Kompetenzteam. Informations- und Kommunikations-Know how. Leitende Professoren: Prof. Dr.-Ing. Thomas Zimmermann Prof. Dr.-Ing.

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1 Kompetenzteam Informations- und Kommunikations-Know how Leitende Professoren: Prof. Dr.-Ing. Thomas Zimmermann Prof. Dr.-Ing. Andreas Steil Wissenschaftliche Mitarbeiter: Dipl.-Inf. (FH) Patrick Ziegler Dipl.-Inf. (FH) Michael Folz Dipl.-BW (FH) Melanie Schmitt Kompetenzen: Software-Engineering Kommunikationsnetze Mobilfunk Digitale Rundfunksysteme Angebote: Technologie- und Wissenstransfer Angewandte F&E Projektbearbeitung Beratung Trainings

2 Inhaltsverzeichnis 1. Über Uns Kompetenzfelder Werdegang Prof. Dr.-Ing. Thomas Zimmermann Werdegang Prof. Dr.-Ing. Andreas Steil Software-Engineering für Embedded Systems... 7 Projekt: Planung und Implementierung einer neuen Software- Architektur für Audio-Codecs der neuesten Generation Integration von Kommunikationsschnittstellen in Embedded Systems. 9 Projekt: Integration von Mobilfunkmodems in die Software mobiler Audio-Codecs für den professionellen Rundfunk... 9 AMR-WB Tests Planung und Optimierung von Kommunikationsnetzen Satellitentechnik als Transportkanal für bestehende Anwendungen...13 Projekt: Satellitengestützte WLAN-Telefonie in Flugzeugen...13 Projekt: Satellitengestützte GSM-Telefonie in Flugzeugen mit OpenBTS Digitale Rundfunksysteme...16 Technische Machbarkeitsstudie zu DRM+ im FM-Umfeld...16 Verträglichkeit von DRM+ und HD-Radio mit BOS, FM und Flugfunkdiensten (Labormessungen)...17 Verträglichkeit von DRM+ im realen Umfeld (groß angelegter Feldversuch)...18 Versorgung von DRM+ im realen Umfeld (groß angelegter Feldversuch) & Erarbeitung von Planungskriterien Ihr Ansprechpartner Ihr Weg zu uns

3 Über Uns Das Kompetenzteam Informations- und Kommunikations- Know how an der Fachhochschule Kaiserslautern, Standort Zweibrücken, vereint gebündelte Kompetenzen im IT-Bereich mit umfangreichem Know how in den Bereichen Kommunikationsnetze und Mobilfunk. Es steht unter der Leitung von Herrn Prof. Dr.-Ing. Thomas Zimmermann (Fachbereich Informatik und Mikrosystemtechnik) und Herrn Prof. Dr.-Ing. Andreas Steil (Fachbereich Angewandte Ingenieurwissenschaften). Es werden zwei Wissenschaftliche Mitarbeiter in F&E sowie eine administrative Mitarbeiterin beschäftigt. Unterstützt wird das Kompetenzteam regelmäßig durch zahlreiche studentische Arbeiten. Die Finanzierung erfolgt ausschließlich durch Drittmittel-Verträge mit industriellen Auftraggebern. Die Kernkompetenzen umfassen die Bereiche Software-Engineering für Embedded Systems, Kommunikationsnetze, Mobilfunk und Digitale Rundfunksysteme. Das Dienstleistungsangebot richtet sich insbesondere an kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) und reicht von der Unterstützung durch wertvollen Technologie- und Wissenstransfer, über das Veranstalten von praxisorientierten Weiterbildungsmaßnahmen im Rahmen von Trainings und Seminaren, bis hin zur kompletten Durchführung von F&E- Projekten. Die folgende Abbildung zeigt einen Überblick über die Kompetenzfelder, die durch die bisherigen Projekte und Tätigkeiten des Kompetenzteams aufgebaut und weiterentwickelt wurden: 3

