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searchwing-flight-147 [2022/07/14 10:34] wf68spef created |
searchwing-flight-147 [2022/07/14 11:53] (current) wf68spef [Ergebnisse] |
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| Line 6: | Line 6: | ||
| * Grund des Fluges: Erprobung der Mikrotik WiFi Hardware über 15km | * Grund des Fluges: Erprobung der Mikrotik WiFi Hardware über 15km | ||
| * Wetter: Starker Wind, bewölkt | * Wetter: Starker Wind, bewölkt | ||
| - | * Test-Daten: | + | * Test-Daten: [[https://cloud.hs-augsburg.de/s/5YQipmymNNMREXy]] |
| ===== Testsetup ===== | ===== Testsetup ===== | ||
| Line 25: | Line 25: | ||
| Auf der Seite der "Bodenstation" (Selchow) wurde folgende Hardware verwendet: | Auf der Seite der "Bodenstation" (Selchow) wurde folgende Hardware verwendet: | ||
| - | * Antenne: | + | * Antenne: [[https://www.wireless-instruments.com/en/products/antennas/wibox-sa-24-90-12v | WiBox SA 24-90-12V - 12 dBi gain, 30°/90° beamwidth]] |
| * Board: [[https://mikrotik.com/product/m11g | Mikrotik RouterBOARD RBM11G]] | * Board: [[https://mikrotik.com/product/m11g | Mikrotik RouterBOARD RBM11G]] | ||
| * WiFi Module: [[https://mikrotik.com/product/R11e-2HPnD | R11e-2HPnD - 2.4 GHz Dual Chain miniPCI-e card]] | * WiFi Module: [[https://mikrotik.com/product/R11e-2HPnD | R11e-2HPnD - 2.4 GHz Dual Chain miniPCI-e card]] | ||
| + | |||
| + | Die Antennen der Bodenstation sind beide vertikal polarisiert, da vorherige Tests gezeigt haben, dass eine horizontal polarisierte Antenne beim gegeben Testaufbau kein Signal empfängt. | ||
| Auf der Seite des "UAVs" sind zwei Hardware Setups zum Einsatz gekommen. Das Mikrotik basierte Setup bestand aus: | Auf der Seite des "UAVs" sind zwei Hardware Setups zum Einsatz gekommen. Das Mikrotik basierte Setup bestand aus: | ||
| Line 34: | Line 36: | ||
| * Board: [[https://mikrotik.com/product/ltap_mini | Mikrotik LtAP mini]] | * Board: [[https://mikrotik.com/product/ltap_mini | Mikrotik LtAP mini]] | ||
| * WiFi Module: [[https://mikrotik.com/product/R11e-2HPnD | R11e-2HPnD - 2.4 GHz Dual Chain miniPCI-e card]] | * WiFi Module: [[https://mikrotik.com/product/R11e-2HPnD | R11e-2HPnD - 2.4 GHz Dual Chain miniPCI-e card]] | ||
| + | |||
| + | Das Setup basierenden auf deinem Rasberry Pi bestand aus: | ||
| + | |||
| + | * Antennen: 2 x omnidrectional dipole antenna similiar to [[https://www.discomp.cz/maxlink-omnidirectional-dipole-antenna-5dbi-2-4ghz-rsma_d29957.html | MaxLink]] | ||
| + | * Board: Rasberry Pi Compute Module 4 on [[https://www.waveshare.com/wiki/CM4-IO-BASE-B|WaveShare CM4-IO-BASE-B]] | ||
| + | * WiFi Module: [[https://mikrotik.com/product/R11e-2HPnD | R11e-2HPnD - 2.4 GHz Dual Chain miniPCI-e card]] | ||
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| + | Das WiFi Module wurde mit einem MiniPCI-e zu M2 Adapter mit dem Pi Verbunden. Hier war zu beachten, dass das WiFi Modul an PIN 39/41 mit Strom versorgt wird. Die PINs versorgen u.a. die Verstärker auf dem Board. | ||
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| + | ==== Software ==== | ||
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| + | Die Mikrotik Hardware wurde mit Mikrotik Firmware bespielt und konfiguriert. Die Bodenstation wurde als Accesspoint konfiguriert und das UAV als Station. Die Geräte werden im N-Only Mode betrieben und RTS/CTS protection wurde ausgeschaltet. Die Geräte wurden mit statischen IPs versehen. Das LAN und WLAN wurden bebridged (ggf. unnötiger Traffic durch ARP, DHCP, etc.). | ||
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| + | Für den Raspberry Pi wurde der Kernel angepasst. RTS/CTS protection, sowie Sendeleistungslimits für 5/10MHz wurden ausgeschaltet. | ||
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| + | ===== Ziele des Tests ===== | ||
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| + | Primär sollte überprüft werden, ob eine Verbindung über normales WiFi überhaupt zustande kommt. Die Annahme war, dass das Link-Budget auf Hin- und Rückweg gleich ist und somit auch eine WiFi-Verbindung möglich sein muss. Die WiFiBroadcast Test hatten gezeigt, dass über >= 15km Daten übertragen werden können. Insbesondere die Antenne der Bodenstation wurde vorher noch nicht statisch getestet, sodass unklar war, ob hiermit eine Verbindung möglich ist. | ||
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| + | Darüberhinaus sollte getestet werden welchen Einfluss die folgenden Parameter auf die Datenraten haben: | ||
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| + | * Ack-Timeouts (statische Distanz, dynamische Berechnung) | ||
| + | * Frequenz | ||
| + | * Bandbreiten von 5, 10 und 20MHz | ||
| + | * Welche minimal Sendeleistung möglich ist | ||
| + | * Single chain vs. multi chain Betrieb | ||
| + | |||
| + | In Bezug auf mehrere Empfangs/Sende Chains war die Theorie, dass wir von MIMO-Erweiterungen des Standards nicht profitieren können, da sich die Wege (nur Freiraumdämpfung, keine Reflexionen etc.) der Signale auf beiden Chains nicht unterscheiden. | ||
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| + | Darüberhinaus wurde das propritäre N-Stream Feature von Mikrotik getestet. | ||
| ===== Ergebnisse ===== | ===== Ergebnisse ===== | ||
| - | ===== Bilder/Videos ===== | + | Datenraten zur Bodenstation vom UAV per TCP:Ìý |
| + | Ìý | ||
| + | {{:tcprx.png|}}Ìý | ||
| + | Ìý | ||
| + | Datenraten zur Bodenstation vom UAV per UDP:Ìý | ||
| + | Ìý | ||
| + | {{:udprx.png|}}Ìý | ||
| + | Ìý | ||
| + | Wir stellen fest, dass eine Verbindung sowohl bei 5, 10 als auch 20MHz Bandbreite ohne Anpassung der Standardeinstellung erfolgt. Eine Verdopplung der Datenrate ist bei den UDP-Tests noch ablesbar beim Wechsel von 5 auf 10 MHz Bandbreite. Beim Wechsel auf 20MHz ist jedoch ein Einbruch der Datenrate gegenüber 10MHz festzustellen. 10MHz hat in den Tests in der Regel besser als 20MHz funktioniert.Ìý | ||
| + | Ìý | ||
| + | Wir stellen fest, dass mit dem N-Stream Protokoll von Mikrotik 3 bis 4 mal bessere Datenraten erreicht werden können im Vergleich zu Tests ohne N-Stream Protokoll.Ìý | ||
| + | Ìý | ||
| + | Wir stellen fest, dass der Betrieb mit einer Chain/Antenne keine signifikanten Einbußen in den Datenraten bringt. | ||