Backbone:Bonn

Aufbau eines WLAN-Backbones in Bonn.

Skizze zur aktuellen Installation: St.Marien - Stiftskirche - St.Remigius

Freifunkvernetzung, Backbone (5GHz-Richtfunk) in schwarz, 2015-12-29

St.Marien am Frankenbadplatz

St. Marien: Bridge und Router am Baugerüst

Adlerblick von St.Marien zur Stiftskirche

Test mit mobilem Richtfunk, Stiftskirche links im Bild, 2015-05-11

St.Remigius: Vernetzungstest mit Stiftskirche, 2015-06-30

St.Marien: neue Befestigungsmöglichkeiten für Router, 2021-05-19

Allgemeines

Über das Backbone sollen kleinere Freifunk-Meshnetze innerhalb von Freifunk-KBU miteinander verbunden werden, so dass Uplink-Bandbreiten besser geteilt werden können. Für das Backbone werden hoch gelegene Orte, wie z.B. Kirchtürme oder Hochhausdächer bzw. -balkone, genutzt, indem Richtfunk-Router das WLAN-Mesh-Netz weiterleiten. Wir haben mit Unterstützung der St.Petrus-Gemeinde in Bonn mit Routern in den Türmen der St.Marienkirche sowie der Stiftskirche das Backbone begründet.

Anwohner mit Sichtverbindung zu den Türmen haben die Möglichkeit, das lokale Freifunk-Netz über einen "im Fenster" aufgestellten Router mit dem Backbone zu verknüpfen und ggf. überschüssige Bandbreite zur Verfügung zu stellen. Dieses ist bei der Marienkirche sowie der St.Remiguis-Kirche möglich, da dort in (fast) alle Richtungen zusätzlich zu den Richtfunk-Verbindungen Sektor-Router im Turm angebracht und entsprechend vernetzt sind. Bei der Stiftskirche gilt das aktuell nur in Richtung Westen und Osten am Südturm.

Das Backbone bietet ferner die Möglichkeit, per Richtfunk abgelegene Gebäude oder aktuell auch Notunterkünfte ohne lokalen Uplink an das Freifunk-Netz anzubinden. Die zunächst über St.Marien per Richtfunk angebundene Notunterkunft in der Friedrich-Wöhler-Straße ist mit der Vernetzung der Dühnenfüchse in Bonn-Tannenbusch - eine lokale Bürgerinitiative, die ebenfalls Freifunk u.a. für Flüchtlinge nutzt - gar ein Teil des Backbones geworden. Die zweitweise als Notunterkunft genutzte Pestalozzi-Schule in der Innenstadt sowie ein ehemaliges Studentenwohnheim am Erbergerufer in gleicher Funktion waren ebenfalls via Richtfunk (von St. Marien bzw. von der gegenüberliegenden Rheinseite aus) mit Freifunk versorgt.

St.Marien Kirche

Von Sommer 2019 bis Frühjahr 2021 war der Turm aufgrund von Sturmschäden sanierungsbedürftig und überwiegend auch eingerüstet. Nach Rücksprache mit dem Kirchenvorstand sowie dem mit der Restaurierung beauftragten Architekten können die Freifunk-Router während der auch im Jahr 2020 andauernden Restaurierungsarbeiten an ausgewählten Stellen am Aussengerüst weiter betrieben werden. Seit Juni 2020 sind die Freifunk-Systeme ausgeschaltet und innerhalb des Turmes wegen der Renovierungsarbeiten vorübergehend abgebaut. Im Frühjahr/Sommer 2021 ist ein Wiederaufbau geplant.

Gerät	Richtung	Kommentar	Eig.-ID
Ubiquiti NanoStation Loco M2	Nord	AccessPoint+Vermeshung Frankenbadplatz	001
Ubiquiti NanoStation Loco M2	Ost	AccessPoint+Vermeshung Dorotheenstr./Maxstr.	001
Ubiquiti NanoBeam M5-16	Ost	Bridge zur Stiftskirche (aktuell noch innen!)	001
Ubiquiti NanoStation Loco M2	West	AccessPoint+Vermeshung Adolfstr.	N.N.
Ubiquiti NanoBeam M5-16	Süd-West	ehemals Bridge zur Pestalozzi-Notunterkunft	N.N.
Ubiquiti Powerbeam M5-300	Nord-West	Bridge zur Notunterkunft Friedrich-Wöhler-Straße	N.N.
Ubiquiti TOUGHswitch		5-port Switch POE manageable	001
TP-Link TL-WR841N		als Switch zur Vermaschung genutzt	N.N.

