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CBL Communication by light GmbH

FAQs/Wissensbasis - Mikrowellen Richtfunk

Warum Mikrowellen-Richtfunk in den regulierten Frequenzbereichen?

Wir gehen davon aus, daß der Anwender eine Verbindung permanent benötigt. Das ist nur dann möglich, wenn der Übertragungskanal nicht gestört wird. Hierzu muß man Frequenzen wählen, die für den Betrieb von privaten Richtfunksysteme zur Verfügung stehen. Sie liegen in den regulierten Bereichen und werden von der BNetzA einzeln auf Antrag vergeben. Dadurch sind Störungen zwischen den Betreibern verschiedener Strecken nicht zu erwarten. Der langfristige Betrieb ist also gesichert. Selbstverständlich erledigen wir für unsere Kunden alle Formalitäten.

Ist der Antrag bei der BNetzA mit Gebühren verbunden?

Ja, diese hängen ab vom Frequenzband und der benötigten Bandbreite. Es ergeben sich einmalige Kosten zwischen einigen hundert und maximal 3.000 Euro für sehr große Bandbreiten.

Entstehen laufende Kosten für die Frequenzzuteilung?

Ja, allerdings betragen sie deutlich weniger als 100 Euro im Jahr.

Welche Übertragungsfrequenzbereiche stehen zur Verfügung?

7, 13, 18, 23, 26, 38, 59, 70 GHz sind Frequenzbänder, die für private Richtfunkstrecken verwendet werden.

Welche Bandbreiten bietet die Bundesnetzagentur?

Die von der BNetzA zur Verfügung gestellten Bandbreiten sind 7/14/28/56 MHz in den Bändern bis 38 GHz. Das heißt die maximale Bandbreite ist 56 MHz.

Welche Modulationsverfahren werden verwendet?

4QAM bis 256QAM.

Wie hoch ist die übertragbare Nutzdatenrate pro Kanal?

Die maximale Datenrate in der Luft pro 56MHz Kanalbandbreite mit 256QAM Modulation beträgt etwa 370 Mbit/s.

Warum sprechen nun verschiedene Hersteller von Richtfunksystemen von Übertragungsraten bis 400, 500 Mbit/s oder sogar noch höheren Datenraten?

Die Erklärung ist einfach: „Erweiterte verkäuferische Wahrheit":

Bei einem einfachen Meßverfahren, nämlich dem Datendurchsatz bei 1518 bytes grossen TCP/IP Ethernetpaketen würde der Vergleich bei allen Herstellern eine sehr ähnliche max. Übertragungsrate herauskommen - nämlich zwischen 350 und 380 Mbit/s.

Würden über die Richtfunkstrecke nur sehr kleine Ethernetpakete von 64 bytes übertragen werden, kann die Richtfunkstrecke natürlich auch nur 370 Mbit/s übertragen. Man muß nun wissen, daß laut Ethernetstandard die Pakete auf der physikalischen Ethernetschnittstelle (1000BaseTX) eine sogenannte Interframegap (IFG) haben, daß heißt zwischen aufeinanderfolgenden Ethernetpaketen muß ein Mindestabstand von 20 bytes sein. Weiterhin folgt dieser IFG eine sog. Präambel von 8 bytes, die bei der Übertragung über Kupfer- Leitungen aufgrund von Pulstransformatoren gebraucht werden. Da in der IFG sowie in der Präambel keinerlei Nutzdatenbits stecken, sondern diese Bits rein für den physikalischen L1 Transport gebraucht werden, müssen diese unnötigen Bytes auch nicht auf der Richtfunkstrecke übertragen werden. Diese werden beim sendenden Teil einfach herausgerechnet, um beim Empfänger wieder zugefügt zu werden.

Beispiel 1:

100% Layer1 Geschwindigkeit eines Gigabit Ethernetports bedeutet eine Nutzdatenrate von etwa 770 Mbit/s bei den kleinsten Paketgrößen von 64 bytes (Grund ist IFG und Präambel Übertragung), d.h. 1000 Mbit/s Layer1 entspricht 770 Mbit/s Layer2 Übertragungsrate.

Beispiel 2:

100% Layer1 Geschwindigkeit eines Gigabit Ethernetports bedeutet eine Nutzdatenrate von etwa 970 Mbit/s bei der größten Paketgröße von 1518 bytes (Grund ist IFG und Präambel Übertragung), d.h. 1000 Mbit/s Layer1 entspricht 970 Mbit/s Layer2 Übertragungsrate.

Die max. Datenrate durch die Luft ist aber immer gleich: nämlich 370 Mbit/s in einem 56 MHz Kanal.

