Digital Enhanced Cordless Telecommunications

Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT, Digitale, verbesserte schnurlose Telekommunikation; bis 1995 Digital European Cordless Telephony) ist ein Standard für Schnurlostelefone sowie für kabellose Datenübertragung im Allgemeinen. DECT ist definiert im ETSI-Standard EN 300 175.^[1]

DECT-Gerät auf Ladestation-Basis

DECT ist der Nachfolger der Standards CT1+ und des CT2, deren Betriebserlaubnis in Deutschland mit dem 31. Dezember 2008 erloschen ist.^[2][3]

DECT unterliegt zur Zeit einer Betriebserlaubnis bis mindestens 2020, diese wird in Abhängigkeit von der europäischen Harmonisierung fortgeschrieben.^[4][5] CAT-iq ist ein neuer Standard für DECT.

Einsatzgebiete

DECT arbeitet grundsätzlich verbindungsorintiert und ist primär für sogenannte picozellulare Telefonie innerhalb von Gebäuden ausgelegt, in denen eine Reichweite bzw. ein Zellradius von 30 bis 50 Metern erreicht werden kann; im Freien sind Übertragungsstrecken von 300 Metern möglich. Die maximal erlaubte Ausgangsleistung beträgt 250 mW.

Im Gegensatz zu Mobilfunksystemen ist DECT eine reine Zugangstechnologie mit jeweils wenigen Teilnehmern (1 bis 6) über eine gemeinsame Basisstation an einem geeigneten Basisnetzwerk. DECT beschreibt nicht das Netz selbst. Die Anbindung erfolgt mit einem Gateway, das üblicherweise als Basisstation bezeichnet wird. Zumeist erfolgt die Wandlung in das öffentliche Telefonnetz. Neuere Technologien wie IP-Telefonie sind ebenfalls am Markt verfügbar. Jedoch gibt es auch Endgeräte, bei denen kein Gateway in ein Netzwerk existiert, wie etwa Babyfone.

DECT benutzt unterhalb 2,45 GHz andere Frequenzbereiche als WLAN, Bluetooth etc. und stört daher diese Netzwerke nicht.

Mobilitätseigenschaften

DECT unterstützt kurzzeitige Mobilität mit spezifizierter Qualität und guter Verständlichkeit. Der Wechsel der Basisstation innerhalb eines mehrzelligen Funknetzes erfolgt durch Weiterleiten an eine andere Zelle (automatisches Handover) und langfristige Mobilität wird durch Einbuchen in ein fremdes Netz (automatisches Roaming) erreicht. Ersatzweise erfolgt manuelles Einbuchen an einer anderen Basisstation oder in einem anderen Basisnetzwerk. Diese Mobilitätseigenschaften sind nicht vollständig standardisiert und erfordern tybbedingt entsprechende Vorkehrungen in den Endgeräten oder manuelle Einstellungen.

Bei Verzicht auf Mobilität kann in Verbindung mit einer Richtantenne oder bei eingeschränkter Mobilität im Nahbereich mit Repeatern eine Strecke von mehreren Kilometern überbrückt werden.

Datenübertragungseigenschaften

Die Eigenschaften zur Datenübertragung unterscheiden sich bei DECT Endgeräten je nach Gerätetyp und Gerätefamilie in Anlehnung an Standards der ITU oder der IETF.

Funkübertragung

Die Übertragung basiert auf einem Time Division Duplex- sowie Time Division Multiple Access- und Frequency Division Multiple Access-Verfahren und arbeitet in Europa im Frequenzbereich von 1880 MHz bis 1900 MHz, in dem 10 Kanäle mit je 1728 kHz Bandbreite definiert sind. ETSI spezifiziert aber auch Erweiterungsbänder in den Bereichen 1900–1980 MHz, 2010–2025 MHz und 2400–2480 MHz.

DECT verwendet einen Rahmen von 10 ms Dauer, der in 24 Zeitschlitze aufgeteilt ist. Jeder Zeitschlitz kann sowohl im Uplink als auch im Downlink verwendet werden. Durch Koppelung von Zeitschlitzen sind auch asymmetrische Übertragungsraten bis zum Verhältnis 23:1 möglich.

In diesem Zeitschlitz von 416,7 µs Dauer wird ein Burst gesendet, der üblicherweise 368 µs dauert und 424 Bits enthält. Daraus ergibt sich eine Bitdauer von 868 ns und eine Bitfrequenz von 1,152 MHz.

Als Modulation wird Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) verwendet. Eine binäre Eins wird durch eine Frequenzerhöhung von 288 kHz, eine binäre Null durch eine Frequenzverringerung von 288 kHz übertragen. Bei stabilen Funkverbindungen kann auch eine 4-level- oder 8-level-Modulation verwendet werden, wodurch bei jedem Schritt 2 bzw. 3 Bit übertragen werden.

