DECT-Netzwerk planen und müssen

Zugegeben, Skype für Business macht auf einem Windows PC richtig Spaß. Hier kann der Anwender nicht nur telefonieren, sondern eben auch den Status von anderen Personen vorab einsehen, Textnachrichten senden, Konferenzen mit PowerPoint, Desktop-Sharing und Video abhalten. Solange der Computer aber nicht tragbar und die WiFi-Versorgung flächendeckend nicht gegeben ist, bleibt der Anwender an seinen Schreibtisch gefesselt und kann sich nur innerhalb der Reichweite seines Headsets während des Gesprächs bewegen.

Bei klassischen TK-Anlagen hingegen gehört das DECT-Mobiltelefon zur üblichen Zweitausrüstung, wenn Anwender auch unterwegs erreichbar sein wollen. Meist handelt es sich dabei technisch um ein eigenständiges System, bei der die Mobilteile eine eigene Rufnummer haben, aber die TK-Anlage einen Ruf an die primäre Nummer auch an das Mobilteil meldet und ausgehende Rufe vom DECT-Mobilteil mit der primären Nummer erscheinen. Und genau das ist auch mit Skype für Business und den entsprechenden Geräten möglich. Vor dem ersten Telefonat steht aber erst einmal die Installation und davor die Beschaffung für deren Ausschreibung und Produktauswahl Sie erst einmal eine Analyse benötigen. Es sei denn ihr Objekt ist so klein, dass sie heute schon mit einem Sender auskommen oder die Benutzer an "ihren" Sender gebunden sind, d.h. kein "Handover" stattfinden muss.

Basiswissen DECT

Im privaten Bereich haben Sie eine DECT-Basis, z.B. eine Fritz!Box, eine Gigaset-Basis o.ä. und in größeren Liegenschaften vielleicht noch einen DECT-Repeater, der das Signal in eine Richtung verstärkt. Technisch ist es aber die gleiche Funkzelle. Bei Firmen hingegen wird eine Funkzelle auch mit Repeatern nicht alle Bereiche abdecken. Hier kommen dann spezielle DECT-Stationen zum Einsatz, die in der Regel von einem zentralen Steuerungsgerät kontrolliert werden. Die Antennen verlängern also eher die DECT-Verbindung zu Zentrale über LAN oder proprietäre Leitungen. So ist es aber möglich, das ein Teilnehmer mit aktivem Gespräch von Antenne zu Antenne weiter gereicht wird (HandOver). Diese Funktion schlägt sich aber natürlich im Preis nieder. Eine einfache DECT-Basis gibt es für 20-50 Euro und im Verbund mit einem Handset fast immer unter 100€. DECT-Stationen für Firmen sind kaum unter 400€ zu bekommen oder ein Kontroller kostet mehr und dafür sind die Sateliten -Antennen günstiger.

Technisch bewegen wir uns mit DECT im Frequenzband von 1880-1900MHz, welches in 10 Kanäle mit aufgeteilt ist. Ein "Frame" ist 10ms lang und enthält 24 Zeitschlitze. Einige Details finden Sie auf folgenden Seiten

Wichtig ist zuerst zu wissen, dass DECT ein TDM (Time Division Multiplex)-Verfahren nutzt und damit es eine Übertragungsgarantie gibt. Das ist bei WiFi, Bluetooth und anderen Funkprotokollen, die sich insbesondere im Bereich 2,4 GHz gegenseitig stören können, ein großer Vorteil. Aber dies Funktioniert nur, wenn die Anzahl der aktiven Teilnehmer pro Funkzelle auch überschaubar gering bleibt. Aufgrnud der Reichweiten ist dies aber meist kein Problem.

