IFS 2,4 GHZ, Fragen zur Technik

Thommy

User †
Hallo zusammen,
bei der Lektüre unterschiedlichster Thread zum Thema 2,4 GHZ stellen sich mir nun zum Thema Graupner IFS verschiedene Fragen.

1.) wie geschieht die Kanalbelegung für den Wechsel, also wann wird wie festgelegt wohin gesprungen werden soll.

2.) wer legt fest, dass gewechselt wird, Sender oder Empfänger ?

3.) auf Basis welcher Daten wird gewechselt, nur noise oder Codiert wie bei PCM ?

4.) Muß eine Verbindung zwischen Sender und Empfänger bestehen, wenn ja in welche Richtung oder in beide ?

Hoffe mir kann da jemand weiterhelfen.

Gruß und guten Rutsch
Thommy
 

udogigahertz

User gesperrt
Lies Dir einfach mal die diversen anderen Threads mit 2,4 GHz im Titel durch und verfolge auch die dort jeweils aufgeführten Links. Es ist doch recht ermüdend, immer wieder die gleichen Fragen neu zu beantworten.

Nach neuesten Erkenntnissen wechselt das IFS/XFS-System so gut wie gar nicht die Frequenz während des laufenden Betriebes. Laut Entwickler (Jim Drew) soll das System nur dann wechseln, wenn der allgemeine Nois-Level auf dem Band allmählich zu hoch wird. Allerdings konnte bis jetzt noch nicht dieses Verhalten experimentell nachgewiesen werden.

Mehr gibt es bis zum jetzigen Zeitpunkt zum Wechselverhalten von IFS nicht zu sagen.
 

Thommy

User †
Hallo Udo,
leider sind die 2,4 Ghz Threads teilweise so unsachlich und dadurch auch lang, unübersichtlich und bis zur Unkenntlichkeit editiert und moderiert. Deshalb wollte ich das genau hier auf den Punkt bringen.
Gruß
Thommy
 

DD8ED

Vereinsmitglied
Moin,
ein frohes neues Jahr zusammen
Thommy schrieb:
Hallo zusammen,
bei der Lektüre unterschiedlichster Thread zum Thema 2,4 GHZ stellen sich mir nun zum Thema Graupner IFS verschiedene Fragen.

Damit stehst du jetzt nicht gerade alleine da

Thommy schrieb:
1.) wie geschieht die Kanalbelegung für den Wechsel, also wann wird wie festgelegt wohin gesprungen werden soll.

Laut Aussage von Jim Drew gibt auf TX und RX-Seite eine Tabelle der Pegel der einzelnen Frequenzen. Anhand dieser Tabellen soll angeblich die neue Frequenz festgelegt werden

Thommy schrieb:
2.) wer legt fest, dass gewechselt wird, Sender oder Empfänger ?

Angeblich der Empfänger

Thommy schrieb:
3.) auf Basis welcher Daten wird gewechselt, nur noise oder Codiert wie bei PCM ?

Nun, das weiss wohl keiner so genau. Das Kriterium, das einen Kanalwechsel auslöst, ist unklar. Angeblich wird das CCA-Register des Chips ausgewertet, aber wie das geschieht ist wohl so geheim, das nicht mal JD das weiss.

Thommy schrieb:
4.) Muß eine Verbindung zwischen Sender und Empfänger bestehen, wenn ja in welche Richtung oder in beide ?

Da laut JD die Tabellen der Kanalbelegung ausgetauscht werden, ist zu vermuten, das im Störungsfall eine bidirektionale Kommunikation möglich sein muss. (ja ich weiss... Klingt absurd)

Thommy schrieb:
Hoffe mir kann da jemand weiterhelfen.

Naja, richtig hilfreich wars wohl nicht.
Meine Vermutungen basieren übrigens auf den Äusserungen von JD, der regelmässig Angaben zum XPS-System einschränkt oder zurückzieht. Ist jetzt nicht unbedingt die glaubhafteste aller Quellen.
 

Airman

User
Hallo Thommy,

ich es sehr gut, diesen Thread einmal von Polemik frei zu halten, die Werbetexte kennen wir schliesslich alle.

Viele Grüße
Ulrich
 

Thommy

User †
Hallo zusammen,

@Frank Vielen Dank für die Infos, so hatte ich es befürchtet.

