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Empfehlung: externe RP-SMA-Antennen

Ich habe mit den mitgelieferten Antennen bei Access Points mit verschiedenen Herstellern sehr unterschiedliche (und oft schlechte) Erfahrungen gemacht.

RP-SMA Buchse

Da zum Glück die meisten Hersteller RP-SMA-Anschlüsse verbauen, habe ich mir folgende Antennen in größerer Stückzahl zugelegt und tausche sie nun regelmäßig gegen die ursprünglich mitgelieferten. Auch im Outdoor-Bereich habe ich damit seit zwei Wintern keine Probleme gehabt, obwohl die Antennen nur für indoor designed sind:

2,4 GHz und 5 GHz 8 dbi RP SMA Antenne

Die Modellbezeichnung ist bei Amazon Huacom HCM82. Eigentlich habe ich die Antenne ursprünglich auf Aliexpress gefunden und getestet. Sie ist quasi baugleich mit dem Modell, das auf Amazon angeboten wird, mittlerweile ist sie auf Aliexpress sogar teurer.

Die Antenne ist für 2,4 GHz und 5 GHz WLAN geeignet und verfügt über ein Gelenk, über das sie 45° oder 90° „geknickt“ werden kann.

Der Antennengewinn ist mit 8 dbi angegeben. Damit ist auch guter Empfang von weiter entfernten Stationen möglich.

Blick ins Innere: Antennendraht beim Gelenk

Übrigens: in Österreich (ich glaube überall in der EU) ist die maximal zulässige Leistung als e.i.r.p. definiert. EIRP bedeutet, dass die Leistung des Geräts zum Antennengewinn addiert werden muss und dann einen gewissen Wert nicht überschreiten darf. Wenn man jetzt eine stärkere Antenne montiert, sollte man darüber nachdenken, die Leistungsstufe des Geräts zu reduzieren um im gesetzlichen Rahmen zu bleiben.

SainSonic AP510

Vor einigen Monaten habe ich mir ein SainSonic AP510 um knapp € 100,- über eBay aus DL gekauft. Ich bin total begeistert! Vielleicht ausnahmsweise mal weniger, weil es etwas Bestimmtes so gut kann. Sondern diesmal weil es so viel kann.

Das Ding wird als „APRS Tracker VHF GPS Bluetooth Thermometer TF Card APRSdroid“ angepriesen. Man sieht schon: da steckt viel drinnen.

Ursprünglich dachte ich, ich kaufe einen APRS Tracker. Ich war froh, dass ein leistungsfähiger Akku (angeblich 3.300mAh LiPo) drinnen ist, der auch wirklich 2 Tage hält, und dass ich kein separates Funkgerät brauche (mit komplizierten und herstellerspezifischen Adapterkabeln), sondern ein Transceiver mit 1 Watt (manche behaupten 1,5 Watt) für VHF (2 Meter-Band) mit drinnen ist.

Auspacken & Inbetriebnahme

Ich möchte da ja nicht zu sehr auf andere Blogger verweisen. Aber lest mal, was die alles erlebt haben! Ich kann das großteils auch bestätigen, aber die zentrale Aussage bleibt: auspacken und gleich mal ein Firmware Upgrade machen. Damit erspart ihr euch diese Erfahrungen und mit der Firmware aus Oktober 2014 funktioniert das Gerät bei mir sehr gut.

Meine Erfahrungen habe ich mit der Software vom 8.10.2014 (20141008) gemacht. Generell kann ich den Thread des Herstellers empfehlen. Die Seite ist zwar 95% chinesisch, aber die Downloads sind zu erkennen und selbsterklärend: http://www.y027.com/dvbbs8/dispbbs.asp?boardid=5&Id=829

Falls das Update-Programm nach dem Start alles chinesisch darstellt, habe ich einen einfachen Trick gefunden: im Verzeichnis des Programms gibt es eine Datei „avrubd.ini“. Öffnet diese mit einem Texteditor und sucht im obersten Block „[last]“ nach „language“ und ändert diese auf „English“:

language=English

Ein paar Dateien werden für den Start der Programme benötigt, zB. mscomm32.ocx oder msstdfmt.dll. Diese Dateien findet ihr im Internet oder auf der Seite eines anderen Bloggers.

