Performance

Dieses Kapitel zeigt die Resultate einiger Tests und Performanceuntersuchungen.

Achtung: Der HAMNET WLAN Treiber auf einer ALIX zeigt die Bitrate das Kanals immer bezogen auf einen 20 MHz Kanal an. Bei 10 MHz (Half-rate) und 5 MHz (Quarter-rate) Kanälen sind die angezeigten Werte umzurechnen (also /2 oder /4)!

A.1. Notwendiges SNR für einen stabilen Link

Frage: Was ist das notwendigen SNR um eine bestimmte Datenrate auf dem Link zu erhalten? Oder anderst gefragt, wieviel RX Pegel brauche ish um einen WLAN Link stabil zu betreiben?

Im Internet finden sich einige Informationen, darunter auch dieser Link hier. Die Tabelle zeigt das (nach Meinung von Cisco) minimal notwendige SNR um eine bestimmte Bitrate zu erreichen. Bei zu schlechtem SNR schaltet die WLAN Karte automatisch auf eine tiefere Bitrate.

Tabelle A-1. Bitrate in Funktion des SNR (20 MHz Bandbreite)

Bitate (11ag)6 Mbps9 Mbps12 Mbps18 Mbps24 Mbps36 Mbps48 Mbps54 Mbps
SNR4 dB5 dB7 dB9 dB12 dB16 dB20 dB24 dB

Umgerechnet auf 5MHz Bandbreite ergibt das:

Tabelle A-2. Bitrate in Funktion des SNR (5 MHz Bandbreite)

Bitrate (11ag)1.5 Mbps2.25 Mbps3 Mbps4.5 Mbps6 Mbps9 Mbps12 Mbps13.5 Mbps
SNR4 dB5 dB7 dB9 dB12 dB16 dB20 dB24 dB

Um diese theoretischen Werte zu überprüfen wurden an der Versuchsstrecke DB0TIT-DB0WBD Messungen vorgenommen. Dazu wurde die Ausgangsleistung auf beiden Seiten (DB0TIT Seite als AP und DB0WBD Seite als STA) schrittweise reduziert und den Einfluss auf den Empfangspegel und Bitrate an der Gegenstelle ermittelt.

Ein paar Daten zu der Versuchsstrecke:

A-Ende:      DB0TIT (Access Point)
Z-Ende:      DB0WBD (Station)
Distanz:     ca. 17 km
Bandbreite:  5MHz
Frequenz:    5.685 GHz (802.11 Kanalnummer 137)
Dabei ergibt sich folgende Situation:

Tabelle A-3. Bitrate in Funktion des SNR (5 MHz Bandbreite)

TX Power (AP)RX Level (STA)TX Rate (AP)SNR (STA)TX Power (STA)RX Level (AP)TX Rate (STA)SNR (AP)
17 dBm-82 dBm12 Mbps25 dB17 dBm-80 dBm13.5 Mbps27 dB
13 dBm-87 dBm9 Mbps20 dB13 dBm-84 dBm13.5 Mbps23 dB
10 dBm-95 dBm9 Mbps12 dB10 dBm-90 dBm12 Mbps17 dB
7 dBm-97 dBm4.5 Mbps10 dB7 dBm-94 dBm9 Mbps13 dB
6 dBm-99 dBm3 Mbps8 dB6 dBm-96 dBm4.5 Mbps11 dB
4 dBm-103 dBm1.5 Mbps4 dB4 dBm-100 dBm2.25 Mbps7 dB
3 dBmkein Link--3 dBmkein Link--

Der Noise-Floor liegt bei der genannten Versuchsstrecke bei ca -107dBm (der Wert, den die WLAN-Karte als Noise-Floor ermittelt). Diese, in der realen Welt ermittelten, SNR Werte Decken sich in etwa mit den Erwartungen. Interessant ist auch, dass mit -103 dBm Empfangspegel (4 dB SNR) die WLAN Strecke bereits läuft - auf der niedrigsten Bitrate.

Ziel muss also ein SNR > 24 dB sein (+ Reserve) um den Link mit voller Geschwindigkeit betreiben zu können. Wenn sich das SNR verschlechtert wird die Bitrate auf dem Kanal adaptiv angepasst, d.h. der Link läuft auch bei massiv schlechterem Signal - allerdings mit reduzierter Bandbreite.

Die Praxis muss zeigen ob dies genügend Reserven gibt um die Umgebungseinflüsse (Regen, Nebel, Schnee, ...) zu kompensieren.