4 Kompetenzfelder 4

5 Werdegang Prof. Dr.-Ing. Thomas Zimmermann Studium der Elektrotechnik/Ingenieurinformatik an der Fachhochschule Rheinland-Pfalz, Abteilung Kaiserslautern, Dipl.-Ing. (FH) Studium der Elektrotechnik/Systemtechnik an der Universität Kaiserslautern, Dipl.-Ing. Wissenschaftliche Mitarbeit am Lehrstuhl für Hochfrequente Signalübertragung und -verarbeitung - Prof. Dr. P. W. Baier - der Universität Kaiserslautern Promotion zum Dr.-Ing. im Gebiet Messungen mit Bandspreiztechnik UMTS-Vorfeldentwicklung (3G) bei der Siemens AG, München Professur für Kommunikationstechnik und Datennetze an der Fachhochschule für Technik Mannheim Professur für Rechnernetze/Telekommunikation und Mobilfunk an der Fachhochschule Kaiserslautern, Standort Zweibrücken, im Fachbereich Informatik und Mikrosystemtechnik (IMST) Vizepräsidentschaft für Forschung und Lehre an der FH Kaiserslautern Seminarleiter für Industrietrainings im Bereich Mobilfunk/Kommunikationsnetze Lehre in o Rechnernetze & Telekommunikation o Informationstheorie & Codierung o Informationstechnik o Mobile Kommunikation Transferprojekte in o Mobile Applikationen o Zuverlässigkeitsberechnungen o Digitale Signalverarbeitung Trainertätigkeit/Schulungen in o Mobilfunk/GSM/CDMA/UMTS 5

6 Werdegang Prof. Dr.-Ing. Andreas Steil Studium der Elektrotechnik mit Vertiefung Nachrichtentechnik an der Technischen Universität Kaiserslautern, Dipl.-Ing. Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl "Hochfrequente Signalübertragung und -verarbeitung - Grundlagen der Elektrotechnik" im Fachbereich Elektrotechnik/Informationstechnik der TU Kaiserslautern Promotion zum Dr.-Ing. an der TU Kaiserslautern im Bereich zellularer Mobilfunksysteme der 3. Generation Spezialist Funknetzplanung in der Abteilung Funknetzplanung der Mannesmann Mobilfunk GmbH (heute Vodafone D2 GmbH) Leitung der Gruppe Grundlagen der Abteilung Funknetzplanung der Mannesmann Mobilfunk GmbH Professor für das Lehrgebiet Nachrichtentechnik im Fachbereich Angewandte Ingenieurwissenschaften (AIng) der Fachhochschule Kaiserslautern Lehre in o Nachrichtentechnik o Elektrische Messtechnik o Stochastik o Informationstheorie & Codierung o Mobilkommunikation Transferprojekte in DRM/DRM+ Trainertätigkeit/Schulungen in o Mobilfunk/GSM/CDMA/UMTS 6

7 Software-Engineering für Embedded Systems Projekt: Planung und Implementierung einer neuen Software- Architektur für Audio-Codecs der neuesten Generation Hintergrund: Durch die stetig steigende Verbreitung der IP-Technik im Bereich der Kommunikation werden die klassischen leitungsvermittelten Techniken (z.b. POTS, ISDN) immer mehr verdrängt. Auch im Umfeld des professionellen Rundfunks wurde die Notwendigkeit erkannt, sich dieser Entwicklung anzuschließen. Die Firma AETA Audio Systems aus Paris, ein Hersteller von Audio-Codecs für die Rundfunktechnik, stand vor der Herausforderung, die IP-Technik bei der neuesten Generation von Audio- Codecs zu integrieren. Da die Kommunikation mittels IP-Technik nicht an einen bestimmten Netztyp gebunden ist, besteht eine große Flexibilität bei der Auswahl der Medien (z.b. funk- oder drahtgebundene Netze) und Technologien (z.b. Ethernet, DSL, WLAN, UMTS) für die Codecs. Dies ist jedoch mit einer steigenden Komplexität der Hard- und Software verbunden. Die Hardware-Architektur wurde in diesem Zusammenhang bereits grundlegend erneuert, die Software jedoch nur etwas angepasst. So wurde bei der Entwicklung des neuen mobilen Audio-Codec Scoopy+ festgestellt, dass die bestehende Software strukturelle Probleme hat. Durch die steigende Komplexität der Anforderungen konnte diese nicht mehr einfach angepasst werden, ohne zu Problemen bei der Stabilität und der Performance zu führen. Darüber hinaus schreiten die Entwicklungen im Bereich der IP-Technik sehr viel schneller voran als dies bei der auf klassische Telefonie ausgerichteten Technik der Fall war. Um mit diesen Entwicklungen mithalten zu können, müssen Audio-Codecs eine einfache Möglichkeit zur Erweiterung bieten. Daher wurde es zwingend notwendig, eine neue Generation von Software zu entwickeln. 7

