1km linktest met SXT G-5HPacD in havengebied
Eigenschappen van de infrastructuur
| RouterOS versie | 6.44.3 |
| Firmware | 6.44.3 |
| Signaal | -46 |
| Cliënt Connection Quality | 98% |
Situatie schets
1km linktest met SXT G-5HPacD
De 1 km linktest met de SXT G-5HPacD is uitgevoerd, waarbij de zendkracht werd afgestemd op de wettelijk toegestane limiet van 1 watt EIRP en een bandbreedte van 80 MHz, hoewel dit niet wordt aanbevolen. De snelheid tussen beide SXT's is gemeten met behulp van de MikroTik Bandwidth Tool, geïmplementeerd op twee extra routers om nauwkeurige metingen te garanderen. Deze test vond plaats op een openbare locatie langs de haven van Gent, waarbij beide SXT's op een hoogte van 3,80 meter boven de grond waren gemonteerd op luidsprekerstandaards. Bij het uitvoeren van een site survey werden twee andere actieve access points gedetecteerd, met een signaalsterkte van -84 dB. Hoewel dit niet ideaal is en enige mate van interferentie kan veroorzaken, was het de bedoeling om deze 1 km linktest met de SXT G-5HPacD met twee personen uit te voeren. Helaas ontbrak de benodigde assistentie, waardoor het niet mogelijk was om uitgebreide wifi linktesten uit te voeren.
OPGELET!
Ik heb toestemming gekregen om het havengebied te betreden, doe dit dus niet zonder toestemming. Een havengebied betreden mag niet zonder toestemming van de
bevoegde personen. Ik moet hier strikte reglementen naleven.
1km linktest met SXT G-5HPacD
1km linktest met SXT G-5HPacD
Situatie kort geschetst
De MikroTik SXT G-5HPacD r2 is uitgerust met een gigabit ethernet interface, waardoor een nauwkeurig overzicht van de werkelijke snelheid mogelijk is. Het belangrijkste aspect van deze MikroTik SXT's is dat ze werken op half duplex. Dit betekent dat ze niet gelijktijdig zenden en ontvangen kunnen uitvoeren. De SXT zendt eerst datapakketten uit en schakelt vervolgens over naar de ontvangstmodus nadat deze zijn verzonden. Zoals eerder vermeld, maak ik gebruik van twee extra routers om de CPU van de SXT's te ontlasten van de intensieve taken van de MikroTik Bandwidth Tool, die bekend staat om zijn CPU-intensiviteit. Deze opstelling maakt het mogelijk om nauwkeurigere metingen uit te voeren bij de wifi-linktest, waardoor een duidelijker beeld ontstaat van de behaalde snelheid. Belangrijk is dat dit wordt gerealiseerd zonder dat de CPU de snelheid nadelig beïnvloedt. Wil je meer weten over Point to point linken lees dit artikel even door.
1km linktest met SXT G-5HPacD
Link plan 1km linktest met SXT G-5HPacD
Op deze linkplanning is duidelijk te zien dat deze weg precies 1 kilometer lang is. Deze locatie, gelegen in een havengebied, behoort tot een van mijn favoriete plekken voor het uitvoeren van de 1 km linktest met de SXT G-5HPacD. Deze wifi-linktest werd op een zondag uitgevoerd, aangezien er op die dag doorgaans zeer weinig verkeer in het havengebied is. Het is belangrijk op te merken dat ik vooraf toestemming heb verkregen om de test op deze locatie uit te voeren.
Wat afbeeldingen van de opstelling van de Mikrotik infrastructuur
Deze opstelling is relatief eenvoudig: de SXT wordt gevoed door een 24-volt batterij en is verbonden met een flightcase waarin een MikroTik RB2011 is geïntegreerd, fungerend als de cliënt. Het uitrichten vormt hier geen probleem, omdat de 5 GHz-frequentie op 1 km afstand nog eenvoudig te optimaliseren is, in tegenstelling tot de 60 GHz-frequentie die aanzienlijk meer precisie vereist. Niettemin is het van belang om rekening te houden met de gebruikte netwerkkabel. Een inferieure kabel kan namelijk de 1 Gbit/s-snelheid belemmeren, wat een aspect is waar aandacht aan moet worden besteed. De 1 km linktest met de SXT G-5HPacD werd uitgevoerd op 20 december 2015. Het belang van deze datum wordt later in deze uiteenzetting duidelijk.
