Jussi Koski
41707c
jhkoskicc.hut.fi
Lyhenneluettelo 31. Johdanto 42. DECT:n standardointi eri ympäristöihin 52.1 DECT-normit 52.2 DECT-profiilit 53. DECT-järjestelmän perusominaisuuksista 73.1 Radiotien ominaisuudet 73.2 Kapasiteetit ja kanavanvaraus 73.3 Palvelut 83.4 Turvallisuustoiminnot 84. DECT:n käyttöympäristöt ja sovellusalueet 94.1 Koti- ja asuinaluejärjestelmät 94.2 Yritysjärjestelmät 104.3 Julkiset järjestelmät 104.4 RLL - Radio in the local loop 115. Yhteenveto 126. Viitteet 13
ADPCM Signaalin digitalisointimenetelmä (Adaptive Differential
Pulse Code Modulation)
BSC Tukiasemaohjain (Base Station Controller)
CI DECT:n yleinen radiorajapinta (Common Interface)
CTR ETSI:n tekninen normi (Common Technical Regulation)
DECT ETSI:n kehittämä langaton tietoliikennejärjestelmä
(Digital Enhanced/European Cordless Telecommunications)
ETSI Eurooppalainen telealan standardointijärjestö (European
Telecommunications Standards Institute)
FP DECT:n kiinteä järjestelmäosa (Fixed Part)
GAP DECT yhteistoimintaprofiili (Generic Access Profile)
GIP DECT/GSM yhteistoimintaprofiili (DECT/GSM Interworking
profile)
IIP DECT/ISDN yhteistoimintaprofiili (ISDN Interworkin profile)
ISI Symbolien välinen häiriö Inter Symbol
Interface
IWU yhteistoimintayksikkö (Interworking Unit)
MSC Matkapuhelinkeskus (Mobile Switching Center)
PHS Japanilainen langaton puhelinjärjestelmä (Personal
Handy System)
PP DECT-päätelaite (Portable Part)
RE Radiovaihde (Radio Exchange)
RFP Tukiasema (Radio Fixed Part)
RLL Langaton tilaajayhteys Radio in the Local Loop
TBR Tekninen perusta ETSI:n normeille (Technical Basis for
Regulation)
UMTS Kolmannen sukupolven matkapuhelinjärjestelmä (Universal
Mobile Telecommunications System),
DECT (Digital Enhanced/European Cordless Telecommunications)
on ETSI:n (European Telecommunications Standards Institute)
kehittämä langattoman puhelimen standardi. DECT ei ole
varsinainen verkkostandardi, vaan ainoastaan 1880-1900 MHzin taajuusalueella
toimiva radiorajapinta, joka tarjoaa joustavan langattoman liitynnän
erilaisiin verkkoihin.
DECT:llä ei siis ole tukenaan omaa älykästä
verkkoinfrastruktuuria, vaan standardeissa on määritelty
ainoastaan radiotien osuus ja yhteistoiminta muiden järjestelmien
kanssa. DECT.n vahvuus onkin sen kyvyssä tarjota erilaisille
päätelaitteille ja sovelluksille pääsy useisiin
erilaisiin verkkoihin - mm. PSTN-, GSM-, ISDN- ja X.25-verkkoihin.
Oheisessa kuvassa on havainnollistettu DECT:n toimintaa liityntärajapintana
eri verkkoympäristöihin. Päätelaitteella on
radiotien kautta yhteydessä tukiasemaan (RFP, Radio Fixed
Part), joka voi olla suoraan tai DECT-radiovaihteen (RE,
Radio Exchange) kautta yhdistetty johonkin runkoverkkoon.
Vaihtelevat runkoverkot ja verkkoarkkitehtuurit tarjoavat kuitenkin
hyvin erilaisia palveluja ja toisaalta asettavat erilaisia vaatimuksia
access-rajapinnalle. Keskeisiä kysymyksiä on eri järjestelmien
tarjoamien palvelujen käyttö läpinäkyvästi
myös DECT-rajapinnan läpi. Myös käyttäjien
vaatimukset järjestelmälle ja sen tarjoamille palveluille
vaihtelevat paljon riippuen ympäristöstä ja käytetystä
sovelluksesta.
Tässä työssä pyritään kartoittamaan
langattoman DECT-järjestelmän toimivuutta erilaisissa
sovelluksissa ja ympäristöissä. Ensin käydään
lyhyesti läpi, miten erilaiset toimintaympäristöt
ja liitynnät on huomioitu standardointityössä.
Seuraavaksi tarkastellaan joitain DECT-järjestelmän
keskeisiä ominaispiirteitä ja toimintoja, jotka mielestäni
oleellisesti vaikuttavat DECT:n soveltuvuuteen eri käyttötarkoituksiin.
Lopuksi hahmotellaan DECT:n tärkeimpien toimintaympäristöjen
asettamia vaatimuksia järjestelmälle ja sitä, miten
DECT:n ominaisuudet vastaavat näihin vaatimuksiin.
DECT:n radiorajapinta ja järjestelmän perustoiminta
on määritelty DECT CI (Common Interface) -standardissa.
