我應該使用哪種產品來做室外無線寬帶？

前言：

近年來，寬帶網絡的接入需求已經越來越普遍，無論是在繁華的都市還是在偏遠的農村地區，甚至是遠方的孤島。特別是今年以來，被媒體稱作“超級網友”的國務院總理三度督促提網速、降網費，這無疑給寬帶需求的暴發式成長注入了一劑強心針。但面對高企的材料及人力成本，寬帶運營商們也更急迫地尋求一種負擔得起的運營佈署方案。而向來以功能穩定、性能強大、距離超遠但價格超低著稱的 UBNT airMAX 室外網橋方案，也越來越頻繁地進入到運營商的視野之中。面對增長的市場需求，在本文中我們將會談談如何來選用 UBNT airMAX 和 airFiber 產品實現無線寬帶運營。

這裡的無線寬帶運營並非單指運營商級別的寬帶運營，也包含了任何因有線通訊條件受限的場景（距離或成本受限），都可以改用 UBNT 產品實現無線遠距離傳輸場景，包含但不僅限於以下場景：

• 運營商無線寬帶覆蓋與接入

• 遠距離數據傳輸 （如電力、油田、鐵路、煤礦、隧道施工、現代農業等的監測與數據採集）

• 視頻監控（森林防火、建築工地、小區、園林、校園、工廠、高速路口、平安城市、村村通、駕校車輛等的監控與聯網）

• 電視信號轉播、視頻轉播、現場直播等網絡數據的傳輸與快速佈署

• 戶外電子看板、廣告牌、信號指示燈、裝吊設備、路燈控制等數據的傳輸

• 島嶼、海島與大陸版塊板間、或因河流、鐵路、高架等物理隔斷，兩點間的網絡或視頻數據的無線傳輸

  應急通訊、室外臨時傳輸的快速搭建

• 工業控制：如機器人、機床、行車、叉車等

注意：這裡我們要談到的是一種將運營商寬帶運營以無線網橋來實施的方案，該方案類似於河北農村無線運營商走訪全記錄 這種做法， 是一種以 AP + CPE 設備的點對點或點對多點連接方式，而非直接面向手機、平板電腦等移動終端的方案，如需直接面對手機、平板電腦等移動終端需要選擇 UBNT 的 UniFi 瘦 AP 方案，相關案例可以參考 UniFi 案例庫。

其實 UBNT 已經為用戶打造了自運營商機房到基站間、基站到基站間、基站到小區（基站）、小區到家庭、以及家庭內部的完整無線解決方案，我們可以通過下圖來了解 UBNT 產品的無線網絡鏈：

根據不同場景的產品選型

在固定的室外無線通訊中，主要有 點對點（PtP）和 點對多點（PtMP）這兩種部署方法用於無線傳輸：

• 點對點（PtP）：連接兩個位置，通常為幾公里或數十公里，基本上形成一個以太網橋接；

• 點對多點鏈路（PtMP）：連接三個或三個以上的位置，使用一個基站（或接入點）和多個CPE設備（站）連接到無線接入點。

點對點鏈路：

注意：下面的距離建議基於較為理想的參考值。實際結果取決於您所佈署環境的干擾、視距、EIRP 限制、天線對準程度以及其他因素而有所不同（關於 EIRP，請參考：http：//bbs.ubnt.com.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=136&fromuid=2269 ）。下面的產品是依據距離來分類的，由最短到最長。

*距離是根據理想條件計算出來的傳輸距離，實際傳輸距離及帶寬會根據所處環境及優化狀況所所差異。僅供參考，用戶需以實際調試結果為準。

短距離 (0-5 公里)

• NBE-5AC-Gen2: 採用了第二代 AC 技術，最大 450Mbps 吞吐量。是低成本、短距離、高帶寬的理想選擇。最新版本硬件具有雙網口橋接，常用於視頻監控。

• NS-5ACL: 性價比最高的 airMAX ac 產品，最大 450Mbps 吞吐量，適用於短距離連接；

• NS-5AC： 廣受歡迎的 airMAX ac 產品，最大帶寬450Mbps，因其同樣具有雙網口，常用於給視頻監控攝像機供電；

• AF-5X 搭配 AF-5G23-S45: 工作在 5GHz，是高性能無線鏈接的理想之選。採用 50MHz 頻寬即可達到最高 500Mbps 的總吞吐帶寬，最高 1 百萬 pps 的處理能力，延遲約為 2ms，支持巨型幀傳輸；

