maxspot® sponsort Richtfunkstrecke für RGB2R Computing Event

22
Nov
5 Min.
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Der Heidelberger Computer-Verein NoName e.V. veranstaltet einmal im Jahr seinen Retro Computing Event RGB2R (»roots go back to the roots«) im Bürgerhaus Schlierbach. In diesem Jahr ließ sich die Bandbreite der Internet-Anbindung für den Event mittels einer von maxspot® gesponsorten WLAN-Richtfunkstrecke über Pharos Outdoor-APs auf 170 Mbit/s (ggü. effektiven 1 Mbit/s über vorhandenes ADSL) steigern.

Da die schmalbandige Internet-Anbindung des Bürgerhauses den Anforderungen des RGB2R nicht gerecht wird, setzt der Veranstalter bereits im dritten Jahr in Folge eine WLAN-Richtfunkstrecke zum Büro des maxspot®-Technikpartners RENT-A-GURU® ein.

Kamen anfangs noch große Parabol­antennen zum Einsatz, so wurden bei den letzten beiden Ver­anstal­tungen vier Pharos CPE510 verwendet, die im 5 GHz-Frequenzband WiFi-Geschwin­dig­keiten von bis zu 300 Mbit/s erreichen können – das entspricht im Modus 802.11n einem Netto-Daten­durch­satz von ca. 210 Mbit/s halbduplex (70% der WiFi-Geschwindig­keit), also ausreichend für die maximale Band­breite eines Ethernet-Interfaces mit 100 Mbit/s im Vollduplex-Betrieb.

Praxistest unter realen Bedingungen

CPE510 und EP-R6 am Antennenmast

Für maxspot® ist das RGB2R sowohl eine unter­stützens­werte Veranstaltung als auch eine willkommene Gelegenheit, die Geräte aus unserer Angebots­palette einmal im Produktiveinsatz zu testen. Für die Realisierung der Internet-Anbindung wurden beim diesjährigen RGB2R folgende Geräte verwendet:

  • Ein T1600G-28TS als Core-Switch im Firmennetz von RENT-A-GURU®,
  • ein Ubiquiti EdgePoint-R6 als Outdoor-Switch direkt am Antennenmast,
  • vier Pharos CPE510 Outdoor-APs für die Last-balancierte Richtfunkstrecke
  • und auf der Seite des Bürgerauses ein Mini-Rechner (baugleich mit unserem WiFiGate WG-700G) als Edge-Router mit Debian Linux als Betriebssystem.

Das RGB2R-Netz wurde über ein eigenes VLAN vom Firmennetz separiert und über Tunnel mit einem IPv6-fähigen Internet-Gateway des NoName e.V. verbunden. Die Netz-Topologie sah wie folgt aus:

RGB2R Netz-Topologie

538 Meter Distanz – kein Problem für Pharos CPEs

Die Entfernung vom Bürgerhaus Schlierbach zum Büro von RENT-A-GURU® beträgt 538 Meter Luftlinie. Für Pharos CPEs liegt eine solche Distanz noch im unteren Bereich dessen, was diese Geräte leisten können. Aus Gründen der Ausfallsicherheit – falls der CPE einem Wetter-Radar auf dem selben Funk­kanal Platz machen muss – und zur Lastverteilung wurden zwei Richt­funk­strecken eingerichtet. Das folgende Bild zeigt die Positionen der CPEs, so wie sie in TP-Links Ver­wal­tungs­soft­ware Pharos Control erscheinen:

Positionen der CPEs in Pharos Control

Berechnung des erreichbaren WLAN-Durchsatzes

Planung mit dem AirLink Calculator

Mittels des AirLink Calculators von Ubiquiti konnte schon während der Planung die voraus­sicht­lich zu erwartende Band­breite über diese Distanz und die ideale Montage­höhe der CPEs berechnet werden.

Für Richt­funk­strecken ist eine freie Sicht­verbin­dung mit einer mindes­tens 60%igen Clearance in der ersten Fresnel-Zone erfor­der­lich, um die volle Leistung der Funk­sender nutzen zu können. Schon Bäume bzw. deren Wipfel in der ersten Fresnel-Zone können das Funk­signal mehr oder weniger stark dämpfen.

Zwar lassen sich in der Praxis Hindernisse wie Bäume bei kurz­zeitigen Installationen nicht immer vermeiden – da Antennen­masten über drei Meter Höhe mit Abspann­seilen gesichert werden müssten und sich so ein unver­hält­nis­mäßig hoher Aufwand ergeben würde –, aber dann muss mit Leis­tungs­ein­bußen hin­sicht­lich der maximal erreich­baren Band­breite bzw. mit einer vermin­der­ten maxi­malen Distanz der Strecke gerechnet werden.

Da auf der Gegenstelle ein Baum im Weg war, konnte nur ein noch akzeptables Signal-/Rauschverhältnis (signal-noise ratio, SNR) von 32dB (uplink0) und 35dB (uplink1) bei im Schnitt -67dBm Signalstärke erreicht werden, das jedoch für die relativ kurze Strecke völlig ausreichend war. Sobald Regen einsetzte, sank die SNR um 1 bis 3dB.

Signal-/Rauschverhältnis

Wie erwartet: 170 Mbit/s Datendurchsatz insgesamt

Messungen des Durchsatzes während der Veranstaltung ergaben Spitzen­werte von 80 Mbit/s für uplink0 und gut 90 Mbit/s für uplink1, zusammen also 170 Mbit/s netto auf den jeweiligen Ethernet-Interfaces.

Dies entspricht im Modus 802.11n ca. 115  bis 130 Mbit/s Geschwin­dig­keit im WiFi-Layer pro Funk­strecke – insgesamt also 245 Mbit/s –, so dass damit knapp die Hälfte der WiFi-Kapazität der CPEs unter idealen Bedingungen ausgeschöpft wurde. Begrenzende Faktoren waren dabei in Empfangs­richtung die Band­breite der Ethernet-Interfaces (100 Mbit/s) und der Tunnel sowie in Sende­richtung die nur sehr geringen Daten­mengen der Teil­nehmer wie an den Mess­werten deutlich zu sehen. Um 22:10 Uhr kamen dann die bestellten Pizzas, auch das ist zu sehen. :-)

Durchsatz Uplink 0

Durchsatz Uplink 1

Ergebnis des Praxistests

Die CPEs von TP-Link haben die in sie gesetzten Erwartungen voll erfüllt.

Der EdgePoint-R6 von Ubiquiti eignet sich bestens für die zentrale Stromversorgung der CPEs über Power-over-Ethernet, für die galva­nische Trennung der Aussenanlage und den Switches im Innenbereich durch Verbindung über Licht­wellen­leiter (Glas­faser) sowie als L2-Switch oder als Router. Der EdgePoint-R6 wird in Kürze in unser Angebot aufgenommen.

Mittels der für Outdoor-Anwen­dung geeig­neten SFP-Moduln von maxspot® ist der Anschluss des Edge­Point-R6 an die SFP-fähigen Switches der JetStream-Serie über Glasfaserkabel problemlos möglich. Unsere SFPs bieten wir in Ausführungen für Geräte von TP-Link und von Ubiquiti an.

Für Techniker bietet der Artikel von Michael Stapelberg über die Konfiguration der Last-balancierten Tunnel beim RGB2R detaillierte Informationen für den Nachbau bei ähnlichen Veranstaltungen.