Da laut JD die Tabellen der Kanalbelegung ausgetauscht werden, ist zu vermuten, das im Störungsfall eine bidirektionale Kommunikation möglich sein muss. (ja ich weiss... Klingt absurd)

Stimmt, gerade wenn ich Empfangsprobleme habe, brauche ich ne bidirektionale Verbindung um der Misere zu entkommen.

Gruß
Thommy
 

udogigahertz

User gesperrt
Also, eine bidirektionale Verbindung ist doch im Störungsfall auch komplett gestört, oder? Wenn der Weg vom Sender zum Empfänger gestört ist, warum auch immer, ist es doch erst recht unwahrscheinlich, dass der Weg vom Empfänger zum Sender noch einwandfrei funktionieren soll? Da die benutzte Frequenz ja die gleiche ist, wird sich eine Störung nicht nur auf den Weg vom Sender zum Empfänger beschränken. Wie soll denn da das System einen neuen "Kanal" aushandeln? Wie denn, wenn der Empfang unterbrochen ist? Sowas könnte doch nur funktionieren, wenn vor dem Störungsereignis bereits eine Reservefrequenz ausgehandelt worden wäre (so, wie das bei Spektrum der Fall ist) auf die dann gewechselt wird.
Dieses Verfahren wird aber laut Jim Drew nicht angewendet, sondern (angeblich) ein intelligentes Frequenzwechselverfahren, das die am wenigsten belastete Frequenz heraussucht und so ein störungsfreies Fliegen ermöglichen soll.
Das könnte doch nur funktionieren, wenn ständig das Frequenzspektrum aktiv nach dem am wenigsten belasteten Bereich abgesucht würde.
 

DD8ED

Vereinsmitglied
Moin,
udogigahertz schrieb:
Also, eine bidirektionale Verbindung ist doch im Störungsfall auch komplett gestört, oder? Wenn der Weg vom Sender zum Empfänger gestört ist, warum auch immer, ist es doch erst recht unwahrscheinlich, dass der Weg vom Empfänger zum Sender noch einwandfrei funktionieren soll? Da die benutzte Frequenz ja die gleiche ist, wird sich eine Störung nicht nur auf den Weg vom Sender zum Empfänger beschränken.

Das ist nicht unbedingt so. Der fliegende RX in ggf. grosser Höhe hat einen wesentlich grösseren Radiohorizont, als der TX am Boden. Daher ist die Störungswahrscheinlichkeit für den fliegenden RX deutlich höher. Der Störer, der dem RX das Leben schwer macht, wird der TX am u.U. garnicht hören.



udogigahertz schrieb:
Wie soll denn da das System einen neuen "Kanal" aushandeln? Wie denn, wenn der Empfang unterbrochen ist? Sowas könnte doch nur funktionieren, wenn vor dem Störungsereignis bereits eine Reservefrequenz ausgehandelt worden wäre (so, wie das bei Spektrum der Fall ist) auf die dann gewechselt wird. .

So isses. Selbst wenn man eine Reservefrequenz hat, kann auch die gestört sein. Dann braucht man die Reservefrequenz zur Reservefrequenz. Wenn diese ebenfalls gestört ist, ist die Reservefrequenz zur Reservefrequenz der Reservefrequenz fällig. Ich führ das jetzt mal nicht weiter, das wird langweilig. Denkt man das Spiel zu Ende, kommt man zwangsläufig bei einem Frequencyhopper raus. Der wechselt nach jeder Sendung. Ob nu ne Störung da war oder nicht, interessiert den nicht. Der Sender merkt das bei puren Hoppern nebenbei garnicht, weil unidirektional. Da ist die Prämisse des Systems, das jeder Kanal als potentiell gestört betrachtet wird und nicht mehrfach nacheinander benutzt wird. Klappts auf der einen Frequenz nicht, dann eben auf der Nächsten. Deshalb braucht FHSS auch keinen Rückkanal. Wenn man ihn hat ist das zwar schön, bringt aber für ein nichtadaptives Hopping genau nix. De Rückkanal kann aber für andere Dinge ganz nett sein.
Besser sind ganz viele Kanäle, weil um die zu stören braucht man auch ganz viele Störer und die muss man erst mal irgendwo auftreiben.

udogigahertz schrieb:
Dieses Verfahren wird aber laut Jim Drew nicht angewendet, sondern (angeblich) ein intelligentes Frequenzwechselverfahren, das die am wenigsten belastete Frequenz heraussucht und so ein störungsfreies Fliegen ermöglichen soll.
Das könnte doch nur funktionieren, wenn ständig das Frequenzspektrum aktiv nach dem am wenigsten belasteten Bereich abgesucht würde.