• AF-24: 工作在 24GHz 頻段，是 1.5Gbps （750Mbps 全雙工）高性能傳輸的絕佳產品，最高 1 百萬 pps 的處理能力，延遲僅為 1ms，支持巨型幀傳輸；

• AF-24HD: 工作在 24GHz 頻段，是 2Gbps （1000Mbps 全雙工）高性能傳輸的不二之選，最高 1 百萬 pps 的處理能力，延遲僅為 1ms，支持巨型幀傳輸；

• IsoStaion 系列：有 450Mbps （IS-5AC）和 150Mbps (IS-M5)兩種帶寬選擇，採用了金屬外罩及導波技術，抗噪性好，非常適用於城市和干擾較大環境中的無線傳輸

中距離 (5-15公里)

• LBE-5AC-Gen2: 當前距離下最高性價比機型，具有較窄波束，抗干擾性佳，輕便易於搬運等特點。大多情況下推薦用作 CPE, 得益於最新的 airMAX ac 技術，其性能大幅提升到 450Mbps 的吞吐量；

• PBE-5AC-Gen2: 自帶碟形天線，具有非常穩定高效的傳輸特性，是中遠距離點對點傳輸和CPE接收的理想選擇。得益於最新的 airMAX ac 技術，其性能大幅提升到 450Mbps 的吞吐量；

• PBE‑5AC‑ISO‑Gen2: 非常像 PowerBeam 5AC，在其基礎上增加屏蔽環，推薦在高噪音/干擾比較大的環境下使用（如一個基站上裝多臺設備時）；

• AF-5X + AF-5G30-S45: 工作在 5GHz 頻段，是高性能無線鏈接的理想之選。採用 50MHz 頻寬即可達到最高 500Mbps 的總吞吐帶寬，最高 1 百萬 pps 的處理能力，延遲約為 2ms，支持巨型幀傳輸；

• AF-5/5U: 工作在 5GHz 頻段。最大帶寬為 1.2Gbps （620Mbps 全雙工），是高性能傳輸的理想之選，最高 1 百萬 pps 的處理能力，延遲僅為 1ms，支持巨型幀傳輸；

• AF-11FX搭配天線: 工作在 11GHz 授權頻段，最大帶寬為 1.3Gbps （680Mbps 全雙工），是高性能傳輸的理想之選，最高 1 百萬 pps 的處理能力，延遲僅為 1ms，支持巨型幀傳輸；

長距離 (15公里以上)

• R5AC-Lite + RD-5G30-LW: 高性能遠距離鏈路的絕佳之選。在 80MHz 頻寬下最大可達 450Mbps 的 TCP/IP 吞吐量，最遠距離可達 100 公里以上。

• AF-5X + AF-5G34-S45: 工作在 5GHz 頻段，是高性能無線鏈接的理想之選。採用 50MHz 頻寬即可達到最高 500Mbps 的總吞吐帶寬，最高 1 百萬 pps 的處理能力，延遲約為 2ms，支持巨型幀傳輸；

• AF-11FX搭配天線: 工作在 11GHz 授權頻段，最大帶寬為 1.3Gbps （680Mbps 全雙工），是高性能傳輸的理想之選，最高 1 百萬 pps 的處理能力，延遲僅為 1ms，支持巨型幀傳輸；

高性能回程（信號隧道或稱空中光纖）

• AF-24HD： 對於有極致性能需求的用戶，airFiber24HD 工作在 24GHz 的頻帶上，可在 2+ km 的距離範圍內提供最高 2.0 Gbps的真實吞吐量，在 9 公里內提供高達 1.4Gbps 的帶寬。在某此情況下，20 公里也能使用。(已經驗證，需注意視距離不同帶寬有所差異)

• AF-24：針對大帶寬應用場景，該設備工作在 24GHz 免授權頻段。 5 公里範圍內最大帶寬可達 1.4Gbps。在某些情況下，最遠距離可達 13 公里以上（視距離不同帶寬有所差異）

