Frank Tofahrn
Was auf uns zukommt und was das eigentlich ist
Nein, das ist nichts Versautes. Das ist etwas, mit dem wir uns so langsam anfreunden sollten, da es in absehbarer Zukunft für R/C-Anlagen oberhalb der Spielzeuganwendungen, also in der 100 mW-Klasse, obligatorisch werden wird. Die neue Version der EN 300 328 wird die Notwendigkeit der Adaptivität von Funksystemen im 2,4 GHz-Band regeln. Das Regelwerk, das dort enthalten ist, wird sehr komplex sein, da es eine Vielzahl grundsätzlich verschiedener Funksysteme unter einen Hut bringen muss. Nur zur Erinnerung: Fernsteuerungen sind NICHT die einzigen Nutzer des Bandes. Es gibt da noch über 20 andere Anwendungen, die diesen Frequenzbereich nutzen.
Was ist Adaptivität?
Adaptivität nennt man die Fähigkeit eines Funksystems, sich an die aktuelle Belegungssituation des Bandes anzupassen. Rücksichtnahme heißt hier das Zauberwort. Adaptivität soll erreichen, dass die Anzahl der Kollisionen zwischen verschiedenen Anwendungen so gering wie möglich gehalten wird, damit jeder einen gerechten Teil vom Kuchen des Frequenzbandes bekommt. Dazu muss jedes System einerseits Rücksicht auf die anderen Nutzer des Bandes nehmen, kann aber andererseits auch das gleiche Maß an Rücksichtnahme erwarten. In der Praxis bedeutet dies, dass ein System, welches allein auf weiter Flur agiert und sich am Ort des Betriebes das Band mit niemandem teilen muss, weil keiner in der Nähe ist, den ganzen Band-Kuchen alleine auffressen darf. Wenn sonst keiner etwas vom Kuchen haben will, warum nicht?
Sind allerdings Andere da, die auch ein Stück vom Kuchen haben wollen, muss möglichst gerecht geteilt werden. Schließlich soll jeder etwas vom Kuchen abbekommen. Wenn allerdings mehr Kuchenhabenwoller als Kuchenstücke da sind, müssen die Kuchenstücke eben zwangsläufig etwas kleiner ausfallen.
Was ist die Alternative?
Die Alternative heißt Rationierung. Dabei bekommt jeder einen festen Anteil des Kuchens zugewiesen. Bleibt Kuchen über, weil Andere ihren Anteil nicht abholen, geht der in die Mülltonne. Ist die Summe der Anteile, die per Rationierung zugewiesen werden, größer als der Kuchen, gibt es eine handfeste Schlägerei um die Resource Frequenzspektrumkuchen.
Wie bekommt man das jetzt unter einen Hut?
Beide Konzepte werden in verschiedenen Funkstandards gleichzeitig angewendet, so auch in der zukünftigen EN 300 328.
Um bei dem Kuchenmodell zu bleiben: Es gibt die Überlegung, dass es da die Genügsamen gibt, die eigentlich gar kein ganzes Stück Kuchen wollen, sondern nur ein paar Krümel. Da ja immer ein paar Krumen übrig bleiben, können diese Krümelhabenwoller sich diese ohne zu fragen nehmen. Aber eben nur ein paar Krümel.
Im aktuellen Entwurf des Funkstandards ist das berücksichtigt. Die Krümelhabenwoller dürfen sich sogar einen großen Krümel nehmen, aber nur selten, öfter nur einen kleinen Krümel. Das kann man beliebig lange treiben, da der fleißige Bäcker ja Nachschub liefert.
Es gibt im Standard das Konzept der Medium-Usage (MU-Factor). Der MU-Factor ist im Prinzip das Produkt aus der auf 100 mW normalisierten Sendeleistung (EIRP) und dem Verhältnis von Sendezeit zu Pausen zwischen den Sendungen (Duty-Cycle oder DC). Die Berechnung des DC und die aktualisierte Messung der EIRP ist etwas kompliziert und sei hier mal außen vor gelassen. Das würde den Rahmen sprengen.
