Überblick

Funkwege:

Die typische Mehrwegeausbreitung siehe Abb. 13.2.1 führt zu unterschiedlich starken und unterschiedlich verzögerten Empfangskomponenten.

Abbildung 13.2.1: Typische Mobilfunkausbreitung

Probleme:

Es treten durch den Funkweg und durch die Mobilität der Mobilstation (MS) folgende Probleme auf:

Pegeleinbrüche:
- Fast Fading mit λ∕2-Abstand der Maxima aufgrund von Auslöschungen durch Mehrwegeausbreitungen
  $8 λ-= -c- = -3-⋅ 10-m-∕s = 0,15m 2 2f 2 ⋅ 9 ⋅ 108s−1$ (13.2.1)
- Slow Fading mit einigen 10m-Abstand der Maxima aufgrund von Abschattungen
Unterbrechungen (Dropouts), falls der Empfangspegel einen kritischen Wert unterschreitet
Frequenzverschiebung (-dispersion) aufgrund des sich bewegenden Empfängers → Dopplereffekt
Faustformel bei GSM: Maximale Dopplerfrequenz in Hz entspricht der Fahrzeuggeschwindigkeit in km∕h
Dämpfung: Begrenzung der Reichweite des Funksignals

Lösungen:

Folgende Lösungsansätze werden beim Mobilfunk verwendet:

Pegeleinbrüche:
- Fast Fading: Frequenzwechsel während einer Verbindung. Weiterer Vorteil: Abhöhrsicherer
- Slow Fading: Antennendiversität durch mehrere Empfangsantennen
Unterbrechungen: Kleine Sprachlücken mit alten Signalen überbrücken
Frequenzverschiebung: Angabe einer maximalen Geschwindigkeit des Empfängers
Dämpfung: SDMA: Raummultiplexing durch Zellenstruktur. Neues Problem: Handover an Zellengrenzen
Rake-Empfänger zur Addition der Signale aus unterschiedlich verzögerten Pfaden
Fremdsignale anderer BTS durch Subtraktion berücksichtigen. Vorteil: Besseres S/N-Verhältnis und gleiche Frequenzen in Nachbarzellen möglich.