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Dafür statt 1 Hauptkeule gleich 256(?) oder wie?

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  1. Dafür statt 1 Hauptkeule gleich 256(?) oder wie?

    Autor: WalterWhite 18.06.19 - 20:15

    -kt-

  2. Re: Dafür statt 1 Hauptkeule gleich 256(?) oder wie?

    Autor: tg-- 19.06.19 - 00:05

    Nein, gar keine mehr.
    Bei den 256 handelt es sich um die Anzahl der Antennenelemente.
    Im Zusammenspiel zwischen den Elementen, durch digitale Phasenverschiebung und damit Interferenz wischen den einzeln abgestrahlten Signalen, entsteht eine Keule in eine definierte Richtung.
    Um _einen_ Strahl in eine bestimmte Richtung zu generieren sind einige Elemente nötig, es ist also prinzipbedingt unmöglich mit 256 Antennenelementen 256 Strahlrichtungen zu erzeugen (das wäre dann wieder eine Hauptkeule).
    Bestenfalls lassen sich eine Hand voll Keulen generieren, bei der höchsten Konzentrationsstufe sogar nur eine einzige (und diverse schwächere Nebenkeulen die als Artefakte entstehen und sich nicht vermeiden lassen).

    Ein Beispiel aus der Praxis: Nokia hat ein 128-Element Array im Testbetrieb.
    Dieses kann in der Praxis 32 Beams erzeugen.
    Diese 32 Beams können allerdings nicht zeitgleich erzeugt werden, sondern sind in der Zeitdomäne aufgeteilt.
    Nur 4 Beams können zeitgleich generiert werden.

    Für die Limitierungen gibt es aktuell 2 Hauptfaktoren:
    1) Die verfügbare Rechenleistung ist weit zu gering um in Echtzeit mehr Beams zu steuern.
    2) Die Hardware ist zu groß um pro Element eine komplett eigenständige RF-Chain zu verwenden, wodurch 100% digitales Beamforming bei großen Arrays noch nicht möglich ist.

  3. Re: Dafür statt 1 Hauptkeule gleich 256(?) oder wie?

    Autor: bombinho 19.06.19 - 00:22

    Knapp daneben, es entsteht ein steuerbares Interferenzmuster mit ganz vielen Maxima und Minima.

    Erst wenn du mir demonstrierst, wie du so geschickt mehrere Steine ins Wasser wirfst, so dass sich nur ein begrenzter Wellenstreifen in eine einzige Richtung ergibt und das restliche Wasser spiegelglatt bleibt, werde ich dir glauben.

  4. Re: Dafür statt 1 Hauptkeule gleich 256(?) oder wie?

    Autor: southy 19.06.19 - 02:24

    bombinho schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Knapp daneben, es entsteht ein steuerbares Interferenzmuster mit ganz
    > vielen Maxima und Minima.
    >

    Das ist richtig, tut aber nichts zur Sache.
    So gut wie immer sind die neben-maxima um Größenordnungen kleiner als das Haupt-.

    Welches ja per Definition an dieser Stelle so groß sein sollte wie die Feldstärke einer konventionellen Antenne an der selben Stelle.

    Ergo:
    Wenn Du Leute in Reichweite der Antenne zufällig verteilst, werden die meisten bei 5G (bei selber Frequenz) deutlich weniger belastet, einige wenige „weniger“ (ohne „deutlich“ = die lokalen maxima), und nur der Typ mit dem Handy „gleich“.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 19.06.19 02:30 durch southy.

  5. Re: Dafür statt 1 Hauptkeule gleich 256(?) oder wie?

    Autor: bombinho 19.06.19 - 08:55

    Groessenordnungen? Bleiben wir doch mal bei dem Beispiel mit dem Wasser und den Steinen. Erzeug doch mal ein Wellenmuster mit 10 Steinen, welches ein Maximum hat, welches auch nur annaehernd 10 mal so hoch ist, wie die Amplitude der Einzelwelle. Oder machen wir es einfach, versuch fuer den Anfang 3x hinzubekommen. Damit kann man dann schon ein Interferenzkraftwerk bauen.
    Du scheinst die Loesung aller Energieprobleme der Menschheit zu kennen, wuerdest du sie auch mitteilen?

  6. Re: Dafür statt 1 Hauptkeule gleich 256(?) oder wie?

    Autor: southy 19.06.19 - 15:27

    bombinho schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Groessenordnungen? Bleiben wir doch mal bei dem Beispiel mit dem Wasser und
    > den Steinen. Erzeug doch mal ein Wellenmuster mit 10 Steinen, welches ein
    > Maximum hat, welches auch nur annaehernd 10 mal so hoch ist, wie die
    > Amplitude der Einzelwelle. Oder machen wir es einfach, versuch fuer den
    > Anfang 3x hinzubekommen. Damit kann man dann schon ein Interferenzkraftwerk
    > bauen.
    > Du scheinst die Loesung aller Energieprobleme der Menschheit zu kennen,
    > wuerdest du sie auch mitteilen?


    Was soll das?
    Die Behauptung war, dass Interferenzen gefährlich sind, weil sich dort die vielen Einzel-Signale zu gefährlichen Maxima aufsummieren.

    Ich sage: der Maximale Betrag den ein Interferenzmaximum annehmen kann, ist die Summe der Maxima der Teilsignale. In der Praxis _deutlich_ darunter.
    Der Betrag einer Interferenz ist nie größer als die Summe der Einzelteile. Wir sind hier nicht beim Sex.

