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  • Neues vom Funk



    Neues vom Funk

    Frank Tofahrn


    In der letzten Zeit tut sich auf Europäischer Ebene einiges zum Thema Funk für UAV. Der aktuelle Stand der Dinge wird hier zusammengefasst.


    1. Die Historie

    In den letzten 10 Jahren hat es eine Migration der R/C-Technologie von technisch sehr einfachen Systemen im Low-VHF-Bereich (in Deutschland 27/35/40 MHz) hin zu deutlich komplexeren Systemen im 2,4 GHz- und in geringem Umfang im 5,8 GHz-Band gegeben. Durch die deutlich fortschrittlichere Technik sind zahlreiche Störungsprobleme wie Kanaldoppelbelegungen und Probleme mit Überreichweiten gelöst worden.


    2. Neue Anforderungen

    Während früher im Bereich der UAV fast ausschließlich der Modellflug präsent war, sind dort mittlerweile zahlreiche neue Nutzer auf der Bildfläche erschienen. Das sind einerseits im Bereich der Spielzeuge kleine UAV außerhalb des organisierten Modellflugs, die in riesigen Stückzahlen auf den Markt geworfen werden und andererseits zunehmend die kommerziellen und behördlichen Nutzer.

    Der Bereich der Toys kann nur schwerlich Bedarf an neuem Spektrum für die Fernsteuerung anmelden. Allerdings belastet diese Nutzung das zur Verfügung stehende Spektrum massiv.

    Es besteht bei den professionellen, behördlichen und im Modellflug organisierten Anwendern der Bedarf nach einer erhöhten Sicherheit der Funktion der R/C-Technik. Dieser Sicherheitszuwachs kann z. B. durch eine Erhöhung der Sendeleistung oder durch neue Frequenzbereiche erzielt werden. Ferner wird durch die Grundverordnung zur Luftfahrt der EU (Basic Regulation) eine solche Erhöhung der Sicherheit der R/C-Funktion erforderlich.

    Eine erhöhte Sendeleistung bietet zusätzlichen Schutz gegen Störungen durch nicht kooperative Funksysteme, die in der Mehrzahl keine R/C-Systeme sein werden, sowie durch neue, weniger genutzte Frequenzbereiche, die dann teilweise exklusiv zur Verfügung stehen.


    3. Aktuelle Aktionen innerhalb der EU

    Innerhalb der Gremien der EU laufen z. Z. zwei Aktionen hinsichtlich der Regularien der Fernsteuerung von UAV. Die Fernsteuerung wird dort als „Command and Control“ oder „C2“ bezeichnet und beschreibt die Fernsteuerung und die Telemetrie für UAV.

    Die eine Aktivität findet bei der CEPT zum Thema Bereitstellung von Spektrum für die Steuerung von UAV statt.

    Ein weiterer Aktionspunkt ist der Versuch, im 2,4 GHz-Bereich die zulässige Sendeleistung für R/C-Systeme zu erhöhen. Diese Aktion läuft zunächst innerhalb der ETSI, wird aber bei Erfolg an die CEPT weitergeleitet.


    4. Vertretung des Modellflugs

    Es stellt sich die Frage, wo sich der Modellflug im Reigen dieser Aktivitäten wiederfindet. Der Modellflug wird innerhalb der CEPT durch die EMFU und den DAeC unter dem Schirm der Aktivitäten des ISAD e. V. vertreten, der als Vertretung der Anwender von Short Range Device Funksystemen in der CEPT bestens etabliert ist.

    Innerhalb der ETSI findet die Vertretung ebenfalls durch den ISAD statt, der bei der ETSI Vollmitglied ist, was nebenbei bemerkt, kein ganz billiger Spaß ist. Damit sind die Anwender von R/C-Anlagen aber bestens vertreten.

    Zu bemängeln wäre, dass gerade die Hersteller weder bei der CEPT noch bei der ETSI bisher in Erscheinung getreten sind oder sich aktiv beteiligt haben. Auch die „professionellen“ Anwender haben dort bisher durch Abwesenheit geglänzt. Das ist sowohl bei der ETSI als auch bei der CEPT schon deutlich kritisiert worden und sollte bei den betroffenen Marktteilnehmern die Alarmglocken läuten lassen. Sonst fährt der Zug ohne sie ab und dann zwangsläufig auch ohne uns! Es verbleibt sonst nur noch eine Regelung für hoheitliche UAV.