Flightcase met de voorziene 24 volt voeding en Mikrotik router
In de wagen bevindt zich een flightcase met een 24-volt batterij die zowel de SXT als de ingebouwde MikroTik-router van stroom voorziet. Met mijn laptop log ik in op de MikroTik-router via Winbox om de snelheid te meten met behulp van de bandwidth test.
Het tegenstation wordt ook gevoed door een 24-volt batterij, waar eveneens een MikroTik RB2011 is aangesloten. Hoewel de router niet zichtbaar is op deze afbeelding, maakt deze deel uit van de opstelling. Zoals te zien is, is de gehele configuratie beveiligd met touwen aan de paal om te voorkomen dat deze omver waait. Veiligheid heeft bij deze wifi linktests de hoogste prioriteit, en dat is volkomen terecht.
1km linktest met SXT G-5HPacD
Het resultaat van 1km linktest met SXT G-5HPacD met het 802.11 ac protocol TCP 80MHz. bandbreedte
Aangezien ik hier een meting uitvoer met een bandbreedte van 80 MHz. behaald deze niet de verwachte snelheden. Hoe dat komt? Een Point to Point link dient niet op een dergelijke bandbreedte te gebeuren maar op een maximale bandbreedte van 40 MHz. Ik geef zelfs liever de voorkeur aan 20 MHz. bandbreedte. Deze wifi linktest bewijst dat de nodige stabiliteit niet kan worden verkregen door een hogere bandbreedte in te stellen. Onthoud dat goed.
Resultaat met het 802.11 ac protocol UDP 80Mhz. bandbreedte.
UDP heeft meer snelheid bij deze 1km linktest met SXT G-5HPacD. Maar zie links bij lost packets. Dit komt omdat er geen limit is ingesteld op deze wifi link. Zodoende wordt steeds de uiterste snelheid gevraagd waardoor er veel packet loss ontstaat. Dit is ook een leerschool, vraag niet steeds het uiterst van een Point to Point link. Hoe je wifi link te optimaliseren kan je hier zien, ga naar punt 6.
De ping tijden en packet loss zijn hier uitstekend bij een niet belast draadloos netwerk. Maar dat is vrij normaal gezien de ping pakketjes zeer klein zijn. Ping gebruikt het ICMP-protocol om een ICMP ECHO aanvraag pakket te sturen naar de host (in dit geval de Mikrotik 2011 van het tegen station) in afwachting dat het tegen station een reactie met een ICMP ECHO antwoord terugstuurt. De tijd dat de ping daarover doet noemt men de latency.
Configuratie 802.11 ac protocol- AP
/interface bridge add name=bridge1 /interface wireless set [ find default-name=wlan1 ] antenna-gain=16band=5ghz-onlyac channel-width=\20/40/80mhz-eCee country=belgium disabled=nofrequency=5600 guard-interval=\long l2mtu=1600 mode=ap-bridgessid=sxt-ac-ap tx-power-mode=all-rates-fixed \wireless-protocol=802.11 /interface wireless security-profiles set [ find default=yes] supplicant-identity=MikroTik /system logging action set 2 remember=yes /interface bridge port add bridge=bridge1 interface=wlan1 add bridge=bridge1 interface=ether1 /ip dhcp-client add dhcp-options=hostname,clientiddisabled=no interface=bridge1 /ip upnp set allow-disable-external-interface=no /snmp set trap-community=public /system identity set name=sxt-ap /system leds set 0 interface=wlan1 /system routerboard settings set cpu-frequency=720MHz
Configuratie 802.11 ac protocol- Cliënt
/interface bridge add name=bridge1 /interface wireless set [ find default-name=wlan1 ] antenna-gain=16band=5ghz-a/n/ac channel-width=\ 20/40/80mhz-eCee country=belgium disabled=nofrequency=5600 l2mtu=1600 mode= station-bridge ssid=sxt-ac-aptx-power-mode=all-rates-fixed wds-default-bridge=bridge1 wds-mode=dynamicwireless-protocol=802.11 /interface wireless security-profiles set [ find default=yes ] supplicant-identity=MikroTik /system logging action set 2 remember=yes /interface bridge port add bridge=bridge1 interface=wlan1 add bridge=bridge1 interface=ether1 /ip dhcp-client add dhcp-options=hostname,clientid disabled=nointerface=bridge1 /ip upnp set allow-disable-external-interface=no /snmp set trap-community=public /system identity set name=sxt-client /system leds set 0 interface=wlan1 /system routerboard settings set cpu-frequency=720MHz
Resultaat op 802.11 ac protocol TCP
De SXT-G-5HPacD staat 1 km uit elkaar op een hoogte van 3 meter. Dit op een rustige weg in de Gentse haven.
