Automatischer Frequenzwechsel


#1

He Leute,

ich hab letzte Tage auf dem Dülmener Marktplatz gestanden und keine IP mehr bekommen. Laut Aussage der Stadt Dülmen war die 25 MBit Leitung gar nicht ausgelastet. Es waren zu dem Zeitpunkt ca. 140 Leute in den beiden Picostations am Markplatz.
Zur gleichen Zeit war aber einige Meter weitere an einem anderen Knoten eine Verbindung möglich, sogar mit einiger Geschwindgkeit, obwohl hier auch ca. 25-30 Leute in diesem Knoten waren. Andere DSL Leitung, anderer Knoten, andere Position, aber gleiche Domain, gleicher Tag, gleiches Endgerät.

Die Vermutung liegt damit eindeutig bei der Airtime die uns fehlt um alle Clients zu versorgen.

Dazu folgende Gedanken, die ich anonym weitergebe:

Die Idee also noch mehr Router ob klein oder groß, aufzustellen wird das Problem bei einem besuchten Marktplatz also nicht lösen.
Meines Erachtens kann es auch nicht die Lösung sein, einzelne Router in der Frequenz oder beim meshing MANUELL zu ändern. Das sollte ein Automatismus sein.

Daher mein Vorschlag:


Voraussetzung:
Ein Router ist per VPN oder per mesh on LAN an den Server bzw. an einen anderen Knoten angebunden.

Automatische Aktion:
Die Router schalten bei einer gewissen Clientanzahl das WLAN-meshing ab und wechseln den Kanal von 1 auf einen andern (zufälligen) Kanal um Airtime einzusparen.

Was haltet Ihr davon?


#2

Doch, siehe unten: :wink:

Die Analyse “Airtime ist Problem” ist meiner Meinung nach richtig, ebenso das mehr nicht auf die Situation konfigurierte zusätzliche Router nicht unbedingt helfen sondern das Problem verschlimmern.
Das bei 140 eingeloggten Geräten auf einer kleinen Fläche ohne das man das Netz dahingehend optimiert nichts mehr geht ist zu erwarten.
WLAN für viele Menschen ist halt Arbeit.

Die vorgeschlagene Maßnahme halte ich für nicht so gut.
Ein solches Verhalten ist komplex und funktioniert nur wenn es Ethernet Mesh gibt.
Ist auch schwer vorhersagbar (bei mehreren APs). Auch kann ein solches Verhalten dazu führen das Router offline gehen (wenn ihr “Mesh Uplink” z.b. beschliesst das es “nun reicht”). Im Endeffekt löuft dies auf ein selbstkonfigurierendes Netz hinaus.
Auch wenn das toll wäre (wenn es funktioniert): Das kriegen die Pros auch nicht richtig hin. Es erfordert zumindest Koordination zwischen den APs (d.h. P2P oder ein Controller). Und es erfordert IMHO auch Information über die physische Topologie.
Vielleicht ein nettes Thema für eine Master-Arbeit im Kontext Machine Learning. :wink:

Der Weg den wir auf dem Domplatz/Münster gegangen sind ist das explizit zu machen:
D.h.

  • Es gibt APs die nur Client Netz auf 2.4Ghz und “nicht Kanal 1” aussenden (gerne mit Stock Firmware)
  • Es gibt APs die nur Client Netz auf 5Ghz aussenden (mit Stock Firmware wg DFS)
  • Der (eine) AP der Client Netz und Mesh auf Kanal 1 aussendet wird 802.11b untersagt (spart Airtime) (Siehe Optimierung Domplatz). Das ist eine billige Optimierung. Der ^^txpower Wert muss natürlich auf die Hardware angepasst werden.
  • An anderen Stelle haben wir das auch so gemacht das auf Kanal 1 nur Mesh lief um die Konkurrenz Mesh/Clientnetz zu vermeiden.

Damit kriegen wir dort >>150 Devices ohne Probleme hin und das Netz ist sogar noch fluffig.

Mehrere APs können übrigens auch helfen wenn man voneinander geschirmte (!) Sektorantennen verwendet und/oder die Reichweite (Sendeleistung, Min Speed) reduziert.

