Ubiquiti NanoStation

Allgemeines

NanoStation

Die NanoStation ist ein AP mit eingebauter 13/16 dBi Richtantenne. Sein spritzwasserdichtes Kunststoffgehäuse hat sich seit vielen Jahren als tauglich für die Außenmontage erwiesen. Sie kann mit Kabelbindern an einem Mast befestigt werden kann. Per beiliegendem PoE-Adapter wird die Nanostation über das Netzwerkkabel mit Strom versorgt. Es gibt sowohl Modelle für das 2,4 als auch für das 5 GHz-Frequenzband. Neben dem großen Modell (HP / High Power) mit zwei Netzwerkbuchsen gibt es auch eine kleinere Variante (loco) mit nur einer Netzwerkbuchse. Das größere Modell kann die eigene Stromversorgung an ein zweites Gerät weiterleiten, falls gewünscht.

Auf der Rückseite sind vier LEDs über die man im Original-Zustand die Signalstärke ablesen kann. Die LEDs können aber auch mit anderen Funktionen belegt werden.

Modelle

Es gibt unterschiedliche Modelle der NanoStation. Von jeder 2.4-GHz-Variante gibt es auch eine für das 5-GHz-Band. Im Opennet werden normalerweise 5-GHz-Geräte (selten auch 2,4 GHz) eingesetzt.

Weitere technische Informationen finden sich auch auf der Nanostation Seite von OpenWrt.

Seit 2014 wird eine abweichende Modell-Reihe ausgeliefert, welche im Webinterface als "XW" kenntlich gemacht wird.

Die alte Modell-Reihe "XM" ist aufgrund des kleinen Arbeitsspeichers nur mit Firmware-Versionen bis einschließlich v0.5.3 stabil einsetzbar.

Modell	Frequenzband	RAM	Flash	Antenne	Energieaufnahme	Empfehlung
NanoStation M2 Loco XM	2,4 GHz	32 MB	8 MB	2x2 MIMO integriert, 8 dBi	5,5 Watt	RAM ist zu klein
NanoStation M2 HP XM	2,4 GHz	32 MB	8 MB	2x2 MIMO integriert, 11 dBi	8 Watt	RAM ist zu klein
NanoStation M2 Loco XW	2,4 GHz	64 MB	8 MB	2x2 MIMO integriert, 8 dBi	5,5 Watt	empfehlenswert
NanoStation M2 HP XW	2,4 GHz	64 MB	8 MB	2x2 MIMO integriert, 11 dBi	8 Watt	empfehlenswert
NanoStation AC loco	5 GHz	64 MB	16 MB	2x2 MIMO integriert, 13 dBi		empfehlenswert
NanoStation AC	5 GHz	64 MB	16 MB	2x2 MIMO integriert, 16 dBi		empfehlenswert
NanoStation M5 Loco XM	5 GHz	32 MB	8 MB	2x2 MIMO integriert, 13 dBi	5,5 Watt	RAM ist zu klein
NanoStation M5 HP XM	5 GHz	32 MB	8 MB	2x2 MIMO integriert, 16 dBi	8 Watt	RAM ist zu klein
NanoStation M5 Loco XW	5 GHz	64 MB	8 MB	2x2 MIMO integriert, 13 dBi	5,5 Watt	empfehlenswert, aber nur Geräte ausgeliefert mit AirOS 6.0 oder niedriger verwendbar.
NanoStation M5 HP XW	5 GHz	64 MB	8 MB	2x2 MIMO integriert, 16 dBi	8 Watt	empfehlenswert, aber nur Geräte ausgeliefert mit AirOS 6.0 oder niedriger verwendbar.

Firmware flashen

NanoStation XM

Das passende Firmware-Image für dein Gerät findest du unter Opennet Firmware/Download.

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| #default =

}}

{{#if: | {{#ifeq:|none

 | 

| }} }}

Web-Interface der Original-Firmware

Lade im Original-Web-Interface das passende factory-Image hoch. Hierzu per Primary/LAN Port verbinden, PC eine statische IP aus dem Bereich 192.168.1.x geben. Das Webinterface ist via https://192.168.1.20 erreichbar.

TFTP / Wiederherstellung

1. betätige den Reset-Knopf (am Gerät oder Netzteil) beim Anschalten bis die LEDs alternierend orange/rot blinken
2. via tftp ein factory-Image zur IP 192.168.1.20 hochladen:

   atftp --option "mode octet" --option "timeout 1" --verbose --trace -p -l "$IMAGE" 192.168.1.20

Der Vorgang im Detail und die Besonderheiten bei neueren Modellen siehe Ubiquiti NanoStation/Firmware Flashen per TFTP.

NanoStation AC

Generell

Die aktuelle Anleitung findet sich bei OpenWrt für die NanoStation AC bzw. NanoStation AC loco oder speziell wa.v8.7

Die folgende Anleitung muss je nach vorinstallierter Ubnt Version angepasst werden, da sich die Hex Werte zwischen den Versionen ändern.