Se selvittää yhteistoiminnan periaatteet kiinteän
osan (FP, Fixed Part) eli tukiaseman ja liikkuvan osan
(PP, Portable Part) eli päätelaitteen välillä.
Jotta järjestelmä toimisi eri ympäristöissä,
tarvitaan tämän lisäksi yhteistoimintayksiköitä
(IWU, Interworking Unit), joiden avulla järjestelmä
liitetään eri verkkoihin. [1]
DECT:stä on periaattessa pyritty tekemään mahdollisimman
joustava ja monipuolinen pääsytapa eri verkkoihin, ja
DECT-standardi muodostuukin useista CTR (Common Technical Regulation)
-normeista sekä erilaisiin toimintaympäristöihin
suunnitelluista profiileista. Jotta laite voidaan hyväksyä
DECT-laitteeksi, sen tulee täyttää käyttötarkoitustaan
vastaavat normit ja tukea vastaavia käyttötarkoituksen
ja -ympäristön mukaisia profiileja. CTR-normien yksityiskohtaiset
vaatimukset ja tekninen tausta löytyvät vastaavista
ETSI:n TBR (Technical Basis for Regulation) -standardeista.
[1]
CTR06 on pakollinen normi kaikille DECT-laitteille ja sisältää
mm. radioparametrit, testiviestit, kanavanvaraussanomat sekä
proseduurit joita tarvitaan laitteiden tunnistamiseen eri toimintaympäristöissä.
CTR10 sisältää määrittelyt puheen
koodauksesta ja siirrosta siten, että yhteistoiminta yleisen
puhelinverkon kanssa onnistuu. Normi on pakollinen kaikille DECT-laitteille,
jotka siirtävät 3.1 kHz:n puhetta julkisessa tai paikallisessa
verkossa.
CTR22 on alunperin GAP (Generic Access Profile)
-profiilista tehty normi, joka muodostunee vallitsevaksi käytännöksi
DECT-laitteissa. Sen on määrä tulla pakolliseksi
kaikille niille laitteille, joille myös CTR10 on pakollinen.
Normi sisältää minimivaatimuksia yksityisten ja
yleisten DECT-sovellusten yhteensopivuudelle; suosituksia ja vaatimuksia
mm. telepalvelujen ja liikkuvuuden hallinasta sekä turvallisuudesta.
Eri ympäristöissä ja sovelluksissa käytetyt
DECT-päätelaitteet voivat tukea myös useampia profiileja
ja profiilien toteuttaminen on laitevalmistajakohtaista. Oheisessa
kuvassa on esitetty profiilien ja normien suhdetta. [1]
PAP (Public Access Profile) -profiili on ensimmäinen
julkaistu DECT-profiili, joka määritteli järjestelmien
ja peruspalveluiden yhteentoimivuuden. Se osoittautui kuitenkin
turhan raskaaksi, ja oli toisaalta osin puutteellinen, joten se
on menettänyt merkitystään ja korvattu käytännössä
uudemalla GAP-profiililla.
GIP (DECT/GSM Interworking profile) -profiili määrittelee
DECT-järjestelmän liittämisen suoraan GSM-verkon
A-rajapintaan, jolla tarkoitetaan matkapuhelinkeskuksen MSC (Mobile
Switching Center) ja tukiasemaohjaimen BSC (Base Station Controller)
välistä rajapintaa. Näin DECT voi muodostaa GSM-verkkoon
oman sijaintialueensa ja aliverkkonsa, joka käyttää
hyväkseen mm. GSM-järjestelmän siirtotietä,
liikkuvuutta ja palveluita. Profiili sisältää useita
valmiita standardeja normaaleista puhe- ja peruspalveluista Lisäksi
jatkuvasti standardoidaan erilaisten GSM-verkon lisäarvopalveluiden,
kuten kehittyneiden fax- ja SMS-lyhytsanomapalveluiden, läpinäkyvää
käyttöä DECT:n kautta [2].
IIP (ISDN Interworkin profile) -profiili määrittelee
pääsyn digitaaliseen ISDN-monipalveluverkkoon ja DECT:
n kautta toimivat ISDN-palvelut. Profiilissa koko DECT-järjestelmä
luokitellaan ISDN-päätelaitteeksi ja määrätään
näin käytettävät ISDN-rajapinnat. Profiilin
standardointi etenee melko hitaasti, ja sen odotetaan valmistuvan
aikaisintaan vuonna 1998.
DECT-dataprofiilissa määritellään digitaaliset
datasiirto-ominaisuudet, hyödyntäen DECT:n monipuolista
ja joustavaa radiorajapintaa. Määrittelyt sisältävät
kaksi mobiliteettiluokkaa ja useita eri palveluluokkia, joita
yhdistelemällä voidaan muodostaa useita profiileja erilaisiin
tiedonsiirtotarpeisiin, GSM-datan tyyppisestä datasiirrosta
langattomiin lähiverkkoratkaisuihin asti.
RAP (Radio local loop Access Profile) -profiili
määrittelee DECT-järjestelmän käyttöä
RLL/WLL (Radio/Wireless local loop) -sovelluksissa. Profiilin
standardointi on vielä kesken.
