EN 301 893 – Harmonisierte Norm für 5-GHz-WLAN-Funkgeräte
ETSI EN 301 893 (5 GHz WAS/RLAN; Harmonised Standard for access to radio spectrum) ist die harmonisierte europäische Norm, die die Hochfrequenzanforderungen für 5-GHz-RLAN-Geräte (Radio Local Area Network) regelt – am häufigsten 5-GHz-WLAN (IEEE 802.11a/n/ac/ax, Wi-Fi 4/5/6). Sie ist das 5-GHz-Pendant zur EN 300 328 (der Norm für 2,4 GHz); ihre Anwendung ist freiwillig, aber sie ist der Weg zur Konformitätsvermutung mit Artikel 3(2) der RED für 5-GHz-WLAN-Produkte.
Wichtige Fakten
| Detail | Information |
|---|---|
| Vollständiger Titel | ETSI EN 301 893 V2.2.1 – 5 GHz WAS/RLAN; Harmonised Standard for access to radio spectrum |
| Entwickelt von | ETSI |
| Aktuelle Version | V2.2.1 (2024-11), seit dem 15. Mai 2025 im Amtsblatt aufgeführt; V2.1.1 (2017-05) bleibt bis zum 15. Mai 2028 aufgeführt |
| Normtyp | Harmonisierte Europäische Norm (hEN) |
| Im Amtsblatt der EU veröffentlicht | Ja – Konformitätsvermutung mit Artikel 3(2) der RED |
| Anwendbare Richtlinie | Funkanlagenrichtlinie (RED, 2014/53/EU) |
| Frequenzbereich | 5.150–5.350 MHz und 5.470–5.725 MHz; 5.725–5.850 MHz nur, soweit nationale Vorschriften dies zulassen (Anhang B) |
| Abgedeckte Technologien | Wi-Fi 802.11a/n/ac/ax (5 GHz); 6-GHz-Wi-Fi 6E wird stattdessen von der EN 303 687 abgedeckt |
Struktur des 5-GHz-Bandes in Europa
Das 5-GHz-Spektrum ist in der EU in Bänder mit unterschiedlichen maximalen Leistungspegeln und Nutzungsbedingungen unterteilt:
| Teilband | Frequenzbereich | Max. EIRP | Innen-/Außenbereich | DFS erforderlich? |
|---|---|---|---|---|
| Teilband 1 | 5.150–5.250 MHz | 200 mW (23 dBm) | Innenbereich; eingeschränkte Nutzung im Freien (keine ortsfesten Außeninstallationen) | Nein |
| Teilband 2 | 5.250–5.350 MHz | 200 mW (23 dBm) mit TPC; 100 mW (20 dBm) ohne | Nur für den Innenbereich (innerhalb von Gebäuden) | Ja |
| Teilband 3 | 5.470–5.725 MHz | 1 W (30 dBm) mit TPC; 500 mW (27 dBm) ohne | Innen- und Außenbereich | Ja (10-minütige CAC auf Kanälen, die sich mit 5.600–5.650 MHz überschneiden) |
| Teilband 4 | 5.725–5.850 MHz | 200 mW (23 dBm) mit TPC; 100 mW (20 dBm) ohne | Nur, soweit nationale Vorschriften dies zulassen | Keine DFS-Bestimmung in Anhang B |
Entscheidend für Hardwareentwickler: 5.250–5.350 MHz ist auf die Nutzung im Innenbereich innerhalb von Gebäuden beschränkt, 5.150–5.250 MHz auf die Nutzung im Innenbereich und eine eingeschränkte (nicht ortsfeste) Nutzung im Freien. Dies sind Nutzungsbedingungen und keine Prüfpunkte der EN 301 893: Die Beschränkung muss auf der Verpackung angegeben und in der Gebrauchsanleitung erläutert werden (Artikel 10(10) der RED).
Wichtige technische Anforderungen
1. Maximale Sendeleistung (EIRP)
Die Leistungsgrenzwerte variieren je nach Teilband, wie oben dargestellt. Die EN 301 893 prüft die Sendeleistung und verifiziert, dass die EIRP (einschließlich Antennengewinn) den geltenden Grenzwert für jedes vom Gerät unterstützte Teilband nicht überschreitet.