Hersteller versprechen 300m im "Freifeld" aber eher seltener werden Zahlen zur Abschwächung durch Hindernisse gegeben. Oft belassen es die Anbieter bei "50m in Gebäuden". Das mag für Einfamilienhäuser und private Liegenschaften reichen aber für Firmen sollte man schon den Grundriss nehmen und die Hindernisse und ihre Abschwächung kennzeichnen:

Material  Dämpfung in % ca. Dämpfung in dB

Glas und Holz

10-25%

ca. 5dB

Gipskarton/Trockenbauwand

30-40% 

ca. 5dB 

Ziegelsteine 12-24cm

45-60%

ca. 10dB

Gasbetonwand

75-80% 

ca. 15 dB

Glas mit Drahtgeflecht, d.h. gerne in Treppenhäusern und Bereichen, bei denen bei einem Glasbuch niemand durchfallen darf

85% 

ca. 20dB

Stahlbetonwand oder Decke

75-90% 

ca. 25dB

Metallflächen (z.B. Kühlhaus, Hallentore, bedampftes Glas, Umkleideschränke, Aktenschränken aus Stahl, Edelstahl in Küchen)

nahezu 100% 

ca. 40 dB

Bei den Zahlen ist gut verständlich, dass selbst 50m in Gebäuden keineswegs gesichert ist. Schon die Stahlbetondecke zwischen zwei Stockwerken kann eigene Antennen pro Stockwerk erforderlich machen und wer schon mal in einer Betriebshalle bewusst herum geschaut hat, wird sehr oft Metallflächen erkennen. Öffnungen und Fenster lassen dann doch wieder etwas durch. Eine Metallwand ist aber keine 100% Abschirmung. Wenn man z.B. mit -70dB noch mit einem Handheld arbeiten kann, dann kann das auch hinter einer Metallwand funktionieren. Nur ist die Reichweite natürlich stark reduziert.

Leider ist ein Objekt auch nie homogen, d.h. es kann kaum erkennbare weiße Flecken geben, in denen der Empfang schlecht ist. Manchmal reicht es aus, einen Schritt auf die Seite zu machen oder den Kopf zu drehen. Anwendern sollten aber auch wissen, dass es Bereiche gibt, die nicht mit vertretbaren Kosten zuverlässig versorgt werden können, z.B. Aufzugskabinen oder Kühlzellen. Eine besondere Herausforderung sind Objekte mit viel Metall (z.B. Portalkräne etc.) die zudem ihren Standort verändern. für besondere Einsatzbereiche gibt es Antennen, die dann keine "Rundstrahler" sind, sondern in eine Richtung verstärken, z.B. Montage am Rand eines Raumes oder z.B.: horizontal strahlen und damit einen Betriebshof oder genau ein Stockwerk abdecken. Externe Antennen können wetterfest sein aber die Zuleitung zur Basis ist wieder ein dämpfender Faktor.

Neben der Dämpfung und Reflexion durch Hindernisse gibt es auch durchaus DECT-Geräte, die nicht direkt mit Telefonie zu tun haben, aber stören können. Es gibt mittlerweile die ersten Hausautomatisierungsgeräte, die DECT nutzen. Auch Babyphones können DECT nutzen und auch hochwertige Computerheadsets nutzen gerne DECT um den Problemen von Bluetooth auszuweichen.

Vorüberlegungen und Planung

Einmal mal so ein paar DECT-Stationen kaufen und an die Wand schrauben ist daher kein guter Ansatz für ein erfolgreiches Telefonie-Projekt. Ehe Sie DECT installiert, müssen Sie sich ein paar Fragen stellen und den Bereich beschreiben, z.B. mit Fragen wie:

Thema Erledigt

  • Welche Bereiche sind relevant ?
    Muss wirklich jedes Büro, jedes Archiv, alle Parkflächen und auch der Weg zur Pforte komplett ohne Unterbrechung ausgeleuchtet sein oder kann hier gespart werden. Wer z.B. nach der Arbeit auf dem Weg zum Parkplatz ist, wird eher nicht das DECT-Mobilteil dabei haben. Bei einer Spedition ist es aber durchaus gewollt, dass jemand auch auf dem Hof oder der Einfahrt noch telefonieren kann.
    Gerade auf dem Weg in den Keller mit dicken Decken und Wänden, Stahlschränken kann es durchaus erlaubt sein, wenn das Handover vielleicht nicht garantiert ist.

 

  • Wie viele gleichzeitigen Gespräche
    Das ist durchaus interessant für die Größe der Funkzellen, insbesondere wenn es schon eine DECT-Installation gibt, die vielleicht erweitert werden soll. Auch gibt es "Hotspots", z.B. die Kantine, in der aber nur zu bestimmten Zeiten viele Endgeräte sind.

