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Fragen und Antworten zum Thema Funk


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 [ 22 Beiträge ]  Gehe zu Seite 1, 2
Autor Nachricht
 Betreff des Beitrags: WLAN, Reichweite erhöhen, anderer Frequenzbereich
Hallo!

Ich suche theoretische Möglichkeiten die Reichweite von WLAN auf 20-100 km zu erhöhen. Der Rekord bei WLAN liegt ja bei 278 km ohne Verstärker, doch benötigt man dazu natürlich große Antennen. Das System sollte aber ähnlich wie beim Radio funktionieren; es gibt einen recht großen Sender und die Empfänger brauchen nur kleine Geräte.
Naheliegend ist natürlich, WLAN einfach auf UKW-Frequenz zu betreiben. Wie könnte man das praktisch umsetzen?
Gibg es aber vielleicht schon andere fertige Systeme?


Für alle weiterführenden Tipps und Hinweise bin ich dankbar!,
Gruß
BlauerOrkan

PS: Ich bin mir der Lizenbedingungen für zB UKW bewusst und habe nicht vor, gegen sie zu verstoßen.


  
 
 Betreff des Beitrags:
Stationäre oder mobile Clients? Welche Datenrate soll erreicht werden? Sollen Clients innerhalb von Gebäuden erreicht werden oder nicht? Soll das ein lizenzfrei zu nutzender Dienst sein (wie WLAN heute) oder mit Genehmigung?

Für stationäre Clients und hohe Datenrate gibt es Wimax. Für mobile Clients und geringe bis mittlere Datenrate gibt es GSM/UMTS.

Generell kann man sagen: niedrigere Frequenzen bieten mehr Reichweite, bessere Durchdringung von Gebäuden, stehen aber nicht in ausreichender Bandbreite für hohe Datenraten zur Verfügung. Ansonsten helfen erstmal nur Sendeleistung und bessere Antennen um die Reichweite zu erhöhen. Modulationsarten und Protokolle können die Robustheit verbessern.

Ohne mehr Informationen was Du genau vorhast lässt sich das kaum genauer beantworten.

Gruß,
Ekki, DF4OR


  
 
 Betreff des Beitrags:
Danke für die schnelle Antwort!

Es geht mir um die Frage, inwiefern man Internet in dünnbesiedelten Gebieten ohne Infrastruktur verfügbar machen kann (zB Afrika).
Man sollte keine großen Antennen benötigen. Unter dieser Bedingung ist es doch eigentlich egal, ob es stationäre oder mobile Clients sind, oder?
Wenn nicht, reichen auch stationäre.
Außreichend wäre ersteinmal der Empfang außerhalb von Gebäuden.
Die Lizenz spielt erstmal keine Rolle, es kann also auch ruhig mit Genehmigung sein.
Die Datenrate soll zum Versenden von E-Mails reichen.

Wimax hat denke ich eine zu geringe Reichweite. Es soll zwar bis 50 km machbar sein, aber bei praxisfähiger Anwendung liegt Reichweite doch unter 10 km?!
Und GSM/UMTS hat ja eine noch geringere Reichweite.


  
 
 Betreff des Beitrags:
Frage in der Dominikanische Republick nach die haben Power WLan um das ganze Land mit INet zu versorgen die wissen wie es geht !
In unserem Land ist es nur über UMTS oder GSM (Gprs) möglich , alles andere ist im roten Bereich .


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hm, ich habe nichts darüber gefunden.
Hast du vllt nen Link?
Es geht ja auch gerade NICHT um Deutschland und Lizenzen spielen keine Rolle. Es geht erstmal nur um die technische Machbarkeit.


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Es geht mir um die Frage, inwiefern man Internet in dünnbesiedelten Gebieten ohne Infrastruktur verfügbar machen kann (zB Afrika).
Man sollte keine großen Antennen benötigen. [/quote]

Das ist eine Anforderung bei der man gleich aufhören kann nach Lösungen zu suchen, sofern man Satellitenbetrieb ausschliesst.

Wo ist das Problem? Ästhetische Gründe? Kein Platz? 20 bis 100km Reichweite haben wollen, aber man darf ja keine Antennen sehen :-) Wasch mich, aber mach mich nicht nass. Undurchführbar.

