Drahtloses Low Power Wide Area Network bei 2,4 GHz

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein neues Modulationsverfahren für Low Power Wide Area Networks auf Basis von Spatial Modulation und CDMA vorgeschlagen und untersucht. Nach einem kurzen Überblick über den Stand der Technik und die Grundlagen von DSSS-Systemen wird das neue Modulationsverfahren SpaRSe (Spatial Modulation for Long Range Sensor Networks) vorgestellt, das die Vorteile von Mehrantennentechnologien mit einfacher Modulation und geringem Hardwareaufwand verbindet. Simulative Untersuchungen zeigen die erheblichen Gewinne, die durch die Verwendung SpaRSe im Vergleich zu bereits standardisierten Wellenformen erreicht werden können. Um das Potenzial und die Anwendungsnähe zu unterstreichen, werden darüber hinaus eine Implementierung auf einem Software Defined Radio vorgestellt und Ergebnisse von Kanalmessungen im urbanen Umfeld bei 2,4 GHz präsentiert. Die Auswertung der Interferenzsituation wie auch der Ausbreitungseigenschaften der Funkkanäle liefern dabei wichtige Erkenntnise zu den zu erwartenden Reichweiten eines solchen Systems. Es zeigt sich außerdem, dass die zuvor getroffenen Simulationsannahmen gerechtfertigt sind und SpaRSe auch unter realistischen, suboptimalen Bedingungen sehr robust und dem aktuellen Stand der Technik deutlich überlegen ist