 

  • Gebäudeplan mit Informationen zu Wand und Decke
    Sie werden nicht um das müssen herum kommen. Um die gemessenen Daten zu bewerten, sollten Sie einen großen Grundriss-Plan besorgen, in dem später die Standorte von Messstationen und deren Signalstärke aufgeschrieben und Besonderheiten bezüglich der Dämpfung vermerkt werden können.

 

Natürlich gehören noch einige weitere Überlegungen zur Planung. Diese Seite soll primär einen Einstieg vermitteln.

Der erste Entwurf

Es gibt sicher Räume und Gebäude, die sich einfach ohne müssen festlegen lassen. Zuerst versuchen wir anhand der Grundrisse solche "einfachen" Lösungen zu schaffen. müssen ist aufwändig und beschränkt sich in der Regel auf kritische Stellen.

  • Stockwerk für Stockwerk betrachten
    Decken und Böden sind in der Regel durch den Stahlanteil stark abschirmend. Das trifft besonders auf Keller und Erdgeschoß zu. In höher gelegenen Stockwerken wird die vertikale Reichweite angeblich besser, weil die "Erde" weiter entfernt ist. Das wäre aber individuell zu entscheiden. Ich kann aus meinem Einfamilienhaus sagen, dass auch eine moderne Stahlbetondecke zumindest so stark dämpft, dass dann nach der zweiten Ziegelmauer die Qualität nicht mehr reicht.
  • Große Räume ohne Hindernisse auf dem Stockwerk sind einfach
    Auf einem Geschoss sind auch 2-3 Ziegel- oder Trockenbauwände in der Regel unkritisch sind. Gerade Großraumbüros sind hier sehr vorteilhaft. Hier kann eine Basisstation meist ein Büro versorgen. Denken Sie bei Neubauten aber daran, dass vielleicht noch nicht alle Möbel und andere Hindernisse für die Ausbreitung der Funkwellen auf ihrem Platz stehen.
  • Überlappung mit Sicherheit
    Die Funkversorgung einer Zone ähnelt der Form eines Donut oder eines Kreises. Wenn sich zwei Zonen überlappen, dann muss die Schnittfläche groß genug sein, um eine sichere Übergange zu erreichen. Es reicht nicht, wenn diese sich nur berühren. Beim Einsatz von DECT mit IP-Basis Stationen sind weitere Besonderheiten zu beachten.
  • Ausreichend Abstand
    Dennoch dürfen Sie die Basisstationen auch nicht zu eng aufeinander setzen. Dann überlappen sich diese zu stark und letztlich können die Frequenzbänder nicht effektiv genutzt werden. Das Problem können wir aber schon von WiFi-Planungen. Siehe auch VoIP mit WiFi.
    Sie sollten z.B. horizontal 2,50m und vertikal mindestens 1m Abstand haben. Idealerweise wird eine Basis mindestens mit 0,5m Abstand von der Decke montiert. Ideal ist eine Höhe von 2-2,5m und "frei" sichtbar, also nicht hinter Deckenabhängungen. Eine Innenwand ist besser als eine Außenwand, die dicker ist und daher mehr dämpft

Mit solchen Überlegungen können Sie nun auf dem Grundriss die wahrscheinlichen Standorte der Basisstationen einzeichnen. Betrachten Sie sich unbedingt die dann gewählte Position auf ihre individuelle Eignung. Eine Basisstation vor einer Metallwand oder am Eisenträger ist nicht optimal. Zudem muss die Basis natürlich auch elektrisch angeschlossen und mechanisch geschützt sein. Das gilt vor allem in Produktionsgebäuden und im Freien.

Professionell müssen

Die auf dem Papier vorgenommene Platzierung muss natürlich durch Messwerte bestätigt werden. Wir stellen dazu eine Besondere Basisstation, die permanente z.B. Musik an ein angemeldetes Modulteil abspielt, an den geplanten Aufstellplatz. Wichtig ist dabei, dass die Basis wirklich auch dort angebracht wird, wo sie auch später montiert wird. Ein halber Meter unterschied kann die Messwerte verfälschen. Stellen Sie sich vor sie montieren die Basis später ganz an der Decke und die Bewehrungseisen in der Decke schirmen ab.

