Draußenfunken am 21. Mai auf dem Rosenberg, NU-Reutti

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Mich lässt immer noch nicht los, warum wir auf dem Rosenberg trotz Sichtverbindung zu DM0ULM in Thalfingen keine Hamnet-Verbindung aufbauen konnten. Ich war während der Woche abends noch an zwei weiteren Standorten unterwegs mit Empfangsversuchen, und ich fürchte mir wird langsam klar, was da schief ging.

Vermutlich muss man Störobjekte in der Fresnelzone doch kritischer sehen als ich das bisher verstanden hatte. Die Fresnelzone ist definiert als der Bereich, in welchem Objektreflexionen auf dem weg zwischen beiden stationen einen gangunterschied von einer halben Wellenlänge erreichen können. Mit einer halben Wellenlänge und einer guten Reflexionsebene kann das ein Signal erheblich abschwächen.

Damm kommt noch dazu, dass unter Umständen sogar im Umfeld des Rundstrahlers in Thalfingen sich schon ein Interferenzfeld mit der Bewaldung im Hintergrund ergibt oder mit den Metallinstallationen, die sowieso auf dem Turm vorhanden sind (s. Bilder, Quelle Google Maps).

Vielleicht wäre das alles gar nicht so schlimm mit mehr Aufbauhöhe bei unserer Empfangsantenne gewesen? Irgendwie muss man das noch einmal ausprobieren fürchte ich. Wenigstens für den eigenen Seelenfrieden...
 
 
   
Ansicht von DM0ULM aus Richtung Rosenberg

   
Detail-Aufbau

   
Berechnung mittels Tools aus der HamnetDB, Rosenberg real in 2m Höhe über Grund, DM0ULM entsprechend realer Aufbauhöhen-Schätzung.

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Heute habe ich ein paar praktische Feldversuche im Pfuhler Ried durchgeführt. Ziel war herauszufinden, ob sich eigenartige Effekte neben erhöhter Dämpfung erkennen lassen, wenn die Fresnelzone einer Ausbreitung beschnitten wird. Nach Versuchen auf den Sportplätzen in Offenhausen, wo die entfernungen zu klein waren, ging's im Pfuhler Ried weiter.
Ich war maximal flexibel mit dem Fahrrad unterwegs.
       

Die am ende geeignete Teststrecke war 420m lang (gemessen mit Laser-Entferunungsmesser).
Als Testobjekte habe ich zwei Ubiquiti Nanostation M5 mit kleinstmöglich eingestellter Sendeleistung (8 dBm) und AREDN Software verwendet. Zur Messung habe ich die empfangs-Signalpegel bei beiden Stationen aufgenommen, jeweils das SNR und dann noch einen praktischen Durchsatztest mit iperf3 gemacht. Der Gewinn der M5 beträgt durchschnittlich 15dB. Nach funknetzplanung beträgt bei 420m und 5.7GHz die Freifeld-Dämpfung 100dB.

Eine schnelle Nebenrechnung: 8dBm Sendeleistung + 30dB Antennengewinne minus 100dB Dämpfung ergibt einen erwarteten Empfangspegel von -62 dBm.

Aufbauhöhen 1200mm und 1000mm, die Antennen können sich auf Grund des Feldbewuchses nicht mehr direkt "sehen"
Empfangspegel -73dBm, 22dB SNR, 11 MBit/s, nicht stabiler Link, mitunter Aussetzer (verschwinden bei erhöhter Sendeleistung)

Aufbauhöhen 1200mm und 1600mm, jetzt können sich beide Endstellen gerade so "sehen"
Empfangspegel -72dBm, 24dB SNR, 15..20 MBit/s, stabiler Link ohne Aussetzer

Aufbauhöhen 1200mm und 2200mm, ergibt gute Sichtverbindung
Empfangspegel -68dBm, 27dB SNR, 25 MBit/s

Aufbauhöhen 1200mm und 3200mm,
Empfangspegel -61dBm, 33dB SNR, 47 MBit/s

Aufbauhöhen 1600mm und 2200mm
Empfangspegel -65dBm, 30dB SNR, 35 MBit/s

Aufbauhöhen 2100mm und 2200mm
Empfangspegel -63dBm, 32dB SNR, 45 MBit/s

Aufbauhöhen 3700mm und 2200mm
Empfangspegel -61dBm, SNR 34dB, 47 MBit/s

Nach Berechnung ist bei 5.7 GHz der Radius der Fresnelzone 2350mm.

