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Auch im Haus ohne Schnur

Die neue europäische Lösung

In MOBILE TIMES 1 (>>) haben wir Ihnen die bisherige Entwicklung der schnurlosen Telefone dargestellt. Diesmal geht es um die Zukunft der praktischen Handgeräte, deren Technologie möglicherweise bald mit GSM zusammenwachsen wird.

Die meisten der bisherigen, nicht kompatiblen Schnurlostelefonsysteme werden für einen speziellen Anwendungsbereich konzipiert. Das gesamte Potential des europäischen Marktes kann nur durch einen einheitlichen Standard ausgeschöpft werden, der durch die verschiedenen Optionen einen breiten Anwendungsbereich abdeckt. Ein solches paneuropäisches System ist auch ein gutes Sprungbrett für das Vordringen auf Märkte außerhalb Europas.
Dieser europäische Standard sollte das "Digital European Cordless Telecommunications" System (DECT) werden. Die Spezifikation wurde beim "European Telecommunications Standards Institute" (ETSI) unter Beteiligung der Postverwaltungen und der Telekommunikationsindustrie ausgearbeitet. Die gesamte Spezifikation, mit allen wesentlichen Optionen, wurde 1992 verabschiedet (siehe Tabelle 4)

DECT-Standard:

Das DECT-System belegt 20 MHz im Frequenzband von 1,88 bis 1,9 GHz. Die Frequenzwahl fiel deshalb so hoch aus, da im begehrten 800/900 MHz-Band, aber auch darüber, kein ausreichendes Spektrum europaweit verfügbar ist (siehe dazu Tabelle 5, Frequenzbelegungen). Bei Verwendung einer Bitrate von 1152 kbit/s auf der Funkstrecke, wird das gesamt Band in zehn Frequenzkanäle unterteilt. In jedem Frequenzkanal erfolgt die weitere Kanalunterteilung durch Zeitmultiplex. Zur Trennung von Sende- und Empfangsrichtung wird Zeitduplex verwendet. Die Länge des Zeitmultiplexrahmens beträgt 10 Millisekunden (siehe Abbildung 1).
Da das DECT-System für eine Vielzahl von Anwendungen konzipiert ist, z.B. auch für Datenübertragung mit unterschiedlichen Bitraten, sind auch mannigfaltige Multiplexstrukturen definiert worden. Als Beispiel wird die Struktur für eine Informationsbitrate von 32 kbit/s erläutert, wie sie bei Sprachübertragung mit ADPCM-Codierung auftritt. Bei dieser Anwendung erhält man je Trägerfrequenz 12 Duplexkanäle mit einer Zeitschlitzlänge von 417 µs (siehe Abb.2.).
In jedem Zeitschlitz befinden sich 32 Bits für die Synchronisation, 72 Bits für die Signalisierung, 320 Bits für die Sprachinformation und 56 Bits für die Schutzzeit. Damit stehen für die Signalisierung brutto 7,2 kBiit/s zur Verfügung.
Nach Abzug der Bits für die Fehlererkennung verbleiben 4,8 kbit/s, die teilweise für die Kanalverwaltung und teilweise für Zeichenübertragung benutzt werden.

Vergleich mit dem digitalen Mobilfunk

Sowohl der digitale Mobilfunk (GSM System) als auch das digitale schnurlose Telefon (DECT) verwenden eine Kombination aus Frequenz- und Zeitmultiplex (siehe Tabelle 5).
GSM benützt jedoch Frequenzduplex und arbeitet bei 900MHz während DECT Zeitduplex benützt und bei 1,7 GHz arbeitet. Ein wesentlicher Unterschied ist die zentrale Planung und Verwaltung der Kanäle des Mobilfunksystems, während DECT die Kanalauswahl dynamisch und dezentral durchführt.
Ein weiterer wichtiger Unterschied ist die wesentlich größere Sendeleistung und Reichweite des GSM-System. Das einfachere und billigere DECT-System hingegen ist für geringe Funktionsreichweiten konzipiert und ermöglicht dadurch Installationen mit sehr hohen Benutzerdichten. Daher decken die beiden Systeme unterschiedliche Anwendungsbereiche ab und ergänzen sich optimal.

Ausblick auf zukünftige Weiterentwicklungen

Für die Bedürfnisse der 90er Jahre stehen im wesentlichen zwei moderne digitale Funkdienste zur Verfügung: das GSM-System, das eine hohe Reichweite aufweist, dafür aber eine relativ aufwendige Infrastruktur einschließlich Frequenzplanung erfordert und das schnurlose Telefon DECT mit räumlich eingeschränkter Anwendung, dafür aber in der Benutzung durch Wegfall der Infrastruktur und automatische Frequenz/Kanalverwaltung wesentlich preiswerter. Noch vor dem Jahr 2000 kann mit einem weiteren Zusammenwachsen dieser beiden Systeme gerechnet werden.
Der Weg führt bei Cordless als Dezentrales System vom Schnurlostelefon für Zuhause (Home ST) über Büro-Applikationern (Business ST) und Telepoint Geräten gepaart mit Personenrufsystemen (Pager) zum "Persönlichen Kommunikator" (siehe dazu Abb. 3). Beim Autotelefon als "Dezentrales System" wird dasselbe Ziel über herkömmliche Fahrzeugeinbau-Versionen über Handhelds und Kleinzellensysteme erreicht.
Das integrierte Produkt bildet dann den Auftrakt für ein "persönliches drahtloses Kommunikationssystem", das eng in das ISDN-System eingebunden werden kann.

DI Josef Forer

DECT-Optionen


Kanalanzahl:	120 Duplexkanäle frei verwaltet (10 Träger á 12 Zeitmultiplexkanäle)
Frequenzen:	1.880-1.900 MHz
Kanalraster:	1728 MHz
Multplexverfahren:	Frequenzmultiplex und Zeitmultiplex
Sendeleistung:	10 mW mittlere Leistung
Duplexverfahren:	Zeitduplex mit 10 ms Rahmenlänge
Bitrate:	1152 kBit/s
Modulation:	GMSK
Sprachcodierung:	32 kBit ADPCM

Vergleich GSM- und DECT-System


	GSM	DECT

Frequenzbereich:	900 MHz	1900 MHz
Duplexverfahren:	Frequenzduplex 45 MHz Duplexabstand	Zeitduplex
Trägeranzahl:	125	10
Trägerabstand:	200 KHz	1728 kHz
Kanäle / Träger:	8	2 × 12
Bitrate:	271 kbit/s	1152 kbit/s
Duplexkanäle:	1000	120
Rahmenlänge:	4,615 ms	10 ms
Sprachcoder:	RPE-LPC netto 13kbit/s brutto 22,8 kbit/s	ADPCM 32 kBit/s
Equalizer:	Kompensation bis 16µs bei 4µs Bitdauer	nicht erforderlich
Interleaving:	über 8 Rahmen	nicht erforderlich
Frequenzhopping:	1 hop / Rahmen	nicht erforderlich
Leistungsregelung:	im Mobilteil	nicht erforderlich
Benutzerdichte:	3,7 Kanäle/MHz/km²	500 Kanäle/MHz/km²/floor