Uwarunkowania międzysystemowej kompatybilności

Uwarunkowania międzysystemowej
kompatybilności
elektromagnetycznej standardu
IEEE 802.15.4a
Jarosław Sadowski, Ryszard J. Katulski
Katedra Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych
Politechnika Gdańska
IEEE 802.15.4
2003: Zakresy częstotliwości:
868
– 868,6MHz BPSK (1 kanał)
902
– 928MHz BPSK (10 kanałów)
2400
2006: Zakresy częstotliwości:
868
– 868,6MHz: BPSK, ASK lub O-QPSK
902
– 928MHz: BPSK, ASK lub O-QPSK
2400
– 2483,5MHz O-QPSK (16 kanałów)
– 2483MHz: O-QPSK
Moc według standardu: co najmniej -3dBm
Regulacje prawne
Pasmo 868 – 868,6MHz:
Dopuszczone
na terytorium Polski na podstawie
rozporządzenia Ministra Transportu (DU 138/2007
poz. 972 ze zmianami)
Ograniczenie
Aktywność
mocy: 25mW ERP
przez nie więcej niŜ 1% czasu lub
mechanizm unikania kolizji
Regulacje prawne – c.d.
Pasmo 902 – 928MHz
Brak
moŜliwości eksploatacji w Polsce bez
pozwolenia radiowego
Ograniczone
moŜliwości uzyskania pozwolenia
radiowego ze względu na przeznaczenie zakresu 902
– 915MHz na potrzeby telefonii komórkowej
Regulacje prawne – c.d.
Pasmo 2400 – 2483,5MHz
Dopuszczone
na terytorium Polski na podstawie
rozporządzenia Ministra Transportu (DU 138/2007
poz. 972 ze zmianami)
Ograniczenie
mocy: 10mW EIRP dla urządzeń
bliskiego zasięgu lub 100mW EIRP dla urządzeń
szerokopasmowych z dodatkowym limitem 10mW
EIRP/1MHz
IEEE 802.15.4a (sierpień 2007)
Pasmo 2400 – 2483,5MHz:
Nowy
14
typ modulacji: Chirp Spread Spectrum
kanałów
moc
co najmniej -3dBm
Uwarunkowania
kompatybilnościowe: takie
jak we wcześniejszej wersji standardu
IEEE 802.15.4a
Transmisja UWB:
Radio
impulsowe
250 – 750MHz, 1 kanał o szerokości 499,2MHz
3244 – 4742MHz, 4 kanały:
3 o szerokości 499,2MHz
1 o szerokości 1331,2MHz
5944
– 10234MHz, 11 kanałów:
8 o szerokości
1 o szerokości
1 o szerokości
1 o szerokości
Brak
499,2MHz
1081,6MHz
1331,2MHz
1354,97MHz
dolnej i górnej granicy mocy nadajnika!!!
