Planungsmethoden für die Mobilkommunikation

Die mobile Funkkommunikation ist einer der Wachstumsmärkte unserer Zeit. Für die Planung zellularer Mobilfunknetze werden dabei verläßtliche Werkzeuge benötigt, deren Benutzung und Weiterentwicklung nur bei Kenntnis aller Grundlagen und der verwendeten Lösungsverfahren erfolgreich sein kann. Der vorliegende Text versucht, diese grundlegenden Kenntnisse für einige der wesentlichen Teilaufgaben in der Funknetzplanung zu vermitteln. In der Vielzahl ausgezeichneter Bücher zu den primär nachrichtentechnischen Aspekten des Mobilfunks wird der Beschreibung und Analyse des Funkkanals zwischen den Antennentoren ein vergleichsweise geringer Rahmen beigemessen. Ziel des vorliegenden Buches ist es, diese Lücke zu füllen. Da sich die Charakterisierung des Funkkanals für verschiedene Funksysteme nicht oder nur wenig unterscheidet, lassen sich die meisten der erörterten Grundlagen und Verfahren auch auf andere Funksysteme, wie z. B. Rundfunk oder Richtfunk, anwenden.

1 Einleitung. - 1. 1 Die Komponenten eines Funkübertragungssystems. - 1. 2 Einige Anmerkungen zu Mobilkommunikations-Standards. - 1. 3 Teilaufgaben bei der Planung eines zellularen Funknetzes. - 2 Grundlagen für die Modellierung der Wellenausbreitung. - 2. 1 Einige elektrodynamische Grundlagen. - 2. 2 Vollständige Beschreibung von Antennen im Fernfeld. - 2. 3 Einige Anmerkungen zur Pegelrechnung. - 2. 4 Freiraumausbreitung. - 2. 5 Reflexion und Transmission. - 2. 6 Streuung. - 2. 7 Beugung. - 2. 8 Brechung in der inhomogenen Troposphäre. - 2. 9 Weitere Ausbreitungsphänomene. - 2. 10 Mehrwegeausbreitung. - 2. 11 Isotrope Funkfelddämpfung und Leistungsbilanz. - 2. 12 Visualisierung der Mehrwegeausbreitung. - 3 Der zeitvariante und frequenzselektive Funkkanal. - 3. 1 Einige systemtheoretische Grundlagen. - 3. 2 Übertragungsfunktion und Impulsantwort des Funkkanals. - 3. 3 Verteilungsfunktion für den Betrag der Empfangsspannung. - 3. 4 Kenngrößen für die Frequenzselektivität des Funkkanals. - 3. 5 Kenngrößen für die Zeitvarianz des Funkkanals. - 3. 6 Dualität von Frequenzselektivität und Zeitvarianz. - 4 Wellenausbreitungsmodelle. - 4. 1 Modelle für ländliche Umgebung bzw. Makro-Zellen. - 4. 2 Modelle für urbane Umgebung bzw. Mikro-Zellen. - 4. 3 Modelle für Gebäudeinnenbereiche bzw. Piko-Zellen. - 5 Frequenz- und Kapazitätsplanung. - 5. 1 Das zellulare Konzept. - 5. 2 Interferenzen und Maßnahmen zu deren Reduzierung. - 5. 3 Systemkapazität und Maßnahmen zu deren Erhöhung. - 5. 4 Die Funknetzplanung als Optimierungsproblem.