In der Version von Oktober 2014 hat sich das Konfigurationsprogramm einwandfrei bedienen lassen.

20150612 - Konfig StefanDie Einstellungen sind weitgehend selbsterklärend. Folgende Punkte möchte ich kurz beschreiben:

  • MIC-E aktiviert die Komrimierung der APRS-Daten. Ich habe damit in OE, S5, HA und 9A keine Probleme gehabt. Die Übertragungsdauer wird durch diese Funktion reduziert.
  • Smart beaconing: das ist ein lobenswertes Feature, mit dem nicht ununterbrochen periodisch Nachrichten gesendet werden, sondern Meldungen erst dann geschickt werden, wenn sich meine Fahrtrichtung ändert.
  • Busy-control: damit hört der AP510 kurz in den Kanal, ob dieser frei ist, bevor die eigene APRS-Aussendung beginnt.

Erfahrungen

AP510 im Rucksack in der Straßenbahn (Antenne ist hier testweise eine Nagoya NA-771)
AP510 im Rucksack in der Straßenbahn (Antenne ist hier testweise eine Nagoya NA-771)

In den nächsten Tagen habe ich das Gerät überall mitgenommen. Zum Testen natürlich.

SainSonic AP510 im Zug mit Antenne Diamond RH951S
SainSonic AP510 im Zug mit Antenne Diamond RH951S

Meine Positionsmeldungen wurden großteils gut übertragen, ich habe allerdings in Gebäuden (auch direkt hinter (vmtl. bedampften) Fenstern) oft keinen GPS Fix bekommen.

 

 

 

Unifi AP-AC-Pro: erste Eindrücke

Heute habe ich meinen ersten Unifi AP AC Pro erhalten. Eigentlich hat der Händler die Geräte – nach eigenen Angaben – erst ab Jänner 2016 lieferbar, aber ein einzelnes Gerät konnte er mir reservieren und schicken.


Update Dezember 2016: mittlerweile gibt es modernere Access Points, als ich in diesem Beitrag beschreibe. Ich habe dazu einen anderen Blogbeitrag verfasst und würde empfehlen, eher ein Produkt der moderneren UAP AC-Serie zu wählen, falls dieser Artikel zu einer Kaufentscheidung herangezogen wird.


Nachtrag Jänner 2017: mittlerweile sind auch 802.11ac-fähgie Geräte im leistbaren Segment für Außeninstallationen erschienen, die ich in einem separaten Artikel vorstelle. Diese Geräte eigenen sich auch gut für den Innenbereich.


Optik und Montage

Optisch sieht das Gerät den anderen (runden) Unifi APs sehr ähnlich, als Unterschied fällt mir eigentlich nur das neue Ubiquti-Logo auf. Ich möchte einen Unifi AP LR ersetzen, die Montagehalterung ist die gleiche bzw. passt und so musste ich nur den alten von der Halterung herunterdrehen und den neuen AP reindrehen. Das klingt ein bißerl einfacher, als es tatsächlich ist: die Öffnung für den Schraubenzieher, mit dem der AP gehalten wird, hat mich ganz schön ins Schwitzen gebracht, aber es war zu schaffen.

Inbetriebnahme

Das Gerät hat sich sofort an meinem lokalen Unifi Controller angemeldet und problemlos adoptieren lassen und ich habe das WLAN-Profil für zu Hause ausgewählt.

Ich verwende die aktuelle Version 4.7.5 des Controllers. Der AP wurde mit SW Version 3.4.7.3231, die mit einem Klick auf „Upgrade“ rasch auf 3.4.7.3284 gehoben war.

Und schon haben sich die ersten Geräte über den neuen AP verbunden.

Neu: Konfiguration per Handy App

Ich habe es nicht selbst probiert, aber die neue Generation von Unifi APs können per Smartphone-App (derzeit nur Android App) konfiguriert werden und benötigen somit keinen Unifi-Controller bei der Inbetriebnahme!

erste Tests

windowsacViele Geräte verbinden sich lieber über 2,4 GHz und 802.11n-Standard. Nur einzelne Laptops und Smartphones nutzen den 802.11ac-Standard auf 5 GHz. Sie zeigen aber Übertragungsraten von mehr als 300 MBit/s an (im Bild sind es 780 MBit/s, also 2×2 MIMO mit 802.11ac bei 80 MHz Kanalbreite – das Maximum wäre 867 MBit/s). Meine Tests haben derzeit keine gesteigerte Bandbreite ergeben, aber ich möchte das in den nächsten Tagen noch genauer testen.