    Um dieses zu verhindern erfolgt z. Z. seitens der Bundeskommission Modellflug im DAeC/Funkreferat einen Weckruf an die in Deutschland aktiven R/C-Hersteller, um sie aufzurütteln und zur Mitarbeit zu animieren.


    5. Was ist neu?

    Es ist in der Diskussion, die Frequenzbereiche von 1880 – 1920 MHz und von 5 – 5,1 GHz für UAV verfügbar zu machen. Angedachte Sendeleistungen liegen dort bei etwa 2 - 3 W, da damit auch der Bereich des BVLOS abgedeckt werden soll. Dabei sind die Bereiche von 1880 -1900 MHz für Behörden-UAV und von 1900 -1920 MHz für zivile Anwendungen geplant. Aktuell (1880 – 1900 MHz) und geplant (1900 – 1920 MHz) läuft in diesem Frequenzbereich z. Z. das von den schnurlosen Telefonen her bekannte DECT. Im oberen Bereich gibt es auch noch Anwendungen der Eisenbahnen. Diesbezüglich ist eine Verträglichkeitsstudie der CEPT geplant, um eine gemeinsame Nutzung des Frequenzbereiches zu überprüfen. Naturgemäß ist der DECT-Bereich von dieser Idee nur begrenzt begeistert.

    Bei den zivilen Anwendungen ist immer von „Professional Drones“ die Rede. Im europäischen Luftrecht existiert eine solche Klassifizierung allerdings nicht. Gemeint ist eher der Bereich der Specific Category, in der auch der organisierte Modellflug angesiedelt ist.

    Der Frequenzbereich von 5 – 5,1 GHz ist momentan fast ungenutzt, so dass es hier wenig Probleme mit der Koexistenz anderer Funksystemen geben sollte. Dieser Bereich ist für die zivile Nutzung eingeplant.

    Da mit den neuen Frequenzbereichen auch BVLOS abgedeckt werden soll, ist von deutlich höheren Sendeleistungen die Rede. In der Diskussion sind Leistungen von etwa 2 -3 W.

    Ein weiterer Aktionspunkt ist der Versuch, im 2,4 GHz-Bereich die zulässige Sendeleistung von 100 mW auf 1 W zu erhöhen. Auch hier ist das Argument die erhöhte Sicherheit und der BVLOS-Betrieb. Die Zielgruppe ist ebenfalls die Specific Category. Für die Open Category greift das Argument des höheren Leistungsbedarfs für BVLOS nicht, da es das dort nicht gibt.

    Diese Aktion läuft zunächst innerhalb der ETSI, wird aber bei Erfolg an die CEPT weitergeleitet.

    Zusammenfassend betrachtet besteht also für den Modellflug im Rahmen von Verbänden und Vereinen die Hoffnung, dass es neue Frequenzbereiche gibt und die erlaubte Sendeleistung zur Erhöhung der Sicherheit deutlich angehoben oder direkt auf einem höheren Level angesetzt wird.

    Im Rahmen dieser Behandlung des Spektrumbedarfs für UAV wird auch über Spektrum für die Nutzlast zu reden sein. Nutzlast mit hohem Spektrumbedarf sind hauptsächlich Onboard-Kameras. Hier gibt es Überlegungen, Frequenzbereiche, die bisher für professionelle Funkkameras von Rundfunkanstalten, Produktionsfirmen usw. reserviert sind, für die Anwendungen durch UAV zu öffnen. Die Behandlung dieses Themas steht allerdings noch an.

    Die Verwendung von MFCN (Mobile/Fixed Communication Networks), also GSM, UTMS, LTE, 5G usw. sind explizit ausgeschlossen. Die Verwendbarkeit dieser Technologien für eine direkte und latenzarme Steuerung eines UAV durch einen Piloten, die zudem überall und uneingeschränkt zur Verfügung steht, ist mehr als fraglich. Es geht hier um direkte Punkt zu Punkt-Verbindungen, ohne Infrastruktur dazwischen.

    Ferner hat das alles mit U-Space nichts zu tun.

    Der Zeitrahmen für alle diese Aktivitäten ist langfristig und wird daher eher in Jahren als in Monaten zu messen sein. Hinzu kommt, dass es für die neuen Frequenzbereiche keine Hardware gibt und eine Entwicklung erst dann beginnen kann, wenn genaue technische Anforderungen dazu vorliegen. Allerdings existieren derartige technische Definitionen bisher noch nicht, sie müssen erst noch geschaffen werden.

