Ausbreitungs-Modellrechnungen: Beispiel

 
Nachfolgend wird ein nach dem Vorhersagemodell von Lee berechnetes Beispiel vorgestellt.
Dabei werden folgende Annahmen getroffen:

Basisstation:
  • Der Antennengewinn beträgt 17 dBi (Sektorantenne)
  • Für Reichweitenberechnungen wird jedoch davon ausgegangen, daß sich der Mobilfunknutzer nicht in der Hauptstrahlrichtung, sondern an dessen Rand befindet. Dort beträgt der Antennengewinn bei einer 120°-Sektorantenne noch ca. 7 dBi
  • Die Antennenhöhe ist 25 m
  • Sendefrequenz 950 MHz
  • Sendeleistung 10 Watt
Mobilstation:
  • Der Antennengewinn beträgt 4,2 dBi ("Kurze" verlustbehaftete Antenne)
  • Die Antennenhöhe ist 1,7 m

 

Zu berechnen ist die Empfangsleistung in 1, 3 und 5 km Entfernung zur Basisstation

Dazu werden zuerst die Faktoren K1 bis K5 berechnet:

Die zur Berechnung von K4 und K5 notwendigen Antennengewinne müssen dabei nach der Subtraktion des -Gewinns in linearen Maßstab umgerechnet werden.

Der Gesamtfaktor K ist in diesem Beispiel nach der Multiplikation der Einzelfaktoren: 0,4667, was ca. -3,3 dB entspricht.

Eingesetzt in die Gleichung von Lee ergibt dies:

Und mit den Werten von Po und y ergibt sich für d= 1, 3 und 5 km folgende Tabelle:

 
Empfangsleistung Pe [dBm] in der Entfernung:
Umgebung
1km
3 km
5 km
Freiraumausbreitung
-42,4
-53,9
-56,4
Ländliches, offenes Gebiet
-43,4
-64,1
-73,8
Vorstadt, Kleinstadt
-57,4
-75,7
-84,2
Großstadtgebiet (Mittelwerte)
-65
-82
-90

Bei diesen Werten sind jedoch die Einflüsse von Mehrwegeempfang noch nicht berücksichtigt, die zu weiteren signifikanten Ausbreitungsverlusten führen könnnen. Hinzu kommen weitere Dämpfungen sowie z. B. bei Mobilfunknutzung in Gebäuden deren zusätzliche Dämpfung, sodaß für diesen Fall eine Reserve von mindestens 25 dB vorzusehen ist (mehr dazu siehe auf der folgenden Seite).

Die Empfindlichkeit des Mobilstation-Empfängers beträgt -102 dBm (gemäß GSM-Recommendation 05.05).
Betrachtet man nun einen Mobilfunknutzer, welcher sich innerhalb eines Gebäudes bewegt, so ist zu erkennen, daß die Reichweite dieser Basisstation für ihn in einer Vorstadt auf ca. 3km und in einer Großstadt auf etwa 2km begrenzt ist (die nicht ausreichenden Empfangspegel sind rot hervorgehoben).

 

 
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Zuletzt geändert: 23.08.02