Befestigung

Die Router wurden ursprünglich mit NanoBrackets befestigt und ausgerichtet. Die NanoBrackets waren überwiegend auf 20cm breiten Leimholzbrettern montiert, die hinter die Holzverschalung geschraubt wurden. Während der Restaurierungsarbeiten waren fast alle Router aussen am Gerüst angebracht und via PoE mit Strom versorgt. Beim Neuaufbau wird die Befestigung vermutlich an den neu angebrachten Metallverstrebungen erfolgen. Der Ubiquity TOUGHswitch war vor Staub geschützt in einem Leergehäuse (450x300x214mm, Eig.-ID 001) untergebracht.

Software

Die mit Nano- bzw. PowerBeam M5 realisierten Bridges sind mit der ursprünglichen Firmware ausgestattet, alle sonstigen Router laufen mit KBU-Firmware Gluon-2018.2.3, wobei die Loco M2 (abgesehen von Router Ost) auch via LAN meshen.

Zusätzlich

Strom-Blitzschutz, Netzwerkkabel, Kabelschellen, 2 Mehrfachsteckdosen, 4-fach Switch

Anmerkungen

Da der TOUGHswitch nur 4 PoE-Verkabelungen erlaubt und die Loco M2 keinen zweiten Ethernet-Port besitzen, ist der Router "Ost" nicht per LAN verkabelt und vernetzt sich aktuell via WLAN.

Stiftskirche

Seit dem 1. Juni 2018 sind aufgrund eines Blitzeinschlags und lange andauernder Reparaturarbeiten die nachfolgend genannten Router nicht aktiv. Eine Wiederherstellung wird mit verschärften Bedingungen für Stromanschlüsse ist für Frühjahr/Sommer 2021 geplant.

Gerät	Richtung	Kommentar	Eig.-ID
Ubiquiti NanoBeam M5-16	West	Bridge zur St.-Marien-Kirche	001
Ubiquiti NanoBeam M5-16	Süd	Bridge zur St.-Remigius-Kirche	N.N.
TP-Link CPE210	Ost	Ausleuchtung/Vermeschung Stiftsplatz	N.N.
Ubiquiti NanoStation Loco M2	Nordwest	Ausleuchtung/Vermeshung Notunterkunft Poliklinik	001
Ubiquiti TOUGHswitch		5-port Switch POE manageable, Netzteil mit Blitzschaden	001
TP-Link WR841N		Gateway für NanoBeam Richtung St.Marien, Blitzschaden	N.N.

Befestigung

Die Router wurden mit NanoBrackets befestigt und ausgerichtet. Der NanoBeam M5 ist (innen) auf die stabile Holzverschalung der Fenster geschraubt. Aussen vor den holzverschalten Fenstern sind Taubengitter aus dünnen Metalldräten und einer Maschenweite von ca. 4cm angebracht, was ggf. eine leichte WLAN Dämmung zur Folge haben wird. Der Loco M2 Router durfte auf das innen liegende Gebälk direkt hinter das verschalte Fenster Richtung Stiftsplatz geschraubt werden.

Software

Die mit NanoBeam M5 realisierten Bridges sind mit der ursprünglichen Firmware ausgestattet, Loco M2 sowie die TP-Link-Router laufen überwiegend mit KBU-Firmware Gluon-v2016.1-2. Der TP-Link WR841N ist als Switch mit Mesh auf LAN und WAN eingerichtet, wobei der WAN-Port an die Bridge Richtung St.Marien angeschlossen ist und LAN-Ports den Ubiquity TOUGHswitch anbinden, sowie den CPE210 vermeshen.

Zusätzlich

Netzwerkkabel, Kabelschellen, Kunststoffbox mit Schanierdeckel und Kabelzuführungen, Steckdosenleiste (4-fach)

Besonderheiten

Der Strom wurde über eine mit Kabenschellen verlegte Verlängerungsschnur aus der unter den Glocken liegenden Etage bezogen, da sämtliche Steckdosen der Glockenebene zusammen mit dem Licht geschaltet werden. Künftig beim Neuaufbau (geplant für 2021) wird der Strom über eine eigene Sicherung und Leitung aus der unteren Ebene bezogen.

St.Remigius Kirche

Gerät	Richtung	Kommentar	Eig.-ID
Ubiquiti NanoBeam M5-16	Nord	Bridge zur Stiftskirche	N.N.
Ubiquiti NanoStation Loco M2	Süd	StRemigius1	N.N.
Ubiquiti NanoStation Loco M2	Ost	StRemigius2	N.N.
Ubiquiti NanoStation Loco M2	West	StRemigius3	N.N.
Ubiquiti NanoStation Loco M2	Nord	StRemigius4	N.N.
TP-Link TL-WDR3600		eingesetzt als 5-Port Switch und 2.4 GHz Freifunk-Access-Point	N.N.

Befestigung

Die Router wurden (ursprünglich) mit NanoBrackets befestigt und ausgerichtet.

