Probleme bei Funkübertragung von Mobilfunksystemen

Bei Mobilfunksystemen aller Art gibts es in der Regel zwei wesentliche Betriebszustände: der "Normalfall" und der "Extremfall". Der Normalfall wiederum unterteil sich in ideale Bedingungen und in Betriesbedingungen. Ideale Bedingungen haben etwas mit dem Extremfall gemeinsam: Sie sind (hoffentlich) sehr selten.
Ideale Bedingungen hat man nur im Labor (Laborbedingungen) oder wenn man sich mehr oder weniger glücklich schätzen kann den Sender von seinem Balkon so zu sehen, wie auf  folgendem Bild.

Nun so sehen die wenigsten ihre BTS. Die meisten sind einige hundert Meter weit weg, wenn nicht sogar einige Kilometer. Manchmal sieht man den Sender, manchmal nicht. Klar ist auf jeden Fall, dass bei solchen Bedingungen, die Übertragungsfehler höher als bei Übertragungen über Kabelgebundene Systeme sind und sich das auf die Übertragungsrate in einer gewissen Weise auch ausübt.
Weiters kann man sagen, das sich Funkwellen von Mobilfunksystemen der 2. und der 3. Generation "lichähnlich" ausbreiten. Man könnte also die Sender mit einer art "Lampe" vergleichen. So wären Stabstrahler mit "Glühbirnen" oder "Leuchtstofflampen" gleichzusetzen, die in alle Richtungen gleich stark "Licht" polarisiert aussenden. Hingegen Sektorantennen kann man mit "Leuchtstoffröhren" die vor einem "Spiegel" montiert sind vergleichen. Richtfunksysteme kann man somit am ehesten mit Laser vergleichen. Wer sich also seinen nächstgelegenen Sender als Lampe vorstellt, kann sich auch vorstellen, was hier für eine Dämpfung auftritt. Weiters kommen noch als weiteres Problem "Spiegelungen" der Funkwellen hinzu. Dies kann einerseits von Vorteil sein, wenn z.B. der Sender verdeckt ist und nur über eine Hauswand "indirekt" mit dem Handy kommuniziern kann, andererseits kann dies stören, da ein Signal, dass vom Handy bereits empfangen wurde, nocheinmal, nur mit etwas Verzögerung, über eine Hauswand reflektiert empfangen wir. Dies kann zu erheblichen Störungen bei der Übertragung, im schlimmsten Fall zu totalen Auslöschung des Signals führen. Dies kann übrigens sehr oft auch bei Fernsehsystemen zu schlechten Emfang führen. Dann gibts es noch ein weiteres Problem, dass es beim Fernsehen nicht gibt: Das Handy bewegt sich. Nun dies ist im wesentlichen kein Problem, denn ein Gespräch kann auch über die Grenzen des Senders hinaus geführt werden. Dies ermöglicht das Handover. Nun kommt noch, dazu das die Funkwelle eine gewisse Zeit braucht, bis sie beim Empfänger eintrifft. Bewegt man sich nun kann es wie bei Reflexionen zu "Mehrfachempfang" kommen. Diese haben dann auch ähnliche Auswirkungen bei Reflexionen. Bis zu einer gewissen Geschwindigkeit überwiegen die Vorteile dieses