Page History

...

The project goal is to organize a reliable wireless connectivity between the control center and mobile objects to provide various information services, such as telemetry data gathering, video surveillance, telephony, etc.

...

Keep in mind that CPE cannot be simultaneously connected to two BS, because the device has one radio module, so CPE switching between the BSs is accompanied by a short-term connectivity break. Several CPEs can be simultaneously connected to one BS sector.

...

Let's look at the optimized scheme (Figure 3b).Since the sectors position is chosen in such a way that the radiation patterns of BS1 and BS3, BS2 and BS4 do not intersect in pairs, they will not interfere with each other. This will optimize the frequency resource used, reducing the number of frequency channels from 4 to 2.

...

Let's look at the solution described above applying MINT areas concept (see Figure 4). A radio link is installed between the Master and Slave devices, they form the MINT 5 area. Each of the BS1, BS2, BS3, and BS4 sectors is potentially ready to establish a radio link with CPE installed on the mobile object, forms a separate MINT area with the corresponding identifier.

...

The main disadvantage of the solution above is a necessary switch groups configuration on all wireless devices. Since the switch group is a gateway between MINT and Ethernet, it is possible to combine all the BSs of the radio network into a single MINT area by assigning the gateway function to the InfiMUX switch (see Figure 5). In this case, the switch group is need to be configured only on InfiMUX. Joining devices into a single MINT area and the advantages of such a scheme are described in the InfiLINK 2x2 and InfiMAN 2x2: Switching online course.

...

One of the solutions is to combine the channel-forming devices of the link into a single area with all other devices (see Figure 6). This solution is realizable only when using InfiLINK 2x2 family devices on the backbone link. In this case, the unified traffic classification rules configured on the Master device will be valid in the entire MINT area. In addition, the gateway functions between MINT and Ethernet can be transferred to the Master device, any switch can be used instead of InfiMUX. Areas joining is carried out similar way as the above configuration.

...

When Slave device tries to establish a connection, it cyclicaly look over the radio profiles added to its configuration. Как только один из профилей подходит для установки радиоканала, создаётся связь с ведущим устройством и перебор профилей прекращается. В случае, если в конфигурации создан профиль с автоматическим выбором частоты, ведомое устройство пытается установить соединение с ведущим, перебирая частоты, поддерживаемые радиомодулем. Список частот, перебираемый ведомым устройством может быть ограничен конфигурацией пользовательской частотной сетки.Пример настройки пользовательской сетки частот через CLI (для интерфейса rf5.0 указывается диапазон частот от 5000 МГц до 5100 МГц с шагом 10 МГц, которые могут быть использованы в качестве центральной частоты канала при ширине канала 20 МГцAs soon as one of the profiles became suitable for a link establishment with the master device, starts the connection and the profile search is stopped. In case a profile with automatic frequency selection is created, the Slave device tries to establish a connection with the Master by searching through the frequencies supported by the radio module. The list of frequencies to search through may be limited by the configuration of the user frequency grid.

Example of a custom frequency grid configuration via CLI (for the rf5.0 interface, the frequency range from 5000 MHz to 5100 MHz with a step of 10 MHz is set, which can be used as the center link frequency with a channel width of 20 MHz):

rf rf5.0 grid 20 5000-5100/10

Очевидно, что установка связи может оказаться длительной операцией при использовании режима автоматического выбора частоты на ведомом устройстве из-за широкого диапазона частот, поддерживаемых радиомодулем. В рассматриваемых сценариях с роумингом это неприемлемо, поэтому рекомендуется в конфигурации АС создавать отдельные радиопрофили для каждого из секторов БС опорной радиосети.

Динамический выбор частоты

Устройства с ролью "ведущий" по аналогии с "ведомым" поддерживают режим динамического выбора частот (DFS). Устройства с поддержкой DFS перед выбором частоты выполняют сканирование доступных частотных каналов, оценивают уровень интерференции и наличие радаров. Среди частотных каналов, свободных от радаров, выбирается канал с минимальным уровнем интерференции, который устанавливается в качестве рабочего.