Bei Produkten mit vom Benutzer austauschbaren Antennen muss die maximale EIRP über alle zulässigen Antennenkonfigurationen hinweg innerhalb der Grenzwerte liegen.
2. Dynamic Frequency Selection (DFS)
DFS ist die technisch anspruchsvollste Anforderung der EN 301 893 – und diejenige, die die meisten Testfehler und Verzögerungen verursacht.
Was DFS bewirkt: Schützt Radarsysteme (meteorologische Radare, Militärradare, Flugwetterradare), die in den Bändern 5.250–5.350 MHz und 5.470–5.725 MHz arbeiten, vor Störungen durch WLAN-Geräte.
Wie DFS funktioniert:
- Vor dem Senden auf einem radargeschützten Kanal muss das Gerät eine Kanalverfügbarkeitsprüfung (Channel Availability Check, CAC) durchführen – es lauscht 60 Sekunden (oder 10 Minuten bei Kanälen, die sich mit 5.600–5.650 MHz überschneiden) auf dem Kanal, um zu überprüfen, dass kein Radar vorhanden ist.
- Während des normalen Betriebs muss das Gerät kontinuierlich auf Radarsignale überwachen. Wenn eine Radarpulssequenz erkannt wird, muss das Gerät den Kanal innerhalb von 10 Sekunden (Kanalwechselzeit) verlassen und darf für 30 Minuten (Nichtbelegungszeit) nicht auf diesen Kanal zurückkehren.
- Das Gerät muss alle von ETSI definierten Radar-Wellenformen erkennen.
DFS-Prüfungen sind komplex: Sie umfassen das Einspeisen spezifischer Radarpulsmuster (definiert in ETSI EN 301 893 Anhang D) und die Überprüfung, ob das Gerät diese korrekt erkennt und den Kanal verlässt. Die Prüfung erfordert typischerweise einen spezialisierten Radarsimulator im Prüflabor.
Auswirkungen auf die Hardware: DFS erfordert die Implementierung von Radarerkennungsalgorithmen in der Firmware. Der Funkchipsatz muss während der Überwachungsphase einen Modus zur Rohdatenerfassung von Radarimpulsen unterstützen. Nicht alle Chipsätze stellen diese Fähigkeit Firmware-Entwicklern zur Verfügung – die Überprüfung der DFS-Fähigkeit bei der Auswahl des Chipsatzes ist entscheidend.
3. Transmit Power Control (TPC)
In den Bereichen 5.250–5.350 MHz und 5.470–5.725 MHz muss TPC einen Minderungsfaktor von mindestens 3 dB bieten, was einen TPC-Bereich bedeutet, der bis mindestens 6 dB unter den Leistungsgrenzwert reicht. Geräte ohne TPC dürfen dennoch betrieben werden, jedoch mit um 3 dB niedrigeren Grenzwerten für EIRP und Leistungsdichte.
TPC ermöglicht es mehr Geräten, das Band effizienter zu teilen. Die Prüfung nach EN 301 893 verifiziert, dass das Gerät einen TPC-Mechanismus korrekt implementiert.
4. Belegte Bandbreite und spektrale Maske
Für 5-GHz-OFDM-Kanäle (20/40/80/160 MHz Kanalbreiten, die von 802.11n/ac/ax verwendet werden) muss die spektrale Maske – die Form des gesendeten Signals im Frequenzbereich – den Anforderungen der EN 301 893 entsprechen. Außerbandaussendungen müssen innerhalb der definierten Maskengrenzwerte liegen.
Dies ist besonders wichtig für Breitbandkanäle nach 802.11ac/ax (80/160-MHz-Kanäle), bei denen die belegte Bandbreite sich den Grenzen von Teilbändern nähert oder diese überschreitet, die unterschiedliche Leistungsgrenzwerte haben.
5. Störaussendungen
Wie bei der EN 300 328 sind die Grenzwerte für Stör- und Außerbandaussendungen in der EN 301 893 selbst festgelegt; die ETSI EN 301 489 ist die gesonderte EMV-Norm.
