Praktikum 1: Funkausbreitung

Transkript

1 ZHAW, NTM, HS0, (5) Praktikum : Funkaubritung. Zil In im Praktikum olln i auf pilric Wi in Gfül für i Aubritung von Funkwlln bkommn un inig Apkt btrffn Funkvorcriftn un Linkbugt rarbitn. Funkaubritung zu mn it in ockomplx Sac, inbonr wnn man vrlälic Datn in Amplitu un Pa abn möct or gar Informationn übr zuätzlic zur irktn Komponnt intrffn rflktirt Signal un rn Einfallrictung. Für vil Applikationn, gra im Inoor Bric, it abr in Amplitunmung gnügn auagkräftig für a btrffn Gbäu un kann in i Planung in Link zum Bipil für Snorn or Frnturungn angwnt wrn. Einn Einruck inr profionlln Aurütung kann im Artikl PropSoun au m MATLAB Journal ntnommn wrn. Bipil Rultat 3-D Funkmung Campu HSR Rapprwil (R.Küng, 00). T raiu of a ot pn linarly on t magnitu in B of t timat complx wigt. Wav 4 an Wav 3 av rpctivly maximum (43.9 B) an minimum (5.6 B) abolut complx wigt. T arkn of a ot co t timat lay accoring to t colour bar rport rigt to t potograp. Da man nict infac i Snlitung ör tzn arf um m Problm zu gringn Empfangignal auzuwicn, zigt inn a kurz Stuium r Zulaungvorcriftn in Europa. Sclilic oll auc in impl Fr-War Tool zur Abcätzung am PC rprobt wrn. J nac Anzal vorannr Mgrätn wir mit mrrn r Tam garbitt. Dr Mtil mu von jr Grupp urcgfürt wrn. Di Mittlung r Ergbni gbn un ann inn wntlic zuvrläigrn Wrt für in Log-Ditanc Moll ET- Gbäu r ZHAW.

2 ZHAW, NTM, HS0, (5). Lktür vor m Praktikum Inoor Raio WLAN Prformanc Part II: Rang Prformanc in a Dn Offic Environmnt or von r WWW-Sit r NTM Untrlagn 3. Warm-up 3. Rgulation & Stanar: Nbn n Vorcriftn bzüglic r Zulaung in Grät in auc i Publikationn Europan Raiocommunication Offic ttp:// wictig. Di EROrforct i Spktrumnutzung in Europa un mact Vorcläg für Rglungn an a Europan Communication Committ ECC, rn Entci i ann publizirt. Inbonr i ECC REC 70-3 it für n Funk unrlälic Zuatzqull bzüglic Frqunzbänr un Snlitungn. Lan i a folgn Dokumnt runtr: ttp:// or von n NTM Untrlagn ECC REC 70-3 Inbonr intrirt un ir Annx. Sin Frqunzban, Kanalabtan un Litung ann inmal bkannt mu man ic auc um i Dtailauflagn für a Proukt kümmrn um ann in Zulaung zu raltn. Dafür it a Europan Tlcomunication Stanar Intitut ETSI in Nizza zutänig. ttp:// Sucn un lan i a Dokumnt bzüglic m Funktanar für inn Kurzitanz Link vom ETSI auf n PC. Finn i V.3.. Da i für a Downloa in Rgitrirung bnötign, nmn i a Dokumnt EN3000 von n NTM Untrlagn. Fragn:. Wlc Frqunzn für nict pzific SRD im Ban MHz in rzit zuglan?. Wlc maximal Litungn in wo zuglan un wlc Duty Cycl (On/Off Vrältni Snr) 3. Ertlln i azu in Frqunzplan-Skizz mit x-ac Frqunz un y-ac max. Litung. Dr zugörig armoniirt un amit für i uropäicn Länr vrbinlic ETSI Stanar it EN (mu rfüllt in um CE Labl anbringn zu ürfn). 4. Wlc Litung arf in inm Nacbarkanal bi Kanalabtan < 0 khz vorann in? 5. Wi vil Obrwllnlitung arf r Snr im Btrib maximal aunn (> GHz) 6. Wi vil Litung arf r Empfängr! maximal abtraln? Brcn i i Pgl in Bm un n Untrci in B zum Snignal um in Gfül für i Filtranforrung zu bkommn. 3. Einfac Simulationprogramm für Link-Bugt Lan i von r NTM Untrlagn Sit untr Kapitl a zip Fil Tool (rfp0a) runtr un intallirn lokal auf irm public or inm USB Stick. Spiln i mit m Tool un bantwortn folgn Fragn:

