HAMNET- Highspeed Amateurradio Mutimedia Network

Funkfeldbetrachtung für Links: DB0FOR – DB0UB – DB0ADB – DB0ABC- DO0ET-

DB0BGK. Version 7.0 vom 15. Juli 2010 DC1NF mit Korr. von DB2FB (Standortda-

ten DB0ADS).

Präambel:

Für Überlegungen zur Errichtung von Hochgeschwindigkeits-Links zwischen den

oben genannten Funkstandorten soll dieses Papier erste Zahlen zur Abschätzung

einer Realisierung bereitstellen. Alle technischen Bewertungen wurden mit teilwei-

ser Einbeziehung der zuständigen SYSOPs vorgenommen (DB0ADS, DB0ADB).

1) Annahmenkatalog:

QRG: 5,7 GHz

TX Power: 20 dBm (0,1 Watt)

RX Sens: -92 dBm oder besser, absolute Untergrenze für 3 Mbit/s, Ziel -66 dBm

Verfügbarkeit: 99 %, dies entspricht einer Pegelreserve von 30 dB!!

Antenne 29 dBi, 68 cm Durchmesser

Resultierende Strahlungsleistung: 38,47 W ERP

Stecker/ Pigtail Verlust: 1dB (Router + HF direkt hinter der Antenne)

Antennenhöhe: siehe den jeweiligen Standort

Stromversorgung: Power over Ethernet und/ oder zus. Speiseleitung

2) Zusammenfassung, Tabelle Linkbudget (dB), Feldlänge (km)

Werte in dB DB0FOR DB0UB Teuchatz DB0ADB DB0ADS DO0ET DB0BGK DB0VOX

DB0FOR -- 3,1 5,0 2,8 2,6 52,2 15,0 6,4

DB0UB 3,1 -- 21,6 7,9 35,4 0,4 34,3 0,3

Teuchatz 5,0 21,6 -- 8,9 2,3 8,4 10,7 4,1

DB0ADB 2,8 7,9 8,9 -- 24,0 14,9 37,6 5,6

DB0ADS 2,6 35,4 2,3 24,0 -- 39,4 31,1 4,0

DO0ET 52,5 0,4 8,4 14,9 39,4 -- 66,0 62,2

DB0BGK 15,0 34,3 10,7 37,6 31,1 66,0 -- 10,9

DB0VOX 6,4 0,3 4,1 5,6 4,0 62,2 10,9 -- Rot = dB unter dem benötigten Signal (beachte dabei die inkludierten 30 dB Pegelreserve!)

Werte in km DB0FOR DB0UB Teuchatz DB0ADB DB0ADS DO0ET DB0BGK DB0VOX

DB0FOR -- 26,2 28,8 32,3 37,4 25,1 55,3 21,5

DB0UB 26,2 -- 2,9 15,0 35,4 15,1 58,3 47,6

Teuchatz 28,8 2,9 -- 16,3 37,4 17,5 60,6 50,0

DB0ADB 32,3 15,0 16,3 -- 22,7 7,9 45,8 52,9

DB0ADS 37,4 35,1 37,4 22,7 -- 20,1 23,3 52,3

DO0ET 25,1 15,1 17,5 7,9 20,2 -- 43,2 45,3

DB0BGK 55,3 58,3 60,6 45,8 23,3 43,2 -- 64,0

DB0VOX 21,5 47,6 50,0 52,9 52,3 45,3 64,0 --

3) Betrachtung Linkstrecke DB0FOR – DB0UB

Kommentierung: Zwischen den Standorten besteht Sichtverbindung, kritischer

Punkt: etwa 1,8 km vor DB0UB (24,4 km nach DB0FOR) hat die Mittellinie der Fres-

nellinse eine Abstand von nur 22m zum Geländeprofil. Sollte dort hochwachsende

Bewaldung stehen, welcher aus den Radardaten der NASA nicht ersichtlich ist, könn-

te zusätzliche Dämpfung auftreten (Ortsbegehung notwendig). Ansonsten ist die

Strecke grundsätzlich für HAMNET geeignet, Bemerkungen bezüglich Datenraten

siehe die Kommentierung am Ende des Papiers.

4) Betrachtung Linkstrecke DB0UB – DB0ADB

Kommentierung: Zwischen den Standorten besteht Sichtverbindung, kritischer

Punkt: etwa 0,3 km nach DB0UB (14,7 km nach DB0ADB) hat der Mittelpunkt der

Fresnellinse eine Abstand von nur 15m zum Geländeprofil. Sollte dort hochwachsen-

de Bewaldung stehen, welcher aus den Radardaten der NASA nicht ersichtlich ist,

könnte zusätzliche Dämpfung auftreten. Ansonsten ist die Strecke grundsätzlich für

HAMNET geeignet, Bemerkungen bezüglich Datenraten siehe die Kommentierung

am Ende des Papiers.

5) Betrachtung Linkstrecke DB0ADB – DB0ADS

Kommentierung: Zwischen den Standorten besteht keine Sichtverbindung, die

Fresnellinse ist ca. 1,7 km vom Standort Wüstenbuch stark gestört (27 dB durch

Obstruction). Die Strecke ist für HAMNET nur bedingt geeignet.

