Timing GPS antenne voor GSM

Ik heb vroeger met die puntmutsen van Motorola gewerkt. Dat is een heel gewone antenne.
Omdat het een actieve antenne is (met ingebouwde versterker) heeft het ding een externe voeding nodig via de coaxkabel.
Maar verder is er niets bijzonders aan. Hij ontvangt de signalen van de GPS-satellieten en geeft die via de coaxkabel door.

Het tijdsignaal wordt er softwarematig pas door de ontvanger uit gedestilleerd.

Op 20 juli 2014 17:52:51 schreef Uranium:
..hutje waar een GPS basisstation inzit.

Wat is een GPS basisstation? Dat zijn satellieten zou ik denken.
[edit] Oh wacht, Nokia, je bedoeld een GSM basisstation?

[Bericht gewijzigd door flipflop op zondag 20 juli 2014 18:38:20 (14%)

Er zal best een GPS-basisstation bestaan, maar dan in de USA.
Uiteindelijk moeten die dingen ook gecontroleerd worden. Maar of ze daar die puntmutsen voor gebruiken betwijfel ik.

Zijn die dingen niet nodig voor extra nauwkeurigheid?
Ik meen een tijdje geleden zoiets te hebben gelezen...

Nauwkeurigheid van wat dan?

[edit] Ok even gegoogled. Ebay aanbieder meldt:

This gps antenna used for Nokia BTS before,very good Waterproof antenna

Is een GPS ontvanger (of alleen de antenne?) gebruikt in een GSM basestation dus. GSM is een systeem dat werkt met tijdsloten (TDMA dus) waarbij de cellen overlap hebben (anders kun je niet onopgemerkt van de ene cel naar de andere terwijl er een gesprek staat). Daarbij moet de timing van die tijdsloten synchroon lopen. Dat doen ze ahv GPS timing. Tijd zal ook wel gebruikt worden, maar die timing is essentieel.

[Bericht gewijzigd door flipflop op zondag 20 juli 2014 19:16:48 (91%)

De nauwkeurigheid qua tijd halen ze natuurlijk uit GPS....

Antennes dragen niet bij aan de nauwkeurigheid, die ontvangen alleen alle signalen die binnen het frequentiebereik en zicht zitten.
Het controlestation controleert of alles daarboven nog wel op z'n plek zit en stuurt als het nodig is wat bij. Aannemelijk is dat men daarvoor schotelantennes gebruikt en geen rondstralers als die puntmutsen.

@flipflop
De basisstations (BTS) die ik ken hebben de GPS-ontvanger in het basisstation zitten en wordt er alleen een 'domme' antenne, de puntmuts, op aangesloten.

[Bericht gewijzigd door evdweele op zondag 20 juli 2014 19:25:48 (17%)

Tegen de tijd dat je ECHT nauwkeurig de tijd gaat meten (met GPS of anders) moet je van alles mee gaan nemen. De wetenschappers die een tijdje terug met "raar, de neutrinos gaan sneller dan het licht" in het nieuws waren moesten corrigeren voor kabellengte vanaf de GPS antenne tot aan de reciever.... (en vast ook voor de delay in de actieve antenne als ze die gebruikten).

Het gaat uiteraard over een GSM basisstation. Het betreft enkel een antenne, er moet 5V bias op de coax om de ingebouwde LNA te voeden.

Ik vroeg me gewoon af of er iets speciaals is aan het antenne ontwerp, gezien er heel nadrukkelijk 'GPS Timing antenna' op staat. Anders zouden ze het gewoon als 'GPS antenna' kunnen verkopen...

Wat is me afvroeg, en waar de verwarring vandaan komt, is of ik ze zou kunnen aansluiten (tijdelijk) op een GPS-basisstation. Dit is een GPS ontvanger wiens positie goed gekend is en die correctiedata produceert voor differentiele GPS. Hiervoor is het belangrijk dat het fasecentrum van de antenne zo goed mogelijk een punt is.

Dan is het de vraag of GPS wel nauwkeurig genoeg is als je zulke eisen gaat stellen.
Maar de vraag ging over witte kabouterhoofdbedekking....

Op 20 juli 2014 19:21:14 schreef evdweele:
De nauwkeurigheid qua tijd halen ze natuurlijk uit GPS....