Dann wird mit dem Handset die Umgebung abgelaufen und die Empfangsstärke gemessen. Ein normales DECT-Mobilteil macht die normalerweise nicht sichtbar. Aber es gibt spezielle Geräte mit einer eigenen Firmware, die genau für diese Aufgabe prädestiniert sind und nicht nur die Signalstärke liefern, sondern auch Bitfehlerraten und die Information über die Basisstation. Hier mal ein Bild aus einer AAstra 600D-Beschreibung.

 

Interessant ist hier natürlich auch, wie viele Basisstationen das Telefon sieht und wie gut deren Empfang ist. All diese Daten sollten natürlich in einem Messprotokoll festgehalten werden. Das ganze geht natürlich am besten mit einem entsprechenden Messkoffer. Hier ein Bild eines AAstra Testkoffers (ca. 3500€)

 

Der Alu-Koffer mit angebautem Trolley macht einen sehr stabilen "baustellenfähigen" Eindruck und schützt die Geräte. Sie sehen hier zwei große weiße Basisstationen vom Typ RFPSI und RFPXI, eine mit internen Antennen und eine mit externen Richtstrahlern und Rundstrahlern. Oben links sind die Ladeschalen samt Netzteile für die rechts sichtbaren Handsets. Rechts neben dem Handset ist ein IPod als Soundgenerator. Die beiden schwarzen Boxen sind 48V Batterien, um die Basis per PoE zu speisen. Links gibt es im Kabelhaufen noch ein hochwertiges Ethernet-kabel, was sehr viele Steckvorgänge überleben muss, ein Headset und ein Träger für die externen Antennen. Nicht im Bild ist ein Stativ, mit welchem die Basis sehr flexibel in verschiedenen Höhen angebracht werden kann.

Sowohl die Basisstationen als auch die Handsets sind reguläre Geräte, deren Firmware aber für die Messung relevante Daten ausgeben. zur Messung ruft ein Mobilteil das andere Mobilteil an und spielt dauerhaft eine Musik ein. So kann am zweiten Mobilteil eine Unterbrechung oder Signalverschlechterung schnell gehört werden. Durch das Headset bleiben die Hände frei zum dokumentieren.

Es ist wichtig, mit genau dem gleichen Typ von Basis und Antennen zu müssen, wie diese auch später eingesetzt werden sollen. Ansonsten sind die Messungen nicht aussagekräftig. Daher gibt es quasi mit fast jedem Telefon auch einen "Messbetrieb".

Messen mit Consumer-Geräten ?

Wer etwas im Internet stöbert, findet natürlich auch die Hinweise, wie Consumer-Produkte entsprechende Zellendaten ausgeben können. Ich selbst habe verschiedene Gigaset-Mobilteile, die sich über ein verstecktes Servicemenü umstellen lassen.

In diesem Abschnitt beschreibe ich die Möglichkeit, mit Consumer-Geräten den Empfangspegel anzuzeigen. Solch eine Messung funktioniert mit einer einzelnen Basis in der privaten Wohnung aber ist nicht mit einer Ausmessung auf einem Firmengelände vergleichbar.

Achtung:
Oft funktionieren die Handsets in diesem Mode nicht korrekt als Telefon. Zudem braucht die Daueranzeige deutlich mehr Strom. Nutzen Sie diese zum müssen aber schalten Sie danach die Funktion wieder ab.

Telefon  Messbetrieb aktivieren Hinweise

Aastra 600 Mobilteile

Service Mode
(Menu-Taste ***76#)

 

Gigaset C38H, S67H

  • Handset ausschalten
  • Taste 1+4+7 gedrückt halten und einschalten bis "Service" erscheint
  • Im Service Menü die Zahlenfolge 76200 eingeben
    Bei älteren Geräten kann es auch 46395 sein
  • Wählen Sie das Menü Messmode/MeteringMode mit den Pfeiltasten und dann OK
  • Verlassen Sie das Menü. Das Telefon schaltet sich aus
  • Schalten Sie das Telefon normal ein

Die ersten drei Ziffern zeigen die Feldstärke. 70 oder höher ist nach meinen Erfahrungen akzeptabel. Neben einer Basis sollten auch mal 160-180 angezeigt werden. Andere Handsets kommen auf ein Maximum von 100 direkt neben der Basis.

Ohne Informationen vom Herstelle sind Messungen so mit Vorbehalt zu sehen.

