Inhaltsverzeichnis Kapitel 4:

4. Erste Regeln der RegTP/Bundesnetzagentur für Deutschland (2002)

4.1 Beschränkt die Definition der spektralen Leistungsdichte (spektrale EIRP-Dichte) die Bandbreite der Sendung auf 20 MHz?

4.2 Niedrigere Grenzen der EIRP bei solchen Geräten, die sich auf den Betrieb in den Kanälen 36, 40, 44 oder 48 beschränken

[Inhaltsverzeichnis Kapitel 4 Ende]


Hinweis:
Anmerkungen erscheinen jeweils im Anschluss an das Hauptkapitel. Die Anmerkungen [4-1], [4-2], zum Beispiel, folgen im Anschluss an das Hauptkapitel 4.

[Hinweis Ende]


4. Erste Regeln der RegTP/Bundesnetzagentur für Deutschland (2002)

Im November 2002 hat die RegTP/Bundesnetzagentur die Empfehlung ERC/DEC/(99)23 im Großen und Ganzen in eine nationale Regelung umgesetzt [4-1], allerdings mit zwei Ergänzungen:

1. Die Verfügung der RegTP begrenzte nicht bloß die Gesamtleistung des Sendesignals, sondern zusätzlich die spektrale Leistungsdichte (Kapitel 4.1).

2. Die Verfügung brachte eine zusätzliche Regel für solche Geräte, die die der DFS-Regelung unterliegenden Kanäle nicht unterstützten (Kapitel 4.2).


4.1 Beschränkt die Definition der spektralen Leistungsdichte (spektrale EIRP-Dichte) die Bandbreite der Sendung auf 20 MHz?

In der genannten Verfügung der RegTP wird die damals noch „spektrale Leistungsdichte“ genannte spektrale EIRP-Dichte (Kapitel 2.3) umständlich mit Verweis auf eine „typische“ Kanalweite von 20 MHz eingeführt, und man könnte zu dem Schluss kommen, die Bandbreite des Sendesignals sei generell auf 20 MHz begrenzt. Das Dokument sagt jedoch: „Die in den folgenden Tabellen angegebenen Werte für Kanalraster und Kanalbandbreite sind typische Werte. Unter Beachtung der Fußnoten […] sind auch andere Werte möglich.“ Und dann: „Die angegebenen Grenzwerte für die maximal zulässige mittlere äquivalente isotrope Strahlungsleistung (EIRP) beziehen sich auf einen einzigen Kanal (Kanalbandbreite >=20 MHz), […].“ Tatsächlich ging es nämlich bloß darum, den Grenzwert der spektralen EIRP-Dichte aus dem Grenzwert der EIRP und der im HiPerLAN vorgesehenen Kanalweite 20 MHz herzuleiten, wie im Kapitel 2.3 erklärt.

Im Frühjahr 2006 erschien eine Neuauflage der Verfügung (Kapitel 5.6) ohne den Bezug auf eine Kanalweite.

ETSI (European Telecommunications Standards Institute), das an der Erarbeitung des HiPerLAN-Standards mitgewirkt hat, gab die Sendespektrummaske in der für die Zertifizierung der Produkte maßgeblichen technischen Anleitung EN 301 893 erst in der im Sommer 2007 veröffentlichten Version in einer Form an, die nicht die Kanalweite 20 MHz voraussetzte. Allerdings war erst diese Version erstmals als „Harmonized European Standard (Telecommunications series)“ deklariert. Die vorherigen waren noch nicht allgemein verbindlich, und die Hersteller mussten die Testparameter ohnehin bei den nationalen Behörden erfragen.



4.2 Niedrigere Grenzen der EIRP bei solchen Geräten, die sich auf den Betrieb in den Kanälen 36, 40, 44 oder 48 beschränken

a) Angesichts der im Jahr 2002 in den USA geltenden Regeln war mit dem Erscheinen von Geräten zu rechnen, die nur die Kanäle 36 bis 48 unterstützen. Die Hersteller konnten anfangs nämlich versucht gewesen sein, in Europa lediglich eine Variante der für die USA entworfenen WLAN-Station anzubieten, das heißt:

5150 MHz bis 5250 MHz mit den Kanälen 36 bis 48 wird angeboten.

5250 MHz bis 5350 MHz deaktiviert, weil der Radardetektor fehlt.

5470 MHz bis 5725 MHz nicht vorhanden.

5725 MHz bis 5825 MHz deaktiviert, da in Europa nicht für WLAN vorgesehen.

Es war zu erwarten, dass auch Klient-Geräte auf den Markt kommen würden, die nur die Kanäle 36 bis 48 unterstützen.

b) Solcherart ausgestattete Geräte gingen gegen das Bestreben, den Betrieb der 5-GHz-WLAN-Geräte gleichmäßig in den zur Verfügung stehenden Frequenzbereichen zu verteilen.

c) Daher hat die RegTP in der Allgemeinzuteilung Ende 2002 für vom Hersteller auf den Bereich 5150 MHz bis 5250 MHz beschränkte Geräte eine Sonderregelung vorgesehen: Strahlungsleistung EIRP maximal 60 mW, falls Transmit Power Control (TPC) unterstützt wird, 30 mW falls nicht. Besonders ist somit auch, dass die Bundesnetzagentur den im Bereich 5150 MHz bis 5250 MHz arbeitenden Geräten TPC auferlegte. In dem Dokument des ERC ist das nicht vorgesehen.


