Fremtiden er her allerede

I midten af ​​april 2018 havde Net1 fornøjelsen af et besøg af Tor Leif Aarland, der har ansvaret for Nokias salg af radioprodukter i Norden, Baltikum, Beneluxlandene, Storbritannien og Irland. På vores kontor i Stockholm holdt han et seminar om 450-MHz-båndet og IoT. Han forklarede bl.a., hvorfor særligt 450-MHz-frekvensen er så ideel til IoT-applikationer. Her har vi opsummeret dele af hans præsentation og samlet de vigtigste fordele ved 450-MHz-båndet til IoT-løsninger.

Mindre signaltab i 450-MHz-båndet

For at forklare, hvorfor 450-MHz-frekvensen passer så godt til IoT-løsninger, vil vi først beskrive egenskaberne ved elektromagnetiske bølger ved forskellige frekvenser.

Når radiobølger spredes, sker det over en større overflade. I spredningen taber signalet styrke. Tab af signalstyrke er proportionalt med afstanden fra basestationen til frekvensen. Jo højere frekvensen er, desto større er tabet. Radiobølger ved 1.800-MHz- eller 2.100-MHz-frekvenser – som er almindelige i mobilnettet – mister derfor signalstyrken i større grad end ved 450-MHz-frekvensen. I forbindelse med dækning er den radius, som hver celle dækker, ca. fem gange større på 450-MHz-båndet end på 2.100-MHz-båndet.

Hvad der også skal tages i betragtning, er, at signalet i mange tilfælde skal passere gennem vægge eller vinduer – forskellige materialetyper vil svække signalet i varierende grad. Fordelen ved 450-MHz-frekvensen er, at signaltabet er signifikant mindre – ca. halvt så stort – sammenlignet med f.eks. tabet i de normale mobilnetværk (1.800 og 2.100 MHz).

Refleksion, scattering og refraktion

Der er også andre fænomener, der påvirker, hvordan radiobølger spredes:

• Refleksion betyder, at radiobølger, der rammer en overflade, der er signifikant større end bølgelængden, reflekterer signalet fuldstændigt. Ved højere frekvenser reflekteres signalet ofte på denne måde, fordi bølgelængden er kort.
• Men ved 450-MHz-frekvensen er bølgelængden længere – hele 67 cm lang. Dette betyder, at hvis radiobølgen rammer et område mindre end 67 cm, vil den ikke blive reflekteret, men i stedet spredes. Dette fænomen kaldes scattering (spredning) og fører til øget dækning.
• Signaler kan også bøjes i et fænomen kaldet refraktion. Det sker, hvis signalet rammer en overflade af samme størrelse som bølgelængden. Dette vil bryde og ændre signalets bane, hvilket giver anledning til udvidet dækning.

Kort sagt vil alle disse egenskaber, der giver anledning til øget signalspredning, give bedre dækning. Derfor kan 450-MHz-signalet fra en enkelt basestation både nå et køretøj i bevægelse dybt nede i en dal og en elmåler i et kælderrum. Signalet når også højt op over jordoverfladen – det kan f.eks. bruges til kommunikation med en helikopter.

Fortsat udvikling af 450-MHz-båndets økosystem

Grunden til, at frekvensen er blevet brugt på så mange forskellige områder, er netop de mange særlige egenskaber, vi har beskrevet ovenfor. Moderne mobilkommunikation begyndte omkring 1981 med introduktionen af ​​NMT-netværket – som brugte 450-MHz-båndet. Den samme frekvens er også blevet brugt til PMR (privat mobilradio) som f.eks. politiradio, walkie-talkier og meget mere. Og nu forventes 450-MHz-båndet også at blive en vigtig del af udviklingen inden for ​​IoT-kommunikation.

I nogle lande bruges frekvensen allerede til forskellige IoT-tjenester i den offentlige sektor, og mange andre brancher er også begyndt at få øjnene op for fordelene. Der er derfor et øget incitament til fortsat udvikling af økosystemet for 450-MHz-båndets interessenter, som i dag primært er drevet af interesseorganisationen 450 MHz Alliance og standardiseringen gennem 3GPP.