De Mikrotik SXT G-5HPacD r2 heeft een gigabit ethernet interface waardoor we een goed zicht hebben op de link snelheid.
Om de CPU van de SXT niet te belasten door de bandwidth test software, draaien we deze niet op de SXT zelf. We sluiten de SXT aan
op een routerboard RB2011 UiAS-2HnD-in. Deze wordt de DHCP-server en een RB2011-rm aan de andere kant ingesteld als client.
Op deze routerboarden wordt gemeten welke snelheid de draadloze wifi link behaald.
Deze linktest is afgenomen in een rustig gebied. Er is een site survey uitgevoerd, er is een zijn 2 accesspoints gezien met een signaal van -84 dB
1km linktest met SXT G-5HPacD
Naar mijn mening kan de link wellicht worden verbeterd door gebruik te maken van een kleinere bandbreedte, waardoor de stabiliteit van de verbinding wordt vergroot. Je kunt dit vergelijken met een tuinslang die breed sproeit. De kracht wordt verspreid over de brede straal. Als je de straal echter bundelt, zal de tuinslang krachtiger en verder spuiten. Dit principe kun je ook toepassen op jullie Point to Point wifi link. Op deze manier kun je experimenten uitvoeren om te bepalen wat het beste resultaat oplevert, omdat elke situatie uniek is en een specifieke configuratie of opstelling vereist.
Dit betekent dat zowel 11n als oudere apparaten kunnen deelnemen aan hetzelfde netwerk en het niet nodig is om hardware te upgraden om Nv2 in het netwerk te implementeren.
Resultaat van 1km linktest met SXT G-5HPacD met het Nv2 ac protocol TCP 80Mhz. bandbreedte
De snelheid van deze 1 km wifi linktest blijkt iets lager te zijn dan de snelheid die doorgaans wordt behaald met het 802.11ac protocol. Dit verschil kan natuurlijk worden toegeschreven aan het feit dat de wifi link nog niet volledig is geoptimaliseerd en fijn afgesteld.
Bij UDP is de snelheid heel wat minder, maar de packet loss is hier ook een pak minder wat eigenlijk beter is. In de toekomst zal ik alsnog proberen om wifi link testen uit te voeren en indien ik hulp heb spit ik deze wat dieper uit. Doch als je verder leest zal je zien dat Nv2 niet lang meer zal overleven. Dit door modernere draadloze protocols.
Ping test met het Nv2 protocol heeft meer latency
Tijdens de uitvoering van pingtests, zowel voor TCP als UDP, werd er geen packet loss (0%) waargenomen. Echter, er werd wel een verhoogde latentie opgemerkt, wat hoogstwaarschijnlijk te wijten is aan het gebruik van de TDMA-techniek door het Nv2-protocol. Voor meer gedetailleerde informatie over Nv2 en zijn technische aspecten, nodig ik je uit om ook het volgende artikel te lezen.
Tijdens het uitvoeren van deze 1 km link test is er voortdurend rekening gehouden met de wifi-wetgeving. Alleen op deze manier krijg je een nauwkeuriger beeld van wat je kunt verwachten van je wifi point-to-point verbinding. Als je nog niet op de hoogte bent van hoe je jouw MikroTik access point wettelijk in orde kunt maken, raad ik je aan om zeker deze blogpost te lezen die ik heb opgesteld. Hieronder deel ik het configuratiescript zoals deze toestellen waren geconfigureerd tijdens de wifi-linktests.