CAP (Cordless Terminal Mobility (CTM) Access profile)
-profiili määrittelee mm. liikkuvuuden hallintaa yleiseen
kiinteään televerkkoon liitetyille julkisille DECT-järjestelmille.
Erilaisten DECT-käyttöympäristöjen ja sovellusten
radioteiden ominaisuudet eroavat huomattavasti toisistaan. Siirtokanava
aiheuttaa informaatiosignaaliin ympäristöstä riippuen
kohinaa, vaimennusta ja vääristymiä. Radiosiirtotie
on luonteeltaan monitiekanava, jolloin monitie-etenemisestä
ja heijastuksista syntyy aikadispersiota; eli eri reittejä
kulkeneiden signaalien viive vaihtelee ja summautuessaan erivaiheiset
signaalit interferoivat keskenään aiheuttaen häipymiä.
Päätelaitteen liikkuessa syntyy puolestaan doppler-ilmiöön
perustuvaa taajuusdispersiota; eli signaalin taajuus vaihtelee
suhteellisen nopeuden funktiona. [3]
DECT on alunperin suunniteltu ja optimoitu toimimaan pääasiassa
sisätiloissa, joissa radiosiirtotien ominaisuudet ovat huomattavasti
helpommat ja stabiilimmat kuin esimerkiksi perinteisessä
matkapuhelinympäristössä. Solukoot ovat pienempiä,
jolloin vaimennus sekä kulkuaikaviiveen vaihtelut pienenevät,
ja liikkuvuudella tarkoitetaan korkeintaan kävelynopeutta.
Tästä johtuen DECT:stä puuttuvat matkapuhelimien
kehittyneet ja tehokkaat diversiteetti-, kanavakoodaus- sekä
virheenkorjausmenetelmät, joilla voidaan tehokkaasti kompensoida
vaikean radiokanavan vaikutusta.
Normaalissa toimistoympäristössä DECT-järjestelmä
tarjoaa erittäin hyvälaatuisen langattoman puhelinyhteyden.
Toiminta perustuu pikosoluihin, joilla peittoaluesuunnitelma tehdään
kolmiulotteisesti, eli tukiasemia voidaan sijoittaa useampaan
kerrokseen. Yhden tukiaseman peittoalue riippuu paljon rakennuksen
pohjapiirroksesta ja seinien materiaalista, sillä 1.9 GHzin
taajuudella paksut seinät ja sokkeloiset radiotiet vaimentavat
signaalia selvästi. Samassa kerroksessa tukiaseman tyypillinen
hyvä peittoalue on halkaisijaltaan noin 30-60 metriä,
seuraavassa kerroksessa noin 10-20 metriä.
DECT-radiosignaali heikkenee aina taipuessaan kulman taakse; yleensä järjestelmä kestää hyvin yhden diffraktoitumisen, mutta toisen kulman takana yhteys on jo käyttökelvoton. Toimiston sisällä radiosignaali etenee kohtuullisen hyvin ohuiden väliseinien läpi, ja yhteys voi olla hyvä esim. kymmenennessä vierekkäisessä työhuoneessa tukiasemasta lähtien. Ongelmallisia paikkoja peittoaluesuunnittelussa ovat mm. hissit ja muut metalliseinäiset tilat, metallipintojen vaimentaessa signaalia voimakkaasti ja synnyttäessä häiritseviä heijastuksia.
Ulkotila on tyypillinen monitie-etenemisympäristö, jossa
radioaallot heijastuvat vaihtelevasti rakennusten seinistä
ja pinnanmuodoista, jolloin korostuvat DECT:n yksinkertaisen radiotekniikan
heikkoudet. Ongelmia syntyy esimerkiksi laajemmilla talojen reunustamilla
aukioilla, joissa eri kautta tulleiden signaalien viiveet vaihtelevat
ja aiheuttavat symbolien välistä ISI-häiriötä
(Inter Symbol Interface) ja bittivirhesuhde nousee. Suoralla
näköyhteydellä DECT-yhteys toimii noin 200-300
- paikoitellen jopa 400 - metrin etäisyydelle asti, ja parhaimmillaan
yhteyden laatu on erinomainen. Peittoaluesuunnittelun vaikeutena
on radiosignaalin heikko diffraktoituminen kulmien taakse, parhaimmassa
tapauksessa signaali on käyttökelpoinen noin 100 metrin
etäisyydelle kulman takana, ja toisen kulman taakse signaali
ei enää etene. [4]
Koska DECT:iin ei ole toteutettu raskasta kanavakoodausta, virheenkorjausta
ja makrosoluominaisuuksia, käyttää se toisaalta
rajallista radiokapasiteettia tehokkaasti hyväkseen. Kun
DECT:ssä yhden kanavan hyötydatan nopeus on 32 kbit/s
ja kokonaisbittinopeus kanavaa kohti 48 kbit/s, on hyötydatan
osuus 67 % [5]. Esim. GSM:ssä vastaavasti 9.6 kbit/s puhekanava
vaatii koodauksien ja virheenkorjauksen jälkeen 31.9 kbit/s
siirtonopeuden, mikä tarkoittaa 30 % hyötysuhdetta [6].
