Aufgaben:Aufgabe 3.3: Zellulare Mobilfunksysteme

• Zurück zum Buch

Zellulare Netzarchitektur

Ein Charakteristikum von GSM und UMTS gleichermaßen ist die zellulare Netzstruktur, wobei für einfache Berechnungen die Zellen häufig durch Hexagone angenähert werden.

Die Farben „Weiß”, „Gelb” und „Blau” in der Grafik stehen für unterschiedliche Frequenzen, wodurch der störende Einfluss von Interzellinterferenzen vermindert werden kann.

Schwarze Punkte geben jeweils Basisstationen an, die in diesem einfachen Modell im Abstand von $D = 10 \ \rm km$ gleichmäßig verteilt sind.

Die beiden violetten Punkte im linken oberen Teil kennzeichnen zwei mobile Teilnehmer, deren Signale miteinander interferieren (siehe Teilaufgabe 2).

Hinweis:

Die Aufgabe bezieht sich auf Gemeinsamkeiten von GSM und UMTS. Insbesondere gibt es in dieser Aufgabe Fragen bezüglich Zellatmung und $Near–Far–Effekt$.

Fragebogen

1

Gilt die gegebene idealisierte Zellstruktur eher

	für GSM,
	für UMTS?

2

Wie nennt man die gegenseitige Beeinträchtigung der eingezeichneten violetten Mobilstationen in der Grafik?

	Intrazellinterferenz,
	Interzellinterferenz.

3

Wie groß ist der minimale Abstand von Mobilstationen gleicher Frequenz?

$d_{\rm min} \ = \ $ $\ \rm km$

4

Was versteht man unter Zellatmung?

	Der Zellenradius variiert mit der Anzahl aktiver Teilnehmer.
	Zellatmung wird bei UMTS eingesetzt.

5

Wie kann dem $Near–Far–Effekt$ entgegengewirkt werden?

	Durch eine schnelle und präzise Leistungsregelung.
	Durch den Einsatz so genannter Multi–User–Detektoren.
	Letztere sind nur für den Uplink geeignet.

Musterlösung

Musterlösung

(1)  Richtig ist der Lösungsvorschlag 1. Aus der Farbgebung der Grafik auf der Angabenseite erkennt man den Reuse–Faktor 3. Bei GSM benutzen benachbarte Zellen unterschiedliche Frequenzen. Bei dem auf CDMA basierenden UMTS–System wird dagegen in allen Zellen die gleiche Frequenz verwendet.

(2)  Es kommt zwischen den eingezeichneten Mobilstationen zu Interzellinterferenzen, da die Teilnehmer unterschiedlicher Zellen den gleichen Frequenzkanal nutzen $\Rightarrow$Antwort 2.

(3)  (4)  (5)  (6)