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Forum: HF, Funk und Felder Suche: eina Art WLAN für 434 MHz


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Autor: asd (Gast)
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Hallo,
gibt es Funkmodule die von folgender Aufgabe möglich viel selber 
erledigen (so dass ich weniger programmieren muss):
* ein Master-Slave Netzwerk, mit einem Master (Access Point) und 
mehreren Clients (2-20). Die Clients reden nur mit dem Access Point, 
nicht untereinander, also wie bei WLAN - oder wie bei Packet Radio ;-)
* Der Access Point verteilt die Zeitpunkte für die Sende-Slots an die 
Clients weil die sich nicht unbedingt untereinander hören können 
(deswegen ist carrier sense vorm Senden nicht unbedingt zielführend)
* Datenpakete von 10-1000 Bytes (Grenzen anpassbar wenn es sein muss)
* so 50kBit/s wäre wünschenswert
* max 200kHz breiter Kanal (ist für eine Amateurfunk-Anwendung, und im 
70cm Band gäbe es einen 200kHz Bereich für experimentelle digitale 
Datenübertragung)
* hohe Reichweite, so 2-50km bei Sichtverbindung, und ein bisschen ein 
Hindernis soll nicht völlig desaströs sein. (Deswegen auch keine 2,4GHz 
erwünscht, dann könnte man ja auch WLAN mit Richtantennen nehmen)

Frage: Könnte dieser Chip geeignet sein?
http://www.freqchina.com/uploads/soft/201609/PTR8000+%20eng%20V1.1.pdf
Wenn ich das richtig verstehe könnte man eine PA (z.B. 10W) dran hängen 
weil mal ja durch die SPI-Steuerung weiß wann der Chip zum Senden 
anfangen wird, d.h. man die Sende/Empfangsumschaltung wäre relativ 
einfach.
Ich gehe nur davon aus dass der Empfänger auf solchen Chips weder eine 
gute Rauschzahl noch eine gute Linearität haben wird...

Habt ihr andere Tipps für mich?

Autor: Wolfgang (Gast)
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asd schrieb:
> * Der Access Point verteilt die Zeitpunkte für die Sende-Slots an die
> Clients weil die sich nicht unbedingt untereinander hören können
> (deswegen ist carrier sense vorm Senden nicht unbedingt zielführend)

Du suchst also nach TDMA (time division multiple access)?

> * hohe Reichweite, so 2-50km bei Sichtverbindung, und ein bisschen ein
> Hindernis soll nicht völlig desaströs sein. (Deswegen auch keine 2,4GHz
> erwünscht, dann könnte man ja auch WLAN mit Richtantennen nehmen)

Bei der Anforderung nach 50km Reichweite muss die Antennenhöhe schon 
passen, um über die Erdkrümmung rüber zu kommen. Die untere Grenze ist 
dann eher kein Problem, solange nicht irgendwelche kräftigen Nutzer des 
ISM-Bandes die Großsignalfestigkeit des Empfängers herausfordern.

> Wenn ich das richtig verstehe könnte man eine PA (z.B. 10W) dran hängen ...
Jeder einzelne Client wird eine brauchen, wenn auch bei 2km nicht 
unbedingt 10W. Hast du dir die Strecken mal mit Radio Mobile von 
VE2DBE oder ähnlicher Software angeguckt?

Autor: nnn (Gast)
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LoRaWAN könnte für dich geeignet sein, schafft aber keine 50kBit pro 
Sekunde.

Autor: Wolfgang (Gast)
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nnn schrieb:
> LoRaWAN könnte für dich geeignet sein, schafft aber keine 50kBit pro
> Sekunde.

Bei hohen Datenraten ist es bei LoRaWAN mit dem Streckengewinn durch die 
Modulationsart nicht mehr weit her und selbst bei 11kpbs reicht die 
Bandbreite von 200kHz nicht mehr aus (S.6).
https://docs.wixstatic.com/ugd/eccc1a_20fe760334f84a9788c5b11820281bd0.pdf

Autor: asd (Gast)
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>> * Der Access Point verteilt die Zeitpunkte für die Sende-Slots an die
>> Clients weil die sich nicht unbedingt untereinander hören können
>> (deswegen ist carrier sense vorm Senden nicht unbedingt zielführend)

> Du suchst also nach TDMA (time division multiple access)?

Auf jeden Fall suche ich eine Methode wie ein Access Point mit mehreren 
Clients reden kann (+umgekehrt). Wenn der Chip das Protokoll selber 
implementiert dann kann das auch was anderes als TDMA sein. Wenn ich 
aber das "wer ist dran" selber implementieren muss ist alles andere 
außer TDMA zu kompliziert. Mehrere schmalbandige (Frequenz schamlbandig) 
Kanäle haben den Nachteil dass nicht ein Client die volle Datenrate 
bekommen kann wenn die anderen Clients gerade nichts brauchen (oder nur 
aufwändig per Bandbreitenumschaltung).


>> * hohe Reichweite, so 2-50km bei Sichtverbindung, und ein bisschen ein
>> Hindernis soll nicht völlig desaströs sein. (Deswegen auch keine 2,4GHz
>> erwünscht, dann könnte man ja auch WLAN mit Richtantennen nehmen)

> Bei der Anforderung nach 50km Reichweite muss die Antennenhöhe schon
> passen, um über die Erdkrümmung rüber zu kommen.