DECT mahdollistaakin pienine solukokoineen huomattavasti suuremman
alueellisen kapasiteetin, kuin tavallisilla matkapuhelinjärjestelmillä
voidaan toteuttaa. Maksimikapasiteettiarviot DECT:lle ovat lähteestä
riippuen n. 10 000 Erl / km², kun esim. GSM:lle vastaavasti
n. 300 Erl/km² [7].
DECT:lle tyypillinen ominaisuus on radiorajapinnan joustavuus
ja dynaaminen kanavanvaraus [DCA, Dynamic Channel Allocation).
Käytössä on 10 taajuuskanavaa, joilla jokaisella
12 molempiin siirtosuuntiin, eli yhteensä 120 nopeudella
32 kbit/s toimivaa duplex-kanavaa. DECT-järjestelmässä
fyysisiä kanavia ei hallita ja jaeta keskitetysti, vaan jokainen
päätelaite mittaa kanavien ominaisuuksia, asettaa ne
paremmuusjärjestykseen ja yrittää sitten varata
tarvitsemansa kapasiteetin.
Dynaaminen kanavanvaraus mahdollistaa helposti myös useampien
aikavälien yhdistämisen samalle yhteydelle, esim. kahden
aikavälin käyttö mahdollistaa suoraan ISDN-nopeuden
64 kbit/s. Kanavia voidaan varata myös epäsymmetrisesti,
ja esimerkiksi datasovelluksissa voidaan käyttää
myös useampia kantoaaltoja. Tällä hetkellä
langattomia lähiverkkoratkaisuja varten on standardoitu 522
kbit/s siirtonopeus, mutta yli megabitin toteutuksiakin on olemassa.
[8]
Koska DECT ei ole itsenäinen älykäs verkko, vaan
langaton pääsymenetelmä, on oleellista muiden verkkojen
tarjoamien perus- ja lisäarvopalveluiden tehokas ja mahdollisimman
läpinäkyvä käyttö. DECT:n kehitystyössä
on lähtökohtana ollut selkeästi mahdollisimman
monien eri verkko-ympäristöjen tarjoamien palveluiden
tukeminen. Käytännössä tämä tarkoittaa
kuitenkin sitä, että työkalut ja perusmahdollisuudet
on määritelty, mutta suurin osa varsinaisista toiminnoista
on jätetty laitevalmistajien toteutettaviksi optioiksi. Tämä
on johtanut osin siihen tilanteeseen, että järjestelmä
mahdollistaa paljon "kaikkea kivaa kaikille", mutta
todelliset yhtenäiset ja menestyksekkäät sovellukset
puuttuvat.
Tehokkaimmin DECT:n integrointi palveluiden suhteen on käytännössä
toteutettu liittämällä DECT-radioverkko yrityksen
vaihteen langattomaksi laajennukseksi. Tällöin on yleensä
käytetty valmistajakohtaisia signalointiratkaisuja, joilla
on mahdollistettu lähes kaikkien vaihteen toiminteiden (kuten
puhelun siirto, neuvottelu, koputus jne.) käyttö myös
langattomalla DECT-päätelaitteella. Toinen vaihtoehto
on liittää DECT-järjestelmä suoraan yleiseen
puhelinverkkoon, jolloin lisäarvopalveluita voidaan tarjota
virtuaalisen vaihteen tavoin verkon centrex-toiminnoilla.
Suoraan GSM- tai ISDN-verkkoon liitetty DECT-järjestelmä
pystyy hyödyntämään suurinta osaa verkkojen
tarjoamista palveluista. DECT on esimerkiksi ainoa langaton standardi
joka tukee suoraan 64 kbit/s ISDN-nopeutta. Standardoinnin raskauden
ja keskeneräisyyden vuoksi käytännön sovellukset
antavat kuitenkin odottaa itseään.
DECT-järjestelmään on määritelty kolmenlaisia
turvallisuustoimintoja: tunnistus (identification), aitouden
tarkistus (authentication) ja salaus. Käyttäjä,
käytetyt laitteet ja järjestelmän käyttöoikeudet
tunnistetaan eri käyttöympäristöjä tukevien
liittymäkohtaisten tunnisteiden perusteella. Sekä aitouden
tarkistamisessa, että salausavainten muodostuksessa käytetään
samanlaista haasteperiaatetta kuin GSM:ssä: Järjestelmä
lähettää radiotietä pitkin päätelaitteelle
RS-parametrin ja RAND_F-satunnaisluvun, josta molemmat osapuolet
muodostavat salaisen käyttäjäkohtaisen avaimen
K perusteella tuloksen XRES1. Autentikointi suoritetaan vertaamalla
XRES1-tuloksia, eli varsinaista avainta ei tarvitse koskaan lähettää.