Auslassen der großen Kanalweite bei der AirPort Extreme wegen ungünstig niedriger Sendeleistung?

Ich nehme an, die Airport Extreme des Jahres 2007 hat in Europa auch bei automatischer Kanalwahl nur die im Frequenzbereich 5150 MHz bis 5250 MHz liegenden Kanäle 36 bis 48 genutzt. Manuell konnte übrigens auch bei den Nachfolgemodellen nur einer dieser Kanäle gewählt werden, selbst wenn ihnen bei automatischer Kanalwahl zudem andere Kanäle zur Verfügung standen. Diese Kanalwahl definiert den im 5-GHz-Band und im 6-GHz-Band 20 MHz weiten Primärkanal für den Betrieb innerhalb der eventuell größeren Kanalweite. Der Primärkanal ist jedoch nach den Regeln des Standards 802.11 zu wählen wie im Kapitel 2.1, Hinweis 3c beschrieben.

Zudem hat sie vermutlich TPC nicht auszuüben vermocht; sendetechnisch vielleicht schon, jedoch waren vielleicht die zur Benachrichtigung der verbundenen Stationen benötigten Protokollelemente gemäß IEEE 802.11h-2003 nicht implementiert. Demnach hätte die AirPort Extreme nach der bis Anfang 2006 in Deutschland geltenden Regelung maximal 30 mW EIRP einsetzen können.

30 mW EIRP bei 25 mW Sendeleistung und einem Antennengewinn von vielleicht 0,8 dBi mag damals durchaus üblich gewesen sein bei kleinen batteriebetriebenen Klient-Stationen. Es ist zu bedenken, dass dem Sender mindestens das 15-fache der Sendeleistung als Versorgungsleistung zuzuführen ist, da der Wirkungsgrad des Senders kaum an 7 % heran reicht.

Im Allgemeinen liegt die Sendeleistung der WLAN-Zugangspunkte der für den Einsatz im Heim oder im kleinen Büro bestimmten Geräte beim Betrieb im 20 MHz weiten Kanal weit unter der durch Verordnungen festgelegten Obergrenze. Beim Verdoppeln der Bandbreite auf 40 MHz geht dann die spektrale Leistungsdichte des Sendesignals zwar noch ein wenig zurück, sie fällt jedoch nicht so weit, dass nicht doch die Gesamtleistung beträchtlich ansteigt. Beim Betrieb in Deutschland hätte die AirPort Extreme die Gesamt-EIRP bei Anwendung der bis Anfang 2006 geltenden Regelung auch bei großer Kanalweite auf 30 mW begrenzen müssen.

Angenommen, die AirPort Extreme hätte die Sendeleistung beim Betrieb im 20 MHz weiten Kanal auf knapp unter 30 mW gesetzt, dann wäre die praktisch erzielbare Datenrate beim Verdoppeln der Bandbreite des Sendesignals allenfalls in der näheren Umgebung der Station signifikant angestiegen, beim Vergrößern der Distanz jedoch steiler abgefallen als unter sonst gleichen Umständen bei 30 mW im 20 MHz weiten Kanal (Kapitel 2.3).

Ich glaube hingegen nicht, dass der in der AirPort Base Station verwendete Chipsatz der Firma Atheros es nicht zugelassen hat, das genannte Limit auch beim Betrieb in der größeren Bandbreite einzuhalten.

Jedoch hat die Bundesnetzagentur den Grenzwert in der schon angesprochenen Neufassung im Februar 2006 (Kapitel 5.6) ohnehin auf das im Kapitel 2.1 angegebene Maß 200 mW EIRP angehoben. Auch das Argument „Auslassen der großen Kanalweite wegen ungünstig niedriger Sendeleistung“ steht somit auf tönernen Füßen.




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Anmerkung [4-1]
„Verfügung 35/2002 vom 13.11.2002“ mit einer „Allgemeinzuteilung von Frequenzen in den Bereichen 5150 MHz - 5350 MHz und 5470 MHz - 5725 MHz für die Nutzung durch die Allgemeinheit in lokalen Netzwerken; Wireless Local Area Networks (WLAN-Funkanwendungen)“. Einen Link dahin nenne ich am Beginn des Kapitels 1.2.1 der Einführung.

[Anmerkung Ende]