8 Lösung: Im Rahmen einer Kooperation der Fachhochschule Kaiserslautern und der Firma AETA Audio Systems wurde ein Konzept erarbeitet, welches oben genannte Probleme konstruktiv löst. Für die neue Generation von mobilen Audio-Codecs wurde eine effiziente, modulare Software-Architektur geplant und prototypisch realisiert. In diesem Zusammenhang wurden auch neue Treiber für Keypad, Display und die Optimierung von Echtzeitprozessen entwickelt. Dabei wurde stets die spezielle Situation des Herstellers berücksichtigt, um möglichst effizient zu arbeiten und die Entwicklungszeit niedrig zu halten. Zurzeit wird die neue Software in den Codecs der neuesten Generation implementiert. Perspektiven: Entwicklung von Treibern unter Linux. Die bestehende Software von Embedded Systems kann um neue Funktionen erweitert werden. Um neuen Anforderungen gerecht zu werden und eine einfache Erweiterbarkeit von Embedded Systems zu gewährleisten, kann auch eine völlig neue Software-Architektur geplant werden. Möglich ist die Unterstützung bei der Realisierung bis hin zur kompletten Umsetzung der neuen Software in die Zielplattform. 8

9 Integration von Kommunikationsschnittstellen in Embedded Systems Projekt: Integration von Mobilfunkmodems in die Software mobiler Audio-Codecs für den professionellen Rundfunk Hintergrund: In der Reportagetechnik werden zur Audio-Übertragung Geräte verwendet, die man Codecs nennt. Als Übertragungsmedien findet man Leitungen (Electronic News Gathering, ENG), z.b. ISDN, DSL oder satellitengestützte Funkwege (Satellite News Gathering, SNG), z.b. mit Inmarsat BGAN. Übertragungen über Mobilfunkstrecken wie GSM sind im Live-Betrieb wegen zu geringen Datenraten und zu hohen Latenzen nicht möglich. Nur gelegentlich werden reine Zuspielungen über GSM/GPRS ausgeführt, wenn ansonsten kein anderes Medium verfügbar ist. Mit der GSM-Erweiterung EDGE und dem neueren Funknetz UMTS sind erstmals Mobilfunktechniken vorhanden, die die Anforderungen der Reportagetechnik erfüllen. Durch die technischen Möglichkeiten der 3. Mobilfunkgeneration sind nun auch mobile Datenverbindungen zur Live-Übertragung geeignet. Diese Übertragungstechnik ergänzt die zuvor erwähnten Varianten ENG und SNG und wird Mobile News Gathering (MNG) genannt. Man erreicht damit mehr Flexibilität und Mobilität sowie eine Reduktion des erforderlichen Hardware- und Adminsistrations-Aufwands. Lösung: An der Fachhochschule Kaiserslautern wurde mit Unterstützung der Firma TransTel Communications GmbH (Anbieter von Audio-Codecs) die oben beschriebene Konvergenz von Mobilfunk und Reportagetechnik auf Geräten der Firma AETA Audio Systems (Hersteller von Audio-Codecs) durchgeführt. Dazu wurde eine neue Software entwickelt, welche die Nutzung von Mobilfunkmodems in professionellen Audio-Codecs ermöglicht. Die Benutzer der Codecs können die Mobilfunkmodems mit Hilfe der Software konfigurieren und anschließend Verbindungen aufbauen und 9