Bilder vom Gigaset C38H (Farbbalken sind so nicht im Display)
 

Bilder vom Gigaset S67H

S79H, S810H, SL610H
C38H

Sie beim 2000. Nur reicht es hier die Tasten 1+4 gedrückt zu halten 

Bilder vom Gigaset S45

Gigaset-3035, 3035isdn, 4035, 4135, C353 
Telekom Sinus 45P(A), 710P(A), 720P(A)

Gehen Sie hier in das normale Menü "Einstellungen" und geben dann die Ziffernfolge 81359 ein.

Bei den Gigaset-Telefonen 3035/3035isdn/4035/4135/C353 sowie Telekom Sinus 45P(A)/710P(A)/720P(A) gibt es ein verstecktes Service-Menü. Dazu öffnet man das

Gigaset 1000

Wie beim C38H aber ohne Eingabe einer Codenummer

 

Dies kann nützlich sein, um in den eigenen vier Wänden die schlecht versorgten Bereiche zu ermitteln und ggfls. durch Repeater oder eine andere Platzierung der Basisstation eine messbare Verbesserung zu erreichen. Manchmal reicht es wirklich die Basis nur ein wenig zu verschieben oder zu drehen um die Ausleuchtung zu verändern.

Allerdings können Sie nun nicht eine Consumer Gigaset-Basis + Handset nehmen, um damit in einem Firmengebäude eine DECT-Ausleuchtung zu machen. Sie werden sicher Messwerte sammeln können aber ihr späterer Produktivbetrieb wird mit anderen Handsets und Antennen aufgebaut. Die Werte sind dazu nicht vergleichbar.

Auch wenn es verlockend ist: Eine Consumer DECT-Basis mit zwei Gigaset-Telefonen samt Kopfhöreranschluss und MP3-Player isat keine legitime Messeinrichtung für ein Firmenprojekt. Wenn dies so wäre, dann hätten wir bei der Net at Work GmbH keinen Messkoffer für mehrere tausend Euro gekauft.

Auch eine Fritz-Box kann über den eingebauten DECT-Monitor genauere Daten zu den DECT-Verbindungen liefert.

Hier ist das Büro-Telefon gerade aktiv und da es quasi direkt neben der Fritz!Box liegt, mit 99% Signalqualität natürlich "Perfekt". Welche Aussage der Empfangspegel von "-35,1dBm" zulässt, kann ich aber nicht sagen. Wenn ich jedoch nun mit dem Mobilteil herum laufe, dann muss ich immer wieder unten rechts auf "aktualisieren" klicken, um die Daten frisch zu erhalten. Kritischer sehe ich aber auch hier, dass mit einem Gerät A "gemessen" wird aber später sicher ein anderes Gerät für den Aufbau genutzt wird. Eine Fritz!Box ist für die eigene Wohnung sehr interessant aber sicher nicht für Firmen. Wer eine Reichweitenerhöhung per Repeater realisiert sollte z.B. wissen, dass über einen normalen Repeater nur zwei Endgeräte aktiv sein können. Ich bemerke das regelmäßig wenn mehrere Geräte beieinander liegen und nur eine Teilmenge davon klingelt.

Nachmessen

Nehmen wir an, dass die Messwerte eine ausreichende Abdeckung ergeben haben, dann werden die Module gekauft und installiert. Es bietet sich an, nach der Installation zu überprüfen, ob die früher bei der Ausmessung ermittelten Werte auch nach der Installation noch gültig sind. Vielleicht haben in der Zwischenzeit Handwerker neue Mauern eingezogen, Schränke verschoben oder bei der Montage den "bequemen" Weg gewählt und die Basis zu nahe am Eisenträger platziert. Noch können Änderungen einfach durchgeführt werden.

Ich würde mich freuen, wenn wir zusammen ihre Örtlichkeit mit dem Messkoffer ausleuchten können. Sie werden sich auch noch den ein oder anderen Tipp zu Lync, Skype für Business, Loadbalancer, Ethernet, Virtualisierung u.a. mitnehmen können.

Do it yourself ?