Die 424 Bits eines Bursts werden in folgende Felder aufgeteilt:

• 32 Bits Synchronisation (S-Feld)
• 388 Bits Daten (D-Feld), davon
  • 64 Bits Headerfeld (A-Feld)
  • 320 Bits Nutzdaten (B-Feld)
  • 4 Bits zur Bestimmung der Kanalqualität (X-Feld)
• 4 Bits zur Bestimmung der Kanalqualität (Z-Feld)

Die sich daraus ergebende Standarddatenrate bei den Nutzdaten beträgt 32 kbit/s, die in beide Richtungen zur Verfügung steht.

Außer dem normalen Basic Burst zu 424 Bit in 368,1 μs gibt es noch drei weitere:

• Short Burst mit 96 Bit in 83,3 μs zu Beginn eines Zeitschlitzes. Dieser Burst kann zum Beispiel verwendet werden, wenn die Basisstation kein Gespräch überträgt, aber dennoch ihre Kennung ausstrahlen muss.
• Low Capacity Burst mit 184 Bit in 159,7 μs. Dieser Burst belegt nur die Hälfte eines Zeitschlitzes, so dass zwei Bursts innerhalb eines Zeitschlitzes gesendet werden können. Das B-Feld für die Nutzdaten verkleinert sich dabei aber überproportional von 320 auf 80 Bit, so dass sich die Datenrate auf ein Viertel verkleinert.
• High Capacity Burst mit 904 Bit in 784,7 μs. Dieser Burst belegt zwei Zeitschlitze und beginnt immer in einem geradzahligen Zeitschlitz. Das B-Feld vergrößert sich auf 800 Bit, so dass sich die Netto-Datenrate um den Faktor 2,5 vergrößert.

Die Wahl von Sendefrequenz und Zeitschlitz erfolgt bei DECT immer durch das Mobilgerät.

DECT leistet dynamische Kanalauswahl und -zuweisung. Zu diesem Zweck führen alle DECT-Geräte eine RSSI-Liste (Received Signal Strength Indication). In regelmäßigen Intervallen (mindestens alle 30 Sekunden) werden alle Idle-Kanäle gescannt und in die Liste eingetragen. Wird ein neuer Kanal benötigt, wählt das Mobilgerät oder die Basisstation den Kanal mit den wenigsten Interferenzen anhand der RSSI-Liste.

Gesundheitliche Aspekte

Die maximale Sendeleistung von Basisstation und Mobilteil beträgt jeweils 250 mW. Für einen reibungslosen Betrieb sendet eine herkömmliche DECT-Basisstation auch außerhalb der Gesprächszeit dauerhaft Impulse, um den Mobilgeräten die Synchronisation zu ermöglichen. Dafür können Short Bursts verwendet werden, die nur ein Viertel der Dauer der normalen Bursts haben, so dass sich die mittlere Sendeleistung entsprechend verringert. Die zulässige Maximalleistung bleibt unverändert, die tatsächliche Sendeleistung wird bei einfachen Geräten unabhängig von der Entfernung von der Basisstation zum Mobilteil oder sonstigen Empfangsbedingungen konstant gehalten. Bei modernen Geräten wird die Sendeleistung auf einen minimalen erforderlichen Wert herunter geregelt. DECT-Geräte ohne solche Regelung stehen wegen hoher Elektrosmogbelastung in der Kritik.

Die mittlere abgestrahlte Leistung eines DECT-Gerätes beträgt max. ca. 9 mW. Daraus resultieren Strahlenbelastungen von im Mittel unter 0,1 W/kg, die weit unter dem empfohlenen Grenzwert von 2 W/kg für spezifische mittlere Absorptionsraten (SAR) liegen. Die Strahlenbelastungen während der gepulsten Bursts liegen jedoch um den Faktor 27 höher und überschreiten damit (wenn auch nur jeweils für kurze Zeitabschnitte) den zulässigen Grenzwert. Da sich für das zugrunde gelegte Belastungsmodell der Erwärmung von menschlichem Gewebe die elektromagnetischen Grenzwerte in Europa ausschließlich an der mitlleren Absorptionsrate orientieren, wird auch nur dieser günstigere Wert berücksichtigt.

Mögliche Auswirkungen, die nicht von der Erwärmung verursacht sind, wie sie beispielsweise durch Resonanzeffekte in Zellstrukturen auftreten können, werden im Belastungsmodell überhaupt nicht berücksichtigt. Bisher wurden andere Wirkungen außer der geringen Erwärmung (thermische Wirkung) durch nichtionisierende Strahlung, wie es auch die Frequenzen von DECT ausmachen, in zahlreichen Untersuchungen entweder nicht untersucht oder nicht festgestellt. Dennoch wurde vom Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) in einer Pressemitteilung vom 31. Januar 2006 folgende Empfehlung veröffentlicht:^[6] {{Zitat|Um möglichen gesundheitlichen Risiken vorzubeugen, empfiehlt das BfS, die persönliche Strahlenbelastung durch eigene Initiative zu minimieren.

