Ab wieviel dBm mehr stört ein Nachbar? (Richtfunk)

Hallo zusammen

nehmen wir an ich hab eine RF Strecke mit Ubiquiti (nehmen wir AC Geräte in der Art LBE-5AC-23) Geräte mit Gerät A und Gerät B auf Frequenz X.

Die Strecke ist mit (sagen wir mal) -60dBm verbunden (beidseitig). Nun empfängt Gerät A jemand auf gleicher Frequenz mit -50dBm hier sollte klar sein das er stört. Wie ist es aber mit -70dBm? -80dBm? Ab wann kann man sagen mein eigenes Signal ist soviel stärker, das ein schwaches Nachbarsignal nicht mehr stört. Gibt es dafür Faustformeln?

mfg

Christian

Die Frage wäre was die Metrik ist, deren Beeinflussung dich am meisten interessiert: Durchsatz, Latenz, Stabilität?
Grundsätzlich ist das für jeden Link höchst unterschiedlich, da es bei Interferenz auch darauf ankommt mit welcher Bandbreite sie stört. Bei WiFi kommt dann noch dazu, dass du Dinge wie Kollisionen und die Hidden Node Problematik in Betracht ziehen musst. Ein fremder Sender, der andauernd sendet, da dort viel Traffic über den Link läuft, stört natürlich erheblich mehr als ein Sender der alle paar Sekunden ein paar Bytes überträgt.
Ein guter Anhaltspunkt wäre die Anzahl der TX retries auf beiden Seiten. Wenn diese erhöht ist und stetig steigt solltet ihr den Kanal wechseln. Manche Geräte können auch die Busy-Airtime anzeigen. Ist diese hoch, obwohl über euren Link wenig Daten laufen, dann ist das ein Zeichen dafür, dass andere Sender viel „sprechen“ und damit auch stören.

Hallo,

schwierige Frage - ich versuch’s mal - wird länger.

Erstmal muss man zwischen einer Störung durch rauschen (noise, interference) und einer Störung durch fremde WLANs unterscheiden.

Noise / Interference / SINR
Signal-To-Interfernce-And-Noise-Ratio beschreibt das Signal-Rausch–Interferenz-Verhältnis: SINR = Signal / (Rauschen + Interferenzen).
Für Rauschen gibt es die verschiedenen Modelle (Adaptive White-Gaussian-Noise / AWGN) und Erklärungen.
Auf langen, Richtfunk-Links ist AWGN eine gute Näherung - anders gesagt: Andere Sender (z.B. Radarnlagen), sind entweder gut bekannt und machen den Link platt (weil… Flughafenradar) oder nichts spezielles (thermisches Rauschen).

  • Die Signalstärke beim Empfänger ist unabhängig von der Störung.
  • Wenn Dein Störer im Bereich thermisches Rauschen liegt, stört er nicht wesentlich, sondern geht unter.
  • SINR ist nicht linear. Der Link ist lange Zeit gut und bricht dann ziemlich ein. Es gibt zu jeder Datenraten einen minimalen SINR.
  • ubiquiti wirbt (https://dl.ubnt.com/datasheets/LiteBeam/LiteBeam_DS.pdf) z.B. mit Data Rate: 8x 256QAM(5/6). Sensitivity -65 dBm, Tolerance ± 2 dB. Die Sensitivity ist idR die minimalmale Signalstärke, die ein Empfänger für eine erfolgreiche Dekodierung nutzt (bei vom Hersteller normierten SNR : idR thermisches Rauschenm, aber black-box) Die minimale SINR finde ich nicht .
    Über die Gründe kann ich nur spekulieren (zu viele Zahlen? Verschiedene Chips? Schlechte Werte?, AWGN passt eigentlich immer?). Hier könntest Du ubiquiti fragen - Alternativ: schauen, welche Chips verbaut sind und beim Hersteller suchen.
  • Welche SINR-Werte üblich sind, weiß ich nicht. Auf der Uni hatten wir damals („802…11b“) in einem Beispiel mal 7 dB für 11 MBit/s und -3 dB für 1 MBit/s - keine Ahnungs ob’s realistisch war.
  • Verschiedene Hardware hat verschiedene SINR und sensitivity-Werte.

Wifi-MAC, regulatorisches
Falls es bei Störern um andere WLANs geht, versuchen wifi-Stationen zu ko-existieren. Hier gibt es verschiedene Techniken (RTS/CTS) und Probleme (Hidden Station / Exposed Station).

  • In Deiner Frage hat Dein Störer eine höhere Signalstärke als die Link von A nach B. Falls der Störer einen Wifi-Station ist, sollte das Signal erfolgreich dekodiert werden können.
  • Es gibt einen detection range (Kommunikation möglich) und einen interference range (Sender stören sich nur noch). Die Distanz ist abhänging von der sensitivity und der minimalen SINR.
  • Das ist nicht symmetrisch bei vers. Hardware: Hat eine Karte eine bessere Sensitivity, so hat sie einen größeren Detection Range. Hat eine WLAN-Karte einen schlechteren SINR-Wert so ist die detection range evtl. kleiner.
  • In deinen Zahlenspielen wird der Störer immer kleinen und könnte irgendwann in die interference-Range rutschen. D.h. das Signal wird nicht mehr als wifi erkannt und geht in die SINR ein.