Bleibt ein System unter einem MU-Faktor von 10%, gehört es zu den Krümelhabenwollern (aua, schon wieder Kuchen) und braucht keine Adaptivität anzuwenden. Das ist recht einfach zu praktizieren, hat aber seinen Preis. Selbst wenn noch große Stücke vom Kuchen übrig sein sollten, gibt’s trotzdem nur ein paar Krümel.
Liegt der MU-Faktor über 10%, gehört das System zu denjenigen, die ein ganzes Stück oder sogar den ganzen Kuchen beanspruchen können. Allerdings werden mit steigender Anzahl anwesender Kuchenhabenwoller die Stücke verständlicherweise immer kleiner. Es steht natürlich jedem frei, die eigenen Ansprüche zurückzuschrauben und sich bei den Krümelhabenwollern anzustellen, oder sogar mal auf eine Runde Kuchen ganz zu verzichten.
So, genug von Kuchen geredet. Jetzt wird’s technisch.
Die Implementation im Standard:
Es wird eine Unterscheidung zwischen adaptiven Systemen (Kuchenhabenwoller) und nicht adaptiven Systemen (Krümelhabenwoller) geben.
Nicht adaptive Systeme:
Nicht adaptive Systeme sind dabei auf einen MU-Faktor von 10% beschränkt. Es gibt weitere Anforderungen bezüglich der maximalen Dauer einer Sequenz von Sendungen und den minimalen Pausen zwischen den Sequenzen. Diese Systeme brauchen nicht zu prüfen, ob die aktuell genutzte Frequenz frei ist. Sie können ohne Prüfung einfach senden. Dabei ist die maximale Leistung von 100 mW EIRP durchaus möglich, jedoch darf das eben nur eher selten passieren. Ist die EIRP niedriger, steigt der mögliche DC proportional an.
Adaptive Systeme:
Systeme, die LBT (Listen Before Talk) nutzen, müssen VOR JEDER Sendung prüfen, ob die verwendete Frequenz frei ist. Systeme, die nur beim Einschalten prüfen, ob die Frequenz frei ist, spielen in dieser Liga nicht mit. Ergibt die Prüfung der Frequenz (vor JEDER Sendung), dass die Frequenz frei ist, darf für einen bestimmten Zeitraum ununterbrochen oder mit Unterbrechungen ohne erneute Prüfung gesendet werden. Nach Ablauf dieses Zeitraumes oder nach Wechsel der Frequenz muss wiederum geprüft werden, ob die Frequenz frei ist. Wird eine Frequenz als belegt erkannt, darf nur gemäß den Limits für nicht adaptive Systeme gesendet werden. Das ist der Identitätswechsel vom Kuchenhabenwoller zum Krümelhabenwoller.
Eine weitere Methode ist die, dass Systeme prüfen, ob auf einer Frequenz (ganz stark vereinfacht ausgedrückt) die Übertragung durch ein anderes System beeinflusst war. Wird hier erkannt, dass die Übertragung beeinflusst war, wird diese Frequenz für eine bestimmte Zeit nicht mehr genutzt.
Vor- und Nachteile:
Ohne die Wirksamkeit der beiden Verfahren zu bewerten, zielen beide auf eine Reduzierung von Kollisionen im Funkkanal ab.
Der Vorteil ist, dass derjenige, der eine Frequenz zuerst belegt, nicht wesentlich durch Sendungen eines anderen adaptiven Systems gestört wird, da dieses andere System (bei LBT) warten muss, bis die Frequenz frei wird, oder sich eine Sendung auf dieser Frequenz ganz verkneift.
Nachteilig ist die Erhöhung der Latenzzeit der Steuerung durch ausfallende Sendungen. Dabei ist es allerdings recht belanglos, ob eine Übertragung nicht funktioniert hat, weil das System nicht sendet, oder weil es durch andere Systeme gestört wurde. Wenn es zwei parallele Funkstrecken gibt, die beide gleichzeitig senden, und es geht für beide schief, ist das auch nicht das Gelbe vom Ei. Bei adaptiven Systemen überlebt im Normalfall zumindest einer.
Hier gilt die uralte Regel: Wer zuerst kommt, mahlt zuerst.
Die reale Situation:
Es wird in Zukunft eine Mischung von Systemen geben, die gemäß dem neuen Standard adaptiv sind oder sich den Limits für nicht adaptive Systeme unterwerfen. Parallel dazu wird es Altsysteme geben, die dieses neue Regelwerk nicht anwenden.