10 nutzen. Es können verschiedene Arten von Mobilfunkmodems verwendet werden, denn die Software wählt automatisch den passenden Befehlssatz zu den verschiedenen Modems aus. Damit stehen den Codecs unterschiedliche paketvermittelte, breitbandige Kanäle mit bis zu 1,45 Mbit/s und ein leitungsvermittelter Kanal mit 64 kbit/s zur Verfügung. AMR-WB Tests Hintergrund: Um die Sprachqualität in den Mobilfunknetzen zu erhöhen, wird von verschiedenen Mobilfunknetzbetreibern erwogen, den neuen Sprachcodec AMR-WB (Adaptive Multi Rate-WideBand) einzuführen. Bisher werden in den Mobilfunknetzen üblicherweise die Sprachcodecs EFR (Enhanced Full Rate) oder AMR-NB (Adaptive Multi Rate-NarrowBand) eingesetzt. Wie der Name schon vermuten lässt, ist AMR-WB die Erweiterung des Codecs AMR-NB. Durch die größere Audio-Bandbreite von nahezu 7 khz (statt wie bisher 3,4 khz) können Sprach- und Umgebungsgeräusche in höherer Audio-Qualität übertragen werden. Handys, und natürlich auch Audio- Codecs, klingen natürlicher und weitaus besser als mit den üblichen Sprachcodecs. Bisher steht noch nicht fest, ob die Mobilfunknetzbetreiber AMR-WB tatsächlich einführen werden, viele Anzeichen sprechen jedoch dafür. Die Aktivierung von AMR-WB wäre technisch einfach umzusetzen und würde die Audio-Qualität der Verbindungen deutlich erhöhen. Tätigkeiten: Mit Unterstützung der Firma T-Mobile Deutschland GmbH hat das Kompetenzteam Informations- und Kommunikations- Know-how bereits einige Tests zum Thema AMR-WB durchgeführt. Dafür wurde AMR-WB im Bereich des Campus Zweibrücken im Netz von T-Mobile für eine Woche aktiviert. Für die Audioübertragung wurden zwei Testdateien genutzt; eine beinhaltet Männer- und Frauenstimmen ohne Umgebungsgeräusche, die 10

11 andere beinhaltet verschiedene Stimmen zusammen mit Umgebungsgeräuschen. Als Sender wurde im ersten Durchlauf ein Mobiltelefon genutzt, im zweiten Durchlauf das Sierra Wireless Modul im Development Board. Als Empfänger wurde in beiden Fällen ein Mobiltelefon genutzt. Die Verbesserung der Audio-Qualität im Vergleich zu den bisherigen Sprachcodecs ist deutlich hörbar. Geben Sie im Internet folgenden Link ein und vergleichen Sie selbst: (Unterpunkt Forschung auswählen) Perspektiven: Die Eigenschaften des Mobilfunks (spontane, nahezu flächendeckende Verfügbarkeit, große Bandbreite) können auch für andere Anwendungen genutzt werden. Embedded Systems können mit Kommunikationsschnittstellen zu allen Netzen ausgestattet werden, um so neue Anwendungen zu ermöglichen. 11

12 Planung und Optimierung von Kommunikationsnetzen Bisherige Tätigkeiten: Im Rahmen der Projekte WLAN- und GSM-Telefonie in Flugzeugen wurde eine autarke GSM-Funkzelle mit der Open Source-Software Asterisk unter Verwendung multipler Zugangstechniken (GSM, WLAN, ISDN, BGAN) realisiert. Die Audio-Codecs der Firma AETA Audio Systems wurden um das neue Internet-Protocol Version 6 (IPv6) erweitert. Perspektiven: Analyse von bestehenden Netzwerken. Realisierung oder Optimierung von Netzen für streamingbasierte Anwendungen (z.b. VoIP mit SIP und Asterisk). Umstellung bestehender Netze auf IPv6 (Testanschluss, Adressen und Geräte sind vorhanden). 12

13 Satellitentechnik als Transportkanal für bestehende Anwendungen Projekt: Satellitengestützte WLAN-Telefonie in Flugzeugen Hintergrund: Seit April 2008 ist Mobiltelefonie an Bord eines Flugzeuges von der Europäischen Kommission unter Einhaltung bestimmter Bedingungen genehmigt. Es dürfen lediglich GSM-1800 Systeme genutzt werden, eine Flughöhe von 3000 m muss überschritten sein und die Mobiltelefone dürfen im Flugzeug nicht versuchen, eine Verbindung zu einer Basisstation auf der Erde aufzubauen. Um dies zu ermöglichen, werden VoIP- Gespräche über eine Satellitenverbindung aufgebaut. Lösung: Das Szenario VoIP via WLAN via Inmarsat BGAN wurde zunächst im Labor realisiert und anschließend auf einen speziellen Kundenrouter portiert, der in Privatjets zum Einsatz kommen soll. Da bei einer paketvermittelten Standardverbindung keine exklusive Leitung reserviert ist, können auch keine Leistungsmerkmale (Datendurchsatz, Latenzzeit) garantiert werden. Diese Merkmale bestimmen jedoch die Dienstgüte (Quality of Service) einer Sprachverbindung. Bei manchen paketvermittelten Verbindungen besteht die Möglichkeit, eine gewisse garantierte Dienstgüte zu erhalten, dies ist jedoch teurer als eine Standardverbindung. Demnach erfolgt nur die Signalisierung des Gesprächs via SIP (Session Initiation Protocol) über eine günstige, paketvermittelte Standardverbindung, während das eigentliche Telefongespräch über eine paketvermittelte Streamingverbindung mit Quality of Service geführt wird. Sollte kein Gesprächsaufbau erfolgen, etwa weil der Angerufene nicht erreichbar ist, wird keine weitere Verbindung geschaltet und es fällt lediglich der Signalisierungs-Traffic an. Die Kosten halten sich hierbei in Grenzen, da die Abrechnung nach Volumen erfolgt und das Datenvolumen für die Signalisierung gering ist. Beim Gesprächsabbau wird dementsprechend die Quality of Service- 13