Software

Die mit der NanoBeam M5 realisierten Bridge ist mit der ursprünglichen Firmware ausgestattet, die vier Ubiquiti Nanostation Loco M2 laufen mit KBU-Gluon v2016.1-2, auf dem TP-Link TL-WDR3600 Router ist noch das KBU-Gluon-ffkbu-0.6+exp20150716 installiert. Bei allen Geräten ist mesh on LAN auf allen LAN/WAN-Ports aktiviert.

Log

2015-03-08 - Erste Turmbegehung St. Marien mit Tests zur Freifunk-Vernetzung Frankenbadplatz + Maxstr.
2015-05-11 - Richtfunktests zwischen St.-Marien und Stiftskirche, Installation von zwei Test-Freifunk-Routern in St.Marien mit Vernetzung zum Frankenbadplatz
2015-06-15 - offizielle Unterstützung vom Vorstand der St.Petrus Gemeinde + Erlaubnis zur Installation von Richtfunk und Sektorantennen für St.Marien und Stiftskirche
2015-06-21 - Erste Installationsarbeiten: St.-Marien + Stiftskichte
2015-06-23 - Stromversorgung über Verlängerungsschnur aus der Ebene unter den Glocken. Mesh-via-LAN aktiviert. Backbone ist aktiv.
2015-06-25 - Richtfunk-Hälfte zur St.-Remigius-Kirche + PoE-Switch im Turm der Stiftskirche ergänzt
2015-06-30 - Vernetzungstest im Turm von St.Remigius, Richtfunk zur Stiftskirche funktioniert
2015-07-22 - Installation in der St.Remigius Kirche: Richtfunkverbindung zur Stiftskirche, 4x Sektorantennen die jeweils 90° abdecken und ein zentraler Router
2015-09-06 - Ergänzung der Stiftskirchen-Installation um einen TP-Link CPE210 zur Versorgung Richtung Süden sowie einen TP-Link WR841N, um die Bridge zu St.Marien von St.Remigius zu trennen.
2015-11-14 - Ergänzung in St.Marien: Bridge zur Pestalozzi-Notunterkunft, Ubiquity Loco M2 Richtung Adolfstr, Abbau der Paulusbrücke (Test negativ, 5GHz-Sektor-Router genügt nicht für die Distanz).
2015-12-05 - Ergänzung in St.Marien: PowerBeam M5-300 als Bridge zur Notunterkunft Friedrich-Wöhler-Straße. Tests auf dem Dach der Unterkunft waren hervorragend.
2015-12-12 - Anschluss der Notunterkunft Friedrich-Wöhler-Straße an den PowerBeam M5-300 in St.Marien.
2015-12-17 - Anschluss der Notunterkunft Friedrich-Wöhler-Straße an die Freifunk-Wolke der Bürgerinitiative Dühnenfüchse in Bonn-Tannenbusch, die Bandbreite für die Flüchtlinge bereit stellt.
2015-12-29 - Anschluss der Notunterkunft Poliklinik an die Freifunk-Wolke der Bürgerinitiative Dühnenfüchse in Bonn-Tannenbusch via Ubiquity Powerbeam 5-400.
2018-06-01 - Blitzeinschlag in den Turm der Stiftskirche mit erheblichem Schaden. Es ist unklar, ob die Richtfunk-Router noch funktionstüchtig sind, da Stromanschlüsse seither nicht mehr aktiviert wurden.
2019-05-01 - Update der Freifunk-Firmware auf BonnV2 in St.Marien: eine Voraussetzung für das Update der Firmware in der darüber via Richtfunk angeschlossenen Unterkunft für Geflüchtete in Auerberg.
2019-07-30 - Nach lange andauernden Reparaturarbeiten wurde geklärt, unter welchen Bedingungen Netzteile im Turm wieder aktiv sein dürfen: alle Router via PowerOverEthernet (PoE) mit speziell gesichertem Netzteil im Geräteschrank. Umsetzung ab Mitte September.
2019-10-16 - Ergänzung zu St.Marien: wegen Sturmschäden muss der Turm saniert werden, was einen Rückbau der Freifunk-Anlagen erfordert.
2019-10-25 - Ergänzung zu St.Marien: Gestern wurden wegen geplanter Bauarbeiten fast alle Router im Turm entfernt und am Aussengerüst angebracht.
2020-06-10 - Ergänzung zu St.Marien: Bei einem Treffen mit Architekt, Elektriker und Kichenvertretung wurden Pläne für die künfige Verschaltung bespochen und Router/ToughSwitch wegen Renovierungsarbeiten vorübergehend abgebaut.
2021-03-30 - Aktualisierung zu Restaurierungsarbeiten, die inzwischen abgeschlossen sind.
2021-05-19 - Absprache für Positionierung des Sicherungskastens für Netzteile und Sondierung von Befestigungsmöglichkeiten von (Richtfunk-)Routern nach erfolgter Renovierung