Regulacje prawne - USA
FCC dokument 02-48 „First Report and Order”
(2002r)
Nadajnik
UWB – wykorzystywane pasmo nie
mniejsze niŜ 500MHz lub nie mniej niŜ 20%
częstotliwości środkowej
Urządzenia do stosowania wewnątrz budynków lub
urządzenia przenośne
Pasmo pracy 3,1 – 10,6GHz z limitem mocy 41,3dBm EIRP na 1MHz
Regulacje prawne – Unia
Europejska
Decyzja Komisji Europejskiej nr 2007/131/EC
(2007r)
Nadajnik
UWB – wykorzystywane pasmo co najmniej
50MHz
Urządzenia do stosowania wewnątrz budynków lub
urządzenia przenośne
Limit mocy -41,3dBm EIRP na 1MHz w pasmach:
6 do 8,5GHz
4,2 do 4,8GHz do końca roku 2010
3,4 do 4,8GHz dla urządzeń o bardzo małym współczynniku
aktywności
Inne zakresy częstotliwości i limity mocy moŜliwe, jeśli
urządzenia będą stosowały techniki unikania lub
minimalizacji interferencji
Limity mocy
-40
-50
[dBm/MHz]
-60
Europa
USA Indoor
USA Hand Held
Kanały 499,2MHz
Kanały szersze
-70
-80
-90
-100
0
2
4
6
f [GHz]
8
10
12
Uwarunkowania
kompatybilnościowe
Pasmo 868MHz
MoŜliwa
praca bez pozwoleń radiowych dla tego
zakresu częstotliwości
Brak
urządzeń, których praca byłaby chroniona
przepisami
Wszystkie
urządzenia w tym paśmie, takŜe 802.15.4,
na takich samych zasadach
Brak
ograniczeń odnośnie wprowadzania urządzeń
do obrotu
Uwarunkowania
kompatybilnościowe
Pasmo 902-928MHz
Brak
moŜliwości eksploatacji urządzeń w Polsce
Pozwolenia radiowe dla sieci GSM – uplink
Ograniczone ryzyko zakłócania:
mała liczba urządzeń IEEE 802.15.4 w tym paśmie,
oferowanych na rynku poza UE, w szczególności
wielozakresowych
łatwość wykrycia faktu występowania zakłóceń poza terenem
miejskim
automatyka telefonów pozwoli wykorzystać inną nośną / inną
stację bazową na terenie miejskim
Uwarunkowania
kompatybilnościowe
Pasmo 2400 – 2483,5MHz
MoŜliwa
praca bez pozwoleń radiowych dla tego
zakresu częstotliwości
Brak urządzeń, których praca byłaby chroniona
przepisami
Wszystkie urządzenia w tym zakresie, takŜe 802.15.4,
na takich samych zasadach
Brak ograniczeń odnośnie wprowadzania urządzeń
do obrotu
Uwarunkowania
kompatybilnościowe
Pasmo UWB
MoŜliwość
wykorzystania na terenie UE tylko 6 z 16
kanałów częstotliwościowych
Prototypy chipów i modułów 802.15.4a – w
większości wielokanałowe
DuŜe ryzyko wprowadzania do obrotu na terenie UE
urządzeń z limitem kanałów wyłącznie programowym
(zmiana firmware’u)
DuŜe ryzyko sprowadzania urządzeń nie
spełniających europejskich ograniczeń
częstotliwościowych
Konflikty z innymi systemami zbadane
Pasmo UWB
Wpływ
na urządzenia według standardu IEEE 802.16
Przy odległości między urządzeniami rzędu kilku metrów
działanie odbiornika WiMAX będzie zakłócone
Przy odległości między urządzeniami rzędu kilkudziesięciu
metrów działanie odbiornika UWB będzie zakłócone
Wpływ
na urządzenia według standardu ECMA-368
(UWB)
Przy odległości między urządzeniami rzędu kilku metrów i
pracy w podobnym zakresie częstotliwości działanie
odbiornika ECMA-368 (MC-OFDM) będzie zakłócone
Konflikty z innymi systemami niezbadane
Inne systemy, których działanie moŜe być
zakłócane przez UWB:
radiolinie punkt-punkt
systemy LMDS
systemy dostępowe
radiolokacja
radiodyfuzja (pasmo poniŜej
1GHz)
Systemy, które mogą zakłócać działanie UWB:
radiolokacja
radiodyfuzja
Zakres koniecznych badań
kompatybilnościowych
Badania pomiarowe ryzyka wzajemnego zakłócania
pracy urządzeń
Badania pomiarowe zasadności dopuszczenia transmisji
UWB w całym zakresie 3,1 – 10,6GHz na terenie UE
Opracowanie i praktyczna implementacja skutecznych
metod unikania interferencji lub zmniejszania ich
skutków
Badania symulacyjne: „Efektywne kształtowanie widma
radiowego sygnału impulsowego (IR UWB) dla potrzeb
wymagań międzysystemowej kompatybilności
elektromagnetycznej”
Dziękuję za uwagę