Abschlussarbeiten

Konzeptionierung, Vermessung und Spezifikation eines regionalen Funknetzwerkes

Autor : Tim Simon Leßmann
Betreuer : Prof. Dr.-Ing. Uwe Meier
Typ : Bachelor
Forschungsbereich : Industrial Wireless
Kurzbeschreibung :

Funksysteme werden meist ohne genaue Kenntnis über ihr Koexistenzverhalten und die Bedingungen für eine erfolgreiche Installation in Betrieb genommen. Daraus können Funktionsstörungen in der Anwendung resultieren, die das Vertrauen in Funktechnologien erheblich schwächen.
Ziel dieser Arbeit ist das Koexistenzverhalten von 868-MHz-Funkmodulen theoretisch und messtechnisch zu analysieren, um daraus eine Installationsrichtlinie für die fehlerfreie Koexistenz der Funkmodule zu entwickeln. Außerdem wird mit der Konzeptionierung, Vermessung und Spezifikation eines realen und regionalen 868-MHz-Funknetzwerkes das Ziel verfolgt, Anwendern reale Beispiele für Funkstrecken zu liefern. Anhand derer die Bedingungen und Grenzen für eine erfolgreiche Installation abgeleitet werden können.
Um die Beeinflussung auf die Koexistenz von zwei an einem Mast montierten, koexistierenden 868-MHz-Funksystemen festzustellen, wird in einem Absorptionsraum der Übertragungsfaktor zwischen den montierten Antennen gemessen. Der Einfluss der Ergebnisse auf die Koexistenz wird, unter Berücksichtigung verschiedener Entkopplungsmethoden, in weiteren Messaufbauten bestimmt. Die Konzeptionierung des Funknetzwerkes erfolgt mit ‘Radio Mobile’®. Alle theoretisch bestimmten Funkstrecken werden, auf Grundlage der theoretischen Realisierbarkeit, vermessen und bewertet.
In der vorliegenden Studie wird festgestellt, dass die Verwendung von Antennen mit Richtstrahl-Charakteristik die Koexistenz von zwei an einem Mast montierten Funksystemen positiv beeinflusst. Unter der Bedingung, dass eine Antenne vertikal und die Andere horizontal installiert wird, können Konstellationen erreicht werden, die eine bedingungslose Koexistenz ermöglichen. Wiederlegt wird hingegen, dass die reine Vergrößerung der Distanz zwischen Antennen jeglicher Art die Koexistenz in jedem Fall positiv beeinflusst. Des Weiteren wird gezeigt, dass eine annähernd fehlerfreie Konzeptionierung eines Funknetzwerkes bei korrekter Verwendung von ‘Radio Mobile’ möglich ist. Durch die Messungen wird zusätzlich bewiesen, dass Funkstrecken über mehr als 25 km mit Funksystemen im lizenzfreien ISM-Band unter realen Bedingungen realisierbar sind.
Zusammenfassend wird festgestellt, dass die fehlerfreie Koexistenz von 868-MHz-Funksystemen, unter der Berücksichtigung spezifischer Bedingungen, möglich ist. Es wird darüber hinaus gezeigt, dass die Realisierung eines regionalen 868-MHz-Funknetzwerkes, auch ohne genaue Kenntnis über die Einflüsse in realen Funkkanälen möglich ist. Für die Anwender bedeuten diese Befunde, dass die Planung und Realisierung eines Funknetzwerkes mithilfe der vorliegenden Arbeit fehlerfrei möglich ist. Es wird erwartet, dass durch die Publizierung der Installationsrichtlinien und Beispielfunkstrecken das Vertrauen der Anwender maßgeblich gesteigert wird.

Kontakt : Prof. Dr.-Ing. Uwe Meier