CPE210 - Interessierte Beobachtungen


#1

Habe heute meine ersten praktischen Erfahrungen mit nicht-Rundstrahlern gesammelt und eine Verständnisfrage.

Ich habe eine CPE210 mit FF-Firmware aufgestellt und mich 350m entfernt mit meinem Mobiltelefon hingestellt. Dort hatte ich “halben” Empfang laut der WLAN-Anzeige des Telefons, also recht gut. Eine Verbindung konnte ich nicht herstellen, vermutlich weil das Telefon ein schlechter Sender ist?

Meine Frage: Warum sehe ich die CPE überhaupt? Einen Rundstrahler am selben Standort sehe ich nicht. Eigentlich sollte doch die Sendeleistung pro Raumwinkel aber gleich sein, oder? Könnte es sein, dass…

  1. Die CPE stärker strahlt als erlaubt? Muss ich die Sendeleistung reduzieren?

  2. Der Rundstrahler eigentlich auch zu sehen sein müsste, aber deshalb nicht zu empfangen ist, weil er vertikal stark gerichtet ist (Standardantenne von 841) und genauer ausgerichtet werden müsste?

  3. ?

Habe schon ein wenig rumgelesen. Mir ist auch klar, dass es kein realistisches Szenario ist, ein Mobiltelefon über diese Entfernung anzubinden. Meine Frage kommt aus akademischem Interesse, um mein Verständnis zu erweitern.

Danke für jeden Hinweis…
Mike


#2

Hi,

ich weiß nicht, ob die Sendeleistung bei den CPEs korrekt ist. Es könnte sein, dass die zu stark sendet, es kann aber auch einfach sein, dass das Handy wirklich schwach sendet.

Ich kenne das z. B., wenn man Tethering aktiviert. Der WLAN-Access-Point des Handys reicht viel weniger weit als der von einem Router.

Probier doch mal an derselben Stelle dich mit einem Laptop zu verbinden.

Grüße
Matthias


#3

nabend

diesen Gedanken bzw. Vermutung das man das wlan bei gerichteten Strecken mit dem Handy sehen kann aber keine Verbindung bekommt hatte ich auch schon. Bin aber noch nicht dazu gekommen sowas zu testen.
Das ist für den Domplatz sehr interessant da dieser weitläufig ist, nicht das man am anderen Ende des Platzes das Netz sieht aber keine Verbindung bekommt. Ist dann halt blöd für Handynutzer.

Christian


#4

So oder so, egal was die Ursache ist, kann man die Leistung einfach runterdrehen.


#5

Verstehe ich richtig, dass ich dafür die Sendeleistung iterativ soweit reduziere, dass ich möglichst weit weg mit meinem Handy noch eine Verbindung aufbauen kann, aber “dahinter” dann möglichst das WLAN auch nicht mehr sehe? Das hängt dann ja auch vom Client ab (Du vermutest ja weiter oben, dass ein Laptop noch weiter weg verbinden kann als ein Handy, wenn ich Deinen Vorschlag richtig interpretiere). Gibt es denn schon Erfahrungswerte, welche Sendeleistung ein optimaler Kompromiss wäre? Ich werde das die Tage mal ausprobieren. Würde mich freuen, “meine” optimale Einstellung mit anderen zu vergleichen, um ein Gefühl für die Streuung der Werte zu bekommen. Mein Testsetup wäre “freies Feld”, also recht idealisierten Bedingungen, die man in bebauter Umgebung eher selten hätte (außer vielleicht am Domplatz in MS :slight_smile: )…


#6

Also ich hab meine Pico auf txpower=8 stehen, das sind genau 20 dBm und trotzdem kann das Handy sich nicht mehr verbinden, wenn noch 50% der Balken angezeigt werden.

Dass ein Laptop sich von weiter weg verbinden kann, ist definitiv. Das hab ich schon mehrfach getestet.


#7

Ich würde mich auf dem Feld jetzt auch nicht als Profi beschreiben, aber wir haben vor kurzem in der Schule über Antennentechnik und W-Lan gesprochen. An dem Wissen, was ich dabei gewonnen habe möchte ich euch jetzt gerne einmal teilhaben lassen. Für irgendetwas muss es ja gut gewesen sein, dass ich aufgepasst habe :smile:.

Ich habe da gerade einmal mit meinen mehr als beschränkten Zeichenkünsten etwas aufgezeichnet:

Zu sehen sein sollen die “Sendereichweiten” (mir fehlt gerade leider der Fachbegriff) der einzelnen Geräte. In Bild 1 sind es zwei CPEs, welche ja gerichtete Antennen haben. Das heißt die Sendeleistung wird stark in eine Richtung abgegeben. Wenn ich nun mit meinem Handy “hinter” einer CPE stehe und versuche eine Verbindung hin zu bekommen funktioniert dies nur ein paar Meter weit, weil die Sendeleistung der CPE nach “hinten” nicht so weit reicht. Stehe ich aber “vor” einer CPE mit meinem Handy, also in Hauptstrahlrichtung wird der Empfang bedeutend besser. Eine Verbindung bekomme ich aber nur hin, solange die Sendeleistung meines Handys auch reicht um die CPE zu erreichen (siehe Bild 2). Die Reichweite ist hier rund dargestellt, weil Handys isotrope Strahler, spricht Rundstrahler sind. Das heißt die Sendeleistung breitet sich in alle Richtungen gleich aus (wäre ja auch irgendwie doof wenn man immer in einer bestimmten Ausrichtung zum Router stehen müsste mit seinem Handy) Der Grund warum ich an der eine Stelle mit meinem Handy keine Verbindung hin bekomme mit meinem Laptop aber schon ist recht trivial. Der Laptop hat in der Regel eine bessere Antenne, da diese im Laptop größer gebaut werden kann und ein Laptop hat in der Regel auch eine größere Sendeleistung (der Akku ist ja auch ein bisschen größer).

Die Gesamtsendeleistung einer Antenne wird in dbm angegeben und diese errechnet sich unter anderem aus der Sendeleistung (dbm, m für Milliwatt) und dem Antennengewinn (dbi, vergrößerung der Reichweite gegenüber einem isotropen Strahler. Daher das i)

Der Gesetzgeber hat dem ganzen aber eine Grenze gesetzt. So heißt es:

Im Frequenzbereich 2,400 GHz - 2,4835 GHz darf die maximale Strahlungsleistung 100 mW (EIRP) nicht übersteigen.
Im Frequenzbereich 5,150 GHz - 5,350 GHz sind maximal 200 mW (EIRP) zulässig, während im Bereich 5,470 GHz - 5,725 GHz maximal
1 W (EIRP) abgestrahlt werden darf.

EIRP äquivalente isotrope Strahlungsleistung (englisch equivalent isotropically radiated power, e.i.r.p., EIRP)
Das heißt @MPW ist mit seiner Pico noch genau im gesetzlichen Rahmen.

Wer noch mehr Infos brauch wird hier fündig.

Halte ich führ wahrscheinlich, da TP-Link die Sendeleistung auf der Website der CPE schon mit maximal 500mW angibt, was in Deutschland ja selbst für einen Rundstrahler zu viel wäre.

Selbst wenn CPE und 841er auf die gleiche Sendeleistung eingestellt sind muss es nicht zwingend sein, dass du beide Netze in der gleichen Entfernung findest, da die beiden Geräte einen unterschiedlichen Antennengewinn haben. TP-Link gibt die CPE mit 9dbi an und Reichelt den 841er mit 5dbi. Die CPE würde bei gleicher Sendeleistung also weiter kommen (ist ja auch nur logisch, weil gerichtet). Erst wenn beide Geräte auf die gleiche ERIP Sendeleistung eingestellt sind, sind sie an einem bestimmten Ort gleich gut zu empfangen.

Viele Grüße

Steffen


#8

Das hab ich anders verstanden. Ein gerichtet sendendes Gerät darf in eine Richtung trotzdem nur mit 0,1 W senden. Der einzige Unterschied, warum gerichtete Geräte weiter kommen, ist dass sie aus der Richtung, wo der Partner steht, eben empfindlicher Empfangen können.

Daher bringen gerichtete Geräte nur etwas, wenn das gegenüber auch eine gerichtete Antenne hat. Gegen Clients ist es eher leicht Contraproduktiv, da sie noch mehr Störgeräusche von weiter entfernt empfangen und das 2,4 GHz-Band ist bekanntlich dicht.

Aber sie sind so praktisch günstig.

Grüße
Matthias


#9

Hallo @neffets,

danke für Deine tolle Darstellung! Könnte man fast überlegen, einen Wiki-Artikel draus zu machen…

Das mit dem Vergleich Richtstrahler / Rundstrahler sehe ich genauso wie @mpw. Im Grunde steckt das in der Definition von ERIP drin.

Was ich nicht nachvollziehen kann ist die Aussage, dass Richtantennen kontraproduktiv sind, weil sie mehr Störgeräusche einfangen. Das stimmt natürlich für den Raumwinkel, in dem sie lauschen, weil sie in diese Richtung einfach empfindlicher sind. Aber dafür sehen Sie keine Störstrahler aus dem restlichen Raumwinkelbereich. Aus der Theorie (und mit der Annahme, dass Störer isotrop in der Fläche verteilt sind) würde ich daher folgern, dass das Signal-Rauschverhältnis im allgemeinen auch für Clients besser wird… @mpw, gibt es da andere Erfahrungen aus der Praxis, oder übersehe ich etwas?


#10

Praxiserfahrungen nicht, hab ich nur so im großen Forum teilweise mitgelesen.


