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TMO Repeater im Objektfunk

Hamburger Kommunikationstag, März 2018

Klaus P. Möller

Director, Technical Advisor

PRIVATE AND CONFIDENTIAL © 2018 CommScope, Inc. 2

Planungsgrundlagen

• Planungsgrundlage ist immer der:

http://www.bdbos.bund.de/cln_330/nn_1648932/DE/Bundesanstalt/Projekt__Digitalfunk/Netzaufbau__Roll__out/Objektversorgung/leitfaden.html

• in Verbindung mit den Richtlinien der Bundesländer

• und den jeweils gültigen Bauordnungen


Einführung Luftschnittstellen Repeater

• Luftschnittstellen Repeater können „stand-alone“ für kleinere Liegenschaften oder als Treiber für ein optisches Verteilsystem eingesetzt werden

• Der Luftschnittstellen Repeater aktueller Bauart unterstützt die Varianten Bandselektiv / Kanalselektiv und lässt sich im GUI umkonfigurieren

• Im Luftschnittstellen Repeater stehen für Kanalselektion unterschiedliche Filter mit unterschiedlichen Bandbreiten und Laufzeiten zur Verfügung

• Derzeit werden in Deutschland beide Varianten eingesetzt

• Teilweise gemischt innerhalb eines Gebietes, die Fragen sind, unabhängig von der Entscheidung der zuständigen Stellen:

WAS / WANN / WO / WIE / WARUM


Was sagt der Standard?

• Hier sieht man, dass auch ein “kanalselektiver” Repeater (<1MHz) nicht nur einen Kanal verstärkt!


Eine kleine Filterkunde

• Für uns interessant sind die folgenden Parameter

• die Welligkeit im Durchlassbereich (soll gering sein um das Signal nicht in der Amplitude zu verzerren)

• die Steilheit, auch Selektivität genannt (sollte auch möglichst gut sein damit nur gewünschte Kanäle und Bänder verstärkt werden)

• die Laufzeit durch das Filter (sie sollte möglichst gering sein damit zwischen der TBS Versorgung und der Repeater Versorgung keine unzulässig hohe Laufzeitunterschiede auftreten)

• Aber leider gibt es keine Filter die bei sehr geringer Welligkeit und hoher Selektivität auch eine geringe Laufzeit haben!

• Daumenregel: je besser die Steilheit zum Sperrbereich und je geringer die Welligkeit eines Filters desto größer ist seine Laufzeit

• Das hat nichts damit zu tun ob ein Filter „analog“ oder „digital“ ist. Digitale Filter ermöglichen aber die Auswahl des für eine Anwendung günstigsten Kompromisses!


Beispiele für verschieden Filter

• Node A+ Tetra Filter (Beispiele)

-250 -225 -200 -175 -150 -125 -100 -75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

Frequency (kHz)

Ma

gn

itu

de

(d

B)

Magnitude Response (dB)

8 us sys delay

9 us sys delay

15 us sys delay

DAS IST EIN KANAL!

• Wenn an eine entfernte TBS angebunden werden muss und bei +/- 50kHz der “best server” anliegt aber im Objekt mehrals 8 dB UNTER dem gewünschten Träger liegen soll????….


Mehrwegausbreitung bei TETRA

• Es gibt auf dem Markt keine TETRA Geräte mit Equalizer

• d.h. die maximale Laufzeitdifferenz zwischen zwei Signalwegen darf maximal 15µs (bis 16µs, die Geräte können meist etwas mehr als im Standard gefordert) betragen

• Wenn der Unterschied mehr als 15-16 µs ist (in oder um die Liegenschaft) dann muss einer der Signalwege mindestens 9 dB schwächer sein als der andere.

Luft : 300 m/µs

Glasfaser : 200 m/µs

Koax : 200 – 280 m/µs

Repeater : nach Einstellung

(Bandselektiv ca. 6µs)


• Hier die Darstellung des „Sicheren Bereichs“ (<16µs Laufzeit-Unterschied) grün schraffiert für einen Repeater mit 6µs interner Laufzeit

• In größeren Systemen muss auch immer die Laufzeit der Kabel undggf. der Fasern eines optischen Systems berücksichtigt werden!