14 Verbindung automatisch abgebaut, so dass diese nicht länger als notwendig geöffnet bleibt. Darin liegt ein erhebliches Einsparpotenzial, verglichen mit der Vorgehensweise, von Anfang an die höherwertige Verbindung aufzubauen. Projekt: Satellitengestützte GSM-Telefonie in Flugzeugen mit OpenBTS Hintergrund: Mobiltelefonie in Flugzeugen soll auch mit gebräuchlichen GSM-Handys und nicht nur mit VoIP-Telefonen ermöglicht werden. Das OpenBTS- Projekt setzt auf frei verfügbare Soft- und Hardware und bildet zusammen mit dem GNU Radio Projekt, dem Universal Software Radio Peripheral (USRP) und der freien Telefonanlagen-Software Asterisk eine GSM-Zelle nach. Ausgangspunkt ist ein VoIP-Telefonnetz, welches große Teile der GSM-Infrastruktur ersetzt und aus der GSM-Um-Luftschnittstelle einen reinen Zugangsknoten für das Netz macht. Damit ist ein Mobilfunkgerät lediglich als ein normales Endgerät im VoIP-Netz anzusehen. Das OpenBTS-Projekt wird in den Vereinigten Staaten im Hinblick auf alle gängigen GSM-Systeme entwickelt, die Funktionsprüfung des Systems wurde jedoch bisher nur im Frequenzbereich von 900 MHz durchgeführt. Lösung: An der FH Kaiserslautern wurde mit der Open Source Software OpenBTS eine abgesetzte GSM-Mobilfunkzelle aufgebaut und die geleistete Entwicklungsarbeit ins 1800 MHz Band überführt. Das Szenario GSM nach VoIP via Inmarsat BGAN wurde im Labor unter Verwendung der Telefonanlagen-Software Asterisk realisiert. Auch hier erfolgt die Signalisierung des Gesprächs über eine paketvermittelte Standardverbindung, während das eigentliche Telefongespräch über die Streamingverbindung mit QoS geführt wird. 14

15 Perspektiven: Weitere Szenarien mit modernen Mobilfunktechnologien wie UMTS und der Einsatz rein paketvermittelter Datenübertragung durch GPRS, EDGE oder HSDPA/HSUPA sind denkbar und technisch interessant. Neben der Mobiltelefonie in Flugzeugen lässt sich die Satellitenverbindung auch für Verbindungen zu Schiffen oder in entlegene Gebiete nutzen. Individuelle Mobilfunklösungen mit OpenBTS sind möglich. 15