Oder erwartest Du mit größeren Antennen höhere Kosten? Der Zusammenhang ist nicht ganz von der Hand zu weisen, aber egal wie Du es machst, so eine Infrastruktur kostet erheblich. Da spielen die Kosten für die Antennen keine Rolle mehr.

[quote]Unter dieser Bedingung ist es doch eigentlich egal, ob es stationäre oder mobile Clients sind, oder?
Wenn nicht, reichen auch stationäre.[/quote]

Das Datenprotokoll (und teilweise auch die Modulationsart) unterscheidet sich erheblich danach, ob der Client stationär ist oder sich u.U. mit hoher Geschwindigkeit bewegen kann. Systeme für stationäre Clients sind wesentlich leichter aufzubauen.

[quote]
Außreichend wäre ersteinmal der Empfang außerhalb von Gebäuden.
Die Lizenz spielt erstmal keine Rolle, es kann also auch ruhig mit Genehmigung sein.
Die Datenrate soll zum Versenden von E-Mails reichen.

Wimax hat denke ich eine zu geringe Reichweite. Es soll zwar bis 50 km machbar sein, aber bei praxisfähiger Anwendung liegt Reichweite doch unter 10 km?![/quote]

Richtig.

[quote]
Und GSM/UMTS hat ja eine noch geringere Reichweite.[/quote]

Deine Minimalforderung (20km) lässt sich mit GSM relativ problemlos erreichen. GSM ist robust, erprobt, relativ preiswert, es gibt Millionen preiswerter Endgeräte. Man braucht nur ein paar MEUR um die landesweite Infrastruktur aufzubauen. Für eine einzelne Stadt reichen auch ein paar 100 KEUR.

Ansonsten sind die Forderungen mit bis zu 100km Reichweite praktisch nicht realisierbar. Die WLAN-Versuche bis 200km waren Punkt-zu-Punkt Strecken. Nett für Zubringer/Backbones, aber nicht für die Flächenversorgung. Um Fläche zu erreichen brauchst Du einfach viele Zellen. Von einem Standort aus beispielsweise eine Megazelle mit 100km Durchmesser aufzubauen ist technisch nicht machbar.

Es gibt in Afrika einige Beispiele gelungener drahtloser Infrastruktur, auch in armen und kleinsten Staaten. In allen mir bekannten Fällen wird auf bekanne Technik gesetzt, meistens GSM. Das sind oftmals Projekte bei denen ein einzelner (lokaler) Unternehmer mit viel Mut und viel Geld angefangen hat und heute gut verdient.

Ich kenne aus meinem beruflichen Umfeld einige lokale Projekte bei denen WLAN verwendet wird. Das sind aber immer sehr begrenzte Sachen, da werden einzelne Dörfer oder sehr kleinräumige Regionen angebunden. Die Datenrate, machbare Teilnehmerzahlen und die Vernetzungsmöglichkeiten sind für landesweite Projekte einfach nicht ausreichend bei WLAN. Dafür war es auch nie gedacht.

Wieviel Geld hast Du zur Verfügung? Welche Teilnehmerzahlen sollen erreicht werden?

Gruß,
Ekki, DF4OR


  
 
 Betreff des Beitrags:
Danke für die lange Antwort!

An der Sendestelle dürfen natürlich Antennen stehen; ich dachte sogar an einen größeren Sendeturm.
Der Empfänger sollte jedoch mobil sein. Perfekt wäre natürlich ein Gerät in Radio-Größe. Doch wenn das nicht möglich ist, wären kleinere Antennen (bis 5 Meter) auch in Ordnung. Alles, was darüber hinaus geht, wäre nicht praktikabel.

Die Empfänger sollen naürlich nicht mit dem Flugzeug fliegen und sich nicht allzu schnell fortbewegen. Aber wäre mit-dem-Auto-fahren nicht drin? Macht es wirklich einen Unterschied, wenn ich KEINE Richtfunkverbindung habe, ob ich stehe oder mich mit 50 km/h fortbewege?