Was mir auffällt

Ein paar neue Features sieht man sofort im Unifi Controller:

  • unifi-rf-environmentRF environment

Damit scannt der Access Point die Umgebung (alle Clients verlieren derweil die Verbindung, es wird jedoch mit einer kurzen Warnung darauf hingewiesen) und zeigt die Belegung der Kanäle und deren Rauschen (Interference) an. Das finde ich sehr interessant, weil man so auch aus der Ferne einen möglichst idealen Kanal finden und konfigurieren kann.

  • unifi-5ghz-kanäle-acKanalauswahl

Bei 2,4 GHz bietet der AP die üblichen 13 WLAN Kanäle an.
Bei 5 GHz kann man jedoch nur aus Kanal 36, 40, 44 und 48 wählen. Der Grund liegt wohl darin, dass bei diesen Indoor-Kanälen kein DFS gefordert ist bzw. offenbar die APs derzeit DFS nicht unterstützen. Aufgrund meiner Ländereinstellung „Austria“ werden somit die anderen Kanäle ausgeblendet.

  • unifi-rf-env5ghzKanalbandbreite

Standardmäßig werden 40 MHz Kanalbandbreite genutzt. Man kann diese Einstellung auf 20 MHz reduzieren oder auf 80 MHz erweitern. Die Top-Geschwindigkeiten sind natürlich nur mit 80 MHz zu erzielen. Nachdem nur 4 Kanäle zur Verfügung stehen, kommt es hier leider zu Überschneidungen, sobald man 40 oder 80 MHz Kanalbandbreite einstellt.

Fazit

Das Gerät war superschnell installiert und in Betrieb genommen – vor allem, da ich es ja in meine bestehende Unifi-Umgebung integriert habe. Ich würde mir noch DFS-Unterstützung wünschen, damit auch alle, oder zumindest mehr als 4 Kanäle, zur Verfügung stehen.

erste Versuche mit dem GPS Repeater

Aufgrund der speziell gedämmten Scheiben im Auto funktionieren meine GPS-Anwendungen wie Navi oder APRS schon bei leichter Bewölkung nicht zuverlässig. Ich habe schon länger überlegt, mich mit einem GPS Verstärker zu beschäftigen.

Auf Ebay habe ich dann eine External Antenna Signal Repeater Amplifier GPS satellite Antenna for navigation um knapp € 25,- gefunden.

20150821_181113

Das Gerät besteht aus mehreren Teilen:

  • 20150821_181015einer externen Empfangs-Antenne, übrigens lt. Aufdruck für Glonass und GPS im Frequenzbereich 1575-1602 MHz geeignet,
  • einem USB-Stecker für die Stromversorgung,
  • einer Sendeantenne für GPS ist lt. Aufdruck für 1575.42 MHz ausgelegt
  • und einer SMA-„Kupplung“, damit das Kabel zB. zum Verlegen getrennt werden kann.

wpid-screenshot_2015-08-21-14-11-46.pngIch habe also bei mir zu Hause im Arbeitszimmer, in dem der GPS-Empfang bei geschlossenem Fenster auch fast unmöglich ist, einen ersten Test unternommen. Die Empfangsantenne habe ich auf den Fenstersims gelegt, das Fenster gekippt, um das durchgeführte Kabel nicht unnötig zu quetschen und den Sender am Tisch platziert. Bevor ich die USB-Verbindung hergestellt habe, habe ich mit der Android App „GPS Status & Toolbox“ getestet und keinen Fix zu einem Satellit erreicht.

wpid-screenshot_2015-08-21-14-16-13.pngNachdem ich den USB-Stecker angesteckt habe, hat man binnen Sekunden eine sanfte Verbesserung in der Empfangsleiste der Satelliten in der App gesehen. Aber die meisten waren immer noch zu schwach. Ich musste mit dem Gerät näher an die Sendeantenne kommen, ab ca. 20 cm wurden dann zahlreiche Satelliten grün angezeigt und es war binnen weniger Sekunden die Position bekannt und ein Fix auf 6/23 Satelliten. Das ist immer noch nicht viel, aber man muss vielleicht wissen, dass mein Fenster nur begrenzt Aussicht hat und der Ausschnitt am Himmel, in dem Satelliten gesehen werden, ist recht klein.

