[Bologna] resoconto vari test a lunghe distanze con M5

Mar 9 Giu 2015 12:59:04 CEST

Veramente un bel resoconto, no avendo partecipato a tutti i test mi ero
perso qualcosa e averlo scritto permettera' anche di ripassare ogni tanto.

Grazie a tutti i tester!

Daniele

Il giorno mar 9 giu 2015 alle ore 12:49 Michele Cucchi <
cucchimichele a tiscali.it> ha scritto:

> Ciao a tutti come vi ha anticipato Savino vi scrivo un report (un po'
> lunghetto) dei test fatti a distanze medio lunghe con le Nanostation M5
> AirOS. Riscriverò tutto nel wiki.
>
> Breve intro
> La prima cosa da fare quando si vuole costruire un link radio
> punto-punto in esterno è verificare l'attenuazione di percorso in
> "spazio libero", questo punto è vincolante perchè ci indica in modo
> inequivocabile la fattibilità del collegamento, per la distanza in gioco
> ed il tipo di apparati in uso.
> La verifica può essere effettuata semplicemente calcolando
> l'attenuazione in dB del tratto di spazio percorso dalla nostra
> emissione, utilizzando la formula: 20log(km)+20log(GHz)+92,45.
> Il logaritmo è in base 10.
> Il risultato della formula, utilizzato come un numero negativo perchè è
> un'attenuazione, va sommato algebricamente alla potenza eirp in dBm del
> trasmettitore ed al guadagno in dB dell'antenna del ricevitore.
> Il numero ottenuto ci da la massima potenza in dBm in ingresso al
> ricevitore nelle migliori condizioni. Al massimo otteniamo questo
> valore, ma si potrebbero avere nella realtà valori di potenza inferiori
> per vari fattori come condizioni atmosferiche etc.
>
> Questo numero (in caso di 1° zona di fresnel libera) ci consente di
> capire a grandi linee la massima velocità L2 del link radio, il cui
> valore può essere letto nella tabella dei "modulation code scheme" nel
> datasheet delle cpe.
>
> Dopo l'attenuazione è necessario verificare il "link budget" ovvero il
> margine di potenza di segnale necessario per mantenere stabile il
> collegamento in caso di un peggioramento significativo delle condizioni
> di propagazione, (neve, pioggia, thermal fading, etc). Infatti a queste
> frequenze le condizioni atmosferiche possono determinare peggioramenti
> evidenti del segnale pregiudicando la fattibilità del collegamento.
> Il problema si risolve mantenendo il segnale ricevuto dal ricevitore al
> di sopra di un determinato livello di "potenza limite" sotto il quale
> non scendere mai. Si può fare semplicemente calcolando i guadagni delle
> due antenne tx ed rx di conseguenza, quindi utilizzando apparati
> opportuni M5, Powerbeam, Rocket etc.
>
> Un altro punto importante da verificare è la zona di fresnel:
> http://it.wikipedia.org/wiki/Zona_di_Fresnel
> in particolare la 1° zona. Se ci sono ostacoli in questa porzione di
> spazio abbiamo sicuramente problemi di comunicazione, come velocità
> minori di quello che ci si aspetta ed instabilità del segnale.
> Si può calcolare il raggio nel punto prescelto
> con la formula trovata nella pagina wikipedia. Da calcoli effettuati
> negli esperimenti abbiamo visto che già a brevissima distanza (40cm)
> dall'antenna la zona di fresnel si allarga già di molto, rendendo
> necessario alzare le antenne dal tetto o dal piano di riferimento
> (terra, etc) perchè altrimenti la zona risulta impegnata dal piano con
> conseguenti problemi di segnali instabili.
>
>
> Test
> Abbiamo svolto nei mesi scorsi alcuni test di link punto punto a varie
> distanze.
>
> Il primo ha coinvolto due punti distanti tra loro 6km utilizzando due
> nanostation M5 sul canale 128 (5640Mhz), con potenza EIRP max di legge
> 30dBm.  Un'antenna in modalità AP, l'altra in client station mode,
> AirMax disattivato e canali 20Mhz.
> Un'antenna era montata fissa su palo, mentre l'altra era sostenuta da
> uno di noi, quindi con un'altezza massima dal tetto di 2mt. Il link è
> riuscito con un segnale massimo di circa -76dBm (esattamente il
> risultato del calcolo di attenuazione scritto sopra), la