Lange Telefonate werden von Benutzern häufig als unangenehm empfunden, weil die lokale Erwärmung nahe dem Handgerät spürbar wird.Dabei helfen die folgenden Tipps, falls Sie nicht auf ein schnurloses Telefon verzichten möchten: Stellen Sie die Basisstation dort auf, wo Sie sich nicht ständig aufhalten, zum Beispiel im Flur. Stellen Sie sie nicht direkt auf den Schreibtisch. Führen Sie nur kurze Telefonate. Setzen Sie neu entwickelte DECT-Telefone ein, die strahlungsarm sind und deren Basisstationen keine Impulse senden, wenn das Handgerät in der Basisstation steckt. Wenn mehrere Handgeräte an einer Basisstation betrieben werden, ist diese Stummschaltung unwirksam.

ECO-DECT

Unter dem Aspekt einer vorsorglichen Reduzierung der Strahlungs-Aussetzung forderte das Bundesamt für Strahlenschutz im Januar 2006 die Hersteller auf, dass die Basisstationen im Stand-by-Betrieb automatisch abgeschaltet und die Telefone mit einer bedarfsgerechten Regelung der Sendeleistung ausgestattet werden.^[6] Strahlungsarme DECT-Telefone („Low Radiation“) reduzieren die Sendeleistung des Mobilteils, wenn es sich in ausreichender Nähe zur Feststation befindet, und das besonders kritisierte Dauersenden der Basisstation bei auf die Feststation aufgelegtem Mobilteil ist beendet. Für diese Funktionalitäten findet der Begriff ECO-DECT immer weitere Verbreitung.^[7] Inzwischen sind auch Geräte mit einem „Full Eco Mode“ auf dem Markt, die nur dann senden, wenn telefoniert wird bzw. das Telefon klingelt.^[8] Das Mobilteil befindet sich im Normalzustand in einem reinen Empfangsmodus, erst wenn ein Anruf eingeht, baut die Basisstation eine Funkverbindung auf. Das führt dazu, dass ein bis zwei Klingelsignale verstreichen, ohne dass das Mobilteil mitklingelt. Weiterer Nachteil: Der Nutzer kann das Mobilteil aus dem Sendebereich der Basisstation tragen, ohne zu bemerken, dass keine Funkverbindung mehr möglich ist.

Sicherheit

Unbefugte Benutzung und unbefugtes Mithören werden bei DECT, wie bei anderen Mobilfunksystemen auch, durch drei Methoden erschwert, von denen zwei obligatorisch sind:

1. Anmelden: Der mobile Teilnehmer meldet der Basisstation seine Empfangsbereitschaft.
2. Ausweisen: Bei jedem Rufaufbau muss sich das Mobilgerät bei der Basisstation durch Verwendung eines geheimen Schlüssels ausweisen.

Daneben gibt es eine dritte, optionale Methode der DECT-Spezifikation, die deshalb von vielen Geräten nicht benutzt wird:

3. Verschlüsseln: Die Nutzdaten (Sprache oder Daten) werden während der Funkverbindung kodiert und auf der Gegenseite dekodiert, wobei ein Schlüssel verwendet wird, der beiden Gegenstellen bekannt ist, aber selbst nicht über Funk übertragen wird. Der verwendete Verschlüsselungsstandard nennt sich DECT Standard Cipher.

Laut Presseberichten können per DECT geführte Gespräche mit wenig Aufwand abgehört werden.^[9] So ist es beispielsweise mit einer eigentlich für VoIP vorgesehenen PC-Karte, der Com-On-Air-Karte, möglich, ein über DECT geführtes Gespräch abzuhören. Dazu ist eine spezielle Software unter Linux nötig,^[10] die von Mitgliedern des Chaos Computer Club und Wissenschaftlern der TU Darmstadt entwickelt wurde. Die abgehörten Gespräche werden auf dem Rechner gespeichert und können dann vom Angreifer digital weiterverarbeitet werden. Kritisiert wird vor allem auch, dass auf der Verpackung des Geräts nicht erkennbar ist, ob das Telefon eine Verschlüsselung implementiert hat oder nicht.^[11]

