Bei Bedarf nach einigermassen präzise und mit der Realität übereinstimmenden Netzabdeckungskarten sollten diese Netzabdeckungskarten selber mit dem kostenlosen Programm Signal-Server berechnet werden. Dazu benötigt man lediglich die genauen Koordinaten der gewünschten Mobilfunkantenne im WGS84-Format.
https://de.wikipedia.org/wiki/World_Geodetic_System_1984
Diese Koordinaten im WGS84-Format erhält man auf der BAKOM-Funksenderkarte über das Kontextmenü (rechte Maustaste).
https://map.geo.admin.ch/?topic=funksender
https://de.wikipedia.org/wiki/Kontextmen%C3%BC
Allgemein
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Signal-Server ist:
- ein Programm zur Berechnung der Netzabdeckung eines Funksystems (coverage map).
- ein Programm zur Berechnung von Sichtverbindungen (P2P Analysis) und der Fresnelzonen von Richtfunkverbindungen (Richtstrahl).
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!!! Zwar sind bequeme Bedienoberflächen (GUI) für die Bedienung von Signal- !!!
!!! Server erhältlich. Jedoch sind diese sehr mangelhaft. Deshalb kann der !!!
!!! Einsatz einer Bedienoberfläche (GUI) für Signal-Server aktuell NICHT !!!
!!! empfohlen werden! !!!
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Diese Installationsanleitung wurde für die Linuxdistribution:
SUSE Linux Enterprise Desktop 15 SP3 (SLED)
geschrieben und getestet.
Die Angabe des Tilde-Zeichen "~" entspricht dem Heimverzeichnis des aktuellen Benutzers. Zum Beispiel:
/home/foo
Programmstart
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Erst nachdem die unten beschriebene Installation durchgeführt wurde, darf das Programm das erste Mal gestartet werden.
Falls keine Bedienoberfläche (GUI) für Signal-Server installiert ist, kann Signal-Server auf der Kommandozeile mit Rechenarbeit beauftragt werden. Dabei sind die Parameter von Signal-Server zu beachten. Informationen zu den Parametern von Signal-Server erhält man beim Programmaufruf ohne Parameter:
# cd /var/mail/Signal-Server/
# ./signalserver
Hier einige Beispiele vom Programmaufruf von Signal-Server:
- Netzabdeckungskarte berechnen (Normalauflösung: 90 Meter/3 Bogensekunden)
# cd /var/mail/Signal-Server/
# ./signalserver -dbg -sdf ~/DEM/vfp -m -dbm -erp 1.0 -rt -90 -f 446.2 -R 100 -pm 2 -lat 46.5466 -lon 7.0186 -txh 1.0 -rxh 1.0 -o /tmp/Test_Netzabdeckung
- Sichtverbindung kontrollieren und Fresnelzone berechnen (Normalauflösung: 90 Meter/3 Bogensekunden)
# cd /var/mail/Signal-Server/
# ./signalserver -ng -dbg -sdf ~/DEM/vfp -m -dbm -erp 1.0 -rt -90 -f 6000.0 -R 100 -pm 2 -lat 46.5466573 -lon 7.0186223 -txh 1.0 -rla 46.6043527 -rlo 7.3164414 -rxh 1.0 -o /tmp/Test_Richstrahl
- Netzabdeckungskarte berechnen (Hoch auflösend: 30 Meter/1 Bogensekunde)
# cd /var/mail/Signal-Server/
# ./signalserverHD -dbg -sdf ~/DEM/vfp -m -dbm -erp 1.0 -rt -90 -f 446.2 -R 100 -pm 2 -lat 46.5466 -lon 7.0186 -txh 1.0 -rxh 1.0 -o /tmp/Test_Netzabdeckung_HD
- Sichtverbindung kontrollieren und Fresnelzone berechnen (Hoch auflösend: 30 Meter/1 Bogensekunde)
# cd /var/mail/Signal-Server/
# ./signalserverHD -ng -dbg -sdf ~/DEM/vfp -m -dbm -erp 1.0 -rt -90 -f 6000.0 -R 100 -pm 2 -lat 46.5466573 -lon 7.0186223 -txh 1.0 -rla 46.6043527 -rlo 7.3164414 -rxh 1.0 -o /tmp/Test_Richstrahl_HD
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!!! Beim Aufruf von Signal-Server ist zu beachten, dass beim Parameter "-o" !!!
!!! die Angabe des Dateinamens genügend Zeichen enthält! !!!