Antennes dragen niet bij aan de nauwkeurigheid, die ontvangen alleen alle signalen die binnen het frequentiebereik en zicht zitten.
Het controlestation controleert of alles daarboven nog wel op z'n plek zit en stuurt als het nodig is wat bij. Aannemelijk is dat men daarvoor schotelantennes gebruikt en geen rondstralers als die puntmutsen.

Natuurlijk, maar ik dacht dat het gaat om van die stationaire zenders, die gebruikt worden voor tijdcorretie, of zoiets (wat uranium ook in zijn tweede post zegt). (duidelijk een klok waarvan ik de klepel niet kan zien, ondanks dat ik weet dat er een moet zijn ) Het gaat hier, dacht ik, om vaste ijkpunten op aarde

Kan ik ergens een plaatje vinden?

Geeft #301242405724 misschien de juiste informatie?

Het woord antenne wordt soms slordig gebruikt. Het gebeurt wel dat de ontvanger en logica in dezelfde behuizing zitten.
Komt er dan alleen een secondenpuls uit, dan zou je dat een 'timing antenna' kunnen noemen.
Maar als je een coax-aansluiting hebt zal dat bij jou wel niet het geval zijn.

Verder, als je googlet op advertenties voor 'timing antennas', dan zijn er een paar punten die misschien een beetje afwijken van 'navigation antennas'.

• Soms wordt er extra scherp gebandfilterd, om storingen in stedelijke gebieden extra het hoofd te bieden
• Er wordt opgeschept over de helixantenne, die dichter bij de horizon staande satellieten beter ontvangt dan een goedkopere patchantenne
• Vaak kan de timing antenna alleen het L1-signaal ontvangen

Eerder hoorde je ook altijd van de 'choke rings' (dat 'geribbelde grondvlak'), die grondreflecties moeten tegengaan die de meting zouden kunnen verstoren. Ik weet dat de dgps-basisantennes die nog altijd hebben, maar in timing antennes zie ik ze nooit meer. Blijkbaar is het daar de moeite niet.

FET, kan je mij vertellen in hoeverre mijn schrijfsel klopt?
Als ik ergens fout zit wil ik het graag weten

Voor zover ik weet zijn GPS antennes rondom gevoelig. Mijn GPSDO heeft een actieve paddenstoel antenne. Via software kan ik de banen en sterktes van de satellieten grafisch weergeven.
Dicht bij de horizon "staande" satellieten geven bij mij problemen. Dus in de software een minimale hoek ingesteld.

Zo 'rondom' als mogelijk is. En dan nog circulair gepolariseerd ook.
De patch-antenne (zo'n keramisch plakje) ziet horizontaal, dus naar de horizon toe, wat minder.

@Tidak, ik kom er niet helemaal uit. Wat bedoelde je te zeggen?
Wat is #301242405724 ?

Wat is #301242405724 is een eBay veiling.
Sorry dat je het niet begreep, ik ben elders gewend dit zo weer te geven. De hashtag maakt het 'duidelijk'.

Wat betreft de rest, meen ik zeer sterk te herinneren, dat voor de 'verfijning' van de GPS metingen gebruik wordt gemaakt van grondsignalen, ik dacht dat die dienen om tijdsvariaties door afwijkingen in de satellietbaan te corrigeren, maar het fijne weet ik niet meer.

Nieuwe vraag: Wat is het voordeel van circulaire polarisatie t.o.v. hor.- of vert.- polarisatie, met name in deze context, maar ook algemeen. Ik heb namelijk een circulair gepolariseerde WiFi antenne.
De rest daarover daarom later in een ander topic.

Wat betreft de rest, meen ik zeer sterk te herinneren, dat voor de 'verfijning' van de GPS metingen gebruik wordt gemaakt van grondsignalen, ik dacht dat die dienen om tijdsvariaties door afwijkingen in de satellietbaan te corrigeren, maar het fijne weet ik niet meer.

Dat hangt er vanaf welke 'verfijning' je bedoelt.