Technische Problematik

DECT-Telefone und DECT-Basisstationen können den TV-Empfang bestimmter Kanäle via Satellitenfernsehen stören, wenn die Verkabelung vom LNB zum Receiver nicht ausreichend abgeschirmt ist, da DECT denselben Frequenzbereich nutzt, der beim Signaltransport bestimmter Transponder zwischen LNB und Receiver verwendet wird. Bei analogem Satellitenempfang, über beispielsweise Astra 19,2° Ost, liegt die Zwischenfrequenz des Senders n-tv (1891 MHz) auf der DECT-Frequenz, und die 10 ms langen DECT-Frames können Störstreifen im Fernsehbild verursachen. (Die „Taktfrequenz“ von DECT entspricht mit 100 Hz genau dem Doppelten der 50-Hz-Halbbildfrequenz von PAL.) Bei Digital-Sat-Empfang über Astra wird der BetaDigital-Transponder gestört, weshalb einige der Programme der ProSieben-Sat.1-Gruppe, die diesen Transponder nutzten, seit April 2007 auf einem anderen Transponder abgestrahlt werden. Weiterhin auf diesem Transponder senden aber beispielsweise Sport1 und Tele 5.

DECT-GAP-Profil

Eine Teilmenge von DECT, DECT-GAP (Generic Access Profile), erlaubt die Kommunikation von DECT-Geräten unterschiedlicher Hersteller untereinander. GAP ist nur eines der von ETSI definierten Profile, die dabei helfen, DECT, das für sich genommen quasi nur das Datenkabel ersetzt, in größere Netze einzubinden. Während es früher Kompatibilitätsprobleme zwischen Geräten verschiedener Hersteller gab, werden mittlerweile kaum noch DECT-Telefone ohne GAP angeboten.

GAP garantiert zwar, dass ein Mobilteil eines Herstellers an der Basisstation eines anderen Herstellers funktioniert, das erstreckt sich jedoch nur auf reine Telefonie, nicht auf Komfortfunktionen wie beispielsweise das Abhören des Anrufbeantworters oder das Blättern im Telefonbuch. Zudem muss dafür auch das Mobilgerät zuerst an der Basisstation angemeldet werden. Da sich die Anmeldeprozeduren der verschiedenen Hersteller oft sehr unterscheiden, ist hier mit Schwierigkeiten zu rechnen.

Weitere Profile

• Public Access Profile (PAP)
• Radio in the Local Loop Access Profile (RAP)
• DECT Packet Radio System (DPRS)
• DECT Multimedia Profile (DMAP)
• Multimedia in the Local Loop Access Profile (MRAP)
• Data Service Profiles (DSP)
• ISDN Interworking Profiles (IIPs)
• CTM Access Profiles (CAP)
• DECT/GSM Interworking Profile (GIP)
• DECT/UMTS Interworking Profile (UIP)

Siehe auch

• UMTS
• Schnurlostelefon
• GAP
• ISM-Band (außerhalb Europas)
• CAT-iq – ein neuer Standard für DECT

Weblinks

• DECT-Seite bei der ETSI
• Jürgen Kozlik: Mehr als ein schnurloses Telefon...
• Seite über Datenfunk via DECT
• Erläuterung des DECT-Standards
• DECT Frequenzen international

Einzelnachweise

1. ↑ Übersicht über DECT-Standardisierungsprozess und Aufzählung aller Teilstandards: ETSI TR 101 178, A High Level Guide to the DECT Standardization (kostenfrei herunterladbar im PDF-Format, 84 Seiten)
2. ↑ Bundesnetzagentur warnt vor Nutzung alter Schnurlos-Telefone nach 2008. Heise Zeitschriften Verlag, abgerufen am 28. Mai 2008. 
3. ↑ Schnurlos telefonieren – aber bitte nicht mit Geräten der ersten Generation. Bundesnetzagentur, abgerufen am 28. Mai 2008. 
4. ↑ Schnurlostelefon CT1+ FAQ. Bundesnetzagentur, abgerufen am 11. September 2010. 
5. ↑ Allgemeinzuteilung von Frequenzen für die Benutzung durch die Allgemeinheit für Schnurlose Telekommunikationsanlagen des Systems DECT – Verfügung 54/2008 (pdf). Bundesnetzagentur, abgerufen am 11. März 2011. 
6. ↑ ^{a b} DECT – Strahlenquelle in der Wohnung – Pressemitteilung 002 vom 31. Januar 2006. Bundesamt für Strahlenschutz, abgerufen am 31. Januar 2006. 
7. ↑ Strahlungsarme DECT-Schnurlostelefone – Veröffentlichung. Bundesamt für Strahlenschutz, abgerufen am 29. Oktober 2007. 
8. ↑ http://www.wdr.de/tv/servicezeit/gesundheit/sendungsbeitraege/2010/0816/01_elektroschnueffler.jsp
9. ↑ 25C3: Schwere Sicherheitslücken beim Schnurlos-Telefonieren mit DECT. Heise-Newsticker, abgerufen am 30. Dezember 2008. 
10. ↑ deDECTed.org – Projektseite
11. ↑ Abhören leicht gemacht. ZDF frontal21, abgerufen am 20. Januar 2009.