In dem konkreten Fall würde ich persönlich erstmal ne Loco M5 und ne Loco M2 mit Stock-Firmware zusätzlich dazunehmen sowie wie oben genannt 802.11b abdrehen. Das sollte die Netzkapazität ungefähr verdreifachen ohne das es sauteuer wird


#3

@kgbvax
Das das manuell geht ist mir klar, kann aber nicht die Lösung sein. Einfacher geht anders.

Es wäre ja auch ziemlich egal, ob ein mesh-Knoten offline geht, wenn der Hauptknoten zu viele Clients versorgen muss. Dann bleibt da eh kein Datendurchsatz mehr am Ende.
Zumal ich meine, dass die Leute einfach auch Ihren DSL Anschluss dort anklemmen sollen. Das würde den “druck” nur erhöhen. Also gut so.

Und meines Erachtens geht es natürlich auch, wenn alle Knoten nur VPN mesh haben und kein LAN mesh, denn dann kann ja jeder Knoten eine anderer Frequenz nehmen und auch auch ein abschalten des WLAN mesh wäre (bei zu hoher Auslastung des Hauptknotens) ja kein Problem.

Ich bitte die anderen auch noch einmal darüber nachzudenken, ob wir das nicht automatisieren sollten?! Manuell ist ja schön, aber dem “gemeinen” Freifunker und vor allem in der Komplexität einer “dicht bestückten Gegend” nicht zuzumuten. Es musste ja jeder Anreiner eines Platzes mit jedem anderen abstimmen ob gemesht wird und wenn nein wer welche Frequenz nutzt etc.

Ich glaube das geht besser, einfacher und automatischer!


#4

Moin zusammen,

ich oute mich mal: Der von @dippydipp zitierte Text stammt aus einer Mail von mir an ihn, nachdem wir uns über die Problematiken an solch gut besuchten Tagen unterhalten haben. Zu Spitzenzeiten waren über den Standort Rathaus (inkl meshing) 215 Geräte verbunden.
Das man an solchen Tagen teilweise nichtmal mehr eine IP bekommt, ist mir schon mehrfach aufgefallen und deutet für mich auf hoffnungslos überlastete APs bzw. einen hoffnungslos überlasteten Kanal 1 hin.

Mir kämen verschiedene Ansätze in den Sinn, welche aber alle nicht 100%ig praktikabel scheinen (ganz zu schweigen davon, was mit aktuellen Firmware-Ständen überhaupt möglich wäre):

  1. Router meshen ausschließlich über 5Ghz:
    Vorteil: 2,4GHz-Kanäle können frei (automatisch) vergeben werden und das Netz deutlich entlasten.
    Nachteil: Die meisten “Günstig-Geräte” senden nur im 2,4GHz-Netz und wären dann raus.

  2. Meshing an solchen Plätzen deaktivieren:
    Vorteil: Kanäle können frei vergeben werden
    Nachteil: Keinerlei WLAN-Meshing mehr möglich.

  3. Sektorantennen:
    Vorteil: THEORETISCH mehr Bandbreite in einzelnen Sektoren auf der gleichen Frequenz
    Nachteil 1: Vermutlich hat jedes Handy nur Empfang zu einem AP, sendet jedoch so stark, dass es in Nachbarbereich hinein sendet. Hier betriebene Geräte empfangen diese Signale und müssen mit diesen Störungen klar kommen. Das sollte also wieder zu Lasten der Bandbreite/Airtime gehen.
    Nachteil 2: Das Prinzip des “Günstig-Netzes” mit kostengünstigen Komponenten wird damit natürlich etwas ad absurdum geführt.

  4. WLAN-Meshing ausschließlich bei Ausfall der WAN-Leitung bzw. des Kupfer-Uplinks:
    Vorteil: Kanäle können frei/automatisch gewählt werden.
    Nachteil: Anpassung der Firmware notwendig

Den 4. Punkt muss ich vielleicht noch etwas mehr erklären:
Alle Router senden das Mesh-WLAN auf ihrer aktuellen Frequenz mit, nutzen andere Netze in der Umgebung jedoch nicht solange der Kupfer-Uplink (egal ob LAN-Mesh oder direkter Internetzugang) ein VPN ermöglicht. So können die Router selbständig die bestmögliche Frequenz wählen (oder der jeweilige Betreiber diese manuell einstellen).
Fällt nun der Kupfer-Uplink weg, verliert der Router natürlich die Verbindung zu den Freifunk-Servern und stellt dieses fest. Nun wird ein Scan auf allen WLAN-Frequenzen gestartet, ob irgendein anderer AP in der Nähe sendet. Findet er mehrere, verbindet er sich mit dem stärksten und mesht solange via WLAN, bis über Kupfer wieder eine Verbindung zur Verfügung steht.