Ich hatte nicht erwähnt dass mir die Antennenthemen und die Erdkrümmung 
schon bekannt sind. Also formuliere ich um: Reichweite stelle ich mir so 
vor wie bei einem PMR Funkgerät, das sind ja auch 100m durch Wände 
hindurch und 50km von Hügel zu Hügel.

An sich will ich raus finden ob man heutzutage einen Chip findet der 
einen die Arbeit abnimmt einen Packet Radio TRX mit 38-115kBit/s nochmal 
neu zu erfinden mit  Selbstbau-Modulatoren/Demodulatoren. Wo es doch so 
viele Wireless Anwendungen und Chips gibt, könnte es doch sein dass 
einer schon ein passendes Protokoll mitbringt. Wenn 9k6 reichen würde 
könnte ich einfach ein Funkgerät nehmen und 9k6-Packet drüber laufen 
lassen. Aber es soll etwas schneller gehen. Im 70cm Amateurfunkband gibt 
es einen 200kHz Bereich für "Automatische Stationen". Bei 2,4GHz gibt es 
das "Hamnet" mit 5MHz Kanälen, aber da braucht man wirklich 
fast-Sichtverbindung. 434MHz ist da doch ein wenig gutmütiger wenn ein 
Baum oder Haus im Weg ist.

Der Access Point hat in dem Plan immer einen mehr oder weniger guten 
Standort, d.h. die Packet Radio Spielart direkt von peer zu peer ist mir 
nicht wichtig, das hat damals schon fast niemand benutzt - es ging fast 
immer von Benutzer zu einem Packet-Radio-Relais.


> LoRaWAN

Da wird an sich schon viel implementiert was ich gern hätte, aber du 
sagst es schon, es geht sehr in die Richtung hohe Reichweite bei wenig 
SNR mit dem Kompromiss niedrige Datenrate.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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IEEE 802.15.4 mit Beaconing?

Ein AT86RF215 könnte das in diesem Frequenzbereich zumindest
realisieren, und er kann ziemlich viele verschiedene Modulationsarten.
Mit einer ungespreizten O-QPSK 100 kommst du bis 50 kbit/s (brutto).
Eine 2-FSK mit 50 kbit/s kann er auch, aber die O-QPSK schneidet von
der Empfindlichkeit her bei gleicher Datenrate besser ab (-110 dBm vs.
-117 dBm).

Als AT86RF215M wird er ohne 2,4-GHz-Teil verkauft.

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: QAM (Gast)
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asd schrieb:

> Frage: Könnte dieser Chip geeignet sein?
> http://www.freqchina.com/uploads/soft/201609/PTR8000+%20eng%20V1.1.pdf

Ein guter alter Nordic nRF905. (der macht 50 kbit/s nicht 100kb/s)


Da sollte es inzwischen etwas flexibleres geben..

Von Semtech, ti,?

Autor: Martin P. (billx)
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Ein Blick auf mysensors.com lohnt denke ich auch.... Da sind auch 
verschiedene radios supported.

Autor: asd (Gast)
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vielen Dank für die Anregungen. Ich werde mich in den nächsten Tagen 
durch die Links klicken...

Autor: asd (Gast)
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Noch eine Frage:

S.112:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-42415-WIRELESS-AT86RF215_Datasheet.pdf

Interpretiere ich es richtig dass der Chip in der OFDM Methode bei 
156kHz Bandbreite bis zu 300kBit/s Brutto-Datenrate übertragen kann?
(Wie viel davon netto übrig bleibt, und wie viel Kanalbandbreite bei 
einem realistischen Roll-off Filter dann wirklich benötigt wird, das 
wäre dann noch zu klären)

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Ja, so deute ich das jedenfalls auch. Ist ja auch eine 16-QAM,
entsprechend ist die Empfängerempfindlichkeit mit -101 dBm nicht
sonderlich hoch.

Mit dem OFDM-PHY habe ich allerdings bislang noch nichts selbst
gemacht.  Immerhin gestattet unsere (leider proprietäre)
Inbetriebnahmesoftware, auch mit OFDM eine Pseudozufallsfolge
auszusenden.  Die Spektrummaske davon habe ich dir mal aufgenommen.
Ich hoffe, dass ich die Parametrierung richtig vorgenommen habe,
richtig kontrollieren kann ich es leider nicht (OFDM option 4,
MCS value 6, Interleaving disabled).

Autor: asd (Gast)
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Hallo Jörg, vielen Dank für den Plot. Das ist ja mal ein Service ;-)
Bei QAM-16 braucht man beim Empfänger ein besseres SNR, das ist klar. 
Die benötigte Energie pro Bit bleibt konstant, Shannon lässt sich nicht 
austricksen. Das heißt ganz klar, bei der 4-fachen Datenrate braucht man 
die 4-fache Sendeleistung (wenn die anderen Parameter gleich bleiben).
Das scheint der perfekte chip zu sein um die 200kHz Breiten Packet-Radio 
Linkstrecken im 70cm Band zu nutzen.

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