GSM hat 20 km Reichweite? Wieso kostet es dann für eine Stadt mehrere Hunterttausend Euro, um ein Netz aufzubauen? Eine Sendestation in der Mitte würde doch reichen.

Ich habe gerade etwas über Pocket-Radio gelesen. Das hört sich verdammt gut an! Doch hat das auch nur Reichweiten von bis zu 10 km. Wäre soetwas nicht auch mit Mittel- oder Langwelle realisierbar? Eigentlich wäre es doch das gleiche, nur dass die Datenrate sänke.

Öhm zum Geld...
Ich wollte das eigentlich nur mal so kurz überdenken, inwiefern das möglich wäre.
Die Teilnehmerzahl kann sich erstmal im Rahmen halten, also so bei 10 bis 1000. Wenn man ne Datenrate von 1kbit/s hätte und nur E-Mails mit der Größe von 1 kbit verschicken würde, dann kann man in der Stunde 3600 Mails verschicken. Das würde also für ca. 1000 Leute locker reichen. Zur Not würde man ein paar Kanäle übereinander legen.


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Eine Sendestation in der Mitte würde doch reichen.[/quote]

Da würde ich allerdings nicht daneben Wohnen wollen.
Man stellt mehrere Basisstationen auf, damit sich die Feldstärken in Grenzen (gesetzliche Grenzen) halten. Zudem geht GSM (mit 900MHz oder 1800MHz) fast nicht "um die Hausecke". Das ist bei 2,4GHz noch schlimmer.

Was bitte ist "pocket radio"???

Übrigens 50km/h ist nicht wenig, es geht vor allem um die sich ändernden Ausbreitungsbedinungen, und ob ein Protokoll stabil gegenüber solchen Schwankungen ist oder nicht. WiFi ist nicht dafür gemacht.
Man muss für stationäre WiFi Stationen einige Parameter im Protokoll ändern, weil die Stationen sonst die Packete wegen zu langer Laufzeiten verwerfen (soweit ich das richtig verstanden habe).

1kbit/s kriegst du billiger mit Mobiltelefonen ... dazu muss man kein sündhaft teures System aufbauen.

Grüsse


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Da würde ich allerdings nicht daneben Wohnen wollen.[/quote]
Viele Leute wohnen neben einem Radiosender, der die ganze Stadt versorgt.

[quote]Was bitte ist "pocket radio"???[/quote]
Äh, sorry. Ich meine Packet Radio...

[quote]es geht vor allem um die sich ändernden Ausbreitungsbedinungen,[/quote]
Achso, ok, dann halt nur stationäre Empfänger.

[quote]1kbit/s kriegst du billiger mit Mobiltelefonen ... dazu muss man kein sündhaft teures System aufbauen.[/quote]
Das Problem ist gerade, dass es kein Handy-Netz gibt. Und außerdem möchte ich ja, dass das Sendenetz nicht sündhaft teuer wird. In der Mitte kann eine teure Station stehen, die die Empfänger versorgt.


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]An der Sendestelle dürfen natürlich Antennen stehen; ich dachte sogar an einen größeren Sendeturm.
Der Empfänger sollte jedoch mobil sein. Perfekt wäre natürlich ein Gerät in Radio-Größe. Doch wenn das nicht möglich ist, wären kleinere Antennen (bis 5 Meter) auch in Ordnung. Alles, was darüber hinaus geht, wäre nicht praktikabel.[/quote]

Ok, damit kann man schon was anfangen. Prinzipiell machbar. Aber...


[quote]
Die Empfänger sollen naürlich nicht mit dem Flugzeug fliegen und sich nicht allzu schnell fortbewegen. Aber wäre mit-dem-Auto-fahren nicht drin? Macht es wirklich einen Unterschied, wenn ich KEINE Richtfunkverbindung habe, ob ich stehe oder mich mit 50 km/h fortbewege?[/quote]

Ja, das macht was aus, so bis Fußgängergeschwindigkeit (5km/h) gehts noch, danach fangen die Probleme an. Probleme in der Art von Phasenversatz der das Dekodieren schwerer bis unmöglich macht. Also muss man eine andere Modulationsart nehmen, die wieder mehr Redundanz (u.a.) hat, dafür aber weniger Datendurchsatz.