6) Betrachtung Linkstrecke DB0FOR – DB0ADB

Kommentierung: Zwischen den Standorten besteht Sichtverbindung, kritischer

Punkt sind drei Höhen die sich der Fresnelzone nähern. Ansonsten ist die Strecke

grundsätzlich für HAMNET geeignet, Bemerkungen bezüglich Datenraten siehe die

Kommentierung am Ende des Papiers.

7) Betrachtung Linkstrecke DB0FOR – DB0ADS (DB0ABC, DB0ABA)

Kommentierung: Zwischen den Standorten besteht Sichtverbindung, keine Proble-

me mit Einflüssen der Fresnelzone.

8) Betrachtung Linkstrecke DB0ADS (DB0ABC, DB0ABA) – DB0UB

Kommentierung: Zwischen den Standorten besteht keine Sichtverbindung, in 2 km

Entfernung von DB0ADS reicht ein Höhenzug tief in die Fresnelzone, die Dämpfung

dadurch ist 34,9 dB. Die Strecke ist für HAMNET nur bedingt geeignet. Hier gelten im

Besonderen die Hinweise am Ende des Papiers.

9) Betrachtung Linkstrecke DO0ET – DB0ADB

Kommentierung: Zwischen den Standorten besteht Sichtverbindung, keine Proble-

me mit Einflüssen der Fresnelzone. Durch die kurze Streckenlänge könnten kleinere

Antennen eingesetzt werden.

10) Betrachtung Linkstrecke DB0ADS – DB0VOX (Ringschluß)

Kommentierung: Zwischen den Standorten besteht Sichtverbindung, keine Proble-

me mit Einflüssen der Fresnelzone. Für HAMNET bei einer um 4 dB höheren Sende-

leistung als der angenommenen, geeignet.

11) Mögliches Netzbild (nur zur Orientierung, Werte für RX Pegel und Pathloss zum Teil nicht aktuell!)

Das Beispiel zeigt die Gestaltung eines Regionalnetzes als Teil einer bundesweiten

Struktur. Die Angaben für PL Path-Loss enthalten einen 30 dB Aufschlag zur Si-

cherung der statistischen Verfügbarkeit von 99%!

Zur Steigerung der Verfügbarkeit gegenüber Link-Ausfall ist in diesem Beispiel jeder

Standort Teil einer Ringstruktur. Durch automatisches „alternate IP-Routing“

wird selbst bei Ausfall einer Teilstrecke die Versorgung für jeden Standort ge-

sichert.

12) Zusammenfassung

Alle Standorte sind für HAMNET aus funktopologischer Sicht grundsätzlich

geeignet. Ein Sonderfall ist der Standort DB0UB, hier könnte Bewaldung, welche im

digitalen Höhenprofil nicht ausgewiesen ist, zusätzliche Dämpfung herbeiführen. Klä-

rung durch eine Ortsbegehung.

Da für den Standort DB0BGK (Schwanberg bei Kitzingen) keine Antennendaten ver-

fügbar waren, wurde mit einer Antennenhöhe von „nur“ 10 Metern kalkuliert. Die

Eignung als HAMNET-Outbound-Link in Richtung Rhein-Main muss im Detail

überprüft werden!

Die grundsätzliche Problematik ist die von der BNetzA verfügte Limitierung von 15

Watt ERP für „automatisch arbeitende Stationen“. In unseren Annahmen wurde „mit

Augenmaß“ bereits mit 38 Watt ERP gerechnet, eine Reduktion auf das legale Li-

mit lässt Links nur bis maximal 12 …14 km Funkfeldlänge zu!.

Da in unserem Beispiel mit der größten „noch preiswerten“ Antenne mit 70 cm Spie-

gel-Durchmesser gerechnet wurde2, kann die notwendige Erhöhung des Link-

budgets nur über eine Erhöhung der Sendeleistung erzielt werden.

Unter den getroffenen Annahmen wurde ein Empfangssignalpegel von -92 dB ange-

nommen, damit ist eine (unterste) Übertragungsgeschwindigkeit von 3 MBit/s er-

reichbar. Unter dem verfolgten Ziel möglichst hohe Datenraten zu erzielen, würde

allein eine Erhöhung der Sendeleistung um 10 dB, auf dann 1 Watt TX-Out, die

Rate auf 18 Mbit/s steigern.

Ohne eine Änderung durch die BNetzA ist ein legaler Linkbetrieb nur über 12 …

14 km Feldlänge möglich! Darüber hinaus ist zu klären, ob HAMNET-Datenver-

kehre mittels Tunneling in/ über das öffentliche IP-Netz regulatorisch zulässig

ist!

Die rechtliche Absicherung für das HAMNET-Projekt muss in Deutschland

noch eingeholt werden (3). Bei ernsthaftem Interesse an dieser Technik ist ei-

ne Unterstützung der Interessengruppe HAMNET durch uns bzw. durch den

DARC unabdingbar!

2) auch ein Thema der Windlast! 3) Jann Traschewski, DG8NGN, anlässlich der IPRT Tagung im

April 2010