    Und alle Teilsignale werden bekanntlich durch die maximale Sendeleistung des Gesamtarrays gesteuert und begrenzt. Das gilt auch für die Effekte, wenn sich mehrere (verschiedene) Beams überlagern.

    ERGO: es ist einfach FALSCH den Eindruck zu vermitteln, dass die vielen Nebenmaxima so eine Art "unkontrolliertes Risiko" sind, die *irgendwo* auftreten und dann alles an dieser Stelle töten.



    Und insgesamt:
    Alles dies ist eine _gigantische_ Verbesserung zu den ungezielten Sektor-Antennen von heute, die in jede Richtung ihres Sektors die gleiche Leistung herausblasen, selbst wenn da gar kein Empfänger steht.

    Was das jetzt mit Kraftwerken soll, erschliesst sich mir nicht.

  7. Re: Dafür statt 1 Hauptkeule gleich 256(?) oder wie?

    Autor: bombinho 20.06.19 - 11:07

    southy schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Die Behauptung war, dass Interferenzen gefährlich sind, weil sich dort die
    > vielen Einzel-Signale zu gefährlichen Maxima aufsummieren.

    Das ist (teilweise) richtig. Ein Auftreten von mehreren Maxima in ueberlappenden Bereichen kann dort in der Tat die Grenzwerte ueberschreiten lassen. Ob und wann und wo das passiert, das wird sich erst im praktischen Einsatz von 5G und seiner zusaetzlichen Features herausfinden lassen. Allerdings recht unwahrscheinlich, weil sich da Maxima aufschaukeln. Sondern weil sich dort Leistungen aufsummieren und die Maxima obendrauf kommen.

    Vorlaeufig ist aber sowohl praktisch (existierende Hardware) als auch theoretisch (5G wird vorlaeufig wie 4G genutzt) kein derartiges Problem zu erwarten, wenn man mal von den Richtfunkanlagen absieht, die die (Glasfaser)Kabeleinfuehrung verzoegern sollen. Dort waere die Frage, in welchem Leistungsbereich diese arbeiten sollen.
    Bei wenigen zig bis hundert Milliwatt duerfte eine generelle Problemlosigkeit zu erwarten sein.

    Allerdings muss man irgendwie aus der zunehmenden Menge an Sendern und emittierter Sendeenergie herausstechen, wenn man sich bemerkbar machen will, das geht nur durch ein erhoehtes Niveau. Wenn bereits die grundlegende Strahlungsmenge zunimmt, dann dadurch eben auch das Rauschniveau. Darueber hinaus muss man kommen und dann hat man noch die Maxima obendrauf.

    Bei 5G kann man eben nicht mehr den Sendebereich isoliert betrachten, denn bereits in der grundlegenden Architektur sind Parallelisierung und dynamische Anpassungen vorgesehen.
    Die Grenzwerte sind keine relativen Grenzwerte sondern absolute Grenzwerte.

    > Ich sage: der Maximale Betrag den ein Interferenzmaximum annehmen kann, ist
    > die Summe der Maxima der Teilsignale. In der Praxis _deutlich_ darunter.

    korrekt, nicht nur in Bezug auf Grenzwerte sondern auch in Bezug auf Empfangswerte und deren "gigantische" Verbesserung.

    > ERGO: es ist einfach FALSCH den Eindruck zu vermitteln, dass die vielen
    > Nebenmaxima so eine Art "unkontrolliertes Risiko" sind, die *irgendwo*
    > auftreten und dann alles an dieser Stelle töten.

    ERGO: Ja, und die Ausserirdischen erst recht!!!! Wir sind doch hier bei lustigen aber sinnlosen Einwuerfen, oder?

    > Und insgesamt:
    > Alles dies ist eine _gigantische_ Verbesserung zu den ungezielten
    > Sektor-Antennen von heute, die in jede Richtung ihres Sektors die gleiche
    > Leistung herausblasen, selbst wenn da gar kein Empfänger steht.

    Oh, oh, nimm dir mal ein Blatt Papier und male maszstabstgerecht die Maxima mit einem Zirkel um ein Array aus Dipolen (Erhoehter Schwierigkeitsgrad mit Sekundaerkeulen - Segmentstrahler) und dann komm noch einmal mit der gigantischen Verbesserung oder eben erzeuge eine gerichtete "Keule" mit Steinen, die du in das Wasser wirfst. Das ist keine gigantische Verbesserung sondern eine marginale Verbesserung und ohne Umschreiben der Gesetze der Physik wird es auch dabei bleiben.
    Wenn du dann noch eine Vielzahl von Nutzern und die Wellenlaenge mit einbringst, viel Spass bei der resultierenden Diskussion, wenn du deinen Standpunkt weiter vertreten willst.

    > Was das jetzt mit Kraftwerken soll, erschliesst sich mir nicht.

    Wenn sich tatsaechlich durch solche Anntennenanordnungen Maxima mit den Vielfachen der Grundleistung erzeugen liessen, dann braeuchten wir nur Meereswellen miteinander zu ueberlagern und haetten dann meter- oder gar kilometerhohe Wellen, die wir problemlos in Kraftwerken in erneuerbare Energien umwandeln koennen.

    Du kannst ja bei den Maxima dranschreiben, wieviele Wellen sich da gerade ueberlagern, wenn du das mit dem Papier machst.

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