• AF-5/5U: 工作在 5GHz 頻段下最大傳輸帶寬為 1.2Gbps。在某些情況下，傳輸距離最遠可達 100公里；

• airFiber5XHD 搭配天線: 工作在 5GHz 免授權頻段，是 1Gbps 總吞吐量傳輸的理想之選，高達 2 百萬 pps 的處理能力，延遲約為 2 毫秒。支持巨型幀；

• airFiber2X 搭配天線: 工作在 2.4GHz 免授權頻段，只需佔用 50MHz 的頻寬，其總吞吐量傳輸即可高達 500Mbps ，擁有 1 百萬 pps 的處理能力，延遲維持在 2 毫秒左右。支持巨型幀；

• airFiber3X 搭配天線: 工作在 3GHz 授權頻段，具有非常純淨的頻譜，只需佔用 50MHz 的頻寬，其總吞吐量傳輸即可高達 500Mbps ，擁有 1 百萬 pps 的處理能力，延遲維持在 2 毫秒左右。支持巨型幀；

• airFiber4X 搭配天線: 工作在 4.7-4.9GHz 授權頻段，具有非常純淨的頻譜，只需佔用 50MHz 的頻寬，其總吞吐量傳輸即可高達 500Mbps ，擁有 1 百萬 pps 的處理能力，延遲維持在 2 毫秒左右。支持巨型幀；由於工作在 4.7-4.9GHz 頻段，所以是用在公共安全，如平安城市的理想型號；

• airFiber11FX 搭配天線: 工作在 11GHz 授權頻段，具有非常純淨的頻譜。其總吞吐量傳輸高達 1.3Gbps (680Mbps 全雙工) ，擁有 1 百萬 pps 的處理能力，延遲維持在 1 毫秒以內。支持巨型幀；

• 多個 airFiber X 搭配 airFiber NxN 合路器 ：將 2 個 或 4 個 airFiber X 產品合成為一個傳輸系統，並實現 2 倍或 4 倍的帶寬疊加，最高實現 2Gbps 的傳輸帶寬

點對多點

點對多點的性能取決於鏈路的兩端，也就是說，如果你建立一個很遠的連接距離，你必須根據實際應用場景選擇正確的 基站 和 用戶端設備(CPE)

基站( BaseStation )

通常位於一個信號塔、建築或桅杆的頂部。高度將決定最大覆蓋範圍。在規劃基站時，通常最理想的規劃的用最小的覆蓋仍然以較寬的帶寬覆蓋所需區域的天線。覆蓋區域更廣可以到達更遠的站，可能更容易受到干擾，從而降低彈性和性能。

低容量和短距離基站 (非常適合新手在低干擾的區域使用)

• Rocket M 帶 Rocket 全向天線：在所有設備都是 airMAX 時，可同時連接高達 60+ 的站。很容易受到干擾，建議只用於中型和大型的村落

高容量和高性能基站 （用於發射）

• Rocket M 配合標準扇形天線：工業標準的基站。150 Mpbs 以上的傳輸容量，四個 90°或者三個 120°天線用於360°覆蓋。每個基站/接入塔可接入300+個站。這是目前做室外無線覆蓋主要的基站選擇方案；

• Rocket AC 配合 高性能AC天線：工業標準的基站。高達 450Mpbs 的傳輸容量，四個 90°或者三個 120°天線用於360°覆蓋。每個基站/接入塔可接入300+個站。這是新一代無線高帶寬基站選擇方案；

• 高密度高性能基站 Rocket 5AC Prism 配合 HD 扇形天線：專為高密度佈署打造，將 3 臺 Rocket ac 網橋綜合到一個基站上，實現 3 x 30 °的覆蓋，讓基站達到 3 倍帶機量

• LiteBeam ac AP : 高性價比的一體化天線基站 AP，採用的是 2x2 MIMO 天線，在 120°覆蓋範圍內可同時與多臺 airMAX ac CPE 進行通訊，尺寸小巧，重量僅為 420 克

• Rocket M-TI加上鈦合金扇形天線：用於高密度地區的新的、高性能的解決方案。可變波束寬度（60-120°）天線使每個基站/接入點蜂窩站可接入站成倍增長至 500+。卓越的隔離和的 airSync 技術，以避免共址干擾

客戶端設備 (CPE) , （用做接收）

短距離 (0-3 公里)