EN 301 893 und Wi-Fi 6E (6 GHz)
Wi-Fi 6E erweitert 802.11ax in das 6-GHz-Band, in dem der in der EU harmonisierte Bereich für WAS/RLAN 5.945–6.425 MHz umfasst. In der EU unterliegt 6-GHz-WLAN einem separaten Normen- und Regulierungsrahmen – nicht der EN 301 893:
- Die relevante Norm für 6-GHz-RLAN in der EU ist ETSI EN 303 687 (V1.1.1, seit dem 15. Mai 2025 mit Einschränkungen im Amtsblatt aufgeführt)
- Die Frequenzverfügbarkeit im 6-GHz-Band ist im Durchführungsbeschluss (EU) 2021/1067 der Kommission festgelegt
- Produkte, die sowohl 5 GHz (EN 301 893) als auch 6 GHz (EN 303 687) unterstützen, müssen beiden Normen entsprechen
Vollständiger Normensatz für die CE-Kennzeichnung von 5-GHz-WLAN-Produkten
Ein vollständiges 5-GHz-WLAN-Produkt wird typischerweise anhand folgender Normen bewertet:
| Norm | Abdeckung | Artikel der RED |
|---|---|---|
| EN 301 893 | HF-Spektrum, DFS, TPC, Leistungsgrenzwerte | Art. 3(2) |
| EN 301 489-1 + -17 | EMV – Störfestigkeit und Aussendungen | Art. 3(1)(b) |
| EN 62368-1 | Elektrische Sicherheit | Art. 3(1)(a) |
| EN 62311 | HF-Exposition (SAR), wenn nah am Körper getragen | Art. 3(1)(a) |
| EN 18031-1 | Cybersicherheit (falls delegierter Rechtsakt der RED anwendbar) | Art. 3(3)(d) |
Häufige Fehlerursachen
Basierend auf typischen Ergebnissen von Laborprüfungen sind die häufigsten Fehler bei der Prüfung nach EN 301 893:
| Fehler | Ursache |
|---|---|
| DFS-Nichterkennung | Der Radarerkennungsalgorithmus der Firmware erkennt nicht alle ETSI-Radartypen; die DFS-Firmware des Chipsatzes ist nicht korrekt konfiguriert |
| Überschreitung der DFS-Kanalwechselzeit | Die Firmware benötigt >10 Sekunden, um den Kanal nach der Radarerkennung zu verlassen |
| Überschreitung des EIRP-Grenzwertes | Antennengewinn höher als zertifizierter Grenzwert; Kalibrierungsfehler des Leistungsverstärkers |
| Verletzung der Beschränkung auf den Innenbereich | Das Gerät ist für die Nutzung im Freien im Bereich 5.250–5.350 MHz oder für eine ortsfeste Außeninstallation im Bereich 5.150–5.250 MHz konfiguriert |
| Fehler bei der spektralen Maske | Breitbandkanal (80/160 MHz) überschreitet die Maske an den Rändern der Teilbänder |
Verwandte Begriffe
- EN 300 328 – Die zugehörige Norm für 2,4-GHz-RLAN.
- RED – Die Richtlinie, unter der die EN 301 893 eine Konformitätsvermutung begründet.
- ETSI – Das Normungsgremium, das die EN 301 893 entwickelt und pflegt.
- CE-Kennzeichnung – Das Marktzugangszeichen, das durch die Konformität mit der EN 301 893 ermöglicht wird.
- EN 18031 – Die Cybersicherheitsnorm, die für vernetzte 5-GHz-WLAN-Produkte im Rahmen des delegierten Rechtsakts der RED gilt.
Das Scheitern der DFS-Zertifizierung ist eine der häufigsten Ursachen für eine verzögerte CE-Kennzeichnung von 5-GHz-WLAN-Produkten. Inovasense entwickelt 5-GHz-Funkprodukte, bei denen die DFS-Implementierung bereits auf Firmware-Ebene vor der Einreichung im Labor verifiziert wird, und managt die gesamte Koordination der EN-301-893-Prüfung – von der Antennencharakterisierung über die Prüfung im akkreditierten Labor bis zur Erstellung der technischen Dokumentation. Sehen Sie sich unsere Dienstleistungen für eingebettete Wireless-Hardware und unsere Beratung zur EU-Konformität an.
Offizielle Referenzen
- Durchführungsbeschluss (EU) 2022/2191 – harmonisierte Normen für Funkanlagen – EUR-Lex (EN 301 893 V2.2.1 durch den Durchführungsbeschluss (EU) 2025/893 hinzugefügt)