Forum: HF, Funk und Felder Modulation + Sendeleistung AT86RF231


von Stefan (Gast)


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Hallo an Alle!

Ich habe eine Frage zur Modulation des AT86RF231 bzw. IEEE 802.15.4.

So weit ich es verstanden habe macht der rf231 DSSS inerhalb des 
eingestellten Kanal.
Was ist wenn ich allerdings zusätzlich vor jedem Senden den Kanal 
wechsel? Entspricht das dann FHSS?
Grund für die Frage ist die max. erlaubte Sendeleistung. Nach der ETSI 
EN 300 328 darf man bei FHSS 100mW machen so lange man alle 0,4s den 
Kanal wechselt. Bei DSSS sind nur 10mW erlaubt.

Bitte bringt Licht in mein Dunkel!

Gruß
Stefan

von ..,- (Gast)


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Die Frage ist halt ob es überhaupt Sinn macht die Kanäle so oft zu 
wechseln.
802.15.4 ist ein Standard der auf geringen Energieverbrauch ausgelegt 
ist.
Solche Kanalwechsel sind glaub ich ziemlich teuer im Bezug auf den 
Stromverbrauch ... Sync etc..

Ist FHSS überhaupt in 802.15.4 festgehalten?

von Stefan (Gast)


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Hi!

Also ich möchte bei der Anwendung nicht 802.15.4 konform bleiben. 
Stromverbrauch spielt auch keine Rolle und einen Kanalwechsel schafft 
der rf231 auch in ~ 11µs.
Um meine gewünschte Reichweite zu erreichen wären 100mW wünschenswert 
und diese sind laut Norm nur bei Verwendung von FHSS zulässig.
Zusätzliche Übertragungssicherheit ist natürlich auch nicht unerwünscht.

von ..,- (Gast)


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Von was für Reichweiten sprechen wir überhaupt?
Kommt der rf231 überhaupt an 20dBm ran? Ich dachte was von 3dBm gelesen 
zu haben. Die möchtest nicht 802.15.4 konform bleiben? Dann nimm doch 
gleich Bluetooth. Dann bekommste gleich alles outofbox, sprich 20dBm + 
FHSS bei einem Class1-Gerät.

von Stefan (Gast)


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Ersmal vielen Dank für deine Hilfe!

Also wir sprechen von etwa 1500m-2000m. Es geht um eine Art 
Fernsteuerung für bewegte Objekte bei der immer Sichtverbindung besteht. 
Übertragungsrate muß nicht sehr groß sein. Die 250 kb/s mit Overhead des 
rf231 reichen dicke. Wichtig ist Übertragungssicherkeit weshalb evtl. 
zwei komplette rf231 pro Seite eingesetz werden sollen. Antennen 
diversity ist auf jeden Fall vorgesehen.
Der rf231 kann von Haus aus wie du schon sagtst nur 3dBm würde aber noch 
einen zusätzlichen PA spendiert bekommen.

Bluetooth würde also meine Anforderungen leider nicht erfüllen.

So wie ich die ETSI EN 300 328 verstehe gilt als FHSS wenn man innerhalb 
von mindestens 15 nicht überlappenden Kanälen alle 0,4s springt. Ein 
Kanal muß dabei mindestens so breit sein, dass 20dB unter 
Leistungsmaximum nochmal die Signalbadbreite untergebracht werden kann. 
Beim rf231 ist ein Kanal 5MHz breit und das signal hat eine Bandbreite 
von 2MHz. Sollte also passen, oder?

von A. W. (uracolix)


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Ein Frequenzhopper wurde mit Zigbits (AT86RF230) schon mal
aufgebaut, es ging bei dem Projekt um die sichere Verbindung zwischen 
Fernsteuerung und Flugmodell. http://www.rcos.eu/

von Ernestus P. (malzeit) Benutzerseite


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Experte in der von dir genannten Vorschrift bin ich nicht. Denke aber 
schon, das du das richtig verstanden hast. Du kannst auch schneller als 
alle 0,4s springen. Wichtig scheint mir vor allem ein fester Rhytmus.

Laut dem nachfolgenden Dokument stehen dir allerdings 20 mW 
Sendeleistung bei nur DSSS zu. Denn es heißt 10mW pro MHz Bandbreite. 
(Damit reist du aber auch nichts)

Für das Hopping-Muster gehört eigentlich nur noch ein Detail beachtet.

Each hopping channel of the hopping sequence shall be occupied at least 
once during a period not exceeding four times
the product of the dwell time per hop and the number of channels.



http://www.cs.berkeley.edu/~culler/AIIT/papers/standards/EC%20en_300328v010701o.pdf

von Stefan (Gast)


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Ah super wenn wir da einer Meinung sind :-)

Der Plan ist alle 20ms zu hoppen und zwar in einer festen Reihenfolge 
durch alle 16 Kanäle des at86rf231. Damit sollte die Schache normgerecht 
sein.

von Sascha (Gast)


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Nur ein Gedanke zum Systemaspekt:
Entscheidend ist der LinkBudget der notwendig ist eine solche Distanz zu 
überbrücken. Nimmt man einen AWGN Kanal (2dBi Antennen) an dann ist der 
Link Loss bei 1.5km ~86 dB, bei 2km ~89dB. Nimmt man ein 2 Wege Modell 
an dann ist der Link Loss bei 1.5km ~110 dB, bei 2km ~115dB. Die 
Realität wird irgendwo dazwischen liegen, je nachdem wie das 
Anwendungszenario aussieht.

Ohne zusätzliche RX/TX Verstärkung hat der RF231 lt. Datenblatt ein Link 
Budget von 104 dB. D.h. im AWGN Fall ist das ausreichend. Für das 2-Wege 
Modell fehlen noch 11dB. Diese 11 dB lassen sich auf zwei Wegen 
erreichen: 1. Erhöhung der Sensitivity und 2. Erhöhung der TX Leistung.
Heutige Front-End Module für 15.4 Systeme (RFAxis, RFMD, SiGe, Skyworks, 
...) bieten beide Funktionen bereits integriert. Die Empfindlichkeit 
läßt sich um bis zu 3...4 dB verbessern, die Ausgangsleistung beliebig 
je nach Anwendung. Laut ETSI ist es einem DSSS System erlaubt mit einer 
"Leistungsdichte" von bis zu 10dBm/1 MHz zu senden. Umgerechnet auf die 
Bandbreite sind das ca. 13...14 dBm.
Zusammengenommen hat man einen zusätzlichen LinkBudget Gewinn von ~13 dB 
(abzgl. der 2dBi Antenne) was für das beschriebene Szenario ausreichend 
erscheint ohne auf ein in der Implementierung erheblich komplexeres FH 
System zu wechseln.

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