• NBE-M：成本最低的短距離選擇方案，相比 Loco M 有更好的指向性、更遠的傳輸距離及更容易避開干擾，建議選用

• NBE-5AC: 與 NBE-M相似，但是支持了更大帶寬的 802.11ac 協議，具有高達 450Mbps 的傳輸帶寬，是低成本、短距離、高帶寬的理想選擇

• Loco M：成本最低的選擇，短程，並且方向性最差的CPE，在干擾較大的環境下不建議選用

中距離 (3-7 公里)

• PBE-M5-300: 自帶碟形天線，具有非常穩定高效的傳輸特性，是中遠距離點對點傳輸和CPE接收的理想選擇

• PBE-5AC：與 PBE-M5相似，但是採用了更大帶寬的 802.11ac 協議，具有 450Mbps 的傳輸帶寬，是高帶寬、低成本、中遠距離點對點傳輸和CPE接收的理想選擇

• airGrid M：低成本CPE，很窄的波束寬度，但不是MIMO（性能是NanoBridge M的一半）

• NanoBridge M：高度定向的CPE，更好的範圍和更低的噪音

長距離（7公里以上）

• Rocket ac 配合 RocketDish ac 碟形天線：與Rocket M 類似，但是採用了更大帶寬的 802.11ac 協議，最大 450Mbps 的傳輸帶寬，是高帶寬、遠距離點對點傳輸和CPE接收的理想選擇

• PBE-M（自帶碟形天線）: 工業標準的長距離高性能鏈路。最高可達 150Mbps 的 TCP/IP 吞吐量。有著與 Rocket M 相近的性能，是遠距離點對點傳輸和CPE的理想選擇。

• PBE-5AC-620：與 PBE-M5相似，採用了更大帶寬的 802.11ac 協議，具有 450Mbps 的傳輸帶寬，是高帶寬、低成本、遠距離點對點傳輸和CPE接收的理想選擇

• PowerBridge M：更高功率的器件，高度定向的CPE，更好的範圍和更低的噪音，與碟型天線相比更美觀

• Rocket M 帶 Rocket Dish（蝶形天線）：性能最好的選擇，成本比集成設計較高，作為CPE可能不美觀

• LiteBeam M5：比 NBE 更遠的範圍和更強的方向性，遠距離低成本的最佳選擇，注意該型號為單極化產品，最大傳輸帶寬為 150Mbps

注意！在近距離上使用較高性能的設備效果也非常好，我個人非常建議新手們選型時 選擇更高規格的型號。例如，由於天線特性，在短距離鏈路中 NanoBeam（中距離）效果會明顯優於 Loco M（低增益），而 PowerBeam (遠距離) 則會更高於 NanoBeam。

根據帶寬的選型

在帶寬方面，目前 UBNT 產品分為以下幾種類型：

75Mbps : 選擇 M 系列的單極化產品，如: airGrid M、Bullet M、PicoStation M，LiteBeam M5

150Mbps : 需要選擇 M 系列的雙極化產品，如：PBE-M、NBE-M、NB-5G22、NS-M、Rocket M、IS-M5等；

450Mbps: 需要選擇 ac 系列雙極化產品，如： RP-5AC-Gen2、LBE-5AC-Gen2、PBE-5AC-Gen2、IS-5AC、PS-5AC、NBE-5AC-Gen2、Rocket ac 系列 等；

500Mbps: airFiber 5X

1 Gbps以上： AF-11FX、airFiber 5、airFiber 5U、airFiber 24 、2 臺 AF5X 配合 NxN 合路器

2Gbps: airFiber 24HD ， 4 臺 AF5X 配合 NxN 合路器

注意：這裡的帶寬都是指真實的 TCP/IP 最大吞吐量，實際上會因您佈署環境的干擾、視距、天線對準、遮擋等情況有所不同

根據頻率的選型

由於物理固有特性和使用上的原因，每個頻率都有不同的特點。較低的頻率具有比較高的頻率更好的傳播特性，並且在傳輸鏈路被阻擋（如：樹木等）的情況下可以更好地工作。然而，這些頻段也可能有更大幅度的噪聲和干擾。所以，根據您的實際情況選擇最佳工作頻率的設備就非常重要。

900MHz (M900)

優點(+)和缺點(-)

• +與更高的頻率相比對樹木和小障礙物有更好的耐受性

• - 通常較高的噪音水平

• - 只有26MHz的帶寬

2.4GHz (M2)

優點(+)和缺點(-)

• - 只有三個非重疊20MHz信道 (1, 6, 11)

• - 這是一個非常擁擠的頻段，有很多幹擾，來自無繩電話、SOHO無線路由器、其他無線互聯網服務等...