DFS является стандартной технологией для беспроводных устройств, однако её недостаток состоит в том, что оценка радиообстановки выполняется только при включении и не актуализируется в процессе работы. Использование дополнительного радиомодуля на некоторых моделях устройств Инфинет позволяет реализовать фирменную технологию Instant DFS. Дополнительный радиомодуль постоянно сканирует эфир, выполняя переход между частотными каналами в соответствии с уровнем интерференции. Технологии DFS, Radar detection и Instant DFS подробно описаны в документе Динамический выбор частоты.

Настройка DFS через CLI:

...

Obviously, link establishing can be a longtime operation when the automatic frequency selection mode is used due to the wide range of frequencies supported by the radio module. It is unacceptable in scenarios with roaming, therefore, we recommend to create separate radio profiles for each BS sector of the backbone radio network in CPE configuration.

Dynamic frequency selection

Master devices same as a Slave, support the dynamic frequency selection (DFS) mode. Devices with DFS support, before selecting a frequency, scan the available frequency channels, evaluate the interference level and the radars presence. Operation channel is selected among the frequency channels free of radar, with a minimum interference level.

DFS is a standard technology for wireless devices, the disadvantage is that the assessment of the radio environment is performed only at the start and is not updated during operation. Using an additional radio module on some models of InfiNet devices allows to implement proprietary Instant DFS technology. An additional radio module constantly scans the air, performing a transition between frequency channels in accordance with the interference level. DFS, Radar detection, and Instant DFS technologies are detaily described in the Dynamic Frequency Selection document.

DFS configuration via CLI:

• Enable DFS on the Master device:

  Code Block
  language text theme Emacs title Активация DFS enable
  dfs rf5.0 dfsonly dfs rf5.0 freq auto

• Активируйте DFS и Radar detection на устройстве с ролью "ведущий"Enable DFS and Radar detection on the Master device:

  Code Block
  language text theme Emacs title Активация DFS и and Radar detection enable
  dfs rf5.0 dfsradar dfs rf5.0 freq auto

• Активируйте поддержку iDFS на устройствах с ролью "ведущий" и "ведомый"Enable iDFS support on the Master and Slave devices:

  Code Block
  language text theme Emacs title Активация iDFS enable
  mint rf5.0 -idfs

Частотный роуминг

Под частотным роумингом в этом документе понимается изменение рабочей частоты установленного радиоканала, т.е. смена рабочей частоты выполняется на обоих устройствах.

Работа механизма частотного роуминга тесно сопряжёна с функцией Instant DFS, поскольку, при обнаружении частотных каналов с меньшим уровнем интерференции, чем на текущем, сектор БС в режиме PtMP или ведущее устройство в режиме PtP должны выполнить смену рабочей частоты. При этом подключенные к ним устройства, также должны выполнить смену частотного канала. Поведение устройств при частотном роуминге определяется значением параметра "roaming":

• leader: устройство определяет новый частотный канал и рассылает служебные сообщения другим устройствам для смены рабочей частоты. Целесообразно данную функцию назначить на устройство с активированной функцией DFS/iDFS.
• enable: устройство, получив команду на смену рабочей частоты от "leader", выполняет переход на новый частотный канал.
• disable: устройство, получив команду на смену рабочей частоты от "leader", игнорирует её.

В рассматриваемом решении не используется технология DFS, однако в проектах, где необходимо использование DFS/iDFS, целесообразно настроить секторы БС как "roaming leader", а АС - как "roaming enable".

Настройка через CLI:

...

Frequency roaming

In this document frequency roaming is a change of the link operating frequency, i.e. frequency change is performed on both devices.

The frequency roaming mechanism operation is closely related to the Instant DFS function, when frequency channels with a lower interference level is detected, the BS sector in PtMP mode or Master in PtP mode must change the operating frequency. At the same time, the devices connected to them must also change the frequency channel. The devices behavior during frequency roaming is determined by the "roaming" parameter value:

• leader: the device set a new frequency channel and sends service messages to other devices to change the operating frequency. We recommend to configure this function on a device with the DFS / iDFS function enabled.
• enable: the device, having received a command to change the operating frequency from the "leader", performs the transition to a new frequency channel.
• disable: the device, having received a command to change the operating frequency from the "leader", ignores it.