    Der große Unterschied zur Einführung der 2,4 GHz-Technik im Modellflug ist der, dass für 2,4 GHz-R/C keine Regulierungen oder technischen Anforderungen zu ändern waren. Es war alles vorhanden, es musste nur genutzt werden. Von daher wäre die Nutzung von 2,4 GHz auch schon 10 Jahre früher möglich gewesen. Es hat nur keiner gemacht.

    Dagegen müssen für die jetzt anstehenden Erweiterungen nicht nur recht umfassende Änderungen in der Funkregulierung erfolgen, sondern diese erfordern eine völlige Neudefinition der technischen Anforderungen, die wiederum Neuentwicklungen z. B. passender Chips bedingt, die allerdings von Anwendern und Herstellern erst noch in Angriff genommen werden muss. Es gibt also viel zu tun, packen wir's an!

    Hoffen wir, dass sich der Bereich des Spektrums für UAV so entwickelt, dass sich neue Perspektiven für den Modellflug ergeben.

    Holm- und Rippenbruch

    Bundeskommission Modellflug im DAeC
    Fachreferat Funk
    Kommentare 10 Kommentare
    1. Avatar von wilga53
      wilga53 -
      Sehr interessant, wieder was neues und dann sollen die Modellflieger bestimmt wieder neue Anlagen kaufen um die stark gefährdet Modellbau Industrie zu retten.
      Aber so ist es leider immer, kaum hat man das Beste hoch Gelobte gekauft ist es wieder überholt. Das nennt man dann Innovation. Ich habe schon das für mich immer gute 35 MHz System verschrotten müssen und jetzt geht es wohl so weiter. Ich würde mich freuen Eure Meinung zu lesen gerne auch kritische Meinungen zu meinen Gedanken.
    1. Avatar von Malmedy
      Malmedy -
      Für wilga53:
      Bei allen Änderungen der Funkstandards und in Folge der jeweils neuen Tx/Rx-Technik auf dem Markt gab es immer Bestandsschutz für die bisher erlaubte und im Einsatz befindliche Technik. Wer also, aus welchen Gründen auch immer, dann das Neueste haben wollte, war dazu nicht gezwungen. Insofern läuft Deine Annahme, es ginge um Umsatzgenerierung für die notleidende Modellbauindustrie, ins Leere. Auch ist mir völlig unklar, weshalb Du Deine geliebte und bewährte 35 MHz-Anlage verschrotten "musstest". Im Gegenteil: Wenn seit 15 Jahren jeder mit 2,4 GHz fliegt, ist eine 35 MHz Anlage so sicher, wie sie vorher nie war!
    1. Avatar von S_a_S
      S_a_S -
      kompletten Bestandsschutz gab es nicht und wird es nicht geben. Der 433MHz Betrieb ist z.B. nicht mehr zugelassen. Beim 20kHz Kanalabstand bin ich mir nicht sicher (das betrifft eh nur Retro-Anlagen), das war deutlich vor meiner Zeit.
      Solange es nicht verboten wird, steht einer Weiternutzung nichts im Weg.

      Grüße Stefan (auf 40MHz fliegend)
    1. Avatar von DD8ED
      DD8ED -
      Hallo,
      das mit den neuen Frequenzbereichen ist kein „Entweder Oder“ sondern ein „Sowohl als auch“.

      Von den neuen Frequenzen ist 2.4 GHz nicht betroffen. Es ändert sich dadurch nichts. Es muss sich also keiner etwas neu kaufen. Wenn es so kommt wie geplant, hat das aber den Vorteil, dass sich am Platz die zunehmende Belastung des 2.4 GHz Bandes abschwächt oder evtl. sogar abnimmt, wenn Piloten die neuen Frequenzen nutzen. Diese belegen dann 2.4 GHz nicht mehr.
      Und eine Überfüllung der neuen Bereiche ist auch nicht abzusehen, da angedacht ist, die Verwendung dieser Bereiche auf die Specific Category zu beschränken. Damit wäre der ganze Toy-Bereich raus.
      Es werden sich also ZUSÄTZLICHE! Möglichkeiten bieten.