Das zweite Problem bei den üblichen kleinzelligen Netzen ist, das Du irgendwann, egal bei welcher Geschwindigkeit, die Zelle verlässt. Soll die Verbindung dabei aufrecht erhalten werden braucht man ein Hand-Over, also ein weiterreichen von Zelle zu Zelle. Das bedeutet deutlich mehr Aufwand bei der Infrastruktur.

[quote]
GSM hat 20 km Reichweite? Wieso kostet es dann für eine Stadt mehrere Hunterttausend Euro, um ein Netz aufzubauen? Eine Sendestation in der Mitte würde doch reichen.[/quote]


Klar. Und damit hast Du auch schon deine Kosten von gut 100 TEUR. Klar, es geht billiger, aber die Größenordnung kommt hin. Es reicht ja nicht eine GSM-Basisstation aufzubauen, Du brauchst Strom, Raum, Klima, Mast und einen leistungsfähigen Internetzugang.

Das Problem ist das eine solche Megazelle nicht praktikabel ist, den die 1000 Benutzer müssen sich die wenigen Funkkanäle teilen, die eine Basisstation zur Verfügung stellen kann. Bei GSM sind das auch nur mehrere Dutzend, dann ist die Zelle ausgelastet.
Bei WLAN verträgt ein AP zwar theoretisch bis zu 255 Nutzer, in der Praxis sind das aber nur 3 bis 30 User, je nach Verhalten (Video, VoIP usw. halt nur wenige Nutzer, nur E-Mail und andere transaktionsorientierte Systeme bis zu 30 oder vielleicht 40).

Du musst also erstmal eine Statistik machen, wie viele Leute
[u:1s0g1543]gleichzeitig[/u:1s0g1543] telefonieren bzw. online sein dürfen. Auch unser Telefonnetz (sowohl drahtgebunden als auch drahtlos) ist nicht für die theoretische Maximalkapazität ausgelegt, das wäre wirtschaftlich nicht sinnvoll.

Also geht man von vielen kleinen Zellen aus, die für eine gleichzeitige Benutzung von sagen wir mal 20 bis 100 Leuten ausgelegt ist. Damit reduziert sich der Radius der Zelle je nach Bebauung auf einige Dutzend bis wenige hundert Meter. Und schon brauchst Du für eine kleine Stadt 10 bis 20 Zellen (Standorte, Anlagen usw,). Und jeder dieser Standorte muss mit der aggregierten Bandbreite an einen Backbone angeschlossen werden. Voila, ein Projekt > 1MEUR.

[quote]Ich habe gerade etwas über Pocket-Radio gelesen. Das hört sich verdammt gut an! Doch hat das auch nur Reichweiten von bis zu 10 km. Wäre soetwas nicht auch mit Mittel- oder Langwelle realisierbar? Eigentlich wäre es doch das gleiche, nur dass die Datenrate sänke.[/quote]

Meinst Du Packet-Radio, so wie es die Funkamateure machen? Ja, nett, aber zu aufwendig, zu geringe Durchstz, nicht genug standardisiert.
Die große Reichweite von LW, MW oder KW bringt dir garnix, zuviele Teilnehmer pro Zelle, siehe oben. Ausserdem kommen bei diesen Frequenzen wieder ganz andere Probleme auf, z.B. mit der Tageszeit wechselnde Ausbreitungsbedingungen, Fading usw.
Nicht zuletzt stehen Dir auf diesen Frequenzen die Bandbreiten nicht zur Verfügung. Und gerade wg. der großen Reichweiten kannst Du auf diesen Frequenzen selbst im hintersten Afrika eben nicht machen, was Du willst, Du würdest andere Nutzer evtl. beeinträchtigen.