• - 不推薦使用 40MHz 信道

3.x GHz (M3-M365)

優點(+)和缺點(-)

• + 在3.4~3.7GHz頻段可用的國家300MHz的帶寬

• + 大部分地區無噪音

• - 在3.65GHz可以使用的國家只有25MHz的帶寬

5 GHz (M5、5ac，AF5)

優點(+)和缺點(-)

• + 更高的EIRP的限制，允許更高增益的天線，和長距離鏈路

• + 大量的頻譜可用，易於定位附近的設備

• - 與較低的頻率相比在障礙存在（樹木，牆壁等）時傳播性較弱

10 GHz (M10)

優點(+)和缺點(-)

• + 大多數情況下無噪聲，在 5.8GHz 頻段擁擠時非常有用

• + 非常小的菲涅耳區

• - 只在少數區域可用

• - 需要完美的直線可視

11 GHz (AF-11X)

優點(+)和缺點(-)

• + 大多數情況下無噪聲，在 5.8GHz 頻段擁擠時非常有用

• + 非常小的菲涅耳區

• - 需要完美的直線可視

24GHz（AF24）

優點(+)和缺點(-)

• + 大多數情況下無噪聲，在5.8GHz頻段擁擠時非常有用

• + 非常小的菲涅耳區

• - 需要完美的直線可視

根據天線類型選型

高增益天線在高性能室外無線中扮演了重要角色，建議在可能的情況下儘可能的選擇高增益的天線，原因是：

• 高增益天線能夠將信號放大更多倍，會有更強的信號和鏈路質量

• 高增益天線具有高定向性，這給了它們空間過濾特性，可以幫助避開干擾 – 在噪聲環境中尤其重要

天線可以分為以下幾類：

• Yagi（八木天線）： 定向天線，用於點對點和CPE應用。由於其尺寸，經常用於低頻率，例如900MHz

• Grid（柵格天線）： 定向天線，用於點對點和CPE應用。強大的風載荷特性。然而這種天線只能在一個極性上工作，所以比2x2天線（蝶形、平板等）性能低。

• Panel（平板天線）：定向天線，用於點對點和CPE應用。在不喜歡碟形天線時，其緊湊的設計及優美的外形極具吸引力, 如 NanoStation、Loco。

• Dish（碟形天線）： 定向性最強，用於點對點連接性能最好的airMAX天線。通常體積更大更重。

• Omni（全向天線）：提供360度水平覆蓋（全向）。非常適合於低容量、廣覆蓋的接入點/基站應用。

• Sector（扇區天線）：高性能基站的理想選擇。比全向天線提供更高的增益和方向性。通常提供60，90，或120度選項。

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根據外接天線類型選型

airMAX產品可以分為自帶天線和外接天線兩種，其中部分設備出貨時不帶有天線，需要另外選購天線；部分設備帶有天線可以不用另購天線使用，這其中也分為可拆卸式天線和不可拆卸式，可拆卸式天線也可以另外選用其他外接天線搭配使用：

一體化天線不可拆卸不可更換式：AF5、AF24、AF24HD、LiteBeam 系列、NanoBeam 系列、NanoStation系列、PowerBridgeM、PowerBridgeM10、nanoBridge M

一體化天線可拆卸不可更換式：airGrid M、PowerBeam系列、ISOStation系列、PrismStaion系列（所有型號天線拆下後可以單獨做胖 AP 用於室內無線覆蓋）

自帶天線可拆卸可更換式：PicoStationM

不帶天線（需單獨購買天線）：Bullet 系列、Rocket 系列基站、AF-5X、AF-11X

如果在產品選型期間，需要預先模擬兩個鏈接之間的連通性及傳輸帶寬，可以使用 UBNT 免費提供的在線工具模擬，鏈接地址：http://airlink.ubnt.com/#/

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