Draadloze datacommunicatie maakt gebruik van radiogolven om gegevens, voornamelijk internetgegevens, 'via de ether' te verzenden naar eindpunten die internetgegevenstoegang vereisen. Dit heeft een voordeel ten opzichte van cabling-systemen inclusief glasvezel cables.
Draadloos heeft een enorm voordeel omdat het extreem snel en eenvoudig te implementeren is; er zijn alleen basisstations nodig van MNO's op redelijke afstand van de locatie van de Klant.
Bovendien zijn de modernste technieken die worden gebruikt om gegevens via een radiosignaal te communiceren, verbeterd tot het niveau waarop zeer bevredigende gegevensoverdrachtsnelheden kunnen worden bereikt, dwz goede upload-/downloadprestaties.
De overdracht van gegevens van een MNO naar gebouwen, zoals hieronder vermeld, staat bekend als Vaste Draadloze Toegang (FWA), omdat dit verwijst naar het gebruik van Draadloze Gegevensoverdracht tussen twee Vaste locaties.
Deze 'vaste locaties' zijn aan de ene kant de 'basisstations' van de MNO, verbonden met internet en communiceren met Customer Premises Equipment (CPE's) zoals routers in woningen, kantoren, fabrieken, industriële locaties zoals productiefabrieken, mijnen enz.
Een antenne biedt de middelen daarvoor 'vastleggen' het radiosignaal dat wordt verzonden door het basisstation van de MNO. Veel routers die door MNO's worden gebruikt, hebben echter ingebouwde antennes als je naar Figuur 1 kijkt. Hieronder zul je zien dat radiosignalen moeite hebben om de muren en externe structuren binnen te dringen van de meeste omgevingen waar ze worden ingezet.
Dit is waar een externe antenne een groot verschil kan maken tussen een uiterst ontevreden klant en het tegendeel. Er zijn echter een paar basisprincipes die een externe antenne moet bieden om succesvol te zijn in het leveren van een goed signaalniveau aan de router.
Om alle signalen op de verschillende frequenties te kunnen ontvangen, moet een goede antenne alle frequenties kunnen ontvangen waarop een mobiele netwerkoperator (MNO) waarschijnlijk zendt/ontvangt. Het is belangrijk om de fabrikant te vragen om een ​​dergelijke frequentieresponsgrafiek. Bij POYNTING zijn we er trots op een van de beste antenneontwerpers ter wereld te zijn, en dat is terug te zien in de frequentierespons van onze antennes.
De versterking van een antenne is een maatstaf voor de verbetering die door de antenne wordt geleverd. Hoe hoger de versterking van een antenne, hoe beter het vermogen om zwakkere signalen te ontvangen. Bij POYNTING zijn we niet alleen trots op de goede frequentierespons zoals hierboven vermeld, maar ook op de beste winst per frequentie in de branche.
Het derde belangrijke kenmerk van een antenne is het stralingspatroon. Dit is een maatstaf voor hoe goed de antenne reageert op alle frequenties vanuit de richting van de basisstationtoren, met andere woorden, hoe goed de versterking is in een bepaalde richting.
Antennes zijn onderverdeeld in twee hoofdcategorieën, omnidirectioneel en unidirectioneel, ook wel simpelweg 'directionele' antennes genoemd.
Omnidirectionele antennes:
Zoals de naam al doet vermoeden zijn dit externe antennes die radiosignalen uit elke richting kunnen ontvangen. Het stralingspatroon van deze antennes lijkt op een cirkel als je het horizontale vlak bekijkt. Dit betekent dat de antenne in elke richting kan worden georiënteerd en toch een goede standaardfrequentierespons zal hebben bij een goede versterkingsfactor.
Ook hier biedt POYNTING u een uitstekende oplossing. Onze antennes hebben bijna perfecte omnidirectionele stralingspatronen, wat betekent dat u de beste prestaties krijgt in termen van versterking op elke MNO-standaardfrequentie vanuit elke richting.
Unidirectionele antennes (of gewoon 'directionele' antennes)
Nogmaals, zoals de naam al doet vermoeden, zijn dit antennes die speciaal zijn gemaakt om signalen uit een bepaalde richting te ontvangen. De toepassingsgebieden voor deze antennes zijn situaties waarin een enkele basisstationtoren de enige bron van MNO-transmissie in het gebied is.
Onze POYNTING-antennes hebben, net als onze omnidirectionele antennes, uitzonderlijke directionele prestaties. Dit betekent dat de versterking van onze directionele antenne uitstekend is in de richting van het basisstation van de MNO op alle standaardfrequenties waarop de MNO wil zenden/ontvangen.
Moderne communicatiesystemen maken allemaal gebruik van een mechanisme dat bekend staat als Cyclic Redundancy Checking (CRC) om ervoor te zorgen dat de integriteit van de communicatie die wordt geüpload of gedownload via de radio-internetverbinding niet in gevaar komt. Als de CRC van de uplink/downlink mislukt, vraagt ​​het communicatiesysteem om een ​​hertransmissie van de gegevens die verloren zijn gegaan tijdens het transport tussen het basisstation en de CPE, de router.
