Long-Term-Evolution & Short-Range-Devices
Wie der große neue die kleinen Funkbrüder im 868-MHz-Band ärgert
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Wie stark funkt LTE ins 868-MHz-Band?
| Uplink | Downlink | |
|---|---|---|
| Deutsche Telekom | 852-862 MHz | 811-821 MHz |
| Vodafone | 842-852 MHz | 801-811 MHz |
| Telefónica | 832-842 MHz | 791-801 MHz |
Die in Deutschland im Jahre 2010 versteigerten 4G-Frequenzen im 800-MHz-Band sind unter drei Anbietern aufgeteilt. Die LTE-Basisstationen senden zwar mit relativ hoher Leistung (+ 60dBm/10 MHz erp), sind aber im Frequenzbereich und auch räumlich in den meisten Fällen so weit von den SRD-Geräten entfernt, dass deren Einfluss vernachlässigt werden kann. Die LTE-Endgeräte senden auf Frequenzen, die teilweise nur 10 bis 30 MHz "neben" den SRD-Frequenzen liegen. Ihre Sendeleis-tung ist ungefähr auf +20 dBm/10 MHz begrenzt. Dies ist im Vergleich zu den im SRD-Band genutzten Leistungen aber immer noch beachtlich. Spektrale Nebenaussendungen und Störungen aus diesen Aussendungen der Endgeräte können also in das SRD-Band einstreuen, insbesondere wenn diese Endgeräte in der Wohnung sehr nahe an SRD-Geräten stehen oder im Ernstfall sogar in einem Gerät verbaut wurden. Gerade die von der Deutschen Telekom verwendeten Frequenzen bis 862 MHz liegen nahezu direkt neben dem SRD-Band, so dass hier die größten Probleme zu erwarten sind. Die Störungen durch LTE führen im SRD-Band in erster Linie zu einer Anhebung des Rauschniveaus. Diese Anhebung kann messtechnisch nachgewiesen werden, wie Abbildung 2 zeigt:
Hier wird die spektrale Aussendung für ein Endgerät im Telekom-Netz gezeigt. Die Messung wurde im Abstand von 10 cm vom LTE-Endgerät mit einem Spektrumanalysator mit Stabantenne und mit einer Auflösebandbreite von 30 kHz durchgeführt. Deutlich ist der hohe Signalpegel für die eigentlich zur Verfügung stehenden LTE-Frequenzen zwischen 852 und 862 MHz zu sehen. Der Marker 3 zeigt auf eine typische Frequenz im SRD-Band (868,3 MHz), bei der immer noch eine recht hohe Leistung von -77,3 dBm empfangen wird. Das entspricht einer normierten Rauschleistungsdichte von -122 dBm/Hz am Empfänger. Das erlaubte Maximum an Störausstrahlung durch LTE im SRD-Band liegt bei 11,5 dBm/MHz = 71,5 dBm/Hz. Praktische Messungen zeigten, dass in 10 cm Abstand, je nach verwendeten Antennen, Werte bis zu -115 dBm/Hz erreicht werden. Die Rauschleistung am Empfänger in dBm ist dann je nach Bandbreite des Empfängers deutlich höher und reduziert dessen Empfindlichkeit.
Die Störungen aus dem LTE-Band sind auch zeitlich nicht gleich verteilt. Im Ruhezustand, in dem das Endgerät zwar im Netz eingebucht ist, aber keine Daten sendet, werden nur sporadisch höhere Störimpulse generiert. Dies kann zu Bitfehlern führen, die ein robustes Funkprotokoll mittels Korrekturmaßnahmen ausgleichen kann. Wird allerdings ein größerer Daten-Upload vom Endgerät angestoßen, ändert sich die Situation. Jetzt wird über einen längeren Zeitraum (Abbildung 3 und 4 zeigen 100 ms) ein hoher Störpegel generiert, der sich sehr negativ auf die Übertragungssicherheit der SRD-Funkverbindung auswirken wird.
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