      Eine Änderung könnte sich allerdings für 2.4 GHz ergeben ohne Einfluss auf bestehende Anlagen zu haben. Mehr Leistung. Allerdings auch beschränkt auf die Specific Category, zu der der Modellflug aber gehört. In der Initiative für mehr Leistung ist der Modellflug explizit eingeschlossen.
    1. Avatar von DD8ED
      DD8ED -
      Zitat Zitat von S_a_S Beitrag anzeigen
      kompletten Bestandsschutz gab es nicht und wird es nicht geben. Der 433MHz Betrieb ist z.B. nicht mehr zugelassen. Beim 20kHz Kanalabstand bin ich mir nicht sicher (das betrifft eh nur Retro-Anlagen), das war deutlich vor meiner Zeit.
      Solange es nicht verboten wird, steht einer Weiternutzung nichts im Weg.

      Grüße Stefan (auf 40MHz fliegend)
      Hallo,
      433 MHz gibt es immer noch, nur unter anderen Bedingungen. Die alte 433 MHz-Regelung ist auch mit der heutigen Situation mit den Allgemeinzuteilungen nicht vergleichbar, da sie im lizenzpflichtigen Bereich lag und kaum noch genutzt wurde. Wie war der Spruch? Use it or loose it.

      Es hatte allerdings mal einen Angriff auf das 35- und 40 MHz Band gegeben, der aber abgewehrt werden konnte.
      Und 20 kHz ist so alt, dass man da mal ernsthaft darüber nachdenken muss, ob die Elektronik noch so gesund ist.
    1. Avatar von Gerd Giese
      Gerd Giese -
      UAV ... CEPT ... ETSI ... ISAT ... BVLOS ... MFCN ... Ziemlich verwirrend und kein Wunder, dass es zu Fehlinterpretationen kommt!
      Danke für deine Mühe uns das komplexe Thema näher zu bringen! Daumen hoch !
    1. Avatar von wilga53
      wilga53 -
      Also, ich bin kein Fachmann aber wenn im selben Band 100mW neben 1-2 Watt betrieben werden könnte ich mir vorstellen das die kleine Sendeleistung gestört werden könnte. Aber bis das kommt wird es wohl noch lange dauern.
    1. Avatar von DD8ED
      DD8ED -
      Zitat Zitat von wilga53 Beitrag anzeigen
      Also, ich bin kein Fachmann aber wenn im selben Band 100mW neben 1-2 Watt betrieben werden könnte ich mir vorstellen das die kleine Sendeleistung gestört werden könnte. Aber bis das kommt wird es wohl noch lange dauern.
      Nö,
      1Watt wird es nur in Verbindung mit einem sog. "Polite Spectrum Access" geben. Besser bekannt als LBT. Eine Limitierung des Duty-Cycles wird dabei auch notwendig werden. Zwingendes Ziel muss es sein, die Verträglichkeit mit bestehenden Systemen zu gewährleisten.
      Wenn das nicht der Fall ist, wird da eh nix draus.
    1. Avatar von DG6RBS
      DG6RBS -
      Weiteren Bestandschutz für 35Mhz würden wir uns wünschen, es läuft bei uns störungsfrei.
      Mehr Leistung bei 2,4Ghz, wenn auch nur für BVLOS-Betrieb (fliegen außer Sicht?), sehe ich
      bei der Frequenz nicht vorteilhaft.
      Mich freut es, Frank an der Stelle zu wissen, wer könnte sonst so viel Zeit, Mühe etc. reinstecken,
      herzlichen Dank dafür.
      Modellsportgrüße
      Helmut
    1. Avatar von Fliegerass1
      Fliegerass1 -
      Hallo zusammen,
      was ich da oben lese, macht mich mal wieder nachdenklich. Nun bin ich ja auch nur schon 58 Jahre alt und beschäftige mich seit gut 48 Jahren mit RC Technik. Die obigen Gremien sind alle Industrie getrieben! Die Frage, die sich mir stellt ist welche Industrie? Modellbaufirmen investieren mangels Geld wenig in solche Standardisierungen. Die nehmen dann halt das, was eine ETSI Ihnen übrig lässt.
      Aus meiner Sicht treiben das die Firmen, die professionellen gesteuerten UAV machen wollen. Interessant finde ich dann schon, daß wir wenige Modellbauer und Modellbaufirmen hier reingreifen sollen. Wir nehmen das, was dann übrigbleibt - oder fliegen am Computer weiter.
      Nur so mal meine Meinung. Ich arbeite selber bei der ITU -T in Genf mit.
      LG Fliegerass1