This solution does not use DFS technology, however, in projects where the use of DFS / iDFS is necessary, it is advisable to configure the BS sectors as "roaming leader", and CPE as "roaming enable".

Configuration via CLI:

• Enable roaming on the Master device:

  Code Block
  language text theme Emacs title Конфигурация сектора БСBS sector configuration
  mint rf5.0 roaming leader

• Активируйте роуминг на устройстве с ролью "ведомый"Enable roaming on the Slave device:

  Code Block
  language text theme Emacs title Конфигурация АСCPE configuration
  mint rf5.0 roaming enable

• Перезапустите интерфейс rf5.0 на устройствах с ролями "ведущий" и "ведомый":Restart rf5.0 interface on both devices

  Code Block
  language text theme Emacs title Конфигурация АС и БСBS and CPE configuration
  mint rf5.0 restart

Важно отметить, что ведомое устройство с Note that a Slave device with "roaming enable", получив команду на смену рабочей частоты от "roaming leader" выполнит переход в другой частотный канал даже в том случае, если в конфигурации ведомого устройства не будет соответствующего радиопрофиля. При этом, после перезагрузки, ведомое устройство не сможет установить радиоканал, т.к. будет руководствоваться набором радиопрофилей, добавленных в конфигурациюhaving received a command to change the operating frequency from the "roaming leader", will switch to another frequency channel even if there is no corresponding radio profile in the Slave device configuration. In this case, after a reboot, the slave will not be able to establish a link, because will be guided by a set of radio profiles added to the configuration.

Anchor
multibs multibs

...

Главным недостатком механизма роуминга является то, что АС, после разрыва канала связи с БС1, пытается восстановить это соединение и, только после нескольких неудачных попыток, выполняет поиск других БС для установления радиоканала. Устройства Инфинет поддерживают фирменную функцию MultiBS, позволяющую ускорить этот процесс.

Механизм роуминга с функцией MultiBS представлен ниже (см. видеоролик 3):

...

 MultiBS function

The main disadvantage of the roaming mechanism is that CPE, after breaking the link with BS1, tries to restore this connection and, only after several unsuccessful attempts, searches for other BSs to establish the new connection. InfiNet devices support the proprietary MultiBS function, which speed up this process.

The roaming mechanism with the MultiBS function is presented below (see video 3):

1. Link is established between BS1 and CPE.
2. The vehicle moves and the radio link parameters between CPE and BS1 deteriorate. CPE breaks the connection with BS1. Despite the fact that the radio link between CPE and BS1 can be used to transmit data, CPE notice a negative trend and preventively breaks the connection.
3. CPE searches for devices to establish a connection.
4. CPE finds out one of the BS2 sectors and tries to establish a link with this device.
5. CPE establishes a radio link with one of the BS2 sectors.
   
   

...

Run the following command to enable MultiBS function:

mint rf5.0 roaming enable multiBS

Функция Global

Рассмотрим сценарий, в котором была повреждена кабельная трасса между InfiMUX и инжектором питания БС1 (см. рисунок 7), т.е. питание к БС1 подведено и устройство готово устанавливать радиосоединения, но передача данных в центр управления невозможна.

Автомобиль с установленным комплектом АС начинает движение по траектории из точки А в точку B. Находясь в зоне действия БС1, АС устанавливает с ней радиоканал. Поскольку кабельная трасса повреждена, то данные между подвижным объектом и центром управления не передаются. Двигаясь вдоль траектории, подвижный объект попадает в область, когда существует возможность подключиться к БС2, но параметры установленного канала связи с БС1 удовлетворительны и АС не выполняет роуминг между БС. Без настроенной функции MultiBS, АС будет поддерживать связь с сектором БС1 до момента выхода из зоны радиопокрытия сектора БС1.

