Trådlös ethernet för långa avstånd -del 2

I vårt forum har det diskuterats om räckvidder och tillåtna uteffekter på 2,4 GHz bandet. Här kommer en översikt över bestämmelserna för 2,4 GHz:

Jämförelse mellan frekvensband -del2

2,4 GHz bandet har en begränsning på 100 mW ERP. ERP betyder Effective Radiated Power och innebär att den signalen du skickar ut i luften ur antennen får vara på max 100 mW (20 dBm). Det går normalt att söka tillstånd från PTS men inte för fria frekvenser där PTS grundläggande regel är att ”de licensfria radiofrekvenserna får användas av alla på lika villkor”. Efter påståenden att det skulle gå att söka tillstånd ändå på 2,4 GHz pratade vi med Urban Landmark, Avdelningschef på PTS Spektrummarknadsavdelning som bekräftar att man gett något enstaka tillstånd för högre effekter under mark i en gruva i Norrbotten där man gett det eftersom andra användare inte störs.

Vi har också hört om kalkyler där en räckvidd på 35 km på 2,4 GHz bandet nämnts som rimlig. Vi bad Ari Alonen grundare av CompleTech och Induos hovleverantör av utomhusantenner att räkna på vad som är möjligt och gav honom följande förutsättningar

– Hur hög antennmast behövs det för att överbrygga avståndet 35 km?
– Är det teoretiskt möjligt att nå 35 km på 2,4 GHz?

Aris svar på frågorna är (vi har översatt från Engelska till Svenska):

”Jag byggde ett virtuellt 34,8 km länkstråk i mitten av Östersjön i den mest förlåtande platta miljön. Där är det enda hindret för radiosignalen jordens naturliga krökning.

Jag varierade antennhöjden mellan 200, 100, 50 och 25 m. Fri sikt kunde uppnås på alla de olika höjderna. Signalens sträckdämpning var 131 dB på höjderna mellan 50 och 200 m. På dessa höjder fanns inga hinder som dämpade Fresnel zonen medan när höjden sänktes till 25 m så kunde man se en ökning av dämpningen.

Hur som helst, när man håller lägger in de givna parametrarna och håller uteffekten på den lagliga nivån 100 mW är det är inte tillräckligt med uteffekt kvar oavsett antennhöjden utan länkbudgeten visar på ett negativt värde”

Slutsatsen är att med ovanstående antenner, antennkablar och radioprestanda så kommer signalen inte att nå fram.

Det som skall tilläggas i ovanstående kalkyl är att för alla radioförbindelser så bör man lägga in en marginal som kompenserar för variationerna över årstiderna och förändrade förutsättningar i terrängen. För 2,4 GHz rekommenderar CompleTech 15-20 dB marginal vilket baseras på närmare 20 års praktiska erfarenheter från fältet. Vidare är detta en teoretisk beräkning baserad på platt terräng mitt i Östersjön, verkligheten ser naturligtvis annorlunda ut med fler hinder som dämpar signalen.

2,4 GHz jämfört med 370 MHz

I vår artikelserie har vi lovat jämföra 2,4 GHz med 370 MHz bandet. Vi väljer att göra jämförelserna med vårt ethernetradiomodem SATELLAR som representerar den senaste tekniken på marknaden för 370 MHz. Sätter man in samma förutsättningar för SATELLAR med 1 W uteffekt på 370 MHz som för 2,4 GHz länken så har man med 20 m antennmaster en positiv marginal på 16 dB vilket är mer än tillräckligt för att lyckas med länken.

Slutsatsen är tydlig. För att bygga trådlösa ethernetförbindelser för längre avstånd är 370 MHz bandet ett kraftfullt alternativ som på en egen frekvens erbjuder en säker trådlös Ethernetförbindelse anpassad för längre avstånd.

Läs även del 1 eller del 3 i serien