своего максимума в центральной точке, и при приближении к самой антенне он уменьшается. Для того, чтобы рассчитать зону Френеля в конкретной точке, необходимо знать расстояние до неё:
По сути, D1 + D2 дают вам общее расстояние между точками, поэтому зная общее расстояние и расстояние до преграды, вы можете с легкостью вычислить второе расстояние.
Например, общее расстояние 10 км, вам необходимо вычислить зону над преградой, находящейся на удалении 1 км. В данном примере D1+D2 = 10 км, D1 = 1 км, а D2 = 10-1 = 9 км. Всё просто.
Практика показывает, что для нормальной работы беспроводного соединения, требуется обеспечить LOS и чистый радиус от линии видимости не менее, чем в 60% от зоны Френеля. Показатель в 80% считается величиной, при которой преграды не сильно будут влиять на пропускную способность канала. Как видите, небольшие преграды, не всегда проблема, тем не менее, расчеты лишними никогда не будут.
Для лучшего восприятия, мы подготовили для вас небольшую сравнительную таблицу для расстояний от 1 до 20 км, с частотой 2.4, 5.2 и 5.8 ГГц.
Зона Френеля и CCQ: что нужно знать при проектировании и создании беспроводного моста
Довольно часто можно услышать даже от начинающих системных администраторов о том, что для нормальной работы беспроводного моста достаточно обеспечить прямую видимость. Что уже говорить про обычных клиентов, для которых очень часто требуется помощь с подключением и настройкой обычного маршрутизатора.
Представим ситуацию из жизни. Вы создаете беспроводной мост, мощности радиомодуля и антенны достаточно, стандарт передачи новый, прямая видимость есть, а скорость. скорости нет, к тому же CCQ показывает цифры, неприлично далекие от 100%. Почему же это происходит?
Что такое CCQ?
Практически во всех современных беспроводных устройствах среди параметров беспроводного соединения присутствует параметр CCQ. Что же скрывается под аббревиатурой CCQ?
CCQ является сокращением от английского «Client Connection Quality», что в переводе означает «качество клиентского соединения». Для беспроводного оборудования Mikrotik и Ubiquiti в статусе соединения отдельно указывается Tx. CCQ (Transmit CCQ) и Rx. CCQ (Receive CCQ), т.е. отдельно качество связи на отправку и прием.
Первый фактор: юстировка обеих антенн. В идеале, обе антенны должны быть идеально направлены друг относительно друга, чтобы их диаграммы максимально пересекались. Если вы создаете беспроводной мост «Точка-Точка» (Point-to-Point), проблема решается достаточно просто, ведь подстроить можно обе антенны. В случае с соединением «Точка-Многоточка» (Point-to-MultiPoint), когда имеется клиентское оборудование (CPE), подключенное к базовой станции провайдера (WISP), подстроить получится только устройство на стороне клиента, ведь на стороне провайдера используется секторная антенна и изменение её положения затронет всех подключенных клиентов.
Третий фактор: зона Френеля. Перед тем как ответить на вопрос, что же такое зона Френеля, давайте вкратце рассмотрим природу радиоволн.
Немного о радиоволнах
Электромагнитная волна по своим свойствам похожа на свет и может преломляться, отражаться от предметов и поверхностей или затухать при удалении от источника.
Начиная с длины волны в 10 метров, волны утрачивают способность к дифракции, т.е. не могут обходить препятствия. Это значит, что беспроводные устройства, работающие в диапазоне 2.4 и 5 ГГц, должны находиться в зоне прямой видимости, т.к. волна на этой частоте не может огибать препятствия.
Что же такое зона Френеля?
Вот мы плавно и подобрались к зоне Френеля. Давайте опустим все научные объяснения, расчеты и теорию, т.к. это громадный объем информации, который вовсе не обязательно знать и понимать при расчёте зоны Френеля.
Учеными доказано, что между приемником и передатчиком электромагнитная волна приобретает форму эллипсоида. Эллипсоид формируется вокруг линии видимости (Line-of-Sight).
Вычисления можно провести как с помощью специального онлайн-калькулятора, так и при помощи формул. Если вам требуется вычислить максимальный радиус зоны Френеля, воспользуйтесь нижеприведенной формулой:
Использование формул дает больше возможностей в тех случаях, когда необходимо вычислить зону Френеля в конкретной точке на заданном удалении от антенны. Дело в том, что радиус достигает своего максимума в центральной точке, и при приближении к самой антенне он уменьшается. Для того, чтобы рассчитать зону Френеля в конкретной точке, необходимо знать расстояние до неё:
По сути, D1 + D2 дают вам общее расстояние между точками, поэтому зная общее расстояние и расстояние до преграды, вы можете с легкостью вычислить второе расстояние.
Например, общее расстояние 10 км, вам необходимо вычислить зону над преградой, находящейся на удалении 1 км. В данном примере D1+D2 = 10 км, D1 = 1 км, а D2 = 10-1 = 9 км. Всё просто.