• Ubiquiti Firmware: NanoStation AC: WA.v8.4.1.35794.171006.1417.bin, NanoStation AC loco: WA.v8.5.0.36727.180118.1314.bin.

Bei Nanostation AC und AC loco ab 8.7.4: WA.v8.7.4.45112.210415.1103.bin (dann mit 0.5.9-unstable ab Version 3049 flashen)

• Opennet Firmware: Siehe Opennet Firmware/Download unter Erstinstallation (Factory Image)

Ablauf:

1. Am PC eine statische Adresse 192.168.1.xxx/24 festlegen. Die NanoStation ist unter 192.168.1.20 erreichbar.
2. In AirOS unter System die kleinstmögliche Ubiquiti Firmware installieren (Ubiquiti nennt bei Fehlversuchen die Version, aktuell ist 8.5.12 die kleinstmögliche), Download siehe oben.
3. Danach Opennet Firmware vom PC mit scp -O ...-factory.bin ubnt@192.168.1.20:/tmp/factory.bin (Passwort ubnt) auf die NanoStation kopieren. Das "-O" ist wichtig, um den alten nicht-sftp Modus zum Kopieren zu verwenden.
4. Anschließend per ssh ubnt@192.168.1.20 anmelden (Passwort ubnt).
5. Nun wird die Prüfung von Ubiquiti abgeschaltet und die Opennet Firmware installiert:

 hexdump -Cv /bin/ubntbox | grep '14 40 fe'

Die erste Zeile liefert die nötigen Werte. Dann beispielsweise

NanoStation AC:

hexdump -Cv /bin/ubntbox | sed 's/14 40 fe ff/00 00 00 00/g' | hexdump -R > /tmp/fwupdate.real
chmod +x /tmp/fwupdate.real
/tmp/fwupdate.real -m /tmp/factory.bin

NanoStation AC loco mit 8.5.12:

hexdump -Cv /bin/ubntbox | sed 's/14 40 fe e9/00 00 00 00/g' | hexdump -R > /tmp/fwupdate.real
chmod +x /tmp/fwupdate.real
/tmp/fwupdate.real -m /tmp/factory.bin

NanoStation AC und AC loco mit 8.7.4:

hexdump -Cv /bin/ubntbox | sed 's/14 40 fe 27/00 00 00 00/g' | hexdump -R > /tmp/fwupdate.real
chmod +x /tmp/fwupdate.real
/tmp/fwupdate.real -m /tmp/factory.bin

Abschluss

Nach circa drei Minuten ist der Router unter per SSH und Webinterface https://172.16.0.1 erreichbar (Benutzer ubnt, Passwort ubnt).

Die Kanalbreite muß nun noch von 80 MHz auf 40 oder 20 reduziert werden.

Sonstiges

POE-Durchleitung

Die Nanostation M2/M5 HP verfügt über zwei LAN-Ports. Der zweite kann dabei die POE-Versorgung des ersten Ports einem weiteren Gerät zur Verfügung stellen.

Seit der Firmware Version 0.5.2 ist die An- und Abschaltung der POE-Durchleitung via Web-Interface möglich.

Hinwise:

• Bei einer spezifischen älteren AirOS-Firmwareversion führt die Versorgung eines weiteren Geräts am zweiten LAN-Port via PoE-Durchleitung nach einiger Zeit zum Komplettausfall der Buchse.
• Falls die erste Buchse einer NanoStation defekt ist (z.B. Wasserschaden), dann lässt sich das Gerät auch über den zweiten Port mit Strom versorgen. Diese Art der Verkabelung wurde nicht vom Hersteller spezifiziert und ist daher nicht für Vereinsinstallationen empfehlenswert.

Stromverbrauch

Die Zahlen zur Energieaufnahme in der oberen Tabelle sind grobe Angaben. für ein autarkes Solarprojekt waren genauere Zahlen wünschenswert.

