[Berlin-wireless] Over-lapping (war: Re: ETX(+bat) unrealistisch, war:Re: airtime? *robuste_packets*?

[Horst Krause]

hallo jens + liste,

wo anfangen..

non-overlapping ist nur ein mythos unter vielen, der sich um (ex-)mil-tech rankt,
dann der corp.-world teuer verkauft wurde, und schliesslich mit immer platterem
ad-strategien im billig-consumer-bereich vertickt wird, und vor allen deshalb auf
so fruchtbaren boden fällt, weil -allgemein gesagt-, aufmerksamkeits-ökonomisch
wirksame begriffe benutzen werden, die dem unbewusst tröstenden bedürfniss
nach angeblicher grenzenlosigkeit junger männer sehr entgegenkommen.
(wer will schon mit seinen grenzen konfrontiert werden?)
in meiner phy. wirklichkeit gibts nix unbegrenztes, übriges auch nix umsonst.
  "nix ist umsonst, nur der tod, aber selbst der kostet das leben"
keiner will ja was 'lappendes', und erst recht nichts 'über-lappendes'
klingt doch mega-schlapp, also klaro, !! tätäh !!
- *non-overlapping*
- un-obstructed, 
- un-störbar, also un-besiegbar, un-kaputtbar,
- nicht-nachweisbar, stealth,
- un-glaubliche reichweite,
usw., ect, pp...


das paper:
> "The Myth of Non-Overlapping Channels: Interference Measurements in IEEE 
> 802.11"
> http://userver.ftw.at/~valerio/files/wons.pdf

ist von begrenzter aussagekraft, weil die autoren
wesentliche aspekte vernachlässigen, u.a.
- zwar unobstrukted_Line_OF_Sight behaupten (in einem grossraum-büro?),
  aber (den wenig verstanden) onkel Fresnel nicht berücksichtigten,
  also -imho- nicht nur das vorgebliche thema der arbeit gemessen haben,
   sondern die reflexionen der metall-gebäude-teile u. -einrichtung,
   und die augenblickliche position ihrer eigen körper/gliedmassen.  
- zwar nachts gemessen haben,
  um 'interferenzen' zu vermeiden, und (wenn ich mich recht entsinne) 
  angeblich allen anderen kram abgeschaltet hatten
   (wirklich mit [horst], und specci gecheckt?)
  dann aber sicherheitshalber mit netstumbler
   (aktiv! wann? wie lange?) gescannt haben,
  also, sich evt. den *nachweislich leeren* luftraum selbst vermüllt haben.
plus dem üblichen methoden-, quellen- u. diagramm-geklapper, tja, hmm..

> - a (5 GHz) und b (2.4 GHz) sollten in jedem Fall nicht-überlappend sein,

sind sie nicht!

theorie:
-->  http://de.wikipedia.org/wiki/Intermodulation
siehe dort den txt-abschnitt kurz über ".. Lautsprecher..",
der ist halbwegs menschen-lesbar, auch für leute mit höhere-mathe-allergie.
spiel die formeln mal mit 2,4 / 5GHz durch. wirst dich wundern, wie oft
etwas 'rauskommt, daß wieder ~ 2,4 GHz o. 5 GHz ist, also real *stört*.
weitere hitwords sind 
- "harmonische" , vulgo: "oberwellen",
- "intercept 3.(5.)ordnung",
   zb. diagramm im obigen wiki-artikel, das kann man sich leicht von den
   dort verwendeten frequenzen = 165/170 MHz auf andere umrechnen,
   das prinzip bleibt das gleiche.

praktisch:
aus graz mailt mir der dortige 'radio-fritze' roland: 
>> Was Gonzo und Stefan nicht wussten
>> (und daher poste ich es generell mal, auch fuer Andere):
>> HF-Stufen erzeugen Oberwellen, daher stoeren 2.4 GHz-Antennen..
>> 5GHz-Antennen massiv.. (eben durch die Oberwellen)..
# da habe ich zwar noch keine eigene messungen,
# ist aber doch nach obiger theorie erwartbar.

vielleicht können ja admins der 2,4 + 5GHz -lokations mehr dazu sagen,
wenn ja, müsste 5GHz deutlich einbrechen, wenn 2,4GHz traffic macht.
evt. erklärt es die misteriösen 5GHz-abrisse?

auch dort wäre die abhilfe,
jegliche geräte u. antennen möglichst getrennt zu halten. 


