Nanostations

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Nanostations

Der Hersteller Ubiquity stellt mit den Nanostations Freifunk-geeignete "Sektorantennen" her. Diese sind generell zur Überwindung von größeren Distanzen in einem gewissen Winkel geeignet. Zur lokalen Versorgung eines Gebäudes sind andere Antennen (Rundstrahler) zu bevorzugen.

Vorne:

Nanostations m2 loco und m2 vorne.jpeg


Vorne/Innen:

Nanostations m2 und m2 loco innen vorne.jpeg


Hinten/Innen:


Nanostations m2 und m2 loco innen hinten.jpeg

Nanostation Loco2

Bei dem Typ "Nanostation", Modell "Loco2" wird in einem Winkel von 90° abgestrahlt. Um eine volle 360° Abdeckung zu erhalten, müssten daher 4 Nanostations in jeweils eine Himmelsrichtung orientiert werden.

Nanoistation 2M N2M.png

Details:
Die -6dB-Grenze ("-50% Empfang vom Maximum") liegt bei der "Loco2" bei 45 Grad.


Nanostation 2M

Bei den "Nanostation2M 'nonloco'" wird in einem Winkel von 60° abgestrahlt. Um eine volle 360° Abdeckung zu erhalten, müssten daher 6 Nanostations im Vollkreis installiert werden.

Nanoistation loco nl2.png

Details:

Die -6dB-Grenze ("-50% Empfang vom Maximum") liegt bei der "nonloco" bei 30 Grad. Bei diesem Modell ist 
zusätzlich zu beachten, dass der Abstrahlwinkel in der Höhe nur 10° beträgt. 
Diese Antenne ist daher sehr nahe an einer Richtfunkantenne angesiedelt. 
Eine genaue Ausrichtung auf das jeweilige Ziel ist vorzunehmen.

Selbstverständlich ist nicht immer eine volle 360° Abdeckung notwendig. Hier muss jeder selbst entscheiden, in welche Himmelsrichtung eine starke Freifunk-Abdeckung sinnvoll ist. Das zur Verfügung stehende Budget spielt sicherlich die entscheidende Rolle.

Betrieb weiterer PoE Geräte am 2. Port einer nanostation

!Achtung: Ein automatisches Update muss auf der speisenden Nanostation verhindert werden, damit es nicht zu einer Spannungsunterbrechung der nachfolgenden Router während eines firmware updates kommen kann. Nanostations#Automatische_Updates_deaktivieren!

Die nanostation m2 besitzt 2 Ports. (!Die nanostation m2 loco nur einen!) Der Port "Main" ist der bei anderen Geräten als WAN bezeichnete Port. Dieser wird zur Speisung der nanostation mit PoE und Internet-Uplink verwendet. Mit dem anderen Port "Secondary" kann man sowohl ein Netzwerkgerät anschließen als auch PoE weiterleiten zu einem weiteren PoE-fähigen Gerät.

Ubi-nano-stecker.jpg

Um PoE auf dem secondary Port zu aktivieren, kann nachfolgende Anleitung genutzt werden.

Folgende Befehle (per SSH) sind notwendig:

echo 8 > /sys/class/gpio/export
echo out > /sys/class/gpio/gpio8/direction
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio8/value

Damit diese Änderung auch nach einem Neustart erhalten bleibt, fügt man die obigen drei Zeilen in der rc.local vor der Zeile "exit 0" hinzu:

vi /etc/rc.local


Bei ersten Versuchen kam es zu "boot loops", also ständigen Neustarts, beider Geräte. Ein Lösungsweg ist die LAN-Schnittstelle zu deaktiviren durch:

ifconfig eth1 down #workaround gegen crash

So wird über die LAN-Verbindung nur noch die Spannungsversorgung und keine Datenverbindung mehr hergestellt. Dies scheint Auslöser für den genannten Fehler zu sein.