Myös kryptausavain muodostetaan vastaavasti käyttäen
vielä ylikehyksen numerosta riippuvaa alkuarvoa. Käytetyt
algoritmit ovat salaisia ja vastaavat tasoltaan GSM-järjestelmässä
käytettyjä. [9], [6]
Molemminpuoliset tunnistukset (identification) sekä
käyttäjän ja PP:n authentication-toiminnot on määritelty
pakollisiksi DECT GAP:ia (Generic Access Profilea) noudattavissa
laitteissa. Sen sijaan FP:n authentication ja salauksen käyttö
on määritelty optionaalisiksi toiminnoiksi ja jätetty
laitevalmistajan harkintaan. Kryptauksen pakollisuutta ovat vaikeuttaneet
eräiden maiden rajoitukset tehokasta kryptausta käyttäville
laitteille. [10]
DECT:n ja GSM:n turvallisuusproseduurit muistuttavat niin paljon
toisiaan, että on mahdollista että niitä voitaisiin
tulevaisuudessa käyttää joustavasti ristiin GSM:n
SIM-kortin ja DECT:n vastaavan DAM-kortin kesken. [9]
DECT-toimintaympäristöiksi on määritelty koti
ja asuinalue (residential), yritys (business), julkinen
ympäristö (public) ja langaton tilaajayhteys (RLL,
Radio in the Local Loop). Kaikissa näissä on DECT
päätelaitteen toiminnalle asetettu vähimmäisvaatimukset.
[11]
Etenkin Pohjois-Amerikassa ja Englannissa ovat langattomat kotipuhelimet
saaneet suurta suosiota. Vanhemmissa, yksinkertaisempaan tekniikkaan
perustuvissa analogisissa järjestelmissä on ollut vain
useita vaihtelevia ongelmia äänenlaadun, peittoalueen
ja turvallisuuden suhteen. Etenkin analogista radiotietä
on ollut helppo salakuunnella, ja joissakin vanhoissa järjestelmissä
on päätelaitetta voinut käyttää jopa
naapurin tukiaseman kautta - siis myös naapurin laskuun.
Lisäksi standardoimattomat ja tyyppihyväksymättömät
laitteet ovat saattaneet aiheuttaa ja vastaannottaa yllättäviäkin
häiriöitä.
DECT on monilta ominaisuuksiltaan olemassaolevia langattomia CT0,
CT1 ja CT2 -järjestelmiä kehittyneempi. Sen digitaalitekniikka,
32 kbit/s siirtonopeus ja ADPCM (Adaptive Differential Pulse
Code Modulation) -koodaus takaavat matkapuhelimia, paremman
lähes lankapuhelimen tasoisen äänenlaadun. Päätelaittee
autentikointi on pakollinen toiminto GAP:a noudattavissa päätelaitteissa
ja muutenkin DECT:iin on määritelty riittävät
turvallisusominaisuudet, jos laitevalmistajat vain ne implementoivat.
Kotisovalluksessa DECT tukiasema liitetään tavallisella
pistokkeella kiinteän verkon tilaajajohtoon.Markkinoilla
on järjestelmiä, jotka mahdollistavat useamman päätelaitteen
käytön ja ilmaiset sisäpuhelut. Näistä
ratkaisuista on kehitetty ja myös pienyritysten käyttöön
soveltuvia sarjapuhelinjärjestelmiä. Tulevaisuudessa
kotipuhelimen peittoaluetta ja toimintasädettä voidaan
lisäksi mahdollisesti laajentaa erilaisilla DECT-toistinratkaisuilla.
Ongelmana DECT-kotipuhelimien yleistymisessä on ollut monipuolisen
ja kehittyneen tekniikan aiheuttama laitteiden korkea hinta. Kotisovelluksessa
ei välttämättä voida hyödyntää
lähellekään kaikkia järjestelmän ominaisuuksia,
ja pelkän puheyhteyden tarjoavia langattomia puhelimia saa
huomattavasti halvemalla. Päätelaitteiden hinnat ovat
kuitenkin jatkuvasti laskussa. [12]
Perinteisesti langattomien puhelinjärjestelmien tärkeimpiä
sovellusalueita ovat olleet yritysten vaihteisiin liitetyt ratkaisut.
Koko vaihdealaa leimaava piirre on standardoinnin ja yhteistoiminnan
puute. Vaihteet liitetään yleiseen televerkkoon standardirajapinnoin,
mutta siitä eteenpäin kaikki on toteutettu valmistajakohtaisilla
ratkaisuilla. Tällöin mm. DECT-radiovaihde voidaan kytkeä
digitaalisin liitännöin yleensä vain saman valmistajan
vaihteeseen, joka käyttää valmistajakohtaista merkinantoratkaisua.
Eri laitevalmistajien laitteita voidaan kyllä kytkeä
toisiinsa analogisin liitännöin, mutta tällöin
menetetään useita vaihteen palveluita, jotka vaativat
päästä päähän digitaalisen järjestelmän.