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20150821_181006Der Repeater scheint also wunderbar zu funktionieren, allerdings muss man sehr nahe zum Sender kommen. Für meine Anwendung ist das kein Problem, bei mehr als 50cm Abstand, zeigt der Sender keine Wirkung mehr.

Hier ein Foto mit technischen Daten zum Gerät:

gpsrep-specs

Erfahrungsbericht Ubiquiti Unifi

Unsere Wohnung ist ja gar nicht so groß. Aber da wir zwei Wohnungen verbunden haben, ist der Wohnbereich so großzügig verteilt, dass ein Access Point nicht zuverlässig alle Zimmer versorgen kann.

Ich habe also am Anfang einen zweiten Access Point aufgestellt und gehofft, dass ich es in der ganzen Wohnung ins Internet schaffe. Das hat auch soweit funktioniert. Leider fangen die Probleme an, wenn man sich in der Wohnung bewegt und den Bereich des derzeit aktiven APs verlässt. WLAN hat nämlich die Eigenschaft, dass es so lange eine Verbindung zum bestehenden AP hält, bis diese wirklich unbrauchbar wird. Erst dann ermitteln die Endgeräte den stärksten AP neu und verbinden sich dorthin. Auch bei gleicher SSID hat der Übergang nicht besser funktioniert.

Damit klappt zwar üblicherweise das Surfen im Internet, aber ein VoIP-Call bricht beim Herumwandern in der Wohnung ab.

Controller

Aus dem Firmenumfeld kenne ich WLAN-Lösungen, die zentrale Server (= Controller) einsetzen, um alle Access Points inkl. der verbundenen Clients zu verwalten und die Verbindung von Netzwerkseite her optimieren, wenn ein Client einen besseren Access Point nutzen sollte.


Update Dezember 2016: mittlerweile gibt es modernere Access Points, als ich in diesem Beitrag beschreibe. Ich habe dazu einen anderen Blogbeitrag verfasst und würde empfehlen, eher ein Produkt der moderneren UAP AC-Serie zu wählen, falls dieser Artikel zu einer Kaufentscheidung herangezogen wird.


Nachtrag Jänner 2017: mittlerweile sind auch 802.11ac-fähgie Geräte im leistbaren Segment für Außeninstallationen erschienen, die ich in einem separaten Artikel vorstelle. Diese Geräte eigenen sich auch gut für den Innenbereich.


Bei der Suche nach einer Lösung für meine Wohnung bin ich auf die Unifi-Produktreihe von Ubiquiti gestoßen. Ubiquiti ist mir als günstiger aber zuverlässiger Hersteller bereits aus meinen HAMnet– und Funkfeuer-Erlebnissen bekannt und meine bewährten Händler haben die Geräte zu guten Konditionen lieferbar.

Im Folgenden beschreibe ich das endgültige Setup, das sich eigentlich erst Schritt für Schritt (Gerät für Gerät) entwickelt hat.

Zero Handoff & Unifi Controller

Bei Unifi hat mich besonders die Zero-Handoff Funktion interessiert. Damit verspricht Unifi die oben beschriebene Funktionalität, die ich von Controllern kenne, auch ohne zentralen Controller! Klingt nach Zauberei, ist aber dadurch zu erklären, dass die Access Points permanent miteinander in Kontakt stehen und so jeweils eine aktuelle Sicht auf die gesamte WLAN-Umgebung und die verbundenen Geräte haben. Ein zentraler Controller ist somit nicht notwendig. Natürlich ist die Voraussetzung, dass die Access Points im selben Netzwerksegment platziert werden.