Diese Seite hat eine Einführung in die Problemstellung "DECT im Firmenumfeld" zu geben und ist nicht speziell für Skype für Business oder Lync. Sie soll aber auch zeigen, dass der Einsatz von DECT in Bürogebäuden, Produktionsstätten, Hallen und Freiflächen einige Besonderheiten hat, die beim Einsatz von DECT im privaten Bereich nie gefordert werden. Natürlich können Sie nun mit einem Consumer-Handset und einer Basis versuchen, ihre Umgebung selbst auszuleuchten. Sinnvoll ist das nicht. Während eine Consumer-Lösung wie z.B. das Gigaset S850A GO Hybrid-Dect-Schnurlostelefon (Mobilteil und VoIP-Basis, http://www.amazon.de/dp/B00TG2C0TC) für unter 100€ gekauft werden kann. kostet eine DECT-Basis von Aasta alleine mehrere hundert Euro und auch die Mobilteile sind im Bereich von 200-300€. Es ist klar, dass es hierbei nicht nur um "Features" geht, sondern auch um echte bauartbedingte Unterschiede. Daher ein paar Stichpunkte, ehe jemand ihnen ein "Die DECT-Messung mach ich mal eben selbst" verspricht.

  • Vorüberlegungen und Entwurf
    Grundrisse und Pläne wollen besorgt werden und auch zu den Wänden müssen Informationen bewertet werden. Ein Objekt muss auch erst mal "erfasst" werden, d.h. als Planer muss man sich schon etwas mit der Umgebung beschäftigen. Auch die Anforderungen des Kunden müssen natürlich erfasst werden. Der ganze Vorgang muss natürlich auch dokumentiert werden.
  • Technik: Basis
    Enterprise-DECT-Stationen habe in der Regel zwei Antennen, um Auslöschungseffekte zu verhindern. Es gibt Antennen für Freiflächen, die horizontal stärker sind und andere Antennen, die eher einen "Donut"-Bereich für den Inneneinsatz abdecken. Im "Außenbereich" ist Wasser und Windfestigkeit ein Thema. Kommt hier eine wetterfeste Basis zum Einsatz oder nur eine Antenne, die man über ein Kabel an die innen angebaute Station anschließt ?
    Zum müssen sollte die gleiche Basis und Antenne genutzt werden, die später auch in Produktion geht. Das bedeutet natürlich auch, das man zum müssen die verschiedenen Basisstationen und Antennen einsetzen muss.
  • Handover
    Ein normales "Familien"-DECT-Mobilteil und Basis kann kein Handover, d.h. während des Gesprächs die Basis wechseln. Ein Handover zwischen Basen ist nicht mir dem Betrieb eines DECT-Repeaters zu verwechseln. An kritischen Stellen, z.B. Türen zwischen Gebäudeteilen, Treppenhäusern etc. sollte der Handover auch ausprobiert werden. Das bedeutet aber auch den Aufbau von zwei Basisstationen an den geplanten Orten.
  • Messen
    Aus Kostenüberlegungen wird man nicht jeden Quadratmeter ausmessen sondern sich auf die kritischen Punkte konzentrieren. Dennoch ist so eine Messung dann nicht mal schnell in 5 Minuten erledigt, da die DECT-Basis aufgebaut und gemessen werden muss. ggfls. wird die DECT-Basis auch nur ein ein paar Meter verschoben, weil bauliche Voraussetzungen dies erforderlich machen (Wasserleitungen, Kabelkanäle etc.)

Ich denke sie können schon selbst ermessen, dass eine DECT-Messung nicht mal eben schnell passiert, sondern auch einige Tage dauern kann. Die Kosten für den Aufwand sind aber gerechtfertigt, denn die Kosten für einen Basisstandort berechnen sich nicht nur aus der Basis selbst, sondern auch der Montage, der Zuleitungen, Befestigungen, Anschlüssen an der TK-Anlage oder dem LAN, Lizenzen etc. und kann durchaus auch mal 1000€ überschreiten. Wenn eine größere Firma dann ein paar Basisstationen zu viel verbaut, dann hat es nur zu viel Geld gekostet. Wenn es aber zu wenig Basisstationen sind, dann gibt es unterversorgte Bereiche und die Nachinstallation sind höhere Folgekosten.

Und damit ist klar, dass eine seriöse Messung nicht mal eben nebenbei in ein paar Stunden zu schaffen ist, sondern neben Zeit für die Messung selbst auch das richtige Equipment vorliegen muss.

Aus der Praxis: Ich war sehr überrascht, als ich mit einer Enterprise Basis im Vergleich zu einer Consumer-Basis zuhause eine Messung durchgeführt habe.

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