Merkittävistä vaihdevalmistajista ainakin Ericssonilla,
Siemensillä, Alcatelilla ja Dancallilla on omat DECT-järjestelmänsä,
kun taas suuret amerikkalaiset vaihdevalmistajat myyvät edelleen
pääasiassa CT2-pohjaisia langattomia ratkaisuja. [13]
Yrityksissä vaihteeseen liitetyllä DECT-verkolla voidaan
tarjota erittäin hyvälaatuinen, yrityksen toimitiloihin
rajoitettu liikkuvuus. Radio-ominaisuuksiensa puolesta DECT soveltuu
erinomaisesti toimisto- ym. sisätiloihin, ja turvallisuusominnaisuuksiensa
puolestaa täyttää yritysten vaatimukset. Handover
toimii samaan radiovaihteeseen kytkettyjen tukiasemien välillä,
mutta toimivia ratkaisuja liikkuvuuden hallintaan esim. yrityksen
toimipisteiden välillä ei ole markkinoilla. DECT-verkon
ja peittoalueen suunnittelu on huomattavasti matkapuhelin-järjestelmiä
yksinkertaisempaa ja helpompaa, koska dynaamisen kanavanvarauksen
ansiosta taajuussuunnittelua ei tarvita.
Matkapuhelimien kanssa langaton puhelin kilpailee yritysratkaisuissa
hinnalla, ilmaisilla sisäpuheluilla ja vaihteen palveluilla,
mutta häviää luonnollisesti mobiliteetissa. Eräs
parhaista DECT:n sovellusmahdollisuuksista ovat esim. Innopolin
kaltaiset pientoimistoympäristöt, joissa useammat pienet
yritykset voivat hyödyntää yhteistä langatonta
puhelinjärjestelmää, eikä niiden tarvitse
investoida omaan vaihteeseen. Langattomien dataominaisuuksien
suhteen ollaan tilanteessa, jossa paljon on mahdollista ja kehitteillä,
mutta harvoja toteutuksia on käytössä.
Yritysten kannalta erinomainen ratkaisu olisi oman DECT-verkon
joustava yhdistäminen GSM-matkapuhelinverkkoon, jolloin yhdistettäisiin
DECT:n hinta ja palvelut GSM:n liikkuvuuteen. Vaihtoehtoja ovat
yrityksen vaihteen liittäminen GSM-verkkoon yleisen televerkon
kautta, suoraan ISDN+-rajapinnalla tai erilliset räätälöidyt
ratkaisut. Ongelmakohtia ovat puheluiden joustava ohjaus, DECT:n
puutteellinen liikkuvuudenhallinta ja GSM-palveluiden käyttö
vaihteen läpi. Helpompi vaihtoehto on DECT:n liittäminen
suoraan matkapuhelinverkkoon A-rajapinnalla ja vaihteen palveluiden
tarjoaminen verkon Centrex-toiminnoilla, jolloin kuitenkaan hintaetu
ei ole yhtä selkeä. Kaikkien DECT-GSM-ratkaisujen tulevaisuus
riippuu suurelta osin molemmissa verkoissa toimivien dual mode
-päätelaitteiden kohtalosta. Prototyyppejä dual
mode -puhelimesta on esitelty, mutta mikään laitevalmistaja
ei ole sitoutunut tuomaan markkinoille integroitua versiota.
Yleinen langattomaan puhelimeen perustuva järjestelmä
tarkoittaa lähinnä rajoitetulla alueella toimivaa kaupunkipuhelinjärjestelmää,
josta on käytetty myös telepoint-nimitystä. Aikaisemmat
lähinnä CT2-tekniikkaan perustuneet telepoint-kokeilut
ovat epäonnistuneet lähinnä yksisuuntaisen toimintansa
vuoksi. Koska vanhoihin järjestelmiin ei kuulunut minkäänlaista
sijainninseurantaa, ei päätelaitteeseen voinut ohjata
puheluita, vaan järjestelmä toimi lähinnä
liikkuvana puhelinkopin korvikkeena.
Peittoalueen rakentaminen ulkotiloihin DECT:llä on huomattavasti
matkapuhelinverkkoja työläämpää. Pienestä
tehotasosta ja edelläkuvatusta yksinkertaisesta radiotekniikasta
johtuen tarvittavien tukiasemien määrä on moninkertainen.
Lisäksi sisätilan peittoa ei yleensä saavuteta
samoilla ulkona olevilla antenneilla, vaan tukiasemia joudutaan
sijoittamaan julkisiin sisätiloihin hyvinkin tiheästi.
Mahdollista voi olla kuitenkin yrityksen oman DECT-verkon liittäminen
osaksi julkista DECT-järjestelmää, ja peittoalueen
laajentaminen näin esim. tavarataloihin. DECT:llä pystytään
rakentamaan myös huomattavasti suurempia alueellisia kapasiteetteja
kuin matkapuhelinjärjestelmillä.
Useissa Euroopan maissa valtiovalta säätelee operaattorien
toimintavaltuuksia, ja kiinteän verkon operaattoreilta on
saatettu kieltää matkapuhelinverrkojen operoiminen.
Tällöin ainoa keino kiertää sääntelyä
on ollut kiinteän verkon laajentaminen langattomalla pääsymenetelmällä.