Toen Selective Availability nog 'aan' stond, werd DGPS gebruikt om de (bewust ingebrachte) fout te minimaliseren.
Voor de US-luchtvaart wordt tegenwoordig WAAS gebruikt, zo schijnt het. Het principe is niet zo heel anders dan DGPS, de manier waarop de data bij de ontvanger komt wel. EGNOS is voor zover mij bekend niet meer dan de Europese variant van WAAS. Het schijnt compatible te zijn. En inmiddels ook operationeel.

Ik *denk* dat dit soort 'verfijningen' niet relevant zijn voor GSM tijdslots - immers, je verbetert van zo'n 200m naar zo'n 10-20m. als je kijkt in hoeveel tijd licht 200m aflegt, en dan kijkt hoe lang een slot is, dan is het niet zo spannend volgens mij.

Voor GPS zou elke andere polarisatie dan circulair wel eens 'niet leuk' kunnen zijn. Voor optimale ontvangst zou je dan de ontvangst antenne aan moeten passen aan de locatie van de satelliet / plaats op aarde. Wat je immers recht boven je ziet zal zo'n 90^o gedraaid zitten tov. wat er vlak boven de horizon zit.

EricP, het gáát over GPS, niet over GSM!!. Overigens een fout, die ik zelf ook wel eens maak

De fouten door baanafwijkingen zijn groter dan je voorstelt en zeker onaanvaardbaar voor luchtvaart, survey en militaire doeleinden.

[Bericht gewijzigd door Tidak Ada op maandag 21 juli 2014 17:47:40 (38%)

EricP, het gáát over GPS, niet over GSM!!

Definieer 'het'...

De fouten door baanafwijkingen zijn groter dan je voorstelt en zeker onaanvaardbaar voor luchtvaart, survey en militaire doeleinden.

Dat hangt er vanaf wat je ermee doet. En in hoeveel dimensies je die nodigt hebt. Het aardoppervlak is min of meer 2D. Nauwkeurigheid is meen ik zonder 'trucen' momenteel iets van 20m/95%. Voor de survey van een achtertuin is het wat lomp. Voor het trekken van de grens tussen 2 landen zal het doorgaans geen moer uitmaken (dat deed men vroeger ook gewoon met de lineaal op de kaart en met driehoeksmetingen. Was vast niet nauwkeuriger).
Als je auto-pilot wilt landen zonder ILS, is het ook wat lullig als je er net even naast zit. Dus vandaar die verbeteringen.

Echter, dit topic begon met GPS voor het bepalen van de tijdslots van GSM (nee, geen typo ). Ik geloof dat in die context het weinig uit maakt als je er (met GPS als positiebepaling) 200m naast zit.

Maar als met de positie er 200m naast kan zitten, dan is de tijd-bepaling ook ongeveer 1 microseconde fout. En DAT kan voor de tijd-meting een probleem zijn.

GPS is in consumenten electronica op straat-niveau nauwkeurig. Ik kan in m'n tracklog zien dat ik zowel heen als terug aan de rechterkant van de weg gefietst of gereden heb.

Kortom: nauwkeurig genoeg om een vliegtuig op de landingsbaan te zetten. En als je een vliegtuig op basis van GPS op de landingsbaan wil hebben, dan zou IK een d-gps-zender op het eind van de landingsbaan zetten. De GPS in het vliegtuig stel je in om DIE dgps info te gebruiken. Mochten er door atmosferische omstandigheden afwijkingen zijn, dan zit je worst case zeg 100m naast de gewenste vlieg-baan als je op 6km van de baan bent, maar die afwijking neemt gewoon soepel af tot ongeveer nul als je bij de baan aankomt.

Maar goed. Terug naar de originele vaag. Ik denk dat het om een actieve GPS ontvangst antenne gaat, die kennelijk speciaal voor die GSM timing markt bedoeld is. Om hem duurder te kunnen verkopen aan die markt, hebben ze er op gestickerd dat ie speciaal voor GSM Timing bedoeld is. Maar technisch is het, denk ik, gewoon een GPS antenne.

@rew: Die nauwkeurigheid (welke kant van de straat je fietst) haal je met GPS bijna altijd. Of dat 95% of 99% van de tijd is weet ik niet.

Wel dat het niet acceptabel is als 5% (of 1%) van de vliegtuigen net naast de landingsbaan "land".