3 ZHAW, NTM, HS0, 3(5) Stzn i a Fl Faing Margin auf 0 B un a Fl Propagation Law n auf (ntprict Friraum). Bginnn i mit r Eintllung No Diffraction (Bugung). Di untrn Flr Max. Rang gbn jwil i max. rricbar Ditanz an un Margin at nominal Rang gibt i Rrv bi r momntan gwältn Ditanz.. Wi wit müt in WLAN Funkvrbinung im Friraum ricn, wnn 00 mw Snlitung im Frqunzban.45 GHz, Antnnngwinn 3 B auf TX un RX Sit, in Empfängrrauczal von B, in Banbrit von MHz un in minimal S/N für n Dtktor von 7 B notwnig in.. Wi wit rct ilb Vrbinung bi inm Aubritungxponntn von n=3? 3. Wi gro arf i Rauczal in um in Ditanz > 300 m zu rricn? Scaltn i nun mit m Knopf Diffraction Toggl auf Hill un wäln Roug Hill un n=. 4. Wi na am Hügl un wi wit avon wg abn i gra noc Vrbinung mit inm GSM Hany (Tx) zur Baitation (Rx) für folgn Paramtr: Snlitung 30 Bm, 90 MHz, nitig Antnnngwinn 3 B un Hö = m, mpfangitig B un Hö = 0 m, Dtktion-S/N von 7 B, Banbrit 00 khz un Rauczal 8 B. Dr Hügl i ü =00 m oc un variabl um vom Snr ntfrnt. Di Baitation i = 900 m intr m Hügl un r Hüglraiu auf r Krt 0 m. 5. In r Eintllung au Punkt 4 vränrn i i Hüglform Rictung Mrcni (r = m, m, 0. m). Wi vränrn ic i minimal un max. Ricwit für n Snr Mit Hilf Diffraction Toggl vrglicn i n Untrci in n Margn on Hügl un mit Hügl (r=0.) für = 4000 m mit folgnr Närung für i Dämpfung an carfn Kantn: A = 0 log( x 0.5 ( λ + ) ) x = ü ( ) ( + ) 6. Mit n ltztn Angabn tz man a Hany in in Gbäu mit 5 B Wanämpfung 000 m von r Krt. Wi gro it i minimal Snlitung in Bm um noc in Vrbinung zu bkommn? 4. Prakticr Til Dr Funkkanal wir in r Amplitu bi n Frqunzn 90 MHz un 790 MHz augmn mit Snlitung 0 6 Bm. Wir vrucn in Log-Ditanc Moll zu bkommn für a Larg Scal Faing im Gang/Labor TB400. P [ Bm] = P [ ] rfrnc Bm 0 n log rfrnc Mn i i Rfrnzmpfanglitung mit m Spktrumanalyzr im Rfrnzabtan von m mit Sictvrbinung. Sucn i vor jr Ablung urc D-Vrcibn r Antnn um in alb Wllnläng n typicn Wrt. Vrcibn i n Snr nun in n Gang zu Ditanzn von 4 m, 8 m, 6 m, 4 m, 3 m. un an markant Stlln. Organiirn i abi i Mwrtnmung für i Tam mit r Snritanz un r ingtlltn Frqunz.

4 ZHAW, NTM, HS0, 4(5) Tragn i i Mwrt in Bm in in Log-Ditanc Dartllung in un rmittln i n für j Frqunz. Si könnn azu auc MATLAB (lin. Rgrion) or Excl bnutzn. Witr oll in Auag übr i Frqunzabängigkit gmact wrn, wobi angnommn wir, a Snlitung un Antnnngwinn für all Frqunzn glic gro in. P = P tranmit + G + G tarnmit λ + 0 log 4π 0 log( rfrnc ) 0 n log rfrnc Rrfrnc P n = 0 log rfrnc In inm witrn Vruc oll in Grö für a Small Scal Faing (oft Log Normal vrtilt) bi 90 MHz raltn wrn, alo i lokal Scwankung r Empfanglitung. Man nm 6 Punkt in inm 8x8 Kruzratr mit Abtan von Mpunkt zu Mpunkt von 5 cm aufnimmt in Bm un i Varianz btimmt. Dr Snr wir azu im Gang in inr Ditanz von ca. 0 m aufgtllt. Var [ B] = 6 i= (P [ Bm] i 6 P) P = Mittlwrt von P i [ Bm] Al ltztr Vruc oll i Dämpfung in Bon vom Stockwrk untralb Labor rmittlt wrn. Hirzu wir Sictvrbinung übr in twa ilb Ditanz al Vrglic gnommn. Dikutirn i i Rultat auc im Vrglic mit Anang A Vrglicn i ir Rultat untrinanr un mittln i i Wrt. Dmontration Doznt: Mrwgaubritung im Zit- un Frqunzbric ictbar gmact Mit inm pzilln Britbanvrfarn (Dirct Squnc Spra Spctrum) kann ictbar gmact wrn, wi vil wntlic Signalpfa vom Snr zum Empfängr vorann in un in wlcr Amplituntärk. E lät ic auc i Vränrung urc Bwgung r Pronn im Raum r cön montrirn. Paralll azu kann am Spktrumanalyzr a urc i Mrwgaubritung vruract Small Scal Faing im Frqunzbric bobactt wrn un i im Volkmun gfürcttn Funklöcr aufgpürt wrn. Dmontration Raio Mobil: Ein gut abr auc komplx Amatur Tool für i Funkaubritung im Glän. 5. Witrfürn Aufgab: X,Y,Z -Fltärkmung mit Nara SRM 3000 Litratur Mmton: Lit. [7] Mauring t Wirl Cannl auf ttp://om.zaw.c/~kunr/ Kanalmung mit m Ntzwrkanalyator Kanalmung mit Britbanignal B > 0 MHz

5 ZHAW, NTM, HS0, 5(5) Anang A: Bipil Pat Lo Rultat Bipil Pat Lo Maurmnt in inm Univritätgbäu [Rappaport, Toor S., Wirl Communication - Principl & Practic, IEEE 996] Bipil Variation Empfangpgl (Small Scal Faing). Cot 3 Mol: T Europan COST 3 rarc projct propo a mol for inoor offic propagation. T attnuation (in B) linarly grow t numbr of wall travr. T ffct of floor i non-linar. T pat lo for MHz i calculat a: ((n+)/(n+)-0.46) L = L f k w k w n L i t attnuation in B L f i t fr pac lo in B n i t numbr of travr floor (rinforc concrt, but not tickr tan 30 cm) k w i t numbr of ligt intrnal wall (.g. platr boar), winow tc k w i t numbr of concrt or brick intrnal wall