Tämänhetkiset DECT-telepoint-kokeilut ovatkin kiinteään
verkkoon liitettyjä radiovaihteita, jotka tarjoavat kaksisuuntaisen
tavoitettavuuden rajoitetulla peittoalueella kaupungissa. Esimerkkejä
Suomessa ovat HPY:n citypuhelin-verkot mm. Helsingin ja Porvoon
keskustoissa. Liikkuvuudenhallintaa näiden eri DECT-saarekkeiden
välillä ei ole vielä ratkaistu, mutta ratkaisuja
etsitään älyverkkotoiminteita kehittämällä.
Yleiseen televerkkoon liittyvien päätelaitteiden liikkuvuudenhallinnan
kehitystyötä tehdään CTM (Cordless Terminal
Mobility) -projektissa.
Julkisten DECT-järjestelmien yleistymistä on varmasti
hidastanut ennenkaikkea GSM-matkapuhelinjärjestelmän
valtava suosio, päätelaitteiden jatkuva kehitys ja näistä
johtuva hintojen lasku sekä päätelaitteiden, että
matkapuhelujen osalta. Myös GSM-järjestelmään
helpommin integroitavalla ja kattavamman peittoalueen tarjoavalla
DCS-verkolla pystytään kasvattamaan kapasiteettia taajamissa
ja tarjoamaan mahdollisesti edullisempia alueellisia hintoja.
Tämä on osaltaan vähentänyt kiinnostusta suoraan
GSM-verkkoon liitettävään DECT-GSM -telepointratkaisuun,
kun laitevalmistajatkin ovat selvästi mieluummin sitoutuneet
valmistamaan DECT-DCS -dual-band -päätelaitteita. DECT
telepoint-kokeilut eivät olekaan saaneet suurta suosiota
verrattuna esimerkiksi Japanissa samantyyppisellä langattomalla
tekniikalla toteutettuun julkiseen PHS (Personal Handy System)
-puhelinjärjestelmään. PHS:llä on tällä
hetkellä jo noin seitsemän miljoonaa käyttäjää,
mutta radikaaliin eroon vaikuttaa luonnollisesti myös Japanin
varsin erilainen asuinmiljöö ja asukastiheys.
Radio in the local loopilla (tai Wireless Local Loopilla) tarkoitetaan
paikallisverkon viimeisen tilaajayhteyden korvaamista radiolinkillä.
Tilaajaliitynnän arvioidaan muodostavan kaupungissa 60 %
ja maaseudulla jopa 75% operaattorin kaikista kustannuksista [14].
RLL-ratkaisun etuja verrattuna perinteisiin paikallisverkon kiinteisiin
tilaajajohtoihin ovat sen helppo suunnittelu, nopea implementointi
ja jonkinlaisen lisäarvon tarjoaminen kilpailijoihin nähden
DECT:n liikkuvuuden avulla. Koska alkuinvestoinnit ovat huomattavasti
kiinteää liittymää pienempiä ja pääomaa
sitoutuu vähemmän, tarjoaa RLL mahdollisuuden myös
uusille operaattoreille. RLL:n tärkeimmät käyttöalueet
onkin arvioitu löytyvän maista joissa ei kiinteää
puhelininfrastruktuuria vielä ole, tai uusien operaattoreiden
yrittäessä Euroopan vapautuville paikallis-puhelumarkkinoille.
Erityistä mielenkiintoa DECT-RLL on herättänyt
useissa Kaakkois-Aasian maissa.
DECT:n ulkotilan radio-ominaisuuksia voidaan Local Loop -sovelluksissa
parantaa suuntaavilla antenneilla ja toistimilla. Näin tukiaseman
toimintasädettä pystytään venyttämään
kaupungissa n. 800 ja taajaman ulkopuolella jopa 5000 metriin
asti. [15] DECT:n vahvuuksia muihin RLL-tekniikoihin ovat sen
monikäyttöisyys ja yleiseurooppalainen standardointi
ja taajuuskäytäntö. Periaatteessa myös useampi
operaattori voi tarjota samalla alueella, samoja taajuuksia käyttäviä
DECT-palveluita, mutta kapasiteetin säilyttämiseksi
järjestelmien tulisi olla keskenään synkronoituja
- mikä lienee käytännössä utopistista.
Erityisesti samalla alueella toimiva RLL ja julkinen telepoint-verkko
voivat rajoittaa toistensa kapasiteetteja. [16] Toisaalta kuitenkin
esim. Hong Kongissa paikallinen telehallintokeskusta vastaava
viranomainen on testiensä jälkeen antanut samalle alueelle
useita julkisia DECT ja PHS -lisenssejä, vaikka DECT:n ja
PHS:n taajuusalueet ovat 5 MHz päällekkäin. Testien
mukaan kummankaan kilpailevan järjestelmän suorituskyky
ei ratkaisevasti heikentynyt päällekkäisyydestä.
[17]
DECT on moniin eri toimintaympäristöihin, verkkoarkkitehtuureihin
ja sovelluksiin taipuva joustava langaton pääsyjärjestelmä.
