Vergleich DECT und WLAN
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Zielstellung
- Vergleich der Reichweite von DECT und WLAN bei gleichem Montageort
WLAN
- 2 x Buffalo-WLAN-Router
- Uebertragungsrate wurde auf beiden Seiten fest eingestellt
- 2.4 GHz, Preamble = long, 256 Bytes Fragmentierung, RTS/CTS aus, CTS-to-self aus (802.11g-only)
- Sendeleistung 32 mW, Originalantennen
- Testdownload war jeweils 60 Sekunden lang ein HTTP-Stream (siehe Skizze)
WLAN-Theorie
- theoretisches Maximum bei 1460 Bytes Nutzlast, TCP-Stream
- SIFS = Short Interframe Space
- DIFS = Distributed Interframe Space (-> kann variieren wegen "collision avoidance" + "exponential backoff")
- SNAP = Subnetwork Access Protocol
- 802.11-Frame = DIFS + long_preamble + TCP + long_preamble + 802.11ack + SIFS
- TCP_HEADER/DATA bei MTU 1500 = 1460 Bytes + 40 Bytes Header + 28 Bytes Control/Management + 8 SNAP = 1536 Bytes
- TCP_HEADER/ACK = 40 Bytes Header + 28 Bytes Control/Management + 8 SNAP = 76 Bytes
- 1 mbit:
- preamble long/short: 192 / 96 µs
- 802.11ack = 14 Bytes
- 8 Bit / Symbol -> 1375000 Symbole / 11 / Sekunde = 125000 Symbole/s
- SIFS / SLOT / DIFS = 10 µs / 20 µs / 2 x SLOT + SIFS = 50 µs
- 802.11-Frame = DIFS + long_preamble + TCP + long_preamble + 802.11ack + SIFS
- TCP-DATA:
- = DIFS + long_preamble + TCP_HEADER/DATA + long_preamble + 802.11ack + SIFS
- = 50 + 192 + (1536 Bytes/1,375 mSymbole*11)=12288 + 192 + (14/1,375*11)=112 + 10 = 12844 µs
- TCP-ACK:
- = DIFS + long_preamble + TCP_HEADER/ACK + long_preamble + 802.11ack + SIFS
- = 50 + 192 + (76 Bytes/1,375 mSymbole*11)=608 + 192 + (14/1,375*11)=112 + 10 = 1164 µs
- ALL:
- = 12844 + 1164 = 14008 µs => 71,3 Frames/s * 1460 Bytes Nutzlast = 104.226 Bytes/s = 6253 kB/min
- 1 mbit:
- 1 mbit, short_preamble
- TCP-DATA:
- = 50 + 96 + (1536 Bytes/1,375 mSymbole*11)=12288 + 96 + (14/1,375*11)=112 + 10 = 12652 µs
- TCP-ACK:
- = 50 + 96 + (76 Bytes/1,375 mSymbole*11)=608 + 96 + (14/1,375*11)=112 + 10 = 972 µs
- ALL:
- = 12652 + 972 = 13624 µs => 73,4 Frames/s * 1460 Bytes Nutzlast = 107.163 Bytes/s = 6430 kB/min
- TCP-DATA:
- 1 mbit, short_preamble
- 1 mbit, Fragmentierung 256
- TCP-DATA:
- = 50 + 192 + (256 Bytes/1,375 mSymbole*11)=2048 + 192 + (14/1,375*11)=112 + 10 = 2604 µs
- ALL:
- = 2604 + 1164 = 3768 µs => 265,4 Frames/s * (1460/6)=243,3 Bytes Nutzlast = 64.572 Bytes/s = 3874 kB/min
- TCP-DATA:
- 1 mbit, Fragmentierung 256
- 1 mbit, Fragmentierung 256, short_preamble
- TCP-DATA:
- = 50 + 96 + (256 Bytes/1,375 mSymbole*11)=2048 + 96 + (14/1,375*11)=112 + 10 = 2412 µs
- TCP-ACK:
- = 50 + 96 + (76 Bytes/1,375 mSymbole*11)=608 + 96 + (14/1,375*11)=112 + 10 = 972 µs
- ALL:
- = 2412 + 972 = 3384 µs => 295,5 Frames/s * (1460/6)=243,3 Bytes Nutzlast = 71.895 Bytes/s = 4313 kB/min
- TCP-DATA:
- 1 mbit, Fragmentierung 256, short_preamble
- 6mbit:
- 12mbit:
- 18mbit:
DECT
- 1 x Siemens Telefonanlage (HiPath 3350 / clockmodul small)
- 1 x Siemens Funk-Basisstation BS4
- 1 x Siemens Mobilteil (Gigaset S3 professionel)
