Weightless

Unter der Bezeichnung Weightless werden drei verschiedene Low Power WANs (LPWAN) geführt, die von der Weightless Special Interest Group ( SIG) spezifiziert wurden. Die ursprüngliche Version ist Weightless-W, das die White Spaces in den Fernsehübertragungsbändern zwischen 400 MHz und 800 MHz nutzt. Weitere Versionen sind Weightless-N und -P, die die ISM-Bänder bei 868 MHz ( EU) nutzen. Konzipiert sind die LPWANs für das Internet of Things ( IoT) und die Machine to Machine Communication ( M2M).

Die verschiedenen Versionen unterscheiden sich in der Übertragungstechnik und der Kanalbreite, dem überbrückbaren Entfernungsbereich von 3 km (N), 2 km (P) und 5 km (W) im ländlichen Bereich, und den Datenraten, die zwischen 100 bit/s (N), bis zu 100 kbit/s (P) und 10 Mbit/s (W) liegen.

Spezifikationen von Weightless-W, -N und -P

Spezifikationen von Weightless-W, -N und -P

Was die Übertragungstechniken betrifft, so arbeitet Weightless-N ausschließlich im Uplink mit einem äußerst schmalbandigen Übertragungsverfahren, dem Ultra Narrow Band ( UNB), bei dem die Seitenbänder minimiert werden. Die Uplink- Datenrate beträgt lediglich 100 bit/s. Als Modulationsverfahren benutzt Weightless-N Differential Binary Phase Shift Keying ( DBPSK). Die Kanalbreite beträgt nur 200 Hz. Die Übertragung ist mit einer AES-Verschlüsselung mit 128 Bit verschlüsselt und erfolgt unidirektional vom Weightless- Funkmodul zur Basisstation. Die übertragbare Entfernung liegt bei einer Sendeleistung von 17 dBm bei etwa 3 km im urbanen Bereich. Die Funkmodule sind relativ einfach und daher auch sehr preiswert.

Weightless-N basiert auf nWave und zielt auf Low-Cost-Anwendungen, die mit einer unidirektionalen Übertragung auskommen.

Weightless-P hingegen arbeitet mit Schmalband mit einer Kanalbreite von 12,5 kHz. Die P-Version hat die gleiche Verschlüsselung wie die anderen Versionen. Die Übertragung erfolgt bidirektional, im identischen Datenraten von 200 bit/s bis 100 kbit/s im Uplink und Downlink. Durch die Bidirektionalität werden die Funkmodule etwas komplexer und teurer. Während die Batterielaufzeit bei Weightless-N auf zehn Jahre veranschlagt wird, werden bei der P-Version etwa 3 bis 8 Jahre angesetzt und bei der W-Version, deren Funkmodule noch komplexer sind, etwa 3 bis 5 Jahre veranschlagt.

Weightless-W überträgt in den White Spaces der stillgelegten Fernsehsender im Frequenzbereich zwischen 400 MHz und 800 MHz. Die Übertragung erfolgt in einer Bandbreite von 5 MHz im Zeitmultiplex mit Frequenzsprungverfahren. Im städtischen Bereich liegt der Sendebereich bei einer Sendeleistung von 17 dBm bei etwa 5 km. Das übertragene Datenpeket hat eine Paketlänge von mindestens 10 Byte. Die Datenraten für den Uplink und den Downlink liegen zwischen 1 kbit/s und 10 Mbit/s. Die Knoten der W-Version sind bidirektional miteinander verbunden. Daher haben die Funkmodule eine höhere Komplexität als die der P-Version und sind dementsprechend teurer.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Weightless
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Veröffentlicht: 04.08.2021
Wörter: 410
Tags: Internet-Konzepte
Links: low power WAN (LPWAN), special interest group (SIG), White Space, Megahertz, ISM-Band
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