Das tut XPS wohl, nur ist da das Problem, das Ergebniss des Scans zu nutzen. Adaptive Hopper machen auch sowas und auch da isses nun nicht ganz trivial, die Hoppingsequenz so zu änderen, das beide Seiten das auch mitbekommen. Geht zwar, ist aber ein Riesenaufwand und darum nicht so richtig beliebt.

Nicht adaptive Hopper finden den freien Bereich (so es ihn denn gibt) immer. Kann halt nur etwas dauern. Dafür ist die Implementation recht einfach.
Im Gegenzug finden die auch alle Störer, was aber bei einem sauber implementierten System nicht so sehr viel ausmacht, wenn es nicht massiv viele sind.
 

Airman

User
Hallo,

... hier eine Antwort zu diesem Posting, passt aber hier besser rein.

Außerdem habe ich nach der Lekture der Dokus und Freds zu diesem Thema erst einmal darüber schlafen müssen, man liest und staunt...

Die obigen Fragen sind von euch auch gut beantwortet worden. Der Rest nun so geschrieben, dass andere noch mitlesen können.

===

Es gibt 16 Kanäle die sich alle Teilnehmer teilen, jeder sendet wenn "frei" ist. Das Maxstream-Modul bzw. Zigbee-Verfahren kennt dazu aber kein aktives Frequency hopping (wie Futaba) - eigentlich ein Hammer für einen sog. Standard. Aber man hat immerhin als Programmierer alternative Möglichkeiten den boardeigenen Befehlssatz des Moduls zu nutzen und diesen (man beachte natürlich auch die vielen Notes wie zB ...programmieren sie bitte ein Flow-Control...) ein Hopping zu implementieren. Das hat XPS wohl gemacht.

Damit ein Hopping also nun funktioniert gibt es beispielsweise Befehle für ein Scan-Verfahren zu Frequenzen (JD spielt als Parameter wohl mit dem "noise-Level", aktuell -45dB) und eine programmierbare Wiederholrate (default 3x). Ebenso kann man "virtual wires" nutzen oder die Übertragungsverfahren (Modes) des Moduls zB mit oder ohne Acknowledge-Bit (Broadcast-Mode) umschalten. Eine Kommunikation zwischen den beiden Partner (Sender/Empfänger) ist normalerweise gleichberechtigt, laut gefundener Aussagen scannt aber scheinbar nur der Empfänger und transferiert das Ergebnis (Tabelle) an den Sender (=> gemeinsames Sprungziel).

Programmiert wird das ganze über Open-Source Libraries in einem vorgeschlagenen Editor und einem Entwicklerboard.

Nun gibt es es aber typische Situationen in die eine solche Systemarchitektur fallen kann (Stichwort Zustandslosigkeit). Nach einem eigenem Scan und vor dem eigenen Hopping werden Frequenzen durch einen anderen Teilnehmer blockiert (=> Scan-Tabelle mit freien Frequenzen nicht mehr aktuell).
Oder der Noise-Level als Parameter für das Scan-Ergebnis passt nicht zur aktuellen Situation im Äther (=> dynamische Parameter).

Von größter Wichtigkeit ist bei Kommunikationssystemen daher eine Sequenz- und Zustands-Analyse. Nur damit weiß ich, ob nicht nach 2 oder 3 oder 35 Schritten nicht doch ein Problem und damit ein Verbindungsabriss auftritt. Das Zeitproblem im Ablauf ist kritisch, da zwischen Scan, Datenaustausch, Sprung und ggf. Wiederholung Zeit vergeht, in der andere Teilnehmer aktiv werden können. Eine Kommunikation funktioniert aber nur dann sicher, wenn ich die möglichen Zustände sauber ansprechen kann. Auch das Testen (Ozilloskop) usw. bring mich nicht weiter, denn es gleicht einer Lotterie welche aktuelle Situation zum Problem wird, da der Faktor Zeit die grösste Rolle spielt.