Das heißt: zum Einrichten der Lösung, muss man die Software vom zentralen Controller schon einmalig installieren (zB. am Laptop). Die SW ist für Linux (zB. auch als .deb-Paket), Windows und Apple-Produkte frei zum Download verfügbar: https://www.ubnt.com/download/.

Für den Betrieb der Lösung ist der Controller nicht erforderlich, außer man möchte etwas Ändern/Umkonfigurieren oder Statistiken sammeln (zum dauerhaften Sammeln muss der Controller auch permanent laufen).

Ich habe den Controller auf einer dedizierten Virtuellen Maschine auf meinem VMWare ESXi unter Ubuntu Linux LTS dauerhaft in Betrieb. Beim Einbinden der Paketquellen in Ubuntu gibt es drei Möglichkeiten:

  • stable: am weitesten verbreitet, nur stabile und bewährte Software- & Firmwarestände. Sicher die richtige Wahl für den produktiven Einsatz.
  • rapid: Software, die sich bereits länger als Beta bewährt hat, sich aber noch nicht für „stable“ eignet. Hier hat man einen guten Kompromiss zwischen neuen Funktionen und stabiler Software.
  • beta: Testversionen

Ich habe mich für „apt-get install unifi-rapid“-Variante entschieden und damit gute Erfahrungen gemacht.

Access Points

UAP LR an der Decke montiert
UAP LR an der Decke montiert

Nachdem ich eine preiswerte Lösung für die Wohnung gesucht habe, habe ich mich für die UAPs entschieden, die nur im 2,4 GHz-Bereich arbeiten. Das ist aus Performancesicht natürlich nicht ideal, weil der ganze 5 GHz-Bereich nicht abgedeckt ist, aber für uns vollkommen ausreichend, auch weil die nächstgrößere Variante mindestens das dreifache gekostet hätte.

Ich habe also folgende Geräte gekauft:

UAP einfach oben auf's Kastl gelegt
UAP einfach oben auf’s Kastl gelegt

Der UAP Access Point hat etwas mehr als € 50,- gekostet. Der LR schon 30% mehr. Das war übrigens keine gute Investition: gemäß regulatorischer Auflagen darf das WLAN-Equipment maximal 100 Milliwatt (mW) EIRP aussenden, das sind bekanntlich 20 dbm. Der UAP schafft max. 20 dbm und der UAP LR schafft 28 dbm. Das dürfte auch der wesentliche Unterschied für die „Long Range“-Angabe sein. Wenn man nun dem Controller mitteilt, dass sich diese Installation in Österreich befindet, lassen sich alle Geräte mit maximal 20 dbm konfigurieren. Das LR-Feature fällt somit flach. Daher: lieber einen UAP mehr kaufen als UAP LRs, bei denen man die Leistung sowieso nicht nutzen sollte.

Ubiquiti PicoStation zur Versorgung des Gartens
Ubiquiti PicoStation zur Versorgung des Gartens

Die PicoStation habe ich im Fenstersims außen montiert und funktioniert im ganzen Garten wunderbar. Leider haben meine Fenster eine Dämpfung von 15-20 db, wodurch das Gerät nur schlecht in der Wohnung erreichbar ist. Aber für indoor habe ich ja die UAPs.

Die Access Points kann man übrigens gar nicht direkt konfigurieren. Sobald man den Controller installiert hat, loggt man im Portal das erste Mal ein und findet im Menüpunkt „Access Points“ die Geräte, die der Controller über Broadcast/Multicast im lokalen Netzwerksegment gefunden hat. Diese kann man nun „adoptieren“, wie es bei Ubiquiti heißt.  Bei Bedarf werden die Access Points im Hintergrund automatisch auf die aktuelle Firmware aktualisiert. Die Firmware kommt übrigens mit der Controller-Software mit. Wenn man ein Update installiert, wird bei Bedarf auch automatisch angeboten, die Access Points zu aktualisieren.

Die PicoStation ist hier eine Ausnahme, weil sie eigentlich kein Unifi-Produkt ist, sondern aus der Ubiquiti-AirMax-Reihe stammt. Mit einem einfachen Update wird aus dem Gerät allerdings ein Unifi-Device, das dann vom Controller erkannt, eingebunden und künftig mit Updates versorgt wird.

