Backbone

Aus Freifunk München
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Auf dieser Seite ist der Aufbau des Backbone-Netzes von Freifunk München beschrieben.

Das Backbone soll das funkbasierte Rückgrat von Freifunk München bilden. Es verbindet einzelne Freifunk-Inseln über Linkstrecken im 5GHz Band. Das 5 GHz Band hat den Vorteil, dass es nicht so voll wie das 2.4 GHz Band ist und, dass Richtantennen kleiner sind.

Eine Beispielhafte Backbone Konfiguration befindet sich hier.

Arbeitsgruppe Backbone[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zur Planung des koordinierten Backboneausbaus gibt es eine Arbeitsgruppe.

Kommunikation: backbone@ffmuc.net (Vorerst keine Liste, nur Verteiler, bitte immer reply all verwenden)

Ansprechpartner: Peter

Mitglieder auf dem Verteiler: Peter, Ole, Lars, Andz, Fpletz, hexadezimalion, winzerer, lhampe, Jonas, Toxid, Marcus, Max, schnibbler

Wer mit in der Verteiler aufgenommen werden will, bitte hier eintragen und an ruebezahl wenden!

Aktuelles und nächstes Arbeitsgruppentreffen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Stand: 02.02.2016

  • Einer Realisierung von städtischen BB Standorten geht die Prüfung durch die Rechtsabteilung der Stadt voraus. Derzeit Terminfindung zur Vorbesprechung mit it@M / Stadt.
  • 1. BB-Arbeitsgruppentreffen: 4. Feb 2016, 20:00

SSID und WPA[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Damit sich niemand (aus Versehen) mit einem Device in eine Linkstrecke einbucht und so die Linkstrecke stören würde gibt es folgende Maßnahmen:

Die SSID wird nach folgendem Schema aufgebaut:

bbmuc.<Name_Master>.<Name_Client>

Die Strecke wird mit der Passphrase freifunk mit WPA2 verschlüsselt.

Hardware[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Als Hardware eignet sich grundsätzlich jede 5GHz Hardware, an welche eine externe Antenne angeschlossen werden kann oder mit integrierter Richtantenne. Beispielhaft ist hier die NanoBeam M5 von Ubiquiti zu nennen, welche als 2er Set z.B. hier erhältlich ist oder die LiteBeam M5, auch von Ubiquiti (etwas günstiger). Ubiquiti hat etwa eine Alleinstellung auf dem Markt mit speziell entwickelter Hardware und Firmware. Andere erwähnenswerte Firmen sind etwa MikroTik, Mimosa oder Deliberant.

Die Vorteile speziell entwickelter Hardware sind:

  • besser konzipierte Richtantenne, oft mit direktem Feed
  • Router wird über das Ethernetkabel mit Strom gespeist (Power over Ethernet), es ist nur ein Kabel nötig
  • oft MIMO auf zwei Polarisationen (x2 mehr Daten möglich)
  • oft speziell entwickelte Protokolle (z.B. TDMA Protokoll für Ubiquiti, meidet Kollisionen).

Bitte die rechtlichen Einschränkungen bei 5GHz beachten: Derzeit darf die Freifunkfirmware für 5 GHz im Außenbereich nicht verwendet werden.

Antennen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Richtantennen Bündeln die Funkwellen. Wie stark die Bündelung ist, wird durch eine Zahl in dBi angegeben (das kleine "i" am Ende ist wichtig). 3-6 dBi ist normal für einen Heimrouter (kaum Richtfunktion), 15-25 dBi sind normal für ein Backbone (starke Bündelung). Nachteil: je stärker die Bündelung, desto schwieriger wird es sein, die Gegenstation anzupeilen.

Es lohnt sich die Antennendiagramme zu beobachten und zu verstehen. Einige Antennen, oft mit Reflektor, (z. B. Ubiquiti NanoBeam) haben eine einfache, gebündelte Keule (sie "funken" in nur eine Richtung, ähnlich wie eine Taschenlampe). Andere (z. B. Ubiquiti Nanostation, die grössere, nicht die Loco) haben eine Keule die senkrecht flach ist aber links und rechts auch funkt (wie ein flach gehaltener Handfächer).