Modell	Firmware	Konfiguration	Betrieb	Energieaufnahme bei 15 V
NanoStation M5 HP XM	XM.v5.3.3_opennet0.5.sdk (AirOS mit olsrd)		Firmwareflash	2,7W (180mA)
NanoStation M5 HP XM	XM.v5.3.3_opennet0.5.sdk (AirOS mit olsrd)	WLAN deaktiviert	Nutzung des Webfrontends	4,05W (270mA)
NanoStation M5 HP XM	XM.v5.3.3_opennet0.5.sdk (AirOS mit olsrd)	WLAN Master, 1 Client verbunden	kein Traffic	3,08W (205mA)
NanoStation M5 HP XM	XM.v5.3.3_opennet0.5.sdk (AirOS mit olsrd)	WLAN Master, 1 Client verbunden	kein Traffic, Peaks ca. alle 5 Sekunden	3,6W (240mA)
NanoStation M5 HP XW	Openwrt 18.06	WLAN aktiv, nicht assoziiert	kein Traffic	1,75W (117mA)
NanoStation M5 HP XW	Openwrt 18.06	WLAN Client	Nutzung des Webfrontends	2,25W (150mA)
NanoStation M5 HP XW	Openwrt 18.06	WLAN Client 17 dBm	iperf -c ... im Mittel 90Mbit/s	4,8W (320mA)
NanoStation M5 HP XW	Openwrt 18.06	WLAN Client 7 dBm	iperf -c ... im Mittel 90Mbit/s	4,8W (310mA)
NanoStation M5 HP XW	Opennet 0.5.4-2283		Firmwareflash + Initialisierung	2,25W (150mA)
NanoStation M5 HP XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN aktiv, nicht assoziiert	kein Datenverkehr	1,77W (118mA)
NanoStation M5 HP XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 20 dBm (100 mW)	iperf -c ... im Mittel 44 MBit/s	4,5W (300mA)
NanoStation M5 HP XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 17dBm(50mW)	iperf -c ... im Mittel 15 Mbit/s	3,45W (230mA)
NanoStation M5 HP XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 10 dBm (10 mW)	iperf -c ... im Mittel 28 Mbit/s	4,2W (280mA)
NanoStation M5 HP XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 4 dBm (2 mW)	iperf -c ... im Mittel 12 Mbit/s	3,9W (260mA)
NanoStation M5 HP XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 20 dBm (100 mW)	iperf -s ... im Mittel 44 Mbit/s	2,25W (150mA)
NanoStation M5 HP XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 17 dBm (50 mW)	iperf -s ... im Mittel 43 Mbit/s	2,4W (160mA)
NanoStation M5 HP XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 4 dBm (2 mW)	iperf -s ... im Mittel 24 Mbit/s	2,7W (180mA)
NanoStation M5 loco XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 10 dBm	idle	1,5W (62mA @ 24V)
NanoStation M5 loco XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 10 dBm	CPU unter Last	2,1W (87mA @ 24V)
NanoStation M5 loco XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 4 dBm	iperf -c ... im Mittel 30 Mbit/s	3,6W (150mA @ 24V)
NanoStation M5 loco XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 10 dBm	iperf -c ... im Mittel 31 Mbit/s	3,6W (150mA @ 24V)
NanoStation M5 loco XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 17 dBm	iperf -c ... im Mittel 34 Mbit/s	4W (166mA @ 24V)
NanoStation M5 loco XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 22 dBm	iperf -c ... im Mittel 36 Mbit/s	4,2W (174mA @ 24V)
NanoStation M5 loco XW	Opennet 0.5.4-2283	WLAN Client 10 dBm (optimal ausgerichtet)	iperf -c ... im Mittel 53 Mbit/s	3,4W (142mA @ 24V)

Notizen und Gedanken:

• Die iperf Werte sind ein Mittelwert aus 5 Messungen innerhalb von 10 Minuten. Sie schwanken, da sie unter realen Bedingungen über eine Strecke von 160 m gemessen wurden (andere Clients am selben Master und andere Netze auf selbem Kanal). Iperf lief direkt auf der Nanostation und erzeugte somit CPU Last.
• Ob WLAN assoziiert ist oder nicht zeigt keine messbaren Unterschiede beim Stromverbrauch solange keine Pakete gesendet werden.
• Die Kilometereinstellung beim WLAN zeigt keine messbaren Unterschiede.
• Differenz LAN Port an Switch angeschlossen/nicht angeschlossen: 0,225W (15V, 15mA)
• Different CPU Vollast/Leerlauf: 0,48W (15V, 32mA)
• Differenz OpenWrt zu Opennet Firmware ist gering und kaum messbar
• Die eingestellte Sendeleistung wirkt sich kaum auf den Stromverbrauch aus. Er steigt beim Senden mit zunehmender Datenrate.
• Die Loco bootet ab 6V, stabiler Dauerbetrieb wird gerade getestet...

Recovery einer Nanostation loco AC

Eine loco AC ließ sich nicht mehr mit einer anderen Firmware flashen. Über die serielle Konsole funktioniert es einfach.

Siehe auch: https://openwrt.org/toh/ubiquiti/ubiquiti_nanostation_ac_loco

1. systemctl stop ferm.service
2. systemctl stop dnsmasq.service
3. ip addr add 192.168.1.254 enp0s25
4. serielle Schnittstelle an loco löten
5. screen /dev/ttyUSB0 115200
6. beim Starten eine Taste drücken, dann im u-boot "tftpboot" eingeben
7. schauen welche Datei per tftp angefragt wird und genau so das Image benennen
8. mkdir /tmp/oni
9. cp initramfs.bin /tmp/oni/1401A8C0.img
10. dnsmasq -i enp0s25 --dhcp-range=192.168.1.1,192.168.1.22 --dhcp-boot=/tmp/ini.bin enable-tftp --tftp-root=/tmp/oni -d -u root -p0 -K --log-dhcp --bootp-dynamic
11. wenn das initramfs geladen wurde im u-boot "bootm" ausführen
12. warten bis das Gerät unter der 172.16.0.1 erreichbar wird
13. scp sysupgrade.bin root@172.16.0.1:
14. ssh root@172.16.0.1
15. mtd -r write /root/sysupgrade.bin firmware
16. wieder warten bis es unter der 172.16.0.1 erreichbar wird, dann im Browser ansteuern