16 Digitale Rundfunksysteme Bisherige Arbeiten zu DRM und DRM+ an der Fachhochschule Kaiserslautern Hintergrund: In den klassischen Hörfunkbändern unter 30 MHz (LW, MW und KW) wird traditionell als Übertragungsverfahren die analoge Amplitudenmodulation (AM) eingesetzt. Dieses Verfahren liefert jedoch keine zeitgemäße Audioqualität. Im Jahre 2003 wurde der offene Standard DRM (Digital Radio Mondiale) weltweit verabschiedet, der speziell für die Übertragung in diesen Hörfunkbändern ausgelegt ist und mit seiner exzellenten Audioqualität das Potential hat, die klassischen Hörfunkbänder wieder zu beleben. Eine mögliche Alternative zu DAB (Digital Audio Broadcasting) im UKW-Bereich wird derzeit vom internationalen DRM-Konsortium unter dem Arbeitstitel DRM+ untersucht. Diese Weiterentwicklung des DRM- Standards ist ein Rundfunksystem, mit dem die UKW-Sender im Frequenzbereich von 87,5 MHz bis 108 MHz digitalisiert werden können. Ziel des DRM-Konsortiums ist es, noch im Jahre 2009 die Erweiterung des Standards definiert und weltweit verabschiedet zu haben. Die Fachhochschule Kaiserslautern, die Technische Universität Kaiserslautern und die Landeszentrale für Medien und Kommunikation Rheinland-Pfalz sind assoziierte Mitglieder im DRM-Konsortium und unterstützen sich als Projektpartner gegenseitig bei den Arbeiten und Untersuchungen zu diesem Gebiet. Technische Machbarkeitsstudie zu DRM+ im FM-Umfeld Das Ziel dieser Machbarkeitsstudie war es, anhand theoretischer Überlegungen zu klären, ob ein digitales Übertragungssystem auf DRM- Basis für den UKW-Bereich so ausgelegt werden kann, dass es den Ansprüchen des modernen Hörfunks gerecht wird. 16

17 Die erarbeiteten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: Übertragung von mindestens einem Hörfunkprogramm in sehr hoher technischer Qualität mit weiteren Zusatzdiensten Mobiler Empfang bis 300 km/h und guter Empfang innerhalb von Gebäuden Größere Reichweite im Vergleich zu den UKW-Sendernetzen Umsetzung von lokalen, regionalen und landes- bis bundesweiten sowie weiterer landesspezifischer Hörfunk-Versorgungsstrukturen Verträgliche rasterkonforme Einpassung in das UKW-Band ohne störende Auswirkungen auf analoge Sendernetze Frequenzökonomie durch Gleichwellenfähigkeit und geringere Sendeleistung als bei UKW/FM Verträglichkeit von DRM+ und HD-Radio mit BOS, FM und Flugfunkdiensten (Labormessungen) Die Fachhochschule Kaiserslautern hat sich neben DRM+ auch mit dem konkurrierenden System HD-Radio beschäftigt. Beide waren bislang in Deutschland nicht einsetzbar, da es keine gesicherten Aussagen darüber gab, wie diese Systeme beim Einsatz im UKW-Band bestehende Sendernetze stören. Dabei hat DRM+ den entscheidenden Vorteil gegenüber HD- Radio, genauso viel Platz innerhalb des UKW-Bands zu benötigen wie ein heutiger UKW-Sender. Untersucht wurden beide Systeme auf ihre potentielle Störwirkung gegenüber den bestehenden UKW-Hörfunknetzen und gegenüber den benachbarten Funkdiensten (Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben sowie dem Flugfunk). Messingenieure der Bundesnetzagentur (BNetzA) unterstützten die Messungen und bestätigten deren Richtigkeit. Zusammengefasst wurden folgende Ergebnisse ermittelt: HD-Radio ist für den US-amerikanischen Markt standardisiert worden und erfüllt nicht die europäischen Normen für das 17

18 Sendesignal. Ein regulärer Einsatz in Deutschland ist deswegen formal ausgeschlossen. Technisch gesehen ist HD-Radio aber prinzipiell mit dem UKW-Umfeld verträglich, wobei Störungen gerade in den 200 KHz-Abständen auftreten. DRM+ erfüllt die europäischen Sendenormen und ist mit einer Bandbreite von knapp unter 100 KHz konform zum UKW-Raster. DRM+ kann flexibel zur Umstellung einzelner analoger UKW-Sender oder zum Betrieb neuer digitaler Sender prinzipiell in das UKW- Umfeld eingeplant werden. Beide Systeme stören den Sprechfunk der Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben unterhalb des UKW-Bereichs nicht. Auch der Flugnavigationsfunk oberhalb des UKW-Bereichs wird nicht beeinträchtigt. Dennoch haben die Betreiber der Flugfunkdienste grundsätzliche Bedenken, dass der Flugnavigationsfunk gestört werden könnte und lehnen einen Einsatz dieser Systeme kategorisch ab. Verträglichkeit von DRM+ im realen Umfeld (groß angelegter Feldversuch) Vorbereitend zu dieser Untersuchung wurde im Labor für Nachrichtentechnik/Hochfrequenztechnik des Fachbereichs Angewandte Ingenieurwissenschaften eine komplette Übertragungskette für DRM+ realisiert. Damit ging weltweit erstmalig ein digitaler UKW-Sender in Betrieb, über den ein DRM+-Hörfunkprogramm übertragen und über einen Empfänger- Prototyp in Echtzeit empfangen wurde. Als Versuchsfrequenz für die Feldtests wurde bei der BNetzA die Frequenz 87,6 MHz beantragt. Gemessen wurden die Über-tragungsqualität, die Reichweite und die gegenseitige Verträglichkeit auf der Empfängerseite. Um realistische Aussagen über die gegenseitige Störwirkung von DRM+ und FM im Empfangsfall zu erhalten, wurde auf der gleichen Frequenz ein FM-Sender an der Technischen Universität Kaiserslautern aufgebaut und in 18