Theorie und Praxis passen erstaunlich gut zusammen!
                   

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Also, heute war ich noch einmal unterwegs mit Fahrrad und Anhänger. Die Reichweite von DM0ULM lässt mich nicht los. In erwartung schwacher Signalpegel habe ich eine nanostation mit Stock Firmware dabei gehabt und einen Mikrotik LHG XL. Letzterer ist im Bild gut erkennbar :-)
   

Insgesamt hatte ich vier Messpunkte (s. Karte unten):

1. an der Sportgaststätte Thalfingen mit der Nanostation
   
2. am Kreisverkehr zwischen Offenhausen und Burlafingen mit Nanostation
   
3. am Ortseingang von Burlafingen mit Nanostation
   
4. zwischen Bahnlinie und Europastraße mit Nanostation LHG XL
   

Zur Bewertung habe ich die Signalpegel und die erreichbaren Durchsätze erfasst (Internet-Download von Ubuntu Server).

1. -72dBm (Noise -103dBm), 800m Luftlinie, 105dB Dämpfung
   bei 27dBm: 1.2 MBit/s
   (bei 7dBm Sendeleistung: 700 kBit/s)
   
2. -85dBm (Noise: -103dBm), 2800m Luftlinie, 116dB Dämpfung
   keine Verbindung
   
3. -84dBm (Noise: -103dBm), 2800m Luftlinie, 116dB Dämpfung
   350kBit/s
   
4. -90dBm (Noise: -103dBm), 4000m Luftlinie, 120dB Dämpfung
   keine Verbindung;
   mit LHG XL: -80dBm Signalpegel, 500 kBit/s
   

Die Nanostation M5 hat ~15 dBi Gewinn, der LHG XL ist mit 27dBi angegeben.
Auch bei (4) war der Empfang mit LHG XL nicht umwerfend :-(

Nebenrechnung:
Bei (1) war die Streckendämpfung 105dB, Empfangsgewinn der Nanostation 15dB, Empfangspegel -72dBm.
Unbekannte Sende-Leistung-105dB+15dB = -72dBm --> Unbekannte Sendeleistung = -72dBm+105dB-15dB = 18dBm.

Das ist sehr wenig!

Folgend einige Ansichten, wie jeweils die Sicht auf DM0ULM von den Standorten aussah.

   
(1) Sportgaststätte Thalfingen

       
(2) am Kreisverkehr, Baumgruppe reflektiert möglicherweise?

   
(4) zwischen Bahnlinie und Europastraße; Oberleitung in Fresnelzone

   
Kartenansicht der einzelnen Messpunkte

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So, was war also mit unserem hamnet Experiment "Empfang auf dem Rosenberg" falsch?
Angenommen die effektiven 33dBm aus Thalfingen sind in etwa richtig.
Die Entfernung zum Rosenberg sind 8800m und erzeugen bei 5.7 GHz etwa 126dB Dämpfung.

Dann wäre der Empfangspegel 33dBm-126dB = -93dBm.

[DH1DH]

Hallo Andreas,

leider lese ich erst jetzt von deinen weiteren Versuchen.

Ich habe gerade auch noch den Rosenberg ausprobieren wollen. Auf dem 12 Meter Mast: nix DB0ULM

Dann bin ich nach Pfuhl zur Schule (JN58AJ69NK, da warst du, denke ich, auch) gefahren, da gibts ja direkten Sichtkontakt: nix  DB0ULM, aber den Klaus sehe ich:

   

Gundremmingen ging sofort, auch quasi direkt kurz über dem Boden. 
       

Hier die Fresnel-unfreundliche Antenneninstallation:

       

seltsam, seltsam 

Grüsse Dieter