Es ist Sache der Anbieter, ihre Systeme so schnell wie möglich auf Techniken gemäß der neuen Norm umzustellen, um ein friedliches Nebeneinander der in Betrieb befindlichen Systeme zu gewährleisten. Das gilt für alle Anwender innerhalb des Anwendungsbereiches der EN 300 328, also nicht nur für R/C-Anlagen. Es ist nun mal leider so, dass Altsysteme nicht von heute auf morgen aus dem täglichen Betrieb verschwinden werden. Das wird ein langfristiger Prozess sein. Da aber am Einsatzort von R/C-Anlagen die Hauptkonkurrenten andere R/C-Anlagen sein werden, sollte hier der Schwerpunkt darauf gelegt werden, möglichst schnell auf Systeme, die den Anforderungen der neuen Version der Norm entsprechen, umzusteigen. Bei vielen Systemen sollte das per Firmwareupdate möglich sein. Es ist Aufgabe der R/C-Anbieter, solche Systeme bzw. Updates möglichst zeitnah verfügbar zu machen, um einen Umstieg für den User zu ermöglichen. Systeme, die in Zukunft nicht den Anforderungen der neuen Version der Norm entsprechen oder bei denen ein Update nicht möglich ist, sollten eher gemieden werden. Mit Ablauf der Version 1.7.1 werden die Regeln bezüglich der Notwendigkeit der Adaptivität eh obligatorisch. Dann müssen es alle haben.
Das bedeutet jetzt nicht, dass vorhandenes Equipment in die Tonne geworfen werden muss. Die in Betrieb befindlichen Systeme dürfen natürlich weiter betrieben werden. Falls es allerdings Angebote zum Update bestehender Systeme seitens der Hersteller gibt, macht es Sinn, diese auch wahrzunehmen. Ob neue Systeme zu ihren Vorgängern rückwärtskompatibel bleiben, wäre dann abzuwarten.
Sehen wir mal, was sich demnächst in dieser Richtung tut.
Holm- und Rippenbruch!
Was auf uns zukommt und was das eigentlich ist
Nein, das ist nichts Versautes. Das ist etwas, mit dem wir uns so langsam anfreunden sollten, da es in absehbarer Zukunft für R/C-Anlagen oberhalb der Spielzeuganwendungen, also in der 100 mW-Klasse, obligatorisch werden wird. Die neue Version der EN 300 328 wird die Notwendigkeit der Adaptivität von Funksystemen im 2,4 GHz-Band regeln. Das Regelwerk, das dort enthalten ist, wird sehr komplex sein, da es eine Vielzahl grundsätzlich verschiedener Funksysteme unter einen Hut bringen muss. Nur zur Erinnerung: Fernsteuerungen sind NICHT die einzigen Nutzer des Bandes. Es gibt da noch über 20 andere Anwendungen, die diesen Frequenzbereich nutzen.
Was ist Adaptivität?
Adaptivität nennt man die Fähigkeit eines Funksystems, sich an die aktuelle Belegungssituation des Bandes anzupassen. Rücksichtnahme heißt hier das Zauberwort. Adaptivität soll erreichen, dass die Anzahl der Kollisionen zwischen verschiedenen Anwendungen so gering wie möglich gehalten wird, damit jeder einen gerechten Teil vom Kuchen des Frequenzbandes bekommt. Dazu muss jedes System einerseits Rücksicht auf die anderen Nutzer des Bandes nehmen, kann aber andererseits auch das gleiche Maß an Rücksichtnahme erwarten. In der Praxis bedeutet dies, dass ein System, welches allein auf weiter Flur agiert und sich am Ort des Betriebes das Band mit niemandem teilen muss, weil keiner in der Nähe ist, den ganzen Band-Kuchen alleine auffressen darf. Wenn sonst keiner etwas vom Kuchen haben will, warum nicht?
Sind allerdings Andere da, die auch ein Stück vom Kuchen haben wollen, muss möglichst gerecht geteilt werden. Schließlich soll jeder etwas vom Kuchen abbekommen. Wenn allerdings mehr Kuchenhabenwoller als Kuchenstücke da sind, müssen die Kuchenstücke eben zwangsläufig etwas kleiner ausfallen.