> - Wenn es wie oben beschrieben der Near-Far-Effect ist, dann sollte es reichen 
> die beiden Antennen (max. Ch-Abstand zwischen beiden) ein, zwei Meter 
> auseinanderzustellen (siehe Paper oben). Dann ist genug Dämpfung dazwischen, 
> dass das eine Signal nicht das andere kaputt macht.

du meinst *freiraum*-dämpfung, nicht absobtion durch material, zb baum?
die ist zwischen 2 isotropischen antennen (vulgo: ~ pimmel)
- auf 1 meter distanz = -40 dB,
- für jede weitere verdoppelung der distanz, nochmal -6 dB, also
- bei 1 Km ca. -100 dB,
in allen fällen
- plus sende-TX, zb. + 20dBm bei 100mW,
- plus antennen-gain u. -vor/rück-verhältnis beider beteiligten nodes.
aber aufgepasst,
die HF geht seltsame wege, gerne als mantelwellen,
 zb. bei unsymetrierten antennen auf coax-kabel-abschirmungen,  
oder generell an vielen metall-/luft-/plastik-grenzflächen,
sogn. oberflächen-/hohlleiter-ausbreitung.
  

in der 'luft' tun sich die verschiedenen radio-signale nix.
tatsächlich wird jedes volumen 'luft' unablässig von wellen jeder beliebigen
wellenlänge und richtung von zig-Km-VLF bis kosmischer strahlung durchflossen.
(ionisierende effekte seien hier wg. wellenlänge + energie vernachlässigt,
 wenn es interessiert "luxemburg-effekt" o. voll-spooky "haarp"-projekt)

die probleme fangen erst an, wenn
A. in der luft eine antennen oder allgemein leiter-materialien stehen.
   dort überlagern sich die signale
   - entweder mit sich selbst -> mehrwege-empfang, funklöcher, ect.,
   - oder mit fremden, für die antenne resonanten signalen, so daß der RX
     diese nicht mehr ausreichend trennen kann -> noise, interferenz.
   - ein weiterer quell_steter_freude sind fremde einstreuungen in antenne/kabel
     wie netz-brumm, KW/UKW/TV-sender, die an grenzflächen-unlinearitäten (auch
     lötstellen) über eine viel-zahl von schwachen, aber wg.d. grossen leistung
     der quellen, mischprodukte erzeugen, die als noise wirksam sind.
     (die wenig bekannten exotischen u.a. chemischen/elek.'drecks'-effekte, mit
      denen vor 1900, dh. o. röhren/elektronik empfangs-experimente gemacht wurden.
      wirken heute noch. erinnert sich noch jemand ans britzeln des analog. tel.?
      da waren solche effekte noch hörbar. heute kachelt_es / bild_friert_ein) 

B. wenn im IF was "kaputt" geht, muss man unterscheiden zwischen
 1. der (grob-mechanischen) hardware,
    und damit meine ich nicht nur pwr-supply, cpu-takt/-overload, stack voll,
    sondern auch, was dirk mit "unlinearität" anspricht, linearität ist ein
    unerfüllbares ideal, und deshalb nicht nur in billigen bau-teilen, sondern 
    überall mehr/weniger mischprodukte erzeugt o. zum noise beiträgt.
    