Фирменная функция Global позволяет избежать подобной ситуации. В случае, если в конфигурации АС активирована функция Global, то АС будет устанавливать радиоканал только с устройствами, на которых тоже активна функция Global. Кроме того, устройства в одной области MINT могут выполнять проксирующую функцию по отношению к устройствам с активированной функцией Global. Таким образом, если в конфигурации InfiMUX и АС активировать функцию Global, то все БС в момент установления радиоканала будут сообщать АС о том, что через них доступен InfiMUX, у которого активирована функция Global. Если между БС1 и InfiMUX повреждена кабельная трасса, то БС1 не будет сообщать АС о доступности InfiMUX, т.е. АС не установит радиоканал с БС1.

Использование функции Global позволяет повысить отказоустойчивость опорной радиосети, однако её использование будет иметь эффект только при соответствующем радиочастотном планировании - области покрытия секторов должны быть выполнены с перекрытием.

Настройка устройств через CLI:

...

Global function

Let's look at the scenario in which the cable route between the InfiMUX and the BS1 power injector was damaged (see Figure 7), i.e. power is supplied to BS1 and the device is ready to establish radio connections, but data can not be transmitted to the control center.

The vehicle with CPE starts moving along the trajectory from point A to point B. Being in the BS1 coverage area CPE establishes a radio link with it. Since the cable route is damaged, no data is transmitted between the moving object and the control center. Moving along the trajectory, the mobile object get in the area when it is possible to connect to BS2, but the connection parameters with BS1 are satisfactory and the CPE does not perform roaming between the BS. Without the configured MultiBS function, the CPE will keep connection with the BS1 sector until leaves its radio coverage area.

Global proprietary feature avoids this situation. If the Global function is activated on CPE, then CPE will establish a radio link only with devices there the Global function is also enabled. In addition, devices in the same MINT area can perform a proxy function for devices with the Global function enabled. Thus, if the Global function is enabled on the InfiMUX and CPE, then all BSs will inform CPE that they have a connection to InfiMUX with Global function activated at the time the connection is established. If a cable route is damaged between BS1 and InfiMUX, BS1 will not inform the CPE about the availability of InfiMUX, i.e. the speaker will not establish a radio link with BS1.

Using the Global function allows to increase the fault tolerance of the backbone radio network, however, it will have an effect only with appropriate radio frequency planning - the coverage areas of the sectors must be overlapped.

Device configuration via CLI:

• Enable Global function on CPE:

  Code Block
  language text theme Emacs title Активация функции Global на АСGlobal function on CPE
  mint rf5.0 roaming enable global

• Активируйте функцию Global на InfiMUXEnable Global function on InfiMUX:

  Code Block
  language text theme Emacs title Активация функции Global на function on InfiMUX
  mint prf0 roaming enable global

Anchor
min_max min_max

...

Одним из механизмов, определяющим момент разрыва связи с одним сектором и установления связи с другим сектором, является оценка пороговых значений SNR. В конфигурации беспроводных устройств выделяют два пороговых значения:

• hiamp: минимальное значение SNR, требуемое для установления радиоканала между двумя устройствами.
• loamp: минимальное значение SNR, при котором радиоканал между устройствами не будет разорван.

Таким образом, настройка пороговых значений на БС или АС является одним из механизмов по управлению процессом роуминга АС.

...

Link establishment process control

One of the mechanisms determining the moment of disconnection from one sector and establishing connection with another is the assessment SNR values threshold. Two thresholds are used in a wireless device configuration:

• hiamp: minimum SNR value required to establish a radio link between two devices.
• loamp: minimum SNR value at which the radio link between devices will not be broken.

Thus, threshold values configuration on a BS or CPE is the mechanisms for controlling the process of CPE roaming.

The SNR level configuration for establishing a radio link on wireless devices is performed using the following commands:

mint rf5.0 -hiamp 2

mint rf5.0 -loamp 0

...

Fixed/mobile/nomadic modes

Одним из факторов, влияющих на параметры канала связи с подвижным объектом, является степень актуальности таблицы перенаправления кадров MINT. Поскольку речь идёт о таблице перенаправления MINT, то данная настройка может быть применена только на устройствах семейств InfiLINK 2x2 и InfiMAN 2x2. В конфигурации устройств можно установить интервал обновления записей таблицы перенаправления MINT, выбрав одно из трёх значений параметра "mode":

...