Maximale Datenraten braucht man im bei großen Filetransfers - nur hier werden die hohen Kapazitäten eines Richtfunksystems ausgenutzt. Dies bedeutet aber dann auch eine Übertragung mit 1518 bytes Paketen. Die kleinen Paketgrößen finden sich bei Voice over IP oder Broadcasts und bei Ethernetkontrolpaketen, deren Datenrate aber nur sehr klein ist in einem Unternehmensnetz im Vergleich zu Dateitransfers.

Resümmee: Erweiterte Angaben zur Datenübertragungsrate, wie z. B. L2 Throughput bei 1518 bytes Paketen sind erforderlich.

Gibt es witterungsbedingte Einflüsse auf die Übertragung, z. B. Nebel?

Alle Systeme funktionieren bei jedem Wetter, auch bei normalem Regen, Schneefall, Dunst oder Nebel. Bei extremem Platzregen mit vielen cm Niederschlag pro Stunde kann es allerdings sein, dass die hochfrequente Strahlung zu stark gedämpft wird und die Verbindung dann nicht mehr verfügbar ist. Üblicherweise berechnet CBL die Systemreserve so, dass derartige Unterbrechungen äußerst selten und nur sehr kurzzeitig sind und sich somit eine wetterbedingte Verfügbarkeit von mindestens 99,995 % p.a. ergibt.

Sind die Systeme wirklich abhörsicher?

Generell weisen Mikrowellen Richtfunksysteme eine extrem hohe Abhörsicherheit auf. Dies ist schon in der Technologie begründet, denn die abgestrahlte Energie wird direkt von einer Station auf die andere gerichtet. Gleichzeitig bewirkt der geringe Öffnungswinkel der Antenne mit nur 1 bis 2 Grad die Bestrahlung einer kleinen Fläche am Empfangsort. Die Reichweite schließlich ist wegen der hohen Sendefrequenz berechenbar. Weiterhin müsste ein potenzieller Lauscher die Sende- und Empfangsfrequenzen, die Polarisation, das Modulationsverfahren sowie den vom Benutzer am Gerät eingestellten Chiffriercode kennen. Ferner verläuft der Strahl in der Regel ohnehin in einiger Höhe über dem Erdboden, so dass ein unbefugtes Abhören schon aus diesem Grund praktisch unmöglich ist.

Welche rechtlichen Voraussetzungen muss ein Mikrowellen-Richtfunksystem erfüllen?

Alle Mikrowellen-Richtfunksysteme verfügen über eine Zulassung der Bundesnetzagentur (BNetzA). Diese Genehmigung ist Voraussetzung für den Einsatz in Corporate Networks. Auf eigenen Grundstücken darf ein Unternehmen die Systeme auf bestimmten Kanälen anmelde- und gebührenfrei betreiben.

Mit einer Einzelgenehmigung (Regulierung) der zuständigen BNetzA-Außenstelle ist nach erfolgter Frequenzkoordinierung der Betrieb über Grundstücke Dritter oder über öffentlichen Grund hinweg möglich. Anders als in den allgemein genehmigten Frequenzbändern um 2,4 und 5,6 GHz ist mit Störungen durch Dritte dann praktisch nicht zu rechnen.

Wieviel Wartung benötigen die Systeme?

Alle Mikrowellen-Richtfunksysteme von CBL arbeiten wartungsfrei. Um aber beispielsweise einen Hardware-Ausfall rasch zu beheben, bieten wir umfangreiche Wartungsdienstleistungen an.

Brauche ich eine direkte Sichtverbindung?

Mikrowellen-Richtfunksysteme benötigen freie Sicht zwischen beiden Endstellen. Leider ist dies manchmal nicht gegeben. Besteht jedoch zu einem dritten Standort von beiden geplanten Endstellen aus ungehinderte Sicht, so kann der Anwender in bestimmten Fällen mit einem passiven Reflektor oder mit einer Rücken-an-Rücken geschalteten Antennen-Anordnung eine Verbindung einrichten. Dies bietet erhebliche Preisvorteile gegenüber der Reihenschaltung von zwei oder mehr Strecken. Kosultieren Sie das CBL-Team.

Sind meine Mitarbeiter durch die hochfrequente Strahlung gefährdet?

Nein, jedes System besteht aus einer Innen- und einer Außeneinheit, die beide durch ein Koaxkabel miteinander verbunden sind. Die hochfrequenten Sendesignale mit einer Leistung von weniger als 100 mW werden erst in der Außeneinheit erzeugt, von der Antenne über eine große Fläche verteilt und stark gerichtet zur Gegenstelle übertragen.