Breitbandige Vermessung zeitvarianter Indoor-Funkkanäle mit bewegten Streuern Ralf Kattenbach, Henning Früchting und Dieter Weitzel

Transkript

1 Breitbandige Vermessung zeitvarianter Indoor-Funkkanäle mit bewegten n Ral Kattenbach, Henning Früchting und Dieter Weitzel Universität Kassel Hochrequenztechnik / Kommunikationssysteme

2 Übersicht Breitbandiges echtzeitähiges Meßsystem Beurteilung der Leistungsähigkeit Messungen in Indoor-Umgebung Schlußolgerungen ür eine statistische Modellierung Zusammenassung

3 Meßsystemkonzept PN-Korrelationsmeßverahren Swept-Frequency Meßverahren (echtzeitähig) (breitbandig) Stepped-Frequency Korrelationsmeßverahren echtzeitähig und breitbandig

4 Stepped-Frequency Korrelationsmeßverahren Spektrum eines konventionellen 70 MHz PN-Korrelationsmeßsystems (B ) T() 140 MHz 60 MHz 1.83 /GHz Zusammengesetzte Teilbänder beim Stepped-Frequency Korrelationsmeßverahren T() 60 MHz 600 MHz 5.6 db /GHz

5 Blockschaltbild des Meßsystems pn-codegenerator L=-7dB V=20dB 1,5 GHz - 2,1 GHz V=20dB Discone 1,8 GHz Discone V=20dB 1,8 GHz F =2dB 1,5 GHz - 2,1 GHz L=-7dB V=10dB V=0-60dB 315 MHz MHz Z Limiter PSK- Modulator P o u t 20 dbm 350 MHz Re = 10 MHz P o u t = 13 dbm 1,18 GHz - 1,72 GHz FAS Re = 10 MHz P o u= t 13 dbm P ma x=0dbm 200 MHz 1,18 GHz - 1,72 GHz FAS MAX 101A Re = 10 MHz 500 Msps B analog = 1,2 GHz Re = 10 MHz A D Clo = 70 MHz ck PN-Control FAS-Control FAS and Timing Control 10 MHz Re. FAS-Control FAS and Timing Control Write Reresh Memory 128 MByte SDRAMs Start Clo ck = 70 MHz Clo ck = 70 MHz Start Data Re = 10 MHz Re = 10 MHz Clo ck = 70 MHz Clo ck = 70 MHz Start Start- Synchronization Start Start (async.) Start (async.)

6 Zeitvariante Impulsantwort 1,8 GHz Swept-Frequency Meßverahren (Netzwerkanalysator) Stepped-Frequency Korrelationsmeßverahren

7 Doppleraugelöste Impulsantwort 1,8 GHz Swept-Frequency Meßverahren (Netzwerkanalysator) Stepped-Frequency Korrelationsmeßverahren

8 Messungen mit bewegten n Indoor-Umgebung (Laborraum); 7 m LoS (Line o Sight) Messungen bei 1,8 GHz mit 600 MHz Bandbreite Bewegte (3 Personen) entlang unregelmäßiger Trajektorien mit nicht konstanter Geschwindigkeit Bewegte Empangsantenne mit schrittmotorgesteuertem Positioniersystem geradlinig über 1,6 m mit v=0,126 m/s Bewegte Türen und Fenster mit nicht konstanter Geschwindigkeit

9 Zeitvariante Impulsantwort 1,8 GHz (3 Personen als bewegte ) Statische Antennen und statische Statische Antennen und bewegte

10 Zeitvariante Impulsantwort 1,8 GHz (3 Personen als bewegte ) Bewegte Empangsantenne und statische Bewegte Empangsantenne und bewegte

11 Zeitvariante Impulsantwort 1,8 GHz (3 Personen als bewegte, 1 Person durchkreuzt LoS-Pad) Statische Antennen und statische Statische Antennen und bewegte

12 Zeitvariante Impulsantwort 1,8 GHz (3 Personen als bewegte, 1 Person durchkreuzt LoS-Pad) Bewegte Empangsantenne und statische Bewegte Empangsantenne und bewegte

13 Zeitvariante Impulsantwort 1,8 GHz (Bewegte Fenster und Türen) Statische Antennen und statische Statische Antennen und bewegte

14 Doppleraugelöste Impulsantwort 1,8 GHz (3 Personen als bewegte ) Statische Antennen und statische Statische Antennen und bewegte

15 Streuunktion 1,8 GHz (3 Personen als bewegte ) Statische Antennen und statische Statische Antennen und bewegte

16 Schlußolgerungen ür eine statistische Modellierung Bewegte verursachen nicht zu vernachlässigende zeitliche Amplituden- und Phasenschwankungen Fading verursacht durch bewegte Antennen ist grundsätzlich anders als Fading verursacht durch bewegte Korrelation zeitlich aueinanderolgender Werte wird im wesentlichen durch die Umgebung bestimmt Durchkreuzen von Paden erordert gg. zusätzliche deterministische Beschreibung Beschreibung gewisser Eekte bei bewegten Fenstern und Türen deterministisch oder gg. durch zeitliche Korrelation

17 Zusammenassung Stepped-Frequency Korrelationsverahren ermöglicht breitbandige Vermessung von Indoor-Funkkanälen in Echtzeit Ergebnisse durchaus vergleichbar mit Netzwerkanalysator-Messungen Einluß bewegter ist nicht grundsätzlich zu vernachlässigen Statistische Modellierung des Small-Scale Fadings erscheint sinnvoll Prinzipielle Unterschiede zwischen bewegten n und bewegten Antennen