HF-Koppelnetzwerke Teil 1 - Erfordernis von Koppelnetzwerken 

 

Im Analogfunk erfolgte die Kommunikation in der Regel kreisweit auf einem einzigen Kanal, somit verwendete ein Funkgerät eine feste Frequenz. Heute im Digitalfunk hingegen versorgen unterschiedliche Basisstationen eines Kreisgebietes ein Gruppengespräch von verschiedenen Teilnehmern mit jeweils mehreren Frequenzen. Die Frequenz (Carrier) ist hierbei zum einen von der Basisstation abhängig, aber auch vom aktuell genutzten Carrier dieser Basisstation, für das momentan geführte Funkgespräch.

Somit ergeben sich bereits bei der Nutzung eines einzelnen Funkgerätes in einem Fahrzeug völlig andere technische Anforderungen und es erfolgt die Abstimmung von Funkgerät und Antennenanlage. Die Auswahl der eingesetzten Basisstation und des Carriers erfolgt aufgrund verschiedener Kriterien, wie beispielsweise der Empfangsqualität und der aktuellen Auslastungssituation der Basisstation. Die Basisstationen gibt die Infrastruktur vor, sowie die automatischen Wechsel auf benachbarte Basisstationen (handover) während einer Einsatzfahrt. Die Frequenz im TMO Betrieb im Deutschen TETRA BOS Netz liegt zwischen 380–385 MHz im Uplink und 390–395 MHz im Downlink (vergleichbar gegenüber dem Analogfunk, das Unterband und das Oberband).

Werden nun in einem Fahrzeug (zum Beispiel im ELW oder im KdoW) mehrere Funkgeräte eingesetzt, besteht trotz der örtlichen Nähe der Geräte zueinander und gegebenenfalls auch die Nutzung einer gemeinsamen Antennenanlage die Möglichkeit, dass die Funkgeräte unterschiedliche Carrier auf einer Basisstation oder sogar verschiedene Basisstationen nutzen. Hieraus resultiert, dass die Funkgeräte auf unterschiedlichen Frequenzen senden und empfangen. Besteht zudem noch die Anforderung die Geräte in unterschiedlichen Betriebsmodi zu betreiben, werden im DMO die Frequenzen 406,1 bis 410 MHz zusätzlich zu den vorgenannten TMO Frequenzen verwendet.

 

Aufgrund dieser vorgenannten technischen Rahmenbedingungen kann es ohne weitere Maßnahmen zu Störeinflüssen kommen. Zu betrachten sind hier folgende Fälle

  • Zeitgleiches Senden der Funkgeräte – hier ist es unbedingt erforderlich eine ausreichende Entkopplung zwischen den Sendern der Funkgeräte zu realisieren. Die ETSI Spezifikation gibt hier eine Entkopplung/Isolation von >60 dB vor.
  • Zeitgleiches Senden und Empfangen der Funkgeräte – ohne weitere Maßnahmen würde das sendende Gerät die Empfängerempfindlichkeit des empfangenden Gerätes reduzieren was zu Auslöschungen (Nichtempfang von Gesprächen) oder sogar zum Ausbuchen des Gerätes führen kann. Entsprechend der ETSI Spezifikation muss hier eine Entkopplung >60 dB realisiert werden, um einen einwandfreien Betrieb sicher zu stellen. Diese Effekte passieren vornehmlich in mäßig bis schlecht versorgten Gebieten, mit größeren Distanzen zur nächsten Basisstation und bei Feldstärkeschwankungen während einer Einsatzfahrt.
  • Im Besonderen sei erwähnt, dass Konstellationen des Parallelverbaus von Digitalfunk und Analogen- oder Betriebsfunksystemen gesondert betrachtet werden müssen, da sich auch aus dem Zusammenspiel dieser unterschiedlichen Frequenzen neue Fehlerbilder oder Probleme ergeben können.

Im Fazit bleibt festzuhalten, dass beim Parallelverbau einige technische Dinge zu beachten sind. Die aus Analogfunkzeiten bekannten Hybridkoppler aufgrund zu geringer Entkopplungsleistungen nicht ausreichend.

Neben dieser ersten technischen Einführung zum Thema Entkopplung und dem Verbau von mehreren Funkgeräten in einem Fahrzeug möchten wir im Newsletter Mai 2020 sowie Juni 2020 zwei konkrete Lösungskonzepte vorstellen.

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