Ich hoffe, dass hilft.

Gruß, yanosz

1 Like

hi

ich glaub ich hab mich etwas ungünstig ausgedrückt :confused:

Mir ging es eher darum, wenn ein Nachbar WLAN auf gleichen Kanal ist, ab wann ich mit Geschwindigkeitseinbußen rechnen muss, weil das andere WLAN mich „übersendet“.

Also ab wann sollte ich bei Richtfunkstrecken mit überlegen:
„Hm da ist ein WLAN auf gleichen Kanal mit nur x dBm weniger, der könnte mich beeinflussen“
oder
„Hm dieses Nachbar WLAN ist soviel X dBm schwächer, das kann da ruhig rumsenden das stört mich eh nicht“

Aber deine Erklärung ist dennoch spitze auch wenn ich sie mir noch mindestens ein 2. mal durchlesen muss um alles zu verstehen :wink: Danke dir schon mal vielmals.

P.S. Die Probleme um Hidden Node/Station und was RTS/CTS ist, ist mir durchaus bekannt. Mir geht es hier wirklich um die reine „Theorie“.

mfg

Christian

Hallo,

Ok - dann 2. Versuch. „Übersenden“ (beide senden, einer wird empfangen) passiert nicht, da wlans nicht ständig senden.

Wenn Du das wlan siehst, kann es erfolgreich dekodiert werden und wifi-mac-spez, Störungen greifen.
Wenn Du es siehst, ist „X dBm“ größerer sein als die sensitivity und der min. SINR.

Im Hinterkopf:

  • Frames einer Station können nur mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit dekodiert werden.
  • Nicht Frames aller Stationen in einem wifi (aka service set) sind dekodierbar: Position und Signalstärke unterscheiden sich. Anders gesagt: Manche Stations sind im detection range, andere im interference range.
  • Bei Richtfunk möchtest Du keinen anderen WLANs sehen und wenig noise auf dem Kanal haben.

Gruß, yanosz

hi

ich denke mal du meinst:
„Bei Richtfunk möchtest Du keinen anderen WLANs auf gleichen Kanal sehen und wenig noise auf dem Kanal haben.“

Geb ich dir recht und dann zurück zu meiner Frage:
Wenn ich nun meine Verbindung mit -50dBm habe, möchte ich dann keine anderen WLANs auf gleichen Kanal sehen die besser als -60dBm sind oder eher keine die besser als -70dBm sind oder eher keine besser als -80dBm oder…? Es muss ja irgendwo eine Grenze geben wo das „andere WLAN auf gleichen Kanal“ mir keine „Probleme/Geschwindigkeitseinbußen“ mehr kostet.

mfg

Christian

Hallo,

Joah - auf allen releventen Kanälen. Bei 40 / 80 / 160 Mhz Kanalbrandbreite sind es die benachbarten 2, 4 bzw. 8 Kanäle.

Gar keine.

In dem Moment wo Du andere WLANs in der GUI siehst, ist die Grenze überschritten. Das Ausmaß der Störung hängt dann von der Auslastung der anderen WLANs und deren Struktur (Hidden / Exposed Terminals, etc.) ab.

Wenn Du sie nicht siehst, gehen sich noch in die SINR ein und stören trotzdem.

Edit:

  • Die Störung ist nicht mehr messbar, wenn die Signalstärke kleiner ist als thermisches Rauschen:
  • Die Störung ist egal, falls das fremde WLAN schwächer ist als beste sensitivity bei den Litebeams) und das Richtfunksignal um die minimale SINR stärker ist.

Beispiel (ich hoffe, ich hab’ das Datesheet nicht mehr falsch gelesen):
Angenommen, es gibt einen Störer S mit -80 dBm, einen S’ mit -100 dBm und einen S’’ mit -120 dBm.

  • S wird von der Litebeam in der GUI angezeigt: die Sensitivity ist so -97dBm bei MCS0. Er stört so wie ein WLAN, das erkannt wird.
  • S’ wird nicht in der GUI angezeigt, da -100 dBm < -97dBm. Das Signal von S’ ist aber noch weit über thermal Noise (so -110 dBm bei 20 Mhz, 20 °C, Thermal Noise: Formulas & Calculator »Electronics Notes). Ob S’ stört, hängt davon ab, wie gut die SINR der Litebeam ist.
    Kann das Signal des Links von -60 dBm bei einer Noise von -100 dBm mit 8x 256QAM(5/6) korrekt dekodiert wären?
    • Es wäre stark genug, da es über -67 dBm liegt,
    • Über die minimale SINR schreibt Ubitquiti nichts - ich kenne sie nicht
  • S’’ ist nicht mehr messbar. Das Signal ist kleiner als Thermal Noise. Die eigene Elektronik der Litebeam stört das Radio stärker.

Edit (2): Zwei wichtige Annahmen habe ich gemacht:

  • Die Litebeam kann das WLAN wie bei MCS0 detektieren, auch falls sie selber auf MCS7 ist. Das macht Sinn (der Anfang eines Frames hat immer eine niedrige Datenrate), hab’ ich aber nicht verifiziert.
  • Alle Mittelwerte passen. Ein Wifi sendet nicht immer und wird nicht immer gleich gut empfangen.

Gruß, yanosz