Damit würde der nahezu vollständige Funktionsumfang der bisherigen Geräte zur Verfügung stehen und das Kanalproblem wäre (zumindest in der Theorie) erstmal erledigt.

Grüße,
BlackAlpha


#5

Ich habe oben beschrieben warum das meiner Meinung nach nicht sinnvoll geht.


#6

Habe ich gelesen und ich hab eine andere Meinung. Ich bin auch die anderen Meinungen gespannt.
Weder meine noch Deine muss die richtige sein!

BTW: Ich finde den Vorschlag Nr. 4 von @BlackAlpha schon ganz interessant. Nur dass ich nicht verstehe wie der andere noch funktionierende Client mit bekommt, dass er das mesh on WLAN nun wieder einschalten muss, damit der andere Offline-Koten an eine Verbindung kommt? Der funktionierende Knoten hat ja das WLAN meshing noch abgeschaltet so lange er eine Verbindung hat.


#7

Ich halte Dippydipps Vorschlag auch für zu kompliziert.

Ich würde an den Standorten, wo die Überlastung eintritt, ein zusätzliches Außengerät mit 5 GHz-Funkionalität und Originalfirmware aufhängen, das über LAN am jeweilig schon vorhandenen Gerät hängt. Die CPEs haben z. B. einen zweiten Port, über den das realisierbar ist und die NanoStations (nicht die Locos) auch. Die 841er und die anderen Innengeräte sowieso.

Einfach LAN-Mesch ausschalten, das neue Gerät dran und auf Clientnetz aussenden konfigurieren stellen. Kombigeräte mit 2,4 und 5 GHz sind leider relativ teuer. Daher ggfs. dann reines 5 GHz. Obwohl Kombigeräte den Vorteil haben, dass sie selbst Geräte umverteilen.

Lass dich da aber auch nicht zu sehr in die Enge drängen. Selbst Mobilfunkanbieter kriegen das Problem immer noch nicht in den Griff. Wenn du in einem Fußballstadion bist, hast du auch über Mobilfunk oft kein Netz. Habe ich selbst vorletztes Wochenende in Berlin auf der Pyronale mal wieder erlebt.

Das geht nicht. Außengeräte dürfen nicht auf 5 GHz mit Gluon betrieben werden und außerdem hat 5 GHz (im Innenbereich, respektive der schwächeren Sendeleistung) eine geringere Reichweite, ist also gerade für das Meschnetz nicht so geeignet.

Das Mesch komplett zu deaktivieren wäre höchst unschön. So oder so, wenn das Mesch abgeschaltet wird, empfehle ich auch einen Kanalwechsel.

An der Wartburgschule haben wir das erlebt. Obwohl alle Geräte über Kabel vernetzt waren, haben wir erst signifikant mehr Durchsatz bekommen, als wir angefangen haben, die Kanäle durchzuwechseln. Ähnlich war es in der Burse.


#8

Das Freifunk Münsterland Mesh ist auf Kanal 1, wenn man den wechselt ist es kein Mesh mehr.
5Ghz Mesh geht nicht wg DFS.

Siehe meine Antwort: Es ist in MS “best practice” (und Forderung der Nutzungsbedingungen!) das zumindest an einer Stelle Mesh angeboten wird. Das man dies nicht an allen Routern macht ist gerade in solchen Situationen sinnvoll.

Sind billig. (Nanostation) man muss sie aber schon gegeneinander abschirmen.
Andere Communities machen das (Berlin), wir haben keine quantitativen Erkentnisse dazu wie gut das funktioniert.
Geht auch ohne wenn man auf mehreren Kanälen ist (wieder Beispiel Domplatz)

Ich glaube ich habe die Lösung des Problems in meinem Post oben beschrieben und ich verstehe das dies Best Practice sowohl im Freifunk als auch bei “normalen WLANs” ist.