[quote]
Öhm zum Geld...
Ich wollte das eigentlich nur mal so kurz überdenken, inwiefern das möglich wäre.
Die Teilnehmerzahl kann sich erstmal im Rahmen halten, also so bei 10 bis 1000. Wenn man ne Datenrate von 1kbit/s hätte und nur E-Mails mit der Größe von 1 kbit verschicken würde, dann kann man in der Stunde 3600 Mails verschicken. Das würde also für ca. 1000 Leute locker reichen. Zur Not würde man ein paar Kanäle übereinander legen.[/quote]

:-) EIn paar Kanäle übereinanderlegen ist gut. Wenn Du das schaffst bekommst Du eine Einladung zum Abendessen bei Königs in Stockholm, dann hast Du auch genug Geld ein richtiges System aufzubauen.

Fazit:
Machbar ist das, mit bestehender Technik, so ab 100KEUR für eine sehr begrenzte Teilnehmerzahl. Mit Amateurmitteln (Packet-Radio, Pactor usw.) ist es nicht billiger und auch nicht besser.
Ich habe mich gerade kürzlich anlässlich eines größeren Projektes auf dem gleichen Kontinent mit dem Thema befasst. Der Konsens bei allen Parteien (system- und nutzerseitig) ist, das eine CPE-Einheit (das Teil beim Endkunden, inkl. Antenne, Kabel und Gerät, ohne Computer) nicht mehr als 100 US$ kosten darf. Ich kenne derzeit kein Angebot unter ca. 150 US$. Die Preise sind schon gewaltig gefallen, aber ich denke das wird noch ein bis drei Jahre dauern bis wir die Preise haben werden.

Mein Rat:
Nimm GSM oder UMTS wenn Du gute Geldgeber hast und damit in ein paar Jahren Geld verdienen willst. Plane Zellen von nicht mehr als 1km Durchmesser ein, eher weniger. Der Appetit kommt mit dem Essen.

Oder nimm WLAN wenn Du nur ein sehr begrenztes Budget hast, plane sehr kleine Zellen (100 bis 200m Durchmesser) und dafür dann mehr davon. Richte die Erwartungshaltung deiner Endkunden gleich so aus, das damit auch in Zukunft kein Video oder VoIP möglich sein wird (jedenfalls nicht im großen Stil).

Oder nimm VSAT Anlagen, wenn Du sehr wenige Teilnehmer mit großem Budget hast, die Installationskosten sind gegenüber den laufenden Kosten vernachlässigbar.

Je mehr Du an die Grenzen der Machbarkeit gehst solltest Du eine Infrastruktur einplanen, die ein Bandbreitenmanagement ermöglicht, sonst machen dir einige wenige Powersauger das ganze Netz platt.

Viel Erfolg.

Gruß,
Ekki, DF4OR
[/u]


  
 
 Betreff des Beitrags:
Too much input *brrrzl*

[quote]Die große Reichweite von LW, MW oder KW bringt dir garnix, zuviele Teilnehmer pro Zelle, siehe oben. Ausserdem kommen bei diesen Frequenzen wieder ganz andere Probleme auf, z.B. mit der Tageszeit wechselnde Ausbreitungsbedingungen, Fading usw.[/quote]

Hm, sagen wir mal, ich wollte das Ganze ausprobieren um danach festzustellen, dass du Recht hattest und es mit weniger Investitionen nicht geht. Ich habe für das Pactor-System Reichweiten von mehreren Mega-Metern gefunden. (abhängig von der jeweiligen Übertragungssituation)
Für 100 km sollte es also alle mal reichen.
Was bräuchte ich, um so ein System zu testen? (mit einem Sender und 10 Empfängern; also NICHT im großen Maßstab)
Gibt es irgendwo ne gute Anleitung, wie man alles aufbaut?


Gruß
Paul


  
 
 Betreff des Beitrags:
Mir ist gerade noch etwa siedendheiß eingefallen!
Es ist eigentlich Quatsch, dass ich die ganze Zeit von einem Riesensender in der Mitte rede. Denn im Gegensatz zum Radio muss der Sender einen ja auch hören können. Empfänger und Sender brauchen also etwa die gleiche Sendestärke.
Sind Handy-Sendestationen nur deshalb größer als ein Handy, weil sie mehrere Handys aufeinmal versorgen müssen?