En wat betreft GPS voor GSM masten: Dat is inderdaad "gewone" GPS, alleen maar gebruikt voor het timingsignaal. En de tijd kun je ongeveer tot op 10ns nauwkeurig uit GPS halen.
Tenminste, als je niet beweegt. Dan is je positie in de loop van de tijd steeds nauwkeuriger bekend, en dus kun je de tijd veel nauwkeuriger dan bepalen dan als je wel beweegt.

Voor GSM is dat ruim nauwkeurig genoeg, in een GSM verbinding word het tijdslot verschoven om te compenseren voor het looptijdverschil tussen mobieltjes dicht bij de mast, en verder weg. En dat gaat met stapjes van bijna 4 µs

De nauwkeurigheid heeft te maken met het aantal sats dat je ontvangt.

Als er 13 sats gelocked zijn geeft dat een nauwkeurigheid van 8 meter.

Gemeten met de app GPS test+ op een Android Galaxy S3

Ho paard. Met meer satellieten wordt het makkelijker. Omdat de geometrie beter wordt (althans... de kans op een knappe geometrie is een stuk hoger omdat die satellieten niet per ongeluk ergens hangen).
Toen we SA nog hadden, werd die nauwkeurigheid bewust om zeep geholpen. Daar komt die 200m vandaan. Met een knappe geometrie ben je met 4 locks net zo ver als met 10 (al rekent dat laatste waarschijnlijk makkelijker en wordt de benadering veel sneller beter dan wanneer je er maar 4 hebt... als het dan ook nog beweegt, ja, dan wordt het nauwkeuriger)

Verder ben ik het mbt. de verschuiving met burp eens. Ook voor AIS wordt GPS als timing voor de slots gebruikt. Voor zover ik weet geen delays om te 'matchen', da's niet nodig daar.
Tenslotte heb je het voordeel dat alle GSM cells die elkaar 'zien', relatief dicht bij elkaar staan. En dus ook min of meer dezelfde tijdfout zullen hebben (en dan is die tijdfout opeens helemaal niet spannend meer, als-ie maar overal hetzelfde is).

Op 21 juli 2014 19:31:12 schreef blurp:
@rew: Die nauwkeurigheid (welke kant van de straat je fietst) haal je met GPS bijna altijd. Of dat 95% of 99% van de tijd is weet ik niet.

Wel dat het niet acceptabel is als 5% (of 1%) van de vliegtuigen net naast de landingsbaan "land".

Voor consumenten wordt de "nauwkeurigheid" opgegeven als "met 95% zekerheid zitten we in een circel met straal... ".

Als dat statistisch een 1-sigma afwijking is, dan zullen ze in de luchtvaart met een drie-sigma afwijking moeten werken. Dus als een consumenten ding opgeeft 95% kans dat we binnen 5 meter zitten, moeten ze voor die landing werken met: met 99.5% zekerheid zitten we binnen 15 meter.

Dan kan je zeggen: die 15 meter is te onnauwkeurig om zeker weten met alle wielen op de baan te komen. Misschien. Misschien ook niet. Weet ik even niet.

En de tijd kun je ongeveer tot op 10ns nauwkeurig uit GPS halen.

Die 10ns komt overeen met 3m. In GPS is de grootste onnauwkeurigheid niet de "meting zelf" maar de afwijkingen doordat er een onbekende hoeveelheid lucht tussen jou en de sateliet zit. Hoge druk langs dat pad: meer lucht. Lage druk langs dat pad: minder lucht. Daar kan je voor corrigeren door op een vaste plek "in de buurt" een GPS ontvanger de huidige afwijking voor dit deel van de aardbol te laten rondbazuinen, en dan die afwijking te gebruiken voor correctie.

Zonder verdere truken haal je dan de relatief makkelijk nauwkeurigheid die hoort bij die 10ns: 3m.

@EricP:
Je had inderdaag gelik met die GSM. Ik had met edit op GSM gezocht, maar die slaat de topic titel over, zodat ik direct op jouw post terecht kawam en de tiitel miste. Eigenlijk een foutje van de site...
Uiteindelijk kwam ik daarom op de conclusie uit dat het om die hulp zenders (bakens) van het GPS syteem ging.

[Bericht gewijzigd door Tidak Ada op maandag 21 juli 2014 21:23:37 (21%)