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Folgende Funkausbreitungsmodellen (radio propagation models) sind tauglich für die Berechnung von Netzabdeckungskarten in ländlichen
und unverbauten Regionen:
Funkausbreitungs- | -pm | Berücksichtigt | Berücksichtigt
ungsmodell | | Freiraumdämpfung | Höhenmodell (DEM)
------------------------+-------+--------------------------+------------------------------
ITM | 1 | Ja | Ja
LOS | 2 | Nein | Ja
FSPL | 7 | Ja | Nein
------------------------+-------+-------------------------+------------------------------
Signal-Server gibt die Netzabdeckungskarte als Grafikdatei im PPM-Format (*.ppm) aus. Mit Hilfe von ImageMagick kann die Grafikdatei ins PNG-Format (*.png) umgewandelt werden:
# convert /tmp/Test_Netzabdeckung.ppm -transparent white /tmp/Test_Netzabdeckung.png
Als nächster Schritt ist von Hand eine *.kmz-Datei zu erstellen. In einem Texteditor die XML-Datei doc.kml erstellen. Beim Speichern der XML-
Datei darauf achten, dass die Zeichenkodierung UTF-8 verwendet wird. Mit oder ohne BOM (Byte Order Mark) ist wahrscheinlich egal.
https://de.wikipedia.org/wiki/Extensible_Markup_Language
https://de.wikipedia.org/wiki/UTF-8
https://de.wikipedia.org/wiki/Byte_Order_Mark
Die XML-Datei doc.kml mit diesem Inhalt ausstatten:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<kml xmlns="http://www.opengis.net/kml/2.2" xmlns:gx="http://www.google.com/kml/ext/2.2" xmlns:kml="http://www.opengis.net/kml/2.2" xmlns:atom="http://www.w3.org/2005/Atom">
<GroundOverlay>
<name>Titel - Netzabdeckungskarte</name>
<Icon>
<href>Test_Netzabdeckung.png</href>
</Icon>
<LatLonBox>
<north>49.0</north>
<east>10.0</east>
<south>45.0</south>
<west>5.0</west>
</LatLonBox>
</GroundOverlay>
</kml>
- Unter <name> den Titel der Netzabdeckungskarte angeben.
- Unter <href> den Dateinamen der von Signal-Server erstellten Grafik mit der Netzabdeckungskarte angeben. Nur Dateiformat PNG (*.png) zulässig!
- Unter LatLonBox müssen die korrekten Angaben der Positionen der beiden äusseren Bildecken der von Signal-Server erstellten Grafik mit der Netzabdeckungskarte eingetragen werden.
Signal-Server gibt diese Positionen bei der Berechnung der Netzabdeckungskarte aus. Zum Beispiel:
|49.000000|10.000000|45.000000|5.000000|
Bei fehlenden Debug-Parameter "-dbg" ist dies in der Regel die einzige Ausgabe von Signal-Server beim Berechnen einer Netzabdeckungskarte.
Diese Ausgabe muss in die korrekte LatLonBox-Angabe umgemünzt werden. Zum Beispiel:
<LatLonBox>
<north>49.0</north>
<east>10.0</east>
<south>45.0</south>
<west>5.0</west>
</LatLonBox>
Nach dem Erstellen und Editieren der XML-Datei doc.kml können die Dateien:
- XML-Datei doc.kml
- *.png-Datei mit der Netzabdeckungskarte
zu einem ZIP-Archiv (*.zip) gepackt werden. Diesem neu erstellten ZIP-Archiv muss die Dateiendung angepasst werden:
Alt: *.zip
Neu: *.kmz
Dieses ZIP-Archiv mit der Dateiendung (*.kmz) kann dann Google Earth als Projekt "gefüttert" werden. Siehe dazu das Kapitel "Google Earth".
Google Earth
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Die händisch erstellte *.kmz-Datei kann in Google Earth dargestellt werden.
https://de.wikipedia.org/wiki/Google_Earth
- Im Webbrowser Google Earth starten.
https://earth.google.com/web/
- Unter "Projekte" den Eintrag "KML-Datei vom Computer importieren" wählen.
- Händisch erstellte *.kmz-Datei hochladen.
- Die Deckkraft der Ebene "Plot: " anpassen. Im Hamburgermenü von dieser Ebene den Eintrag "Deckkraft des Merkmals ändern".
Für die Anpassung der Deckkraft siehe auch dieses Youtube-Video ab 13:00 min:
https://www.youtube.com/watch?v=MWYoX3-G3gM
Installation Signal-Server
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Signal-Server berechnet die Netzabdeckungskarten und die Sichtverbindungen (P2P) und deren Fresnelzonen.
https://github.com/Cloud-RF/Signal-Server
https://de.wikipedia.org/wiki/Fresnelzone
Signal-Server wurde in der Programmiersprache C/C++ geschrieben.