- Messmodus auf dem DECT-Mobilteil mit Anzeige:
- beim Einschalten die drei Tasten 1, 4, 7 gleichzeitig gedrückt halten
- es erscheint im Display "Mobilteil-Service", jetzt die Ziffernfolge 76200 eingeben
- sss-k-hh-rrr-qqq
- sss: Feldstaerke (100 ist maximum direkt neben der Basisstation)
- k: Kanal
- hh: Frequenzsprung / Zeitschlitz
- rrr: Basisstations-Kennung
- qqq: bitfehler-Haeufigkeit / Fehlerrate
Vorgehensweise
- DECT und WLAN-Geraet wurden innerhalb eines Gebaeudes aufgebaut
- die Aufbauorte wurden so gewaehlt das ein DECT-Telefonat gerade noch so zustandekam bzw. gerade noch so ohne Rauschen war (siehe Messreihen)
- Aufbauskizze
DECT-Telefonanlage + Basisstation | WLAN-Geraet_1 ~~~~FUNK~~~~ DECT-Mobilteil | WLAN-Geraet_2 + Laptop
- auf der WLAN-Strecke wurde 60 Sekunden lang ein HTTP-Stream auf einen Laptop uebertragen der an das WLAN-Geraet per Kabel angeschlossen wurde, das am gleichen Ort wie das DECT-Mobilteil stand
Testreihen
- Gebaeude 1 - Messpunkt 1 (Teekueche)
- WLAN: HTTP-Stream in Megabyte/Sekunde
- 1mbit: 4,3 / 4,3
- 6mbit: 23,3 / 23,3
- 12mbit: 33,5 / 33,5
- 18mbit: 33,2 / 40,0 / 38,5
- DECT-Messmodus
- 45,46,47,46,48,46,47,48,47 => 47
- WLAN: HTTP-Stream in Megabyte/Sekunde
- Gebaeude 1 - Messpunkt 2 (Flur)
- WLAN: HTTP-Stream in Megabyte/Sekunde
- 1mbit: 4,4
- 6mbit: 22,5
- 12mbit: 30,0
- 18mbit: kein ping
- DECT-Messmodus
- 30,26,31,29,29,29,29,29,28,29 => 29
- WLAN: HTTP-Stream in Megabyte/Sekunde
- Gebaeude 1 - Messpunkt 3 (Arbeitsraum)
- WLAN: HTTP-Stream in Megabyte/Sekunde
- 1mbit: 2,3 / 3,1
- 6mbit: 2,4 / 3,0 / 2,2
- 12mbit: kein ping
- 18mbit: kein ping
- DECT-Messmodus
- 24,25,27,26,27,26,31,39,38,37,22,25,27,28,29,30 =>27
- WLAN: HTTP-Stream in Megabyte/Sekunde
- Gebaeude 2 - Messpunkt 1 (Maschinenraum)
- WLAN: HTTP-Stream in Megabyte/Sekunde
- 1mbit: 4,2 / 3,0 / 4,3 / 4,3 / 4,3
- 6mbit: 22,0 / 21,4 / 22,7 / 23,0
- 12mbit: 33,9 / 34,6 / 27,8 / 35,2 / 34,1 / 33,1 / 33,2
- 18mbit: 39,6 / 33,8 / 23,7 / 23,1 / 11,9 / 28,3 / 23,9 / 22,2 / 21,4
- DECT-Messmodus
- 50,49,49,50,50,51,51,52,51,51,50 => 50
- WLAN: HTTP-Stream in Megabyte/Sekunde
- Gebaeude 2 - Messpunkt 2 (Konferenzraum)
- WLAN: HTTP-Stream in Megabyte/Sekunde
- 1mbit: 4,4 / 4,3 / 4,3 / 4,3
- 6mbit: 15,3 / 21,8 / 20,0 / 20,8
- 12mbit: 21,6 / 15,6 / 32,3 / 27,3 / 17,7 / 31,9 / 23,8
- 18mbit: nicht gemessen (12mbit schon zu schlecht)
- DECT-Messmodus
- 39,40,39,40,40,40,40,42,37,41,46,46,47,48,46,45,39,38,38,37,38,38,43,45,44,43,45,46,45,46,44 => 41
- WLAN: HTTP-Stream in Megabyte/Sekunde
- Gebaeude 2 - Messpunkt 3 (Cafe)
- WLAN: HTTP-Stream in Megabyte/Sekunde
- 1mbit: 4,2 / 4,2 / 4,2 / 4,2
- 6mbit: 2,0 / 6,0 / 0.1 / 0.1 / 9,5 ("stalled")
- 18mbit: 23,7 / 7,0 / - / - ("stalled")
- DECT-Messmodus
- 31,30,29,28,27,27,27,37,30,35,36,29,21,27,20,25,34 => 28
- WLAN: HTTP-Stream in Megabyte/Sekunde
Fehlerbetrachtung
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Auswertung
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