Hvilke tekniske utfordringer møter man ved innføring av Tetra offshore?

Transkript

1 Hvilke tekniske utfordringer møter man ved innføring av Tetra offshore?

2 Frekvensvalg Dekning Hvordan oppnå tilfredsstillende dekning? God dekning (over alt) er helt avgjørende for et godt resultat og fornøyde kunder Problem Hva kan ødelegge sambandet til tross for god signalstyrke? ("God dekning") og hvordan kan vi i størst mulig grad unngå dette?

3 Hvilke faktorer påvirker frekvensvalget?

4 Basestasjonens combinersystem for kombinering av alle senderne til en felles antenneutgang Bruk av eventuell kanal selektiv repeater Dersom sender og mottager kobles til samme antenne (med duplexfilter) må senderfrekvensene velges slik at 3dje 7ende ordens intermodulasjonsproduktene ikke ender i mottagerbåndet

5 Krav: Kombinere signalene uten for mye tap Isolere slik at signalet fra en sender ikke kommer inn på andre senderes PA-trinn. (Dette vil forårsake intermodulasjon). 2 prinsipp: Cavity filter Combiner Hybrid Combiner

6 TX1 TX2 TX3

7 3 db 3 db D L 3 db DL D L D L TX1 TX2 TX3

8 Justerbare filtre for å forsterker enkelte bærebølger 6 db båndbredden ligger normalt i størrelsesorden khz Krever minst 175 khz mellom frekvensene

9 Hvordan oppnå tilfredsstillende dekning?

10 En basestasjon tilkoblet en enkelt antenne ofte gir en forbausende god dekning Diversity forbedrer mottagerens følsomhet Strålecoax Repeater

11 Normalt en grei løsning Sett opp linkbudsjett slik at man er rimelig sikker på å oppnå ønsket dekningsgrad Husk at utgangseffekten fra et håndsett reduseres om inngangssignalet er høyt

12 Passiv repeater Off air repeater Fiber-fødet repeater Båndselektiv Forsterker hele båndet Kanalselektiv Forsterker enkelte frekvenser Husk min 175 khz mellom frekvensene Frekvens shift repeater

13

14 Hva bestemmer hvor stort gain vi kan ha? Isolasjon mellom up-link og down-link antenne Støybidrag fra repeater minsker basens følsomhet. Støybidraget er avhengig av gainet.

15 G = 80 db, isolasjon = 95 db

16 Termisk støy ved 20 C er -174 dbm/hz Båndbredden for Tetra er 18 khz N_term= -174+( 10 _log )= ,5= -131,5 dbm Støygulvet = N_term+ NF= -131,5+3,5= dbm Følsomheten = = -111 dbm

17 N_term= -174+( 10 _log )= ,5= -131,5 dbm Støygulvet = N_term+ NF= -131,5+6= - 125,5 dbm

18 BS støygulv dbm = 1, mw Rep støygulv - 125,5 dbm = 2, mw Total støy 4, mw 4, mw utgjør ca - 123,6 dbm. Dvs at basens støygulv har gått opp fra dbm til - 123,6 dbm. Repeateren har altså satt ned basens følsomhet med 4,4 db.

19 BS støygulv dbm = 1, mw Rep støygulv - 135,5 dbm = 3, mw Total støy 1, mw 1, mw utgjør ca - 127,2 dbm. Dvs at basens støygulv har gått opp fra dbm til - 127,2 dbm. Repeateren har nå satt ned basens følsomhet med 0,8 db. Med flere repeatere summeres støyen for alle

20 Master /donor / hub enhet tilkoblet basestasjonen Repeater enhet koblet til via fiberkabel

21 Optimalt gain er som for off-air repeater: 0 db mellom repeater input og BS input

22 Splitter/ Combiner Optisk converter Optisk converter RF del BS RF del : G og NF Optisk overføring: G og NF Coupler: G og NF

23 Enkelte leverandører av fiber-fødete repeatere leverer «Noise-gating System» Systemet kobler vekk de repeatere som ikke har trafikk (men produserer støy) Dette reduserer det totale støybidraget

24 Original frekvens Shifted frekvens Via luft eller Original frekvens Direkte koblet via coupler BS Master Slave

25 Hva kan ødelegge for en ellers god dekning?

26 Dårlig balanse i linkbudsjettet Interferens

27 Optimalt system dersom up-link og downlink er likeverdige nivåmessige Begrensning i up-link Begrensning i down-link

28 Begrensning i up-link: Basestasjonen mister signalet fra den mobile terminalen Den mobile terminalen har fremdeles grei signalstyrke Systemet virker ikke og bruker er misfornøyd. Høyere uteffekt fra basen kan forsterke denne effekten (håndsettet reduserer utgangseffekten ved høyt inngangssignal)

29 Begrensning i down-link Den mobile terminalen mister signalet selv om basen fremdeles mottar signal Bruker ser at signalet er vekk/svakt og finner det naturlig at systemet ikke virker

30 Interferens er fremmede signal som på en eller annen måte påvirker det ønskede signalet (og som regel i negativ retning) Det finnes mange typer interferens, men i denne sammenheng ser vi nærmere på: Radio frekvens interferens (RFI) Inter-symbol interferens (ISI)

31 Radio Frekvens Interferens Forstyrrelser pga andre RF-signal Bærebølge fra fremmede sendere Intermodulasjon Intermodulasjon I et system med to eller flere frekvenser vil vi få alle kombinasjoner av alle disse frekvenser og deres harmoniske Aktiv Passiv

32 Radio Frekvens Interferens Frekvensen trenger ikke å ligge nøyaktig på mottager frekvensen for aktuell kanal for å gi interferens. Det er nok at den ligger innenfor mottagerens båndbredde. C/I (Carrier-til-Interferens) må være minst 17 db.

33 Passiv intermodulasjon PIM oppstår i elementer som man normalt antar opptrer linjært. Dette er komponenter som plugger, kabler, isolatorer, dårlige koblinger osv. Vær svært påpasselig med valg av komponenter i senderkjeden. Antennefeedere bør ha hel skjerm og senterleder DIN 7-16 plugger er bedre enn N-plugger Antennefabrikanter oppgir 3.ordens IM. Typisk verdi på -150 dbc.

34

35 Inter Symbol Interferens Et symbol interfererer med det etterfølgende symbol To signal fra den samme kilden blir mottatt til forskjellig tid Nivåforskjellen mellom de to signal er mindre enn 10 db

36 Tidsforskjell Symbol time = 55,56 µs Tetra standarden - mindre enn 1/8 av symbol time. Dvs mindre enn ca 7 µs. Noen anbefaler mindre enn 1/10 av symbol time. Dvs mindre enn 5,56 µs Praktiske forsøk viser man kan ha inntil ¼ av symbol time i forsinkelse, dvs ca 14 µs

37 14 µs gir noen bitfeil Grei kommunikasjon dersom det ikke er andre multipath fenomen inne i bildet Etter 14 µs øker BER raskt

38 BS 10 db 10 db Rep OK Problemområde OK

39

40 Typiske forsinkelser Lysets hastighet i luft km/s Coax kabel med "foam" dielektrikum km/s Coax kabel med fast dielektrikum km/s Optisk fiber km/s Dette gir følgende tider pr 1000 meter: Luft 3,4 µs Coax m/skum dielektrikum 3,8 µs Coax m/fast dielektrikum 4,8 µs Optisk fiberkabel 5,0 µs Sjekk med datablad for aktuelle verdier

41 Forskjell 5 µs 7 µs BS 19 µs 2 µs REP 2 km A B C 10 µs

42