> massima velocità TCP (monodirezionale) da iperf è stata 7Mbps, con ping
> variabile tra 1ms e 5ms, il collegamento era stabile.
>
> Il secondo test, svolto dalle stesse postazioni con la stessa distanza
> ed apparati, l'unica differenza è stata l'attivazione di AirMax, non è
> riuscito perchè il link non era stabile con segnali bassi e problemi di
> ricezione. Abbiamo rilevato però varie stazioni sullo stesso canale
> nella direzione di puntamento ed una differenza atmosferica
> passando dalla volta precedente con tempo bello, poca umidità e
> temperatura fresca ad una giornata molto calda ed umida. Condizione che
> può determinare per segnali bassi effetti lente, di thermal fading e
> propagazioni strane.
>
> E' emerso anche un problema di ignoranza sul funzionamento delle CPE,
> risolto dopo il test successivo.
>
> Il terzo test ha visto un cambiamento di location, in occasione di un
> evento radioamatoriale siamo andati nel parco di montesole installando
> (in modalità mobile batterie e dc-dc stepup) due M5 a 2,4km di distanza
> con lo stesso canale radio dei test precedenti, ma con zona di fresnel
> purtroppo un po' impegnata.
>
> Alla prima accensione, per errore una delle due antenne era settata con
> potenza di 14dBm EIRP (25mW) e l'altra  a 30 (1W), il link è avvenuto lo
> stesso, con ping simili al primo test, dopo avere alzato la potenza a
> 30dBm per entrambi gli apparati abbiamo testato la velocità con un
> download dal webserver apache installato in un pc attaccato ad una delle
> due antenne (non avevamo due pc con linux ma un pc ed un tablet
> windows). Il download ha raggiunto solo 7Mbps, sicuramente a causa della
> zona di fresnel occupata.
>
> Dopo avere modificato impostazioni per vedere di migliorare qualcosa, le
> antenne non si collegavano più non essendo più visibili, problema che
> era emerso anche nel test precedente. Ciò è causato dalla presenza della
> funzione inescludibile Dynamic Frequency Selection DFS, che per rendere
> utilizzabile gli apparati su questa frequenza , mantiene il tx spento
> per un periodo prestabilito in modo da ascoltare la presenza di radar
> meteo (utilizzatori a statuto primario).
>
> Il periodo di ascolto dipende dalla frequenza utilizzata, nella porzione
> di banda outdoor, dal canale 100 (5500) al canale 116 (5580) il tempo di
> ascolto è di soli 60s mentre dal 120 (5600) fino a fine banda 128 (5640)
> è di 10 minuti.
>
>
> http://community.ubnt.com/t5/image/serverpage/image-id/14303iA8B87192C348091B/
>
> Nei test usavamo il canale 128 quindi con tempo di ascolto di 10minuti
> non capivamo come mai non funzionasse nulla e dopo un po' le antenne
> ripartissero. Vanno usati canali fuori da quella fascia.
> Si può stabilire se l'antenna è in modo solo ascolto osservando la
> pagina home del AirOS, se vi è presente anche il grafico di bandwidth
> della wlan0. Se il grafico non c'è l'interfaccia ha la radio off, se è
> presente è invece accesa.
>
> Nei prossimi tempi eseguiremo altri test per capire la velocità che si
> può ottenere su link lunghi e la massima velocità stabile per la massima
> distanza.
>
> Riassumendo dai test abbiamo imparato che per costruire questi tipi di
> collegamenti è necessario verificare alcuni parametri prima di
> installare i dispositivi, in caso contrario non si otterrà il risultato
> voluto.
>
> Scrivo una specie di checklist che poi riporterò, più approfondita sul
> wiki:
>
> 1- Linea di vista libera tra RX e TX (condizione obbligatoria senza
> questa non si va da nessuna parte)
> 2- Attenuazione di percorso (fattibilità link per gli apparati in uso)
> 3- Zona di fresnel
> 4- Link budget
> 5- Canale outdoor fuori dalla banda "10Minuti" (se uso apparati a 5Ghz)
>
>
> Direi che l'ho fatta lunga, se Itec, Encrypt e Diguz vedete che ho
> scordato qualcosa aggiungetelo.
>
>
> ciao
>
> Michele
> iz4ydn
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