Практика показывает, что для нормальной работы беспроводного соединения, требуется обеспечить LOS и чистый радиус от линии видимости не менее, чем в 60% от зоны Френеля. Показатель в 80% считается величиной, при которой преграды не сильно будут влиять на пропускную способность канала. Как видите, небольшие преграды, не всегда проблема, тем не менее, расчеты лишними никогда не будут.
Для лучшего восприятия, мы подготовили для вас небольшую сравнительную таблицу для расстояний от 1 до 20 км, с частотой 2.4, 5.2 и 5.8 ГГц.
Transmit ccq ubiquiti что это
Многие задаются вопросом, на какое расстояние можно использовать различное Wi-Fi оборудование Ubiquiti, какая при этом будет скорость, будет ли вообще работать Wi-Fi связь? Для ответа на эти вопросы есть замечательный сервис Ubiquiti AirLink от производителя Ubiquiti.
В этой статье мы рассмотрим, как пользоваться Ubiquiti AirLink и какие возможности предоставляет данный сервис.
Установка плагина Google Earth Plugin
Откройте браузер и введите адрес www.ubnt.com/airlink/. Если у вас не установлен плагин Google Earth для просмотра карт в 3D, то на странице появится кнопка Download Google Earth Plugin. Нажимаем эту кнопку для скачивания плагина.
В следующем окне выбираем Запустить.
Нажимаем кнопку Выполнить для установки плагина Google Earth.
После установки появится сообщение с благодарностью за установку плагина. Нажмите кнопку Close, чтобы закрыть сообщение.
Теперь в окне браузера отобразится сообщение с просьбой перезагрузить браузер, чтобы плагин заработал. Закрываем браузер и запускаем его снова.
После запуска браузера перед вами откроется окно с картой Google, размещением Wi-Fi точек и их параметрами.
Алгоритм выполнения расчетов
Алгоритм расчета параметров работы Wi-Fi точек доступа Ubiquiti выглядит следующим образом:
Настройка параметров Wi-Fi точек доступа Ubiquiti
Слева страницы в разделе Station 1 Setup на вкладке Equipment Characterization указаны параметры первой Wi-Fi точки доступа:
На вкладке Location указывается адрес или координаты размещения Wi-Fi точки доступа:
На вкладке Environment указываются климатические условия:
Анализ результатов расчетов
После того как вы сконфигурируете вторую Wi-Fi точку доступа Ubiquiti и нажмете кнопку Reconfigure Stations, отобразятся результаты расчетов.
Внимание! Расчеты не учитывают наличие таких помех как здания, деревья и т.п. Если на пути следования Wi-Fi сигнала есть такие помехи, то к высоте установки антенн необходимо добавить высоту помехи.
Описание параметров связи:
Что такое зона Френеля и CCQ (Client Connection Quality) или фундаментальные факторы качественного беспроводного моста
Содержание
В данной статье хочу поговорить о фундаментальных факторах построения качественного беспроводного моста, так как многие «сете-строители» считают, что вполне достаточно будет купить качественное сетевое оборудование, установить и получить 100% отдачу от них — что в итоге не у всех получается.
CCQ — что это?
CCQ (Client Connection Quality) с английского переводиться как «качество клиентского соединения» — что в принципе показывает процентное соотношение теоретически возможной к реально текущей пропускной способности канала, иными словами процент достигнутой пропускной способности с максимально возможной на конкретном оборудовании.
К примеру, вы используете оборудование с максимально возможно пропускной способностью в 200 мбит/с, а по факту на текущем канале 100 мбит/с — в таком случае CCQ равен 50%
В сетевом оборудовании Mikrotik и Ubiquiti присутствуют два отдельных индикатора
Tx. CCQ (Transmit CCQ) — скорость передачи данных.
Rx. CCQ (Receive CCQ) — скорость приема данных.
Три основных фактора влияющие на качество CCQ
1. Юстировка двух антенн. Если говорить о беспроводном мосте «точка-точка» то понятно что антенны должны смотреть друг на друга максимально точно, «глаза в глаза».
Если нужен wi-fi мост «точка-многоточка» — то изначально нужно продумать всю архитектуру от секторной антенны провайдера до клиентских, так что бы они пересекались максимально точно.
2. Наличие шума в канале. Перед тем как определиться с частотой wi-fi моста, обязательно проверить каждую частоту на наличие шума, исходя из данной проверки остановиться на менее загруженной частоте.
3. Зона Френеля.
Зона Френеля — что это?
Зона Френеля это объем радио-волнового канала между двумя антеннами.
Максимальный объем канала находиться в центральной точке между двумя антеннами.
Для максимально качественного сигнала нужно подобрать наиболее чистую зону, как от физических препятствий, так и от радио-волновых (о чем говорили во втором пункте).
Как рассчитать зону Френеля?
Формула расчета зоны Френеля в центральной ее точке:
D — расстояние (km)
f — частота (GHz)
Формула расчета зоны Френеля в любой ее точке, например в месте препятствия:
f — частота (GHz)
D1 — расстояние до нужной вам точки расчета, от первой антенны (km)
D2 — расстояние до нужной вам точки расчета, от второй антенны (km)
Хорошенько проработав данные три фактора, вы в итоге получите стабильный беспроводной мост, с максимально возможной скоростью передачи данных.