#9

Fast richtig: Ich hatte geschrieben, dass alle APs ihr Mesh-WLAN nach außen anbieten, aber keines in der Umgebung nutzen. Heißt also jeder Sendet, aber es nutzen nur die Geräte, die nicht via Kupfer angeschlossen werden.

Genau das ist hier ja auch unser Problem: Alle APs sind via Fiber verbunden, aber es senden auch alle über Kanal 1 -> Airtime-Problem. Daher ja die Diskussion um den Frequenzwechsel an solchen Orten und der Verzicht auf das Meshing. :wink:


#10

Wenn ich ehrlich bin, habe ich die Nutzungsbedingungen noch nicht gelesen :grin: Mir wurde das aber so dargestellt, dass wir überall Meshing aktivieren und anbieten sollen. Vielleicht ein Missverständnis…


#11

Ich glaube du übersiehst das ein Mesh nur funktioniert solange sich alle auf eine Frequenz einigen - zumindest solange die Geräte nicht in der Lage sind auf mehreren Frequenzen gleichzeitig aktiv zu sein.

Selbst das ist kein gelöstes Problem, APs sind notorisch schlecht darin “die beste Frequenz” zu wählen.


#12

Die Nutzungsbedingungen fordern das bei einer Installation zumindest an einer Stelle sinnvolles Mesh angeboten wird.
Sprich was sie untersagen ist das Mesh komplett abzuschalten.

Sie fordern nicht das alle APs Mesh anhaben. Immer “Mesh aktiviert zu haben” ist gerade bei großen Installation (Plätze wie in diesem Beispiel) nicht sinnvoll.


#13

Wenn die “über Glas verbunden sind” dann senden sie darüber es sei denn die Anzahl der HOPs über Glas ist höher.
Ein Freifunk Router haut nicht automatisch allen Traffic über Funk-Mesh raus.


#14

Ich denke eine einfache und gute Lösung sind somit möglich:

  1. Erst mal auf der einen Pico das mesh ausmachen und den Kanal anpassen. Ggf. 802.11b abschalten wie von @kgbvax vorgeschlagen. (Quick and Dirty Lösung)

  2. Du könntest eine der Picos auf Stockfimreware zurückdrehen und diese angeschlossen an einen Router ohne mesh-on-LAN auf einem anderen Kanal ohne meshing betreiben. (Es gibt ja noch die anderer Pico am Marktplatz was dem mesh-Gedanken ausreichend sein sollte)

  3. Du könntest noch zwei CPEs mit Stockfirmeware dazu hängen. Eine mit 2,4 GHz auf einer anderen Frequenz und 5GHz.

BTW: Wenn Du @BlackAlpha “Testhadware” benötigst sag bescheid, dann bring ich Dir was aus meinem Fundus. Wäre schön wenn am 03. Oktober das Netz nicht überlastet wäre. :wink:


#15

Klingt gut finde ich. :slight_smile:

Das ist garnicht so dirty denn das wird in einem der kommenden Firmware Releases eh Standart werden.


#16

@kgbvax Ich meinte das auf die gesamte Lösung Nr. 1 gemünzt.

Ich denke dass Lösung 3 auf Dauer die schönere Variante wäre.Dazu muss die Stadt aber Geld in neue Geräte investieren. Was auch mal schwierig sein kann. Daher mein Angebot der Testrouter, damit es zumindest am 3 Oktober was her gibt.


#17

Schon vergessen: Freifunk ist bei uns unterste Priorität, nun wieder die Geräte umflashen ist derzeit definitiv nicht machbar.

Auch das geht nicht, da inhouse nur Fiber verlegt ist und die Möglichkeiten der bisher für Freifunk angeschafften Hardware ausgeschöpft sind. Weitere Investitionen werden (erstmal) nicht getätigt.

Ich habe auch nie behauptet, dass sie via WLAN meshen, sie senden jedoch trotzdem alle auf Kanal 1 und daher bleibt das Airtime-Problem.

Auch das ist mir bewusst und ich habe oben einen Lösungsansatz dafür geschrieben.


#18

Kommst du auf die Konsole von dem AP? Dann bei einem Kanal auf 6 oder so und Wifi Mesh aus.