 2. dem analogen radio-frontend/stufen (digitalikern oft schleierhaft, weil
    hier noch gar keine bits vorhanden/verarbeitbar sind), die u.a. 
    - das basis-band (zb. 2,4Ghz) auf niedrige frequenzen (~800MHz) convertiert,
      weil viele funktionen zz. nur dort machbar sind. (u.a. zb. wg. dsp-takt?) 
    - eine grosse verstärkungs-dynamik (von > 100db = 1/1.000.000.000!) hat,
    - die über eine neg.-feed-back-schleife (Automatic Gain Control = AGC)
      schnell geregelt wird, und somit an div. empfangs-feldstärken anpasst.
    - über HF-selektion verfügt (radio-tisch: HF-"filter"-"bandbreite"), die
      aber nicht so bit-eindeutig/präzise funktioniert wie digi-'filterung',
      sondern auch ausserhalb des soll-CH liegendes durchlässt, wenn es
      stark/nah genug ist ("über-sprechen", vulgo: "splattern"), oder
      intermodulation = *scheppern* erzeugt, wenn die AGC nicht nachkommt.
 3.1 dem Digital_Signal_Processor, der zb. b. OFDM aus zeit/phase/amplitude
     die de-modulation des vom radio-frontend aufbereiteten signal übernimmt.
     erst nach dieser analog/digital-wandler-stufe liegt das signal wieder
     mit level/takt/flanken-steilheit als bit/Byte vor,
     erst ab hier kann zb. nach MAC-addr., ect. gefiltert werden!
 3.2 dem protokoll-foo mit seinen layern,
     über alles folgende kann/brauche ich nicht viel zu sagen,
     das weiss jeder nerd besser als ich,
     nur so viel, dass auch dort noch viel schief laufen kann :-))

*alle wollen über messen reden, aber niemand will gemessen werden*

gruss horst_104.131.10.1
offlinehorst at web.de






On Sat, 24 Nov 2007 09:01:40 +0100
Jens Nachtigall <nachtigall at web.de> wrote:

> Hallo Horst,
> 
> schön, dass Du das Thema ansprichst, davon habe ich nämlich in der Tat keine 
> Ahnung und wollte Dich ohnehin nochmal fragen :-) Ich denke dazu folgendes, 
> korrigier mich bitte wenn ich falsch liege:
> 
> - Waran liegt es, dass die Kanäle nicht überlappend sind, obwohl sie es 
> theoretisch sein sollten? Ich habe dazu nur Adjacent Channel Interference und 
> Near-Far-Effect gelesen, aber da spricht der Informatik-Paper-Scientist in 
> mir, der von RF wenig weiß... An der Uni Wien haben sie dazu mal ein paar 
> interessante Tests gemacht (Near-Far-Effect war dort der Grund):
> "The Myth of Non-Overlapping Channels: Interference Measurements in IEEE 
> 802.11"
> http://userver.ftw.at/~valerio/files/wons.pdf
> Weißt Du warum sich beim Non-Overlapping Theorie und Praxis unterscheiden?
> 
> - Wenn es wie oben beschrieben der Near-Far-Effect ist, dann sollte es reichen 
> die beiden Antennen (max. Ch-Abstand zwischen beiden) ein, zwei Meter 
> auseinanderzustellen (siehe Paper oben). Dann ist genug Dämpfung dazwischen, 
> dass das eine Signal nicht das andere kaputt macht. Bei 802.11a sollte ein 
> geringerer Abstand genügen, da hier größere Ch-Abstände und schnellere 
> Dämpfung. 
> 
> - Im a-Band gibt es durchaus nicht-überlappende Kanäle, nur dass man den 
> Ch-Abstand weiter wählen muss, als theoretisch ausreichend. Ist ne Vermutung, 
> kommt natürlich auf die Wlan-Karte an, Antenne. Will ich mir für Atheros mal 
> als Teil meiner Magisterarbeit angucken.... 
> 
> - a (5 GHz) und b (2.4 GHz) sollten in jedem Fall nicht-überlappend sein, nur 
> um ein Bsp. zu nennen. Und das scheint auch die vernümpftigste Kombination zu 
> sein bei Multi-Radio-Nodes
> 
> - Prinzipiell kann man von Multi-radio zu Multi-Interfaces abstrahieren. Wenn 
> man zwei Router per Ethernet-Kabel verbunden sind, dann ist diese Verbindung 
> immer ein "nicht-überlappender" Kanal, sprich verursacht keinerlei 
> Interferenzen für den Rest die benachbarten Knoten, und ist demnach zu 
> bevorzugen.
> 
> Soviel dazu, und jetzt warte ich darauf zurechtgestutzt zu werden ;-)
> 
> Grüße,
> Jens
> 
> 
> 
> 
> Am Samstag, 24. November 2007 03:15 schrieb Horst Krause:
> > hallo,
> >
> > es gibt keine non-overlapping channels,
> > das ist foo, hört auf damit.
> >
> > - zb im cube sieht -selbst ohne antennen- und bei max. CH-abstand
> >   das eine 2,4GHz-IF das andere mit -60dBm,
> > - 2 IFs , genauer die antennen auf einem mast
> >   *sehen* sich im gleichen CH mit ca. -40dBm.
> >   das wird auch -gefühlt- bei max. CH-abstand nicht
> >   weniger als ~ -60dBm werden.
> > - selbst wenn es gelänge, 2 IFs auf zwei gebäude-seiten
> >   so zu montieren, dass sie sich nicht direkt *sähen*,
> >   und auch -mit ferritkernen- verhindern würde, das HF
> >   über die sie verbindende ETH- oder power-lines laufen könnte,
> >   wären deren HF-isolation nie vollständig, weil sie über reflexionen
> >   an metall in der umgebung (nachbarhaus-dachrinne, ect)
> >   sich *sähen*.
> >
> > lest mal die letzten seiten des multiradio.pdf!
> >
> > gruss horst_104.131.10.1
> > offlinehorst at web.de
> >
> >
> >
> > On Fri, 23 Nov 2007 14:07:47 +0100
> >
> > Jens Nachtigall <nachtigall at web.de> wrote:
> > > > was mich wundert: in dem paper wird ETX als isotonic bezeichnet (noe,
> > > > nicht das getraenk ;-) ... hat da wer beweise / eine begruendung
> > > > dafuer?
> > >
> > > Bei ETX ist die Pfad-Metrik gleich der Summe aller Links. Bei WCETT ist
> > > das nicht so, weil es einen Einfluss hat, welche Kanäle die jeweiligen
> > > links haben, d.h. zwei links mit ETX=1 haben eine andere Pfadmetrik, wenn
> > > beide links auf unterschiedlichen nicht-überlappenden Kanälen sind, als
> > > wenn sie auf dem gleichen liegen. Darin unterscheiden sich ETX und WCETT.
> > > Das ist die intuitive Begründung die genauere und viel längere ist in dem
> > > Paper ;-) hier ist auch eine präsentation, die das anschauliche bsp. hat:
> > > http://www.cs.ucdavis.edu/~prasant/WIMESH/s6.pdf
> > >
> > > > Ganz abgesehen dass etx im olsrd nicht so ganz implementiert wurde,
> > > > wie eigentlich vorgesehen (kommen wir gerade drauf/scheint so).
> > >
> > > Inwiefern? Soweit ich weiß, werden die eigentlichen ETX-Pakete
> > > bloss "piggyback" mit den Hello-Messages genommen, aber ansonsten ist es
> > > wie in http://citeseer.lcs.mit.edu/decouto03highthroughput.html
> > > vorgeschlagen?
> > >
> > > grüße,
> > > jens
> >
> > _______________________________________________
> > Berlin mailing list
> > Berlin at berlin.freifunk.net
> > http://lists.berlin.freifunk.net/cgi-bin/mailman/listinfo/berlin
>