Trådlös ethernet för långa avstånd -del 3

868 MHz bandet är ett annat tänkbart område för trådlös ethernetkommunikation. En lägre frekvens än 2,4 GHz och möjligheten att sända med 500 mW ERP gör detta till ett intressant alternativ, i alla fall vid en första anblick. Att just 868 MHz bandet inte blivit någon vidare succé för trådlös överföring av data i kritiska system beror på de sändningsbegränsningar som bandet har.

Jämförelse mellan frekvensband -del3

868 MHz bandet är uppdelat i olika delband alla med olika användningsområden och tillåten uteffektsnivå. Det band som används för dataöverföring är 869,400 – 869,650 MHz och det bandet har en gräns på max 500 mW ERP, dvs från antennen utstrålade effekt. Dessutom finns ytterligare ett frekvensband med tre frekvenser på 870,550 respektive 870,600 MHz och 870,650 MHz. Dessa band är avsedda för ”radiostyrning, larmöverföring och mätvärdesinsamling för el-, gas-, värme, kyl- och vattendistribution”. Den som har en applikation som faller inom det området har rätt att använda frekvensbandet utan att söka tillstånd. Högsta uteffekt: 100 mW ERP för antennhöjder som överstiger 10 m över marknivån. 500 mW ERP för lägre antennhöjder.

Begränsade sändningscykler

Det som ytterligare begränsar 868-870 MHz frekvenserna är att man inte får sända hela tiden. För 869,400 – 869,650 MHz gäller att varje sändare får sända max 10% av tiden dock längst 36 sekunder i taget. För det andra frekvensbandet gäller 20 %. Och det gäller även basstationen. Ser man då till ett system som behöver en relativt konstant uppdatering så inser man ganska snabbt två saker. Tidsfördelningen är rättvis, den ger möjlighet för flera system att samverka på ett och samma område. Den andra insikten man gör är att system som kan behöva frekventa och regelbundna uppdateringar inte är lämpade för det här frekvensbandet.

Ansvarsfrågan

Så vem har skyldigheten att tillse att detta efterlevs, systemägaren eller radioleverantören? De flesta menar att det är den som äger systemet som måste se till att dessa tidsregler efterföljs. Ett vanligt problem är dock just att många som köper ett system inte vet om dessa regler.

Ungefärliga räckvidder på 868 MHz

För att ge en räckviddsuppskattning på 868 MHz bandet så utgår vi från ungefär samma radioparametrar som i föregående del. En vanlig uppfattning är att det går att nå ungefär 5-6 km på detta frekvensband med 500 mW ERP. Vi utgår från att normalt kommersiellt gångbara 868 MHz utrustningar har litet bättre mottagarkänslighet än 2,4 GHz dito och att kabeldämpningen på 868 MHz är lägre än på 2,4 GHz. Vi har inte hittat kraftigare riktantenner än 10 dB varför det blir våra utgångsvärden. Vi räknar på en maxhöjd om 20 meter vilket vi i och för sig bara kan använda på 869,400-869,650 MHz.

Om vi beräknar enligt EGLI modellen så får vi en positiv länkbudget på 868 MHz, vi har en marginal på nästan 20 dB vilket är mer än tillräckligt. Testar vi andra värden så är det runt 6 km gränsen går för att bibehålla vettiga marginaler. För att göra en jämförelse testar vi även 10 m som ju är max för bandet över 870 MHz. För att komma över 15 dB i marginal så är vi runt 3,5 km räckvidd med kraftiga riktantenner.

Det stora frågetecknet är frekvensutnyttjandegraden som vi ser som den stora begränsningen. Din basstation får inte sända mer än 10-20 %. Utövar PTS marknadskontroll så räkna med att du får göra åtgärder om du överutnyttjar frekvensen.

I detta fall har vi räknat med en punkt till punkt länk med riktantenner. Om objekten är utspridda i terrängen så måste vi ha en gigantisk runtomstålande antenn på basstationen vilket minsar räckvidden till runt 5,4 respektive 2,7 km för de två exemplen. Liksom i föregående del så använder vi in samma antennparametrar men monterar dit SATELLAR istället och utgår från de tillåtna värdena på 370 MHz.

Med den högre antennhöjden blir räckvidden närmare 30 km och med den lägre cirka 14 km. Tack vare de generösare reglerna på 370 MHz bandet så kan man alltså nå upp till fem gånger längre på 370 MHz bandet. Två andra fördelar med 370 MHz vs 868 MHz är att du har en egen frekvens, fri från störningar, och du behöver inte kontrollera din kommunikationstid i luften, du kan kommunicera så mycket som möjligt.

Läs även del 1 eller del 2 i serien