• Außerhalb des „grünen“Bereichs können Gespräche abbrechen!

• Je größer die Laufzeitdesto kleiner wird der„grüne“ Bereich!

• Bei Laufzeiten > 15µs wirdder „grüne“ Bereich = 0

Laufzeitunterschied


• Repeater angebunden an eine der um die Liegenschaft versorgenden Basisstation

• Ausdehnung der Liegenschaft bis zu 1,5 km

• Anbindeantenne und Repeater soweit als möglich zur Anbinde-Basisstation

• Die Objektversorgung sollte außerhalb der Liegenschaft keine signifikante Versorgung erzeugen!

Mögliche Szenarien (1) - Bandselektiv, 6 µs


Mögliche Szenarien (2) - Kanalselektiv, < 10µs

• Repeater angebunden an eine der um die Liegenschaft versorgenden Basisstation

• Ausdehnung der Liegenschaft bis zu ca. 800m

• Anbindeantenne und Repeater soweit als möglich zur Anbinde- Basisstation

• Die Objektversorgung sollte außerhalb der Liegenschaft keine signifikante Versorgung erzeugen!(Ausnahme: definierter Anfahrtsbereich!)


Mögliche Szenarien (3) – Kanalselektiv, > 10µs

• Repeater angebunden an eine entfernte Basisstation

• Ausdehnung der Liegenschaft beliebig

• Anbindeantenne und Repeater soweit als möglich zur Anbinde-Basisstation

• Wenn nicht an eine Nachbarzelle sondern eine noch weiter entfernte Zelle angebunden wird, muss sichergestellt sein, dass die Nachbarschaften richtig konfiguriert sind

• Das „Multipath-Problem“ tritt nicht auf, das Objekt wird ein Teil der entfernten Zelle und es gibt beim Betreten oder Verlassen einen Handover!


UL-Muting

• Der Luftschnittstellen Repeater sollte (ist bei gängigen Produkten der Fall) im kanalselektiven Betrieb mit UL-Muting ausgestattet sein

• UL-Muting schaltet die Verstärkung des UL so weit herunter, dass ein „desensitizing“ der Basisstation nicht mehr nachweisbar ist

• UL-Muting funktioniert NUR kanalselektiv

• Sobald im UL ein Signal auf einem der ausgewählten Kanäle anliegt, wird die UL Verstärkung innerhalb von wenigen µs auf den nominalen Wert angehoben

• Wenn das Signal nicht mehr anliegt, wird die Verstärkung wieder reduziert

• Die Erkennung ist so schnell, dass der Repeater auf einzelne Zeitschlitze je Kanal reagiert

• Wird ein Luftschnittstellen Repeater als Treiber für ein optisches System verwendet, so reduziert er mit UL-Muting nicht nur das eigene sondern auch das Rauschen der angeschlossenen Remote Units


Messungen

• UL-Muting NUR Kanalselektiv, siehe Leitfaden BDBOS

• Wenn auf x Repeatern GLEICHZEITIG „gesprochen“ wird (an EINER TBS), dann aber max. EIN USER pro Kanal und Zeitschlitz, d.h. die anderen x-1 Repeater sehen zu dieser Zeit auf diesem Kanal NIEMALS ein Signal und sind daher stumm, gleiches gilt für das Freifeld


Zusammenfassung

• Bandselektiv wenn:

• Kanalvergabe nicht bekannt

• nur wenige Repeater in einer Region

• nur wenige Basisstationen in der Hauptempfangsrichtung der Anbindeantenne

• Kanalselektiv < 10 µs wenn:

• Kanalvergabe bekannt

• Liegenschaft wenig ausgedehnt

• mehrere Repeater in einer Region oder optisches System

• mehrere Basisstationen in der Hauptempfangsrichtung der Anbindeantenne

• Kanalselektiv >10 µs mit Anbindung an entfernte Zelle wenn:

• Kanalvergabe bekannt

• Liegenschaft ausgedehnt

• sehr viele Repeater in einer Region oder optisches System

• viele Basisstationen in der Hauptempfangsrichtung der Anbindeantenne

Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit!

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