Theoretisch würde man mit einer Richtantenne stärker und weiter "funken", ähnlich wie eine Taschenlampe mit Reflektor weiter leuchtet. Das Gesetz schreibt uns aber vor, dass wir mit Richtantennen das Signal reduzieren sollen: mit eine 16 dBi Antenne müssen wir das Signal um 16 dB reduzieren (dafür ist in die Firmware der meisten Geräte vorgesorgt, bitte Bedienungsanleitung lesen). Der Hauptvorteil einer Richtantenne ist deshalb nicht, dass man stärkere Signale sendet sondern, dass man weniger Interferenzen von Nachbarn hat (und auch die Nachbarn weniger stört). Trotzdem sind Links von 2-3 Km bei freier Strecke mit 50 Mb/s möglich.

Kanäle[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In Deutschland sind folgende Kanäle für die Outdoorbenutzung zugelassen:

Kanal Frequenz (MHz)
100 5500
104 5520
108 5540
112 5560
116 5580
120 5600
124 5620
128 5640
132 5660
136 5680
140 5700

Bemerkung: Kanal 128 ist bei den stationären Wetterradaren oft benutzt, bitte prüfen und ggf. meiden.

Wie kann ich einen Back-Bone Link aufbauen?[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Grundsätzlich muss eine Sichtverbindung zwischen den beiden Endpunkten vorhanden sein. Sichtverbindung heisst nicht, dass man "da zwischen den Bäumen die Gegenstelle ahnen kann", sondern wirklich "nur freie Luft" (Fresnel-Zone), was oft das grösste Problem bei solche Strecken ist. Entfernungen über 500m lassen sich oft nur zwischen hohen Gebäuden überbrücken oder auf Masten/Türmen. Sehr lange Linkstrecken, womit die Hersteller oft werben (50Km +) lassen sich eigentlich nur zwischen hohen Bergen aufbauen, unter Nichtbeachtung der maximal erlaubten Sendeleistung und mit reduzierten Dataraten realisieren. Da die Konfiguration einer Linkstrecke nicht ganz so einfach ist, wie das Einrichten eines Nodes, komme am besten zu einem der monatlichen Treffen und spreche mit jemandem der bereits eine Linkstrecke betreibt.

Linkstrecken[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Für das Backbone im FFMuc Netz steht der IP-Range 10.80.33.128 .. 10.80.33.254 zur Verfügung

Nr. SSID Kanal Host Host-IP Client Client-IP Maplink Verantwortlicher
1 bbmuc.andznet.muccc 100 NanoBeam M5 16dBi 10.80.33.129 NanoBeam M5 16dBi 10.80.33.130 [1] andz
2 BeerencafeBridge 100 LocoM5 10.80.33.131 LocoM5 10.80.33.132 Aktiv pkoerner81929
3 privacy-is-not-a-crime

(Anbindung Traglufthalle Pliening)

100 LocoM5 - Gänsbrunnenweg 6 - 85652 Pliening 10.80.33.133 LocoM5 - Kirchweg 25 - 85652 Pliening 10.80.33.134 [2] django@it.piratenpartei-bayern.de

Mögliche Standorte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hier eine Sammlung hoher/hochgelegener Gebäude in und um München, die sich gut eignen würden, um große Linkstrecken zu ermöglichen.

München[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Hochhäuser in der Studentenstadt
  • Kirchturm St. Margaret in Sendling (hoch und oben am Berg)
  • Heizkraftwerk in der Türkenstraße
  • Heizkraftwerk Süd
  • Kirche St. Ludwig (hoch, nah am E-Garten, ggf. über Studenten Zugang (Uni Kirche))

Dachau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Schloss Dachau (freier blick über ganz München bis in die Alpen)
  • Rathaus
  • Krankenhaus
  • Wasserturm Dachau

Gauting[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Gauting

  • Bahnhof (relativ hoch; gehört Gemeinde; haben dort schon vier CPE210 montiert)
  • Hochhaus Bahnhofsberg (überragt fast ganz Gauting)
  • Rathaus (zentral)
  • GSC (Sportverein; sind dort schon mit einer Loco am Dach)
  • Hotel Zum Bären (in Kolonie; hohes Gebäude)
  • Gebäude am August-Hörmann-Platz
  • Gebäude vom Schuh-Linse (Besitzer bekannt)
  • Kirchtürme (Katholische Jugend hat schon Freifunk-Router in ihren Räumlichkeiten …)
  • AOA (relativ hohes Gebäude; kommen ab Nov. Flüchtlinge rein; Funkstrecke von Kalle aus möglich)
  • Flüchtlingsunterkunft Ammerseestraße (hohes Dach; Funkanbindung von Kalle aus möglich; bis jetzt nur 841er im Gebäude)
  • Flüchtlingsunterkunft Bergstraße (freie Sicht über´s Würmtal; bis jetzt nur über Nachbarn angebunden; 841er im Gebäude)