Getester Git-Stand: 8dc0a43 vom 13.07.2021
Anforderungen:
- Linux
- ImageMagick
- C/C++-Compiler: GCC,G++ / clang
# git clone https://github.com/Cloud-RF/Signal-Server /var/mail/Signal-Server/
# cd /var/mail/Signal-Server/
# cd src
# make
# make install
# make clean
Ein wenig Git-Pflege betreiben:
# touch /var/mail/Signal-Server/.gitignore
# vim /var/mail/Signal-Server/.gitignore
signalserver
signalserverHD
signalserverLIDAR
utils/sdf/usgs2sdf/srtm2sdf
utils/sdf/usgs2sdf/srtm2sdf-hd
# cd /var/mail/Signal-Server/
# git status
# git diff
Installation Höhenmodelle
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Nach der Installation von Signal-Server können die Daten für das Höhenmodell heruntergeladen werden. Benötigt wird ein "Digitales Höhenmodell" (DEM):
https://de.wikipedia.org/wiki/Digitales_H%C3%B6henmodell
Generell sind für die Schweiz folgende Höhenmodelle zu beachten:
https://info.skitourenguru.ch/index.php/algorithmus/31-dem
Randbemerkung: Der Einsatz von Skitourenguru ist allen WintersportlerInnen abseits der markierten Pisten zu empfehlen:
https://www.heise.de/hintergrund/Lawinenrisiko-Algorithmus-Das-steckt-hinter-der-Web-App-Skitourengu...
Signal-Server unterstützt für das Höhenmodell mehrere verschiedene Datenformate. Mehr Informationen zu den von Signal-Server unterstützten Datenformate bietet die README.md-Datei von Signal-Server:
https://github.com/Cloud-RF/Signal-Server#readme
Höhenmodelle für den weltweiten Einsatz mit normaler Auflösung (90 Meter; 3 Bogensekunden) können von der Webseite von ViewFinderPanorma (VFP) im HGT-Format (*.hgt) heruntergeladen werden. Gewünschte Kachel auf der Weltkarte auswählen und herunterladen.
http://viewfinderpanoramas.org/Coverage%20map%20viewfinderpanoramas_org3.htm
Diese HGT-Dateien im Verzeichnis:
~/DEM/vfp
ablegen.
Die im Lieferumfang von Signal-Server enthaltene Konverterprogramme für die Höhenmodelle kompilieren:
# cd /var/mail/Signal-Server/utils/sdf/usgs2sdf
# ./build srtm2sdf
Bash-Skript anpassen (Leerschläge am Zeilenanfang beachten!):
# vim /var/mail/Signal-Server/utils/sdf/convert_sdf.sh
#!/bin/bash
for file in *.hgt
do
/var/mail/Signal-Server/utils/sdf/usgs2sdf/srtm2sdf -d /dev/null $file
done
Höhenmodelle im HGT-Format (*.hgt) ins SDF-Format (*.sdf) umwandeln:
# cd ~/DEM/vfp
# /var/mail/Signal-Server/utils/sdf/convert_sdf.sh
Nach der Konvertierung müssen die Höhenmodelle diese Schreibweise für den Dateinamen zwingend einhalten:
- Normale Auflösung für "signalserver": ba:be:la:le.sdf
- Hohe Auflösung für "signalserverHD": ba:be:la:le-hd.sdf
ba Anfang Breitengrad (zum Beispiel: 46° N -> 46)
be Ende Breitengrad (zum Beispiel: 47° N -> 47)
la Anfang Längengrad (zum Beispiel: 7° E -> 353)
lb Ende Längengrad (zum Beispiel: 8° E -> 352)
Installation von Signal-Server und die Höhenmodelle testen mit einigen Aufrufen ohne Bedienoberfläche (GUI). Siehe dazu Kapitel "Programmstart".
Installation von hochauflösenden Höhenmodelle
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Auf der Webseite von ViewFinderPanorma (VFP) sind für einige Regionen auch Höhenmodelle in höherer Auflösung (30 Meter; 1 Bogensekunde) erhältlich. Diese hochauflösenden Höhenmodelle benötigen eine spezielle Behandlung. Diese hochauflösenden Höhenmodelle werden im weiteren "HD-Höhenmodelle" genannt.
HD-Höhenmodell von der Webseite von ViewFinderPanorma (VFP) im HGT-Format (*.hgt) heruntergeladen. Gewünschte Kachel auf der Weltkarte auswählen und herunterladen.
http://viewfinderpanoramas.org/Coverage%20map%20viewfinderpanoramas_org1.htm
oder alternativ von der Webseite:
http://viewfinderpanoramas.org/dem3.html
herunterladen.
Diese HGT-Dateien im Verzeichnis:
~/DEM/vfp
ablegen.
Bash-Skript anpassen (Leerschläge am Zeilenanfang beachten!):
# vim /var/mail/Signal-Server/utils/sdf/convert_sdf_hd.sh
#!/bin/bash
for file in *.hgt
do
/var/mail/Signal-Server/utils/sdf/usgs2sdf/srtm2sdf-hd -d /dev/null $file
done
Höhenmodelle im HGT-Format (*.hgt) ins SDF-Format (*-hd.sdf) umwandeln:
# cd ~/DEM/vfp
# /var/mail/Signal-Server/utils/sdf/convert_sdf_hd.sh
Deinstallation
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- Signal-Server deinstallieren:
# rm -R /var/mail/Signal-Server/
ImageMagick deinstallieren.