Konfiguration

Im nächsten Schritt konfiguriert man ein Profil mit den gewünschten WLAN-Netzen (SSIDs) und weist das Profil dann einem oder mehreren Access Points zu. Bis zu 4 SSIDs kann ein Access Point bedienen.

Map in Unifi Controller mit den Access Points
Map in Unifi Controller mit den Access Points

Ich verwende zu Hause drei Netze, die über VLANs getrennt sind. Alle Access Points hängen an einem TPLink TL-SG3424. Mein internes Netz wird nativ an die Access Points übergeben. Das würde ich auch so empfehlen, damit das automatische Erkennen über den Controller funktioniert. Meine zwei anderen Netze werden als VLAN getaggt übergeben. Die Konfiguration ist somit:

  1. VLAN native mit meiner internen SSID und WPA2 zur Kommunikation mit meinem LAN und dem Internet,
  2. VLAN 44 als SSID „hamnet“ mit WPA2, per VLAN vom Internet getrennt, und
  3. VLAN 2 als SSID „guest“ als Gästenetz für direkten Internetzugang.

Ein Gästenetz zu haben ist mir sehr angenehm, weil in meinem internen Netzwerk mittlerweile so viele Dienste über DLNA (zum Sharen von Urlaubsfotos zu den Fernsehern, etc.) laufen und ich nicht will, dass jeder Besucher unkontrolliert in unseren Urlaubserinnerungen blättern kann. Über das Gästenetz wird einfach nur ein guter Internetzugang zur Verfügung gestellt. Außerdem verwende ich es als Testnetz, zB. wenn’s darum geht IPv6 im LAN zu aktivieren. Solche Funktionen bekommt als erstes das Gästenetz…

Für HAMnet ist es auch fein, eine eigene SSID zu nutzen. Ich bin da schon auf einige Probleme draufgekommen, die andere vielleicht nicht bemerken: die meisten Benutzer verbinden das HAMnet mit ihrem internen Router. Dadurch kann man sowohl ins HAMnet als auch ins Internet, ohne neu verbinden zu müssen. Dadurch funktioniert aber auch zB. die DNS-Auflösung über’s Internet, während man im HAMnet ist. In diesem Zusammenhang ist mir schon öfters aufgefallen, dass einzelne Seiten im HAMnet nicht ordentlich funktionieren oder Darstellungsprobleme haben, weil sie Teile des Contents aus dem Internet laden. Wenn man sich also nur im HAMnet, ohne Internetzugang bewegt, ist man meiner Ansicht nach erst wirklich sauber im HAMnet unterwegs.

Liste der aktuell verbundenen Benutzer im Unifi Controller
Liste der aktuell verbundenen Benutzer im Unifi Controller

Ich habe also das Profil mit den drei SSIDs, die jeweils auf VLANs abgebildet werden, per Software mit den Access Points verknüpft und 2 Minuten später waren die SSIDs verfügbar und die ersten Geräte haben sich verbunden! Voila! Fertig!

Kurz zwei Nachteile zu Zero-Handoff

Die Lösung funktioniert wunderbar und ich bin sehr glücklich, viele Vorteile einer controllerbasierten Lösung, vor allem Zero-Handoff, um wenig Geld auch zu Hause nutzen zu können. Zwei Nachteile möchte ich anmerken. Das sind keine groben Probleme, aber ich möchte es erwähnen:

  1. bei jeder Konfigurationsänderung ist immer der gesamte WLAN-Verbund (alle Access Points mit allen SSIDs) für 2-3 Minuten offline und die Endgeräte werden getrennt. Das ist notwendig, da ja ohne Controller alle Access Points ihre Konfigurationen und Stati gegenseitig austauschen müssen, bevor sie einen Zero-Handoff-Dienst anbieten können.
  2. nachdem das Zero-Handoff-Feature auf der Netzwerkseite passiert und das Endgerät gar nicht mitbekommt, dass es von einem Access Point zu einem anderen roamt, müssen alle APs den gleichen WLAN-Kanal nutzen. Damit ist natürlich ein Aufteilen auf mehrere Kanäle, wie es üblicherweise gemacht wird, nicht möglich. Das kann sich negativ auf den Datendurchsatz bzw. die Airtime auf diesem Kanal auswirken.