Frequenzbänder
Stört LTE 800 das 868-MHz-Band?
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Einfluss auf die verschiedenen am Markt verfügbaren Funkprotokolle
Es existiert eine Vielzahl von Funksystemen und Funkprotokollen, die im 868-MHz-Band arbeiten und sich durch unterschiedliche Modulationsart, Empfangsempfindlichkeit, Sendeleistung und Verfahren zur Fehlerkorrektur voneinander unterscheiden. Da viele der Funkprotokolle proprietärer Natur sind, d.h. deren technische Eigenschaften nicht offengelegt sind, ist eine genaue und umfassende Analyse dieser Funkprotokolle hinsichtlich ihrer Robustheit gegen LTE-Störeinstrahlung nicht möglich. Durch praktische Tests konnten trotzdem einige Erkenntnisse gewonnen werden. Tabelle 2 vergleicht beispielhaft die beiden führenden Funkprotokolle für die intelligente Hausautomation, EnOcean und Z-Wave, in Bezug auf ihre Robustheit.
| Parameter | Funkstandard: EnOcean | Funkstandard: Z-Wave |
|---|---|---|
| Funkfrequenz | 868,3 MHz | 868,4 MHz |
| Modulationsart | ASK mit ca. 30 dB Modulationstiefe | 2-FSK mit  20 kHz Frequenzhub |
| Datenrate | 125 kbit/s | 40 kbit/s |
| Sendeleistung | ca. 10 mW | 0,1 mW |
| Redundanz | Telegrammwiederhohlung, CRC, meist unidirektional | CRC, rückbestätigtes Signal mit Mehrfachsendung, bidirektional |
| Telegrammdauer | <1 ms | >7,5 ms |
| Empfindlichkeit | -95...-97 dBm | -98...-102 dBm |
| Mind. Notw. Signal-Rausch-Verhältnis bezogen auf 1 Hz (C/NO) | ca. 67,3 dB/Hz | ca. 68,2 dB/Hz |
| max. zuläss. Rauschleistungsdichte | -163,3 dBm/Hz | -166,2 dBm/Hz |
| Energiebedarf | sehr energieeffizient durch hohe Datenrate, speziellen Telegrammaufbau, kurze Telegramme | weniger energieeffizient durch Bidirektionalität und lange Telegramme |
| Redundanz | immer Redundanz durch Telegrammwiederholungen | Redundanz durch CRC/Bidirektionalität |
| Zuverlässigkeit, Acknowledge | Statistisch zuverlässig, meist nicht bidirektional | Garantiert zuverlässig, bidirektional, bei fehlender Rückmeldung mehrere Versuche innerhalb von 3 s |
| Typ. Reichweiten (Gebäude/freie Sicht) | 50 m/300 m | 25 m/150 m |
| Berechneter (theor.) Schutzabstand | 19 m | 26 m |
| Praktischer Abstand | 10 m | 3 m |
| Bemerkungen | ASK-Empfänger mit kurzer Präambel sind empfindlich gegenüber Amplitudenschwankungen | FSK-Empfänger sind relativ unempfindlich gegenüber Amplitudenschwankungen |
| Hersteller des getesteten Gerätes | EnOcean | REV Ritter |
Tabelle 2. Vergleich zweier Funkstandards bezüglich verschiedener Parameter
Beim Vergleich fallen einige Unterschiede sofort ins Auge. Z-Wave verwendet eine vergleichsweise deutlich geringere Sendeleistung und nutzt die erlaubte maximale Sendeleistung nicht aus. Der errechnete sichere Schutzabstand zu LTE ist entsprechend größer. In der Praxis drehen sich die Verhältnisse im Vergleich zu EnOcean herum. Hier spielt auch eine Rolle, dass EnOcean bei unidirektionalem Betrieb durch die fehlende Rückbestätigung der Datenpakete bei der in Bild 4 gezeigten typischen Burst-Störung keine Möglichkeit hat, ein Paket erneut zu senden. Die bei EnOcean immer mehrfach hintereinander gesendeten Pakete werden durch den Burst gegebenenfalls komplett gestört. Generell sind kurze Datenpakete weniger „verwundbar“, im konkreten Falle kann EnOcean seinen Vorteil der sehr kurzen Datenpakete jedoch wegen der langen Burstzyklen kaum ausspielen.
Die geringe Sendeleistung bei Z-Wave erstaunt, ist jedoch auf das konkret zu Tests verwendete Produkt der Firma REV Ritter zurückzuführen, das vor über sechs Jahren auf den Markt gebracht wurde und einen vergleichsweisen alten und wenig leistungsfähigen Funkchip enthält. Die Z-Wave-Funk-Transceiver der neuesten Generation (Serie 500) [7] ermöglichen eine um mehrere dB höhere Sendeleistung, wenngleich auch da - wohl aus Gründen der Batterie-Lebensdauer - auf eine komplette Ausnutzung des erlaubten Sendepegels im SRD-Band verzichtet wurde.
- Stört LTE 800 das 868-MHz-Band?
- Wie stark funkt LTE ins 868-MHz-Band?
- Einfluss auf die verschiedenen am Markt verfügbaren Funkprotokolle
- Robustheit von Anwendungen gegenüber LTE-Störungen
- Mit Störungen wird man leben müssen