Accespoint Nv2 protocol configuratie
/interface bridge add name=bridge1 /interface wireless set [ find default-name=wlan1 ] antenna-gain=16band=5ghz-onlyac channel-width=\20/40/80mhz-eCee country=belgium disabled=nofrequency=5600 guard-interval=\long l2mtu=1600 mode=ap-bridgessid=sxt-ac-ap tx-power-mode=all-rates-fixed \wireless-protocol=NV2 /interface wireless security-profiles set [ find default=yes] supplicant-identity=MikroTik /system logging action set 2 remember=yes /interface bridge port add bridge=bridge1 interface=wlan1 add bridge=bridge1 interface=ether1 /ip dhcp-client add dhcp-options=hostname,clientiddisabled=no interface=bridge1 /ip upnp set allow-disable-external-interface=no /snmp set trap-community=public /system identity set name=sxt-ap /system leds set 0 interface=wlan1 /system routerboard settings set cpu-frequency=720MHz
Client Nv2 protocol configuratie
/interface bridge add name=bridge1 /interface wireless set [ find default-name=wlan1 ] antenna-gain=16band=5ghz-a/n/ac channel-width=\ 20/40/80mhz-eCee country=belgium disabled=nofrequency=5600 l2mtu=1600 mode= station-bridge ssid=sxt-ac-aptx-power-mode=all-rates-fixed wds-default-bridge=bridge1 wds-mode=dynamicwireless-protocol=NV2 /interface wireless security-profiles set [ find default=yes ] supplicant-identity=MikroTik /system logging action set 2 remember=yes /interface bridge port add bridge=bridge1 interface=wlan1 add bridge=bridge1 interface=ether1 /ip dhcp-client add dhcp-options=hostname,clientid disabled=nointerface=bridge1 /ip upnp set allow-disable-external-interface=no /snmp set trap-community=public /system identity set name=sxt-client /system leds set 0 interface=wlan1 /system routerboard settings set cpu-frequency=720MHz
Pingtest zowel voor TCP als UDP met 0% packet loss.
Resultaat op 802.11 ac protocol UDP 80Mhz. bandbreedte
Het Nv2-protocol is een eigen draadloos protocol dat is ontwikkeld door MikroTik.
Het is speciaal ontworpen voor gebruik met draadloze chips van het type Atheros 802.11.
Nv2 is gebaseerd op TDMA (Time Division Multiple Access) mediatoegangstechnologie in plaats van CSMA (Carrier Sense Multiple Access) mediatoegangstechnologie die wordt gebruikt in reguliere 802.11-apparaten.
TDMA-mediatoegangstechnologie lost een verborgen knooppuntprobleem op en verbetert het mediagebruik, waardoor de doorvoer en latentie worden verbeterd, vooral in PtMP-netwerken.
Nv2 wordt ondersteund voor Atheros 802.11n-chips en oudere 802.11a / b / g-chips vanaf AR5212, maar wordt niet ondersteund op oudere AR5211- en AR5210-chips.
Dit betekent dat zowel - 11n als oudere apparaten kunnen deelnemen aan hetzelfde netwerk en het niet nodig is om hardware te upgraden om Nv2 in het netwerk te implementeren.
Mediatoegang in het Nv2-netwerk wordt bestuurd door het Nv2 Access Point.
Nv2 AP verdeelt tijd in "periodes" met een vaste grootte die dynamisch zijn onderverdeeld in downlink en up-link op basis van wachtrijstatus op AP en cliënts.
Up-link tijd wordt verder verdeeld tussen verbonden cliënts op basis van hun vereisten voor bandbreedte. Aan het begin van elke periode zendt AP een schema uit dat cliënts vertelt wanneer ze moeten verzenden en hoeveel tijd ze kunnen gebruiken.
Om nieuwe cliënts toe te staan om verbinding te maken, wijst Nv2 AP periodiek up-link tijd toe aan "niet-gespecificeerde" cliënts.
Dit tijdsinterval wordt dan door de nieuwe cliënt gebruikt om registratie bij het AP te initiëren.
Vervolgens schat het AP de voortplantingsvertraging tussen AP en cliënt in.
en begint periodiek een up-linktijd voor deze cliënt te voltooien om de registratie en gegevens van de cliënt te ontvangen.
Nv2 implementeert dynamische tariefselectie per cliënt en ARQ voor datatransmissies. Dit maakt betrouwbare communicatie over Nv2 verbindingen mogelijk.
Voor QoS implementeert Nv2 een variabel aantal prioriteitswachtrijen met ingebouwde standaard QoS-planner die kan worden gecombineerd met een fijnmazig QoS-beleid op basis van firewallregels of prioriteitsinformatie die via het netwerk wordt doorgetrokken met behulp van VLAN-prioriteit of MPLS EXP-bits.
Nv2-protocollimiet is 511 cliënts per interface.