#11

Danke, das freut mich zu hören :smile:

Nichts anderes wollte ich mit dem Text oben zum Ausdruck bringen. Mit Sendeleistung meinte ich die reine Leistung die auf die Antenne gegeben wird. Z.B. 10dbm, also noch weit weg von der maximalen Sendeleistung von 100mW bzw. 20dbm. Nun wird die Gesamtsendeleistung laut dem Freifunk Wiki, welches ich oben verlinkt habe, ja nun so berechnet, dass die Sendeleistung (also die 10dbm) mit dem Antennengewinn addiert wird. Für das Beispiel bedeutet das dann:
CPE: 10dbm (Sendeleistung) + 9dbi (Antennengewinn) = 19dbm (Gesamtsendeleistung)
841er: 10dbm (Sendeleistung) + 5dbi (Antennengewinn) = 15dbm (Gesamtsendeleistung)

Die CPE kommt also weiter. Aber nur solange, wie sie die maximale Sendeleistung in eine Richtung von 20dbm nicht überschreitet. Bei der CPE könnte die Sendeleistung also noch um ein dbm auf 11dbm erhöht werden. Bei dem 841er wäre dem entsprechend dann also noch 5dbm Luft nach oben, bis er die maximale Leistung erreicht.

Zwei Dinge sind mir jetzt leider auch noch nicht ganz klar.

  1. Ist die Sendeleistung die in der Firmware der Router angegeben wird die reine Sendeleistung oder die Gesamtsendeleistung? Die Gesamtsendeleistung würde ja eigentlich keinen Sinn machen, da es ja relativ viele Router gibt, bei denen man die Antennen tauschen kann (also die dbi Zahl ändert). Vielleicht weiß da ja jemand der hier mitließt was.

  2. Habe ich irgendwie im Kopf, dass die Sendeleistung eigentlich mit dem Antennengewinn multipziert statt addiert werden muss. Da bin ich mir jetzt gerade aber auch nicht mehr sicher. Ich forsche da noch mal nach und lasse es euch wissen, sobald ich mehr weiß.


#12

Zu 2.

Das liegt daran, ob du die Werte in mW oder dbm angibst. db ist logarithmisch. Multiplikation geht in Addition über, wenn man das Produkt logarithmiert…


#13

Stimmt! Da war was. Danke :blush:


#14

Ne, die hört nur besser. Senden darf sie nicht weiter. So hab ich es zumindest verstanden, aber ich bin auch Vollamateur auf dem Gebiet.


#15

Bei gleicher Sendeleistung kommt sie weiter als z.B. ein 841er (siehe Beispiel mit den 10dbm oben) Dass sie bei der maximal erlaubten Gesamtsendeleistung nicht weiter kommt als ein 841er ist klar.


#16

Hast du die korrekt eingestellt? Das Gerät kann bis zu 27 dBm, darf aber unangemeldet nur 20 dBm senden. Es könnte sein, dass das nicht korrekt eingestellt ist, überprüfe das doch mal mit

iwinfo client0 txpowerlist

Bei manchen Geräten ist die Antennenleistung nicht korrekt eingestellt.


#17

Hab das grad mal aus nem Anfall von Neugierde bei meinem 841 getestet…

0 dBm ( 1 mW)
1 dBm ( 1 mW)
2 dBm ( 1 mW)
3 dBm ( 1 mW)
4 dBm ( 2 mW)
5 dBm ( 3 mW)
6 dBm ( 3 mW)
7 dBm ( 5 mW)
8 dBm ( 6 mW)
9 dBm ( 7 mW)
10 dBm ( 10 mW)
11 dBm ( 12 mW)
12 dBm ( 15 mW)
13 dBm ( 19 mW)
14 dBm ( 25 mW)
15 dBm ( 31 mW)

  • 16 dBm ( 39 mW)
    17 dBm ( 50 mW)
    18 dBm ( 63 mW)

2 Minuten Googeln ergab das der 841 2X 5 dBi-Antennen hat. Somit komme ich auf 21dBm. Ist dann die 841er Firmware nicht falsch voreingestellt, oder hab ich da einen Denkfehler?

Gruß Marius


#18

Hi,

man geht davon aus, dass vom Chip über die Pigtails bis zur Antenne schon ein dBM verloren geht.

Grüße
Matthias


#19

Was mir in der Diskussion noch nicht ganz klar ist: Eine gerichtete Antenne erhöht auch die Empfangstärke. Das heißt die gerichtete Antenne kann gesendete Signale auch deutlich besser empfangen. Dadurch sollte man mit einem Richtfunker wie einer CPE also wenn man das gesendete Signal noch (gut) empfängt eigentlich auch noch Antworten können. Vielleicht habe ich hier aber noch einen denkfehler? Amateuerfunker vor.

In diesem Zusammenhang gefunden: http://www.brennpunkt-srl.de/reichw.html http://www.brennpunkt-srl.de/AntennenIrrtuemer.html


#20

Nun, das scheinbare Paradoxon lässt sich so auflösen: die Empfangsempfindlichkeit ist bei beiden Geräten ja fest. Die Sendeleistung aber nicht. Legale Geräte senden mit max. 100mW EIRP, reale Geräte können weniger oder mehr senden. Jetzt muss also nur die Sendeleistung an einem Gerät so groß sein, dass es weiter sendet als es hören kann. Anscheinend ist das z.B. bei meiner CPE210 der Fall…