TMO Repeater im Objektfunk
Hamburger Kommunikationstag, März 2018
Klaus P. Möller
Director, Technical Advisor
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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
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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
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Was sagt der Standard?
• Hier sieht man, dass auch ein “kanalselektiver” Repeater (<1MHz) nicht nur einen Kanal verstärkt!
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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!
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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????….
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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)
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• 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
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• 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
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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!)
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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!
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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
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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
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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!