DECT - Die Funkübertragung

Frequenz
Modulation
Leistung
Rahmen
Planung

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Frequenz

DECT wurde in Europa für den Frequenzbereich 1880-1900 MHz definiert.
In diesem Band werden 10 Trägerfrequenzen im Kanalabstand von 1728 kHz benutzt
(Toleranz der Trägerfrequenzen: ±50 kHz).

Die Mittenfrequenzen der 10 Träger werden nach folgender Formel bestimmt:

fc = 1897,344 MHz – c * 1,728 MHz

mit c=0...9 (Dabei ist f9 die niedgriste und f0 die höchste Frequenz).

DECT verwendet für die Verbindungen von der Basisstation zur Mobilstation (Downlink) und für die Verbindungen von der Mobilstation zur Basisstation (Uplink) die gleichen Frequenzen. Es gibt also keine unterschiedlichen Uplink- und Downlink-Frequenzen. Die Trennung der beiden Richtungen erfolgt durch die Verwendung von unterschiedlichen Zeitschlitzen.

Da in den USA das DECT-Frequenzband bereits belegt ist, wird dort 1910-1920 MHz für den unlizensierten Betrieb und die Bänder 1850-1910 MHz und 1930-1990 MHz für den lizensierten Betrieb verwendet. Hier ist DECT unter der Abkürzung PWT (Personal Wireless Telecommunication) bekannt. Es wird allerdings auch eine andere Modulation verwendet. In anderen Ländern werden für DECT die Frequenzbänder 1900-1920 MHz und 1910-1930 MHz reserviert.

Jenseits der Kanäle 0 bis 9 definiert das ETSI noch die RF-Bänder 00001, 00010, 00011, 00100 und 00101 mit den Zusatz-Kanälen 10 bis 32 und das RF-Band 00111 mit den Kanälen 0-44:

Band Kanalnummern Frequenzbereich
Standard 0-9 1880-1900
00001 0-9 1880-1900
10-32 1900-1940
00010 0-9 1880-1900
10-24 1900-1925
25-32 2010-2025
00011 0-9 1880-1900
10-23 1915-1940
25-32 2010-2025
00100 0-9 1880-1900
10-23 1935-1960
25-32 2010-2025
00101 0-9 1880-1900
10-23 1955-1980
25-32 2010-2025
00111 0-44 2400-2480

Eine DECT-Basisstation (FP) sendet im Ruhezustand Informationen über die ihr möglichen Frequenzbänder aus, damit die Mobilstationen (PP) einen Kanal nicht auf einem Träger aufbauen, der für den HF-Teil des FP nicht möglich ist.

Das RF-Band 00111 definiert Träger im unlizenzierten ISM-Band, in dem DECT neben anderen Funksystemen existieren muss. Hierbei wird ein Frequenzsprungverfahren (frequency hopping) verwendet, wobei über alle 45 Träger dieses Bandes gesprungen wird. In dieser Betriebsart sind effektive Sendeleistungen von 100 mW erlaubt.

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Modulation

DECT benutzt Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK). Das ist eine flexible Modulation, bei der durch Festlegung des Parameters BT ein Kompromiss zwischen Bandbreite und Fehlerhäufigkeit erzielt werden kann (B=3-dB-Bandbreite des Gaußfilters der Basisbandvorfilterung, T=Symboldauer). Bei DECT beträgt der Parameter BT=0,5.

Damit wird eine binäre Eins durch eine Frequenzerhöhung von 288 kHz, eine binäre Null durch eine Frequenzerniedrigung von 288 kHz übertragen.

Dadurch ist optimale kohärente oder nichtkoheränte Demodulation möglich, also bleibt langfristig für die Gerätehersteller die Möglichkeit offen, je nach Bauteilpreisen die eine oder die andere Methode zu wählen.