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hallo, suche mal im Netz nach GSM Versorgung in Island. Die haben in Island mit einigen, wenigen Sendetürmen die ganze Insel mit Mobiltelefon, Internetanschluss, Family Radio, Feuerwehr, Polizei, Rettungsdienste und Amateurfunkrelais "versorgt".
Kam mal vor 2 Jahren im deutschen TV in einem Bericht über Island....


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Too much input *brrrzl*

[quote]Die große Reichweite von LW, MW oder KW bringt dir garnix, zuviele Teilnehmer pro Zelle, siehe oben. Ausserdem kommen bei diesen Frequenzen wieder ganz andere Probleme auf, z.B. mit der Tageszeit wechselnde Ausbreitungsbedingungen, Fading usw.[/quote]

Hm, sagen wir mal, ich wollte das Ganze ausprobieren um danach festzustellen, dass du Recht hattest und es mit weniger Investitionen nicht geht. Ich habe für das Pactor-System Reichweiten von mehreren Mega-Metern gefunden. (abhängig von der jeweiligen Übertragungssituation)
Für 100 km sollte es also alle mal reichen.
Was bräuchte ich, um so ein System zu testen? (mit einem Sender und 10 Empfängern; also NICHT im großen Maßstab)
Gibt es irgendwo ne gute Anleitung, wie man alles aufbaut?

Gruß
Paul[/quote]

Hallo Paul,
Pactor reicht problemlos um die ganze Welt, bei moderatem Aufwand. Aber 10km weit kommst Du damit nur unter ganz bestimmten Umständen, das kann je nach Tageszeit und Antennensituation recht aufwendig werden.

Für eine Pactor-Station brauchst Du ein Funkgerät mit 100W Sendeleistung, ca. 600 bis 700 Euro im Handel. Ein einfacher Pactor-Controller kostet ca. 500,00. Antenne und Kabel und Kleinkram nochmal 100,oo Euro. Etwas teuer für ein paar Mails. Es gibt genug Leute die das machen (Segler z.B.), aber ich denke deine potentielle Klientel hat andere Sorgen.

Packet-Radio: UKW-Gerät so mit 30W um die 200 Euro, ein Packet-Radio TNC (ein Modem) so um die 100,00 Euro, Antenne und Kleinkram nochmal 100,00 Euro. Damit kommst Du nur unter sehr glücklichen Umständen 100km weit, aber egal. Immer noch viel Geld für eine Station. Der Aufwand um eine wirklich flächendeckende Versorgung herzustellen (im Sinne von zuverlässig) wäre deutlich höher.

Dazu kommt, das in beiden Fällen die Anwender in etwa wissen müssen, was sie tun. Das kann man zwar selbst von Funkamateuren nicht immer behaupten, aber der Schulungsaufwand ist nicht zu unterschätzen. Das sind halt keine Plug&Play Systeme.

Gruß,
Ekki, DF4OR


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Mir ist gerade noch etwa siedendheiß eingefallen!
Es ist eigentlich Quatsch, dass ich die ganze Zeit von einem Riesensender in der Mitte rede. Denn im Gegensatz zum Radio muss der Sender einen ja auch hören können. Empfänger und Sender brauchen also etwa die gleiche Sendestärke.
Sind Handy-Sendestationen nur deshalb größer als ein Handy, weil sie mehrere Handys aufeinmal versorgen müssen?[/quote]

Du musst auf der gesamten Funkstrecke (für zuverlässige Verbindungen) einen gewissen Mindestabstand zwischen Rauschen und Nutzsignal haben. Diesen Abstand verbessert man durch höhere Sendeleistung, bessere Empfängerempfindlichkeit und gute Antennen (es gibt noch anderes, aber das lasse ich mal weg). Dabei ist es letztendlich egal auf welcher Seite der Verbindung man den Aufwand treibt.

Aber bei einem mobilen System wie GSM ist es halt einfacher den Aufwand an der stationären Basisstation zu treiben, schon alleine wg. des höheren Stromverbrauches.

Den Riesensender wirst Du schon brauchen (zumindest einen hohen Mast), alleine wg. der Erdkrümmung und sofern Du irgendwelche Verfahren auf VHF/UHF/SHF einsetzen willst.

Gruß,
Ekki, DF4OR


  
 

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