Figuur 1
De grootste factor die een constante hertransmissie van gegevens veroorzaakt, is een slechte signaalkwaliteit.
Als een groot deel van de gebruikers die op een bepaald basisstation zijn aangesloten een slechte signaalkwaliteit ervaart, beginnen de signaalverwerkingsmechanismen van het basisstation de bandbreedte te beperken die beschikbaar is voor individuele clients en het eindresultaat is extreem slecht. Datatransmissieprestaties, dwz extreem slechte upload/download ook bekend als hoge Bit-Error-Rate (BER).
Routers die zijn ontworpen om signalen van MNO's te ontvangen, hebben doorgaans interne antennes. Deze antennes presteren alleen onder bepaalde omstandigheden goed. Er is echter aangetoond dat de penetratie van MNO-signalen naar binnengebouwen een enorme uitdaging is en dat het signaal binnen een gebouw wel 100 keer zwakker kan zijn dan daarbuiten.
Het is daarom duidelijk dat een externe antenne met een uitstekende versterkingsfactor, uitstekende frequentierespons en uitstekende omni- en/of unidirectionele mogelijkheden een veel beter signaal zal leveren, wat resulteert in veel betere FWA-prestaties.
Dit verzwakte signaal veroorzaakt een slechte SINR (signaal-ruisverhouding), wat door de hoge BER (bitfoutfrequentie) de router dwingt om terug te vallen op een demodulatiemethode van lagere orde, zoals Quadrature Phase Shift Keying (QPSK). Dit mechanisme wordt door basisstationtransceivers gebruikt om de data-integriteit te behouden in omgevingen met een slechte SINR.
Figuur 1. hierboven toont de twee scenario's, binnenantenne versus buitenantenne. In dit voorbeeld heeft de binnenantenne een versterkingsfactor van 1.2, terwijl de buitenantenne een versterkingsfactor van 2 heeft.
Als alle abonnees in dit voorbeeld een buitenantenne met verbeterde versterkingsfactor hadden, zou het basisstation comfortabel 150 klanten kunnen bereiken. Daarentegen had geen van de klanten buitenantennes; het basisstation kan slechts aan 40 klanten een bevredigende service bieden, wat duidelijk een enorme verbetering is voor de MNO.
Dit betekent dat 60/150 = 60% van de klanten in dit voorbeeld volledig zullen profiteren van de hoogst mogelijke doorvoer en dus de prestaties van hun FWA-service die door de MNO wordt geleverd.
Figuur 2
Dit alles gezegd hebbende, is dit een kans voor MNO's om een ​​externe antenne toe te voegen aan de routers die zij leveren, als onderdeel van hun service. Dit zal een grote bijdrage leveren aan het bieden van een goede FWA aan hun klanten met de best mogelijke download-/uploadprestaties van gegevens, waardoor de klanttevredenheid toeneemt.
Een kosten-batenanalyse maakt dit argument gemakkelijk duidelijk ten gunste van het installeren van een externe antenne. Houd rekening met de kosten van een externe antenne, zoals weergegeven in Figuur 2.
Figuur 3
Figuur 3. hierboven vat de kosten-batenverhouding van het externe antenne-scenario samen. Het is duidelijk dat zonder de verhoogde SINR, zoals weergegeven in Figuur 1. En 3. Hierboven, de MNO alleen op betrouwbare wijze 40 Klanten resulterend in een maandelijks inkomen van € 19 in een periode van 200.00 maanden.
Vergelijk dit met het kunnen bereiken van 150 klanten in dezelfde sector. Hoewel de kosten van de Antenne + Installatie € 39 bedragen, zijn de inkomsten nu gestegen naar € 000.00 over de periode van 72 maanden, wat resulteert in een verhoogd netto inkomen van € 000.00 versus het inkomen van € 24 (Figuur 3.) voor dezelfde sector die geen externe antennes heeft ingezet.
Aangezien de kapitaaluitgaven voor externe antenne + installatie eenmalig zijn, moet u rekening houden met het enorme verschil in netto-inkomsten over een Periode van 48 maanden van € 105 versus € 000.00 (Figuur 38.)
Soms wordt het argument aangevoerd waarom de MNO externe antennes zou moeten leveren voor klanten die deze misschien niet nodig hebben, maar de berekening laat duidelijk zien dat het leveren van dezelfde basisinstallatie aan elke klant de complexiteit vermindert bij het bepalen welke klant een externe antenne krijgt. welke niet.
Concluderend is het duidelijk dat een MNO die een FWA-dienst levert, in alle gevallen zowel qua gebruikerstevredenheid als qua kostenvoordeel wint door externe antennes voor al zijn klanten te installeren.
Geschreven door Pieter Prinsloo – Technisch Marketing Ingenieur
