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Frequenzbänder

Stört LTE 800 das 868-MHz-Band?

18. November 2013, 11:22 Uhr | Von Prof. Dr. Christian Pätz und André Volkmar

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Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Robustheit von Anwendungen gegenüber LTE-Störungen

Verschiedene Anwendungen arbeiten mit unterschiedlichen Link Budgets je nach notwendigen Funkreichweiten und geforderter Sicherheit der Übertragung. Hier einige Beispiele mit Anmerkungen zur Robustheit der Übertragung in Abhängigkeit von den Randbedingungen und in Bezug auf Störungen:

Zählerauslesung: Es wird selten gesendet. Ist ein Empfang gestört, werden die Werte in der Regel am nächsten Tag/nächste Woche erneut gesendet. Bei Drive-by-/Walk-by-Szenarien, wo ein Ableser manuell aus der Ferne einen Zähler ausliest, kann ein erneuter Ausleseversuch notwendig werden.
Hausautomation: Im Bereich Lichtsteuerung ist ein gelegentlicher Ausfall der Funkverbindung akzeptabel. Der entsprechende Schalter wird dann einfach nochmals gedrückt. Einige Funkprotokolle in diesem Bereich arbeiten bidirektional mit aktiver Rückbestätigung und können so bei Störung einen erneuten Sendeversuch starten.
Sicherheitstechnik: Empfänger für Rauchmelder etc. sind evtl. unsicher, wenn sich LTE-Geräte in direkter Nähe befinden. Durch hohe notwendige Reichweiten verbunden mit hoher Anforderung an die Sicherheit der Übertragung existiert nur eine kleine Link-Budget-Reserve. Ein höherer Sicherheitsabstand zu LTE-Technik wird notwendig sein.
Umweltmesstechnik: Es sind hohe Reichweiten erforderlich, wodurch empfindliche Empfänger verwendet werden. Durch hohe Anforderungen an die Sicherheit und Verfügbarkeit der Funkverbindung existiert nur eine kleine Link-Budget-Reserve. Ein höherer Sicherheitsabstand zu LTE-Geräten wird notwendig sein.
Industrieller Datenfunk: Die Anforderungen an die Zuverlässigkeit können sehr hoch sein, so dass LTE hier als relevanter Störer betrachtet werden muss. Zusätzliche Maßnahmen zur Überwachung der Link-Qualität können Probleme vermeiden.
Gateways: Geräte, die Transceiver mit mehreren Funkfrequenzen enthalten, bedürfen besonderer Betrachtung. Gerade bei Smart Home Gateways kann es möglich sein, dass neben dem dort üblichen 868-MHz-Transceiver ein LTE-Modul als Zugang ins Internet existiert. Aufgrund der geringen Abstände der beiden Funkkomponenten in einem Gehäuse ist das Störpotenzial besonders groß.

Welche Anforderungen stellt dies alles an die Funktechnik im 868-MHz-Bereich?

Alle Empfänger im 868-MHz-Bereich sollten über optimierte Kanalfilter verfügen, um die Störeinstrahlung durch LTE auf das nicht vermeidbare, weil im eigenen Frequenzbereich befindliche Minimum zu reduzieren. Breitbandige Empfänger laufen Gefahr, durch zu viel Energie aus benachbarten Frequenzbereichen ihre Eingangsstufen zu „verstopfen“ [1]. Schmalbandige Empfänger und hohe Frequenzgenauigkeit im SRD-System helfen, die empfangenen Stör-Rauschpegel zu senken.
Systeme sollten über genügend Link-Budget-Reserve verfügen, um Störeinstrahlungen kompensieren zu können bzw. sie sollten mit maximal erlaubter Sendeleistung arbeiten.
Die verwendeten Funkprotokolle sollten gegen Bitfehler robust sein und zusätzlich als bidirektionale Verbindung eine Neusendung eines Datenpaketes ermöglichen, wenn eine Aussendung durch einen LTE-Upload-Vorgang mehrere Millisekunden lang blockiert wurde.
Robuste Modulationsverfahren, welche bei geringerem Signal-Rausch-Abstand arbeiten und Modulation, Datenrate und Sendeleistung adaptiv anpassen können, werden zuverlässiger funktionieren.