Es gibt diverse weitere Punkte, die ein Implementierung eines nachträglichen Frequenz-Hoppings aus meiner Sicht schwierig machen. Eine solche Architektur (Scan => Speichern => später nutzen) kann insbesondere zu typischen Einzelfall-Problemen führen. Man testet sich zu Tode und kann dennoch ein auftretendes Problem nicht sauber reproduzieren (höchstens über ein Parameter-/Funktionslogging, davon lese ich aber bisher nichts).

Zum Thema IFS: Ich denke Graupner hat aber seine Sache gut gemacht und diese ganzen Faktoren im Griff.

By the way...Assan?

Viele Grüße
Ulrich
 
Zuletzt bearbeitet:

Andi G

User
Und kannst Du die Freigabe für 100mW nachvollziehen? ;-)

Laut Jim Drew eine Lücke in der Norm die ab 1.7.1 (August 2008) nicht mehr vorhanden ist. Dann werden wir ja sehen was aus "Es gibt diverse weitere Punkte, die ein Implementierung eines nachträglichen Frequenz-Hoppings aus meiner Sicht schwierig machen" wird...
 

Airman

User
Hallo,
die Lücke in der ETSI Norm bezieht sich mW aber nicht auf 100mW sondern soll jeden Teilnehmer verpflichten auf mind. 15 Kanälen zu hoppen um anderen Teilnehmern freien Raum zu lassen.
Non-adaptive Frequency Hopping systems shall make use of a hopping sequence(s) that contains at least 15 hopping channels. Adaptive Frequency Hopping systems shall make use of a hopping sequence(s) that is capable of operating over a minimum of 90 % of the band specified in table 1, from which at any given time a minimum of 20 hopping channels shall be used.
Da scheint es ja sogar andere Hersteller zu geben, die blockieren sich einfach einen einzigen Kanal.

Aus meiner Erfahrung bedeuten Normen auch selten das schnelle Aus für ein Produkt, hier sehe ich sogar Workarounds mit der obige Normung erfüllen würden. Das im US-Web selten so offengelegte Problemfeld zeigt aber wunderbar die typische entstehende Not für lauter Workarounds und die Hoffnung auf Updates/Neues von Subs. Designfehlern am Anfang einer Entwicklung können im Nachhinein nur sehr schwer entfernt werden. In meinen Projekten freue ich mich dabei übrigens immer auf den bei fast jedem Kunden zu findenden beratungsresistenten "Softwareguru", fixiert auf sein Einzelproblem zu Funktion Y (natürlich unbedacht im Kreuzprodukt zu Z), ohne Blick mehr auf das Ganze, daher kommt mir das Forumgeposte im US-Web sehr bekannt vor.

Das Maxstream XBeePro-Modul (Chipset und Software von freescale semiconductor) wurde wenn man einmal genauer hinschaut für Lösungen zum Anschluß einzelner Geräte (zB Einzelübertragungen zum Netzwerkdrucker) im Netzwerk designt. Ein Entwickler sollte stark vereinfacht in die Lage versetzt werden mit einem Befehlssatz am WLAN teilzunehmen, egal ob er beispielsweise eigene Lösungen für eine Video- oder eine Datenübertragungen plant. Mit der angekündigten Version 2 wird demnächst das Chipset wechseln, es wird aber damit nur Netzwerktauglicher (Kommunikation mit vielen Teilnehmern). Ein DSSS (Datenübertragung im Frequenzband verteilen/spreizen) ist weiter der Standard des Moduls, daher auch passende Noise-Scan-Befehle. Das FHSS (Datenübertragung auf wechselnden/hoppenden Frequenzen) wird nicht implementiert sein, aber es gibt dazu Hopping-Commands.

Schauen wir wie es weiter geht. Ideen, Positives und neue Wege sehen ich und andere ja genug, auch zum IFS. Daher lasse ich das IFS-Schildchen an meiner Mütze mal dran, sonst ist die Mütze ja kaputt :-). Übrigens reden wir hier nur deshalb über Maxstream/XPS, weil Futaba so wenig bekannt gibt und keinen "JD" im Forum hat. Da gäbe es sicher - wie in jeder technischen Neuerung - einiges zu melden...

Viele Grüße
Ulrich
 
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