Sen vahvuuksia ovat mm. tehokas radiotaajuuksien käyttö,
joustava, suurehkot siirtonopeudet mahdollistava radiorajapinta,
äänenlaatu sekä kehittyneet turvallisuusominaisuudet.
Lisäksi se on avoin yleiseurooppalainen standardi, jolla
on suurten laitevalmistajien tuki, ja jonka speksausta kehitetään
jatkuvasti. Toisaalta se häviää matkapuhelinjärjestelmille
liikkuvuudessa ja yleisissä ulkotilan radio-ominaisuuksissa,
sekä tämänhetkisten markkinoiden laajuudessa.
Nämä DECT:n ominaisuudet painottuvat eri tavoin erilaisissa
toimintaympäristöissä. Kotijärjestelmissä
DECT on erittäin vahva vaihtoehto, kunhan päätelaitteiden
hinnat laskevat tarpeeksi tekniikan kehittyessä. Myös
yrityksissä vaihteeseen liitetty langaton DECT-ratkaisu on
merkittävä ja kilpailukykyinen vaihtoehto jo suuren
olemassaolevan vaihdekannan johdosta. Merkittävimpiä
kilpailijoita yritysratkaisuissa ovat kattavampaa liikkuvuutta
tarjoavat räätälöidyt matkapuhelinratkaisut,
ehkä tulevaisuudessa myös toimiva DECT-GSM -konsepti.
Julkisissa verkoissa DECT on ehkä hävinnyt Euroopassa
samalla taajuusalueella toimivalle GSM:ää vastaavalle
DCS-järjestelmälle, joka soveltuu paremmin ulkotilan
peittoalueen rakentamiseen ja GSM:n kanssa yhteistoimintaan. RLL-järjestelmissä
DECT on eräs vahvoista tekniikoista, mutta kilpailu paikallispuheluista
vaikuttaa uuden yrittäjän kannalta vaikealta. Tärkeimmät
RLL-markkinat löytynevätkin nykyisten televerkkojen
ulkopuolelta, kehitysmaista.
Eräs DECT:n ongelmista on järjestelmän monipuolisuuden
ja kattavan standardoinnin aiheuttama raskaus. Kun jokainen haluaa
aina vuorollaan jotain pientä uutta, eivät laitevalmistajat
ole markkinoineet selkeästi yhtä yhteistä konseptia
- kuten esim. GSM:n kohdalla tapahtui. Niinpä DECT ei olekaan
onnistunut saavuttamaan missään sovelluksessa samanlaista
huikeaa kasvua kuin esim. Japanin PHS. Lähiaikoina selvinnee
minkälainen rooli DECT:llä on access-metelmänä
kohti kolmannen sukupolven matkapuhelinjärjestelmää
UMTS:a (Universal Mobile Telecommunications System), joka
tulee varmasti sisältämään jonkinlaisen pikosolu-accessin.
Ericsson ainakin uskoo tekniikkaan vahvasti, sillä pääjohtajansa
arvioi (joulukuussa 1996) Tekniikka ja Talous -lehdessä,
että vuonna 2002 Ruotsin kaikista puhelimista 10% on kiinteitä-,
40% GSM- ja 50% DECT-puhelimia.
[1] ETR 178, ETSI: A High Level Guide to DECT Standardisation,
1995
[2] prETS 300 764, ETSI: DECT-GSM Interworking Profile: Implementation
of SMS, point- to-point and cell broadcast
[3] Parsons, D: The Mobile Radio Propagation Channel, 1992
[4] Rakken, Eskedal: DECT Performance in Multipath Environments,
Proc NRS 95, Nordic Radio Symposium
[5] ETS 300 175, ETSI: DECT Common Interface, part 2
[6] Mouly, Pautet: The GSM System for Mobile Telecommunication
[7] Vladimir Durovic, Telia: DECT in Fixed and Mobile Netwoks
-seminaariesitys 17.6.1996
[8] ETS 300 175, ETSI: DECT Common Interface, part 3
[9] ETS 300 175, ETSI: DECT Common Interface, part 7
[10] prTBR 022, ETSI: Attachment requirements for terminal equipment
for DECT GAP applications
[11] Datapro Management of International telecommunications: Digital
European Cordless Communications (DECT), 1994
[12] Datapro Management of International telecommunications:
An overview of Mobile Communications in Europe, 1994
[13] Nicolas Houery, Group SFR: DECT in Fixed and Mobile Netwoks
-seminaariesitys 17.6.1996
[14] Harri Männistö: Wireless Local Loop - a New Access Instrument for Changing Europe.
IEE Colloquium on 'Customer Access - the last 1.6km' -conference,
Seminaariesitys 1993
[15] Guy cayla, ETSI, ITU-T & TRT-Lucent Technologies: DECT
in Fixed and Mobile Netwoks -seminaariesitys 17.6.1996
[16] Scheibenbogen, Plenge, Caspelherr: Suitability of DECT for outdoor applications
http://www.comnets.rwth-aachen.de/~msc
[17] Office of the Telecommunications Authority (OFTA): Co-existence Test of DECT and PHS Standards, November 1995
http://www.ofta.gov.hk/report/r-gen/intro.html