Was ist die Alternative?
Die Alternative heißt Rationierung. Dabei bekommt jeder einen festen Anteil des Kuchens zugewiesen. Bleibt Kuchen über, weil Andere ihren Anteil nicht abholen, geht der in die Mülltonne. Ist die Summe der Anteile, die per Rationierung zugewiesen werden, größer als der Kuchen, gibt es eine handfeste Schlägerei um die Resource Frequenzspektrumkuchen.
Wie bekommt man das jetzt unter einen Hut?
Beide Konzepte werden in verschiedenen Funkstandards gleichzeitig angewendet, so auch in der zukünftigen EN 300 328.
Um bei dem Kuchenmodell zu bleiben: Es gibt die Überlegung, dass es da die Genügsamen gibt, die eigentlich gar kein ganzes Stück Kuchen wollen, sondern nur ein paar Krümel. Da ja immer ein paar Krumen übrig bleiben, können diese Krümelhabenwoller sich diese ohne zu fragen nehmen. Aber eben nur ein paar Krümel.
Im aktuellen Entwurf des Funkstandards ist das berücksichtigt. Die Krümelhabenwoller dürfen sich sogar einen großen Krümel nehmen, aber nur selten, öfter nur einen kleinen Krümel. Das kann man beliebig lange treiben, da der fleißige Bäcker ja Nachschub liefert.
Es gibt im Standard das Konzept der Medium-Usage (MU-Factor). Der MU-Factor ist im Prinzip das Produkt aus der auf 100 mW normalisierten Sendeleistung (EIRP) und dem Verhältnis von Sendezeit zu Pausen zwischen den Sendungen (Duty-Cycle oder DC). Die Berechnung des DC und die aktualisierte Messung der EIRP ist etwas kompliziert und sei hier mal außen vor gelassen. Das würde den Rahmen sprengen.
Bleibt ein System unter einem MU-Faktor von 10%, gehört es zu den Krümelhabenwollern (aua, schon wieder Kuchen) und braucht keine Adaptivität anzuwenden. Das ist recht einfach zu praktizieren, hat aber seinen Preis. Selbst wenn noch große Stücke vom Kuchen übrig sein sollten, gibt’s trotzdem nur ein paar Krümel.
Liegt der MU-Faktor über 10%, gehört das System zu denjenigen, die ein ganzes Stück oder sogar den ganzen Kuchen beanspruchen können. Allerdings werden mit steigender Anzahl anwesender Kuchenhabenwoller die Stücke verständlicherweise immer kleiner. Es steht natürlich jedem frei, die eigenen Ansprüche zurückzuschrauben und sich bei den Krümelhabenwollern anzustellen, oder sogar mal auf eine Runde Kuchen ganz zu verzichten.
So, genug von Kuchen geredet. Jetzt wird’s technisch.
Die Implementation im Standard:
Es wird eine Unterscheidung zwischen adaptiven Systemen (Kuchenhabenwoller) und nicht adaptiven Systemen (Krümelhabenwoller) geben.
Nicht adaptive Systeme:
Nicht adaptive Systeme sind dabei auf einen MU-Faktor von 10% beschränkt. Es gibt weitere Anforderungen bezüglich der maximalen Dauer einer Sequenz von Sendungen und den minimalen Pausen zwischen den Sequenzen. Diese Systeme brauchen nicht zu prüfen, ob die aktuell genutzte Frequenz frei ist. Sie können ohne Prüfung einfach senden. Dabei ist die maximale Leistung von 100 mW EIRP durchaus möglich, jedoch darf das eben nur eher selten passieren. Ist die EIRP niedriger, steigt der mögliche DC proportional an.
Adaptive Systeme:
Systeme, die LBT (Listen Before Talk) nutzen, müssen VOR JEDER Sendung prüfen, ob die verwendete Frequenz frei ist. Systeme, die nur beim Einschalten prüfen, ob die Frequenz frei ist, spielen in dieser Liga nicht mit. Ergibt die Prüfung der Frequenz (vor JEDER Sendung), dass die Frequenz frei ist, darf für einen bestimmten Zeitraum ununterbrochen oder mit Unterbrechungen ohne erneute Prüfung gesendet werden. Nach Ablauf dieses Zeitraumes oder nach Wechsel der Frequenz muss wiederum geprüft werden, ob die Frequenz frei ist. Wird eine Frequenz als belegt erkannt, darf nur gemäß den Limits für nicht adaptive Systeme gesendet werden. Das ist der Identitätswechsel vom Kuchenhabenwoller zum Krümelhabenwoller.