Inzwischen erlaubt der ETSI-Standard auch, eine 4-level oder 8-level-Modulation für die Felder B+Z und A+B+Z zu verwenden, bei der in jedem Schritt nicht nur 1 Bit, sondern 2 oder 3 übertragen werden können. Dadurch erhöht sich die Datenrate in diesen Feldern auch um den Faktor 2 oder 3, wofür aber ein guter und stabiler Funkkanal erforderlich ist.

DECT verwendet keinen Equalizer, um Echos zu kompensieren. Ein Delay-Spread-Wert von 217 ns ist noch verarbeitbar. Das entspricht einer Umweglänge von 65 m.

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Leistung

DECT definiert die Nominal Transmit Power (NTP) zu maximal 250 mW (24 dBm).
Da die Mobilstation im allgemeinen nur in einem von 24 Zeitschlitzen sendet, beträgt die gemittelte Sendeleistung ca. 10 mW.

Die Empfängerempfindlichkeit ist durch die Bitfehlerrate von 0,001=0,1% definiert und entspricht -83 dBm, wenn keine Interferenz herrscht.

Die Empfangsleistung wird von RFP und PP im Bereich -93 dBm bis -33 dBm mit einer Auflösung von 6 dB oder feiner gemessen.

Die Reichweite für Schnurlostelefone wird im Allgemeinen mit ca. 50 Metern in Gebäuden und 300 Metern im Freien angegeben. Werden Richtantennen verwendet (z.B. im WLL-Bereich) kann die Reichweite auf mehrere Kilometer ansteigen, bei Benutzung von Repeatern (WRS) wird sie nochmals erhöht.

Eine Leistungsregelung, die bei guter Übertragungsqualität die Sendeleistung reduziert, ist nur beim PP vorgesehen.

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Rahmen

Die Rahmendauer beträgt bei DECT 10 ms. In dieser Zeit werden 24 Zeitschlitze durchfahren (12 Downlink, 12 Uplink).
Da dieses auf 10 Trägerfrequenzen stattfindet, sind somit 240 Kanäle möglich, die üblicherweise paarweise vergeben werden. Damit sind im DECT-HF-Spektrum 120 Vollduplex-Kanäle möglich.

Bei symmetrischem Verkehr (z.B. Telefonie) sendet die Feststation im Zeitschlitz k, die Mobilstation im Zeitschlitz k+12.

Bei unsymmetrischem Verkehr (z.B. Datenübertragung) können die Zeitschlitze auch unsymmetrisch vergeben werden. Damit wäre zum Beispiel ein Fall von 23 Zeitschlitzen Downlink und 1 Zeitschlitz Uplink denkbar. Eine weitere Steigerung ist möglich, wenn statt 23 einfachen Zeitschlitzen (full slots) 11 doppelte Zeitschlitze (double slots) benutzt werden, was die Datenübertragung auch in den Schutzzeiten zwischen den Zeitschlitzen erlaubt.

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Planung

Durch seine dezentrale Architektur lässt sich ein DECT-Netz sehr einfach planen. Besonders vorteilhaft ist die Tatsache, dass die Feststationen keine fest zugeteilte Frequenzen benötigen, sondern auf dem jeweils besten Kanal senden.

Für bedeckungsbestimmte Netze sollte ein Mindestpegel von -83 dBm vorgesehen werden.

Verkehrsbestimmte Netze stoßen (bei einem Träger pro FP) bei 12 simultanen Verbindungen an ihre Kapazitätsgrenze. Durch Hinzufügen von neuen FPs kann die Kapazität problemlos erweitert werden.

Durch die relativ geringe C/I-Schwelle von ca. 11 dB (entspricht einer Bitfehlerrate von ca. 0,001=0,1%) ist somit ein sehr engmaschiges Netz (bis herab zu 25 Metern Abstand) möglich. Die theoretische Kapazitätsgrenze soll bei 10000 Erlang pro Quadratkilometer liegen.

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Letzter Update: 4. Januar 2003 (kleinere Korrekturen: 7. März 2007)
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