19 Betrieb genommen. Diese gegenseitige Störwirkung wurde auch im Labor unter festen Randbedingungen in Anlehnung an die Messvorschriften, die für FM-Empfänger existieren, bestimmt. Die Verträglichkeit wurde definiert über den Vergleich der Störwirkung eines FM-Störers und eines DRM+-Störers gleicher Leistung. Nichtstandardisierte Messkonzepte und signale wurden festgelegt um den realen Gegebenheiten Rechnung zu tragen. Es wurde ein Störsender mit den Modulationen FM und DRM+ aufgebaut sowie ein Nutzsender mit Modulation FM. Es wurden sowohl stationäre als auch mobile Messungen durchgeführt. Folgende Ergebnisse lassen sich festhalten: DRM+ hat gegenüber FM als Störer ein leicht höheres Störpotenzial. Die Labormessungen wurden qualitativ bestätigt, wobei die Situation in der Realität aufgrund des Hintergrundrauschens deutlich unkritischer ist. DRM+ und FM können verträglich in einem Band leben. Versorgung von DRM+ im realen Umfeld (groß angelegter Feldversuch) & Erarbeitung von Planungskriterien In der Vorbereitung werden nicht-standardisierte Versorgungskriterien und Messkonzepte festgelegt, um Aussagen zur Versorgung von DRM+ im Vergleich zu FM abzuleiten. Dieser Feldversuch ist derzeit in Arbeit. Folgende Aufgaben sollen bearbeitet werden: Messung der Versorgungssituation des DRM+-Senders und vergleichende Untersuchungen mit den Messungen des FM-Senders Messung der Störsituation des FM-Senders auf den DRM+-Sender Erarbeitung von Parametern für die Einplanung von DRM+ in das bestehende UKW-Netz 19

20 Perspektiven: Analyse und Bewertung von Rundfunksystemen (theoretische Studien und messtechnische Evaluation in Labor und Feld). Aufbau von kompletten Hörfunkübertragungsketten (FM, DRM und DRM+, DAB, DAB+, DMB). Echtzeitsimulation von Fadingkanälen (z.b. DAB-Profile) mit überlagertem Rauschen. Hochwertige Laborausstattung (z.b. FSP30, FSV30, SMU200A, UPV, FM-Mod-Analyser) sowie Messbus mit georeferenzierbarer Messwerterfassung und eingebauter Vernetzung sind vorhanden. 20

21 Ihr Ansprechpartner Prof. Dr.-Ing. Thomas Zimmermann Fachhochschule Kaiserslautern - Standort Zweibrücken - Fachbereich Informatik und Mikrosystemtechnik Amerikastraße Zweibrücken Tel: (06332) Fax: (06332) thomas.zimmermann@fh-kl.de 21

22 Ihr Weg zu uns Anfahrt mit dem Auto: Sie verlassen die Autobahn A8 an der Ausfahrt Contwig/Flughafen. Danach biegen Sie rechts ab und fahren nur noch gerade aus durch die Innenstadt, vorbei an zwei Ampeln. Nach der zweiten Ampel fahren sie schräg nach rechts den Berg hoch (Landstuhler Straße). Nach einigen Serpentinen kommt ein Kreisverkehr. Gleich dahinter beginnt das Gelände der Fachhochschule. Anfahrt mit öffentlichen Verkehrsmitteln: Sie fahren mit dem Zug nach Zweibrücken Hauptbahnhof. Sie steigen einige Meter weiter am Arbeitsamt in den Bus der Linie VGZ6 ein und fahren 6 Minuten, bis Sie an der Haltestelle Fachhochschule direkt vor Gebäude O aussteigen. Eine passende Verbindung entnehmen Sie bitte der Seite 22