Eine weitere Methode ist die, dass Systeme prüfen, ob auf einer Frequenz (ganz stark vereinfacht ausgedrückt) die Übertragung durch ein anderes System beeinflusst war. Wird hier erkannt, dass die Übertragung beeinflusst war, wird diese Frequenz für eine bestimmte Zeit nicht mehr genutzt.
Vor- und Nachteile:
Ohne die Wirksamkeit der beiden Verfahren zu bewerten, zielen beide auf eine Reduzierung von Kollisionen im Funkkanal ab.
Der Vorteil ist, dass derjenige, der eine Frequenz zuerst belegt, nicht wesentlich durch Sendungen eines anderen adaptiven Systems gestört wird, da dieses andere System (bei LBT) warten muss, bis die Frequenz frei wird, oder sich eine Sendung auf dieser Frequenz ganz verkneift.
Nachteilig ist die Erhöhung der Latenzzeit der Steuerung durch ausfallende Sendungen. Dabei ist es allerdings recht belanglos, ob eine Übertragung nicht funktioniert hat, weil das System nicht sendet, oder weil es durch andere Systeme gestört wurde. Wenn es zwei parallele Funkstrecken gibt, die beide gleichzeitig senden, und es geht für beide schief, ist das auch nicht das Gelbe vom Ei. Bei adaptiven Systemen überlebt im Normalfall zumindest einer.
Hier gilt die uralte Regel: Wer zuerst kommt, mahlt zuerst.
Die reale Situation:
Es wird in Zukunft eine Mischung von Systemen geben, die gemäß dem neuen Standard adaptiv sind oder sich den Limits für nicht adaptive Systeme unterwerfen. Parallel dazu wird es Altsysteme geben, die dieses neue Regelwerk nicht anwenden.
Es ist Sache der Anbieter, ihre Systeme so schnell wie möglich auf Techniken gemäß der neuen Norm umzustellen, um ein friedliches Nebeneinander der in Betrieb befindlichen Systeme zu gewährleisten. Das gilt für alle Anwender innerhalb des Anwendungsbereiches der EN 300 328, also nicht nur für R/C-Anlagen. Es ist nun mal leider so, dass Altsysteme nicht von heute auf morgen aus dem täglichen Betrieb verschwinden werden. Das wird ein langfristiger Prozess sein. Da aber am Einsatzort von R/C-Anlagen die Hauptkonkurrenten andere R/C-Anlagen sein werden, sollte hier der Schwerpunkt darauf gelegt werden, möglichst schnell auf Systeme, die den Anforderungen der neuen Version der Norm entsprechen, umzusteigen. Bei vielen Systemen sollte das per Firmwareupdate möglich sein. Es ist Aufgabe der R/C-Anbieter, solche Systeme bzw. Updates möglichst zeitnah verfügbar zu machen, um einen Umstieg für den User zu ermöglichen. Systeme, die in Zukunft nicht den Anforderungen der neuen Version der Norm entsprechen oder bei denen ein Update nicht möglich ist, sollten eher gemieden werden. Mit Ablauf der Version 1.7.1 werden die Regeln bezüglich der Notwendigkeit der Adaptivität eh obligatorisch. Dann müssen es alle haben.
Das bedeutet jetzt nicht, dass vorhandenes Equipment in die Tonne geworfen werden muss. Die in Betrieb befindlichen Systeme dürfen natürlich weiter betrieben werden. Falls es allerdings Angebote zum Update bestehender Systeme seitens der Hersteller gibt, macht es Sinn, diese auch wahrzunehmen. Ob neue Systeme zu ihren Vorgängern rückwärtskompatibel bleiben, wäre dann abzuwarten.
Sehen wir mal, was sich demnächst in dieser Richtung tut.
Holm- und Rippenbruch!