Ein anderer und eleganterer Weg ist das aktivieren des "Mesh-on-LAN" auf dem secondary Port. Dies verhindert ebenfalls die ungewollten Neustarts und führt zudem zu einem stabilen Mesh der beiden Partner: Nanostations#Mesh_per_LAN_ausgehend_von_einem_nanostation_secondary_Port

Automatische Updates deaktivieren

Auf der nanostation, welche weitere Geräte per PoE versorgt darf es nicht zu Aktualisierungen der firmware kommen, während nachfolgende Geräte ebenfalls aktualisieren. Es besteht die Gefahr des "Brickens", also der Zerstörung der Router. Um dieses Szenario ausschließen zu können, muss als workaround das autoupdate mindestens auf der speisenden nanostation unterbunden werden:

uci set autoupdater.settings.enabled='0'
uci commit

Ein Update kann spter über SSH vorgenommen werden. Dazu gibt man folgendes manuell ein:

autoupdater -f

PoE Injektoren

Für die Spannungsversorgung von Ubiquity nanostations über Power-over-Ethernet liegt das im folgenden Bild gezeigte 0,5 Ampere Netzteil bei. Zu bedenken ist hierbei, dass bei 2 Geräten ein entsprechend stärkeres Netzteil verwendet werden muss. Ein 1 Ampere Netzteil ist rechts abgebildet.

Spannungsversorgung nanostations.jpg

Ein versehentliches Einstecken eines PoE versorgten LAN-Kabels in nicht PoE-fähige Geräte sollte übrigens nicht zu deren Beschädigung führen.

Mesh VPN

Das Meshen per VPN kann über die Konfigurationsoberfläche eingestellt werden. Sollte man es sich nachträglich anders überlegen, kann der Parameter folgendermaßen per SSH angepasst werden:

Einschalten des Mesh-VPNs

uci set fastd.mesh_vpn.enabled=1
uci commit fastd
/etc/init.d/fastd generate_key mesh_vpn

Ausschalten des Mesh-VPNs

uci set fastd.mesh_vpn.enabled=0
uci commit fastd

Mesh on WAN

Mesh on WAN bzw. LAN ist grundsätzlich zu bevorzugen, falls umsetzbar. Dieser Artikel beschreibt ein Testergebnis:

Mesh_per_Ethernet

Der WAN Port der nanostations kann wie bei jedem FF-Router auch zum meshen verwendet werden. Dies kann in der Konfigurationsoberfläche oder per SSH erledigt werden.

SSH:

uci set network.mesh_wan.auto=1
uci commit network

Mesh per LAN ausgehend von einem nanostation secondary Port

Wie oben beschrieben besitzt die nanostation m2 einen "secondary" port. Dieser kann neben dem zuvor beschriebenen PoE auch eine Datenverbindung per LAN-Kabel realisieren.

Diese kann dann zum meshen der Geräte über das LAN statt dem Funknetzwerk genutzt werden. Dies verringert Interferenzen der Geräte zueinander. Da bei einer Installation von z.B. 4 nanostations in nächster nähe auf einem Mast von einer Beeinflussung ausgegangen werden muss, kann das sogenannte "Mesh on WAN" hier helfen.

Um bei den nanostations das Meshen per LAN sowohl auf dem WAN-Port (per webinterface aktivierbar) als auch auf dem LAN-Port zu aktivieren, sind folgende Befehle notwendig:

Mesh on LAN

uci set network.client.ifname='bat0'
uci set network.mesh_lan=interface
uci set network.mesh_lan.ifname="$(cat /lib/gluon/core/sysconfig/lan_ifname)"
uci set network.mesh_lan.mesh=bat0
uci set network.mesh_lan.proto=batadv
uci commit network
/etc/init.d/network restart

Ein Test zeigt ob wir erfolgreich waren(funktioniert nur, wenn auch ein Kabel eingesteckt ist):

batctl if

Sollte nun u.A. eth1: active anzeigen

ubus call network.interface.mesh_lan status

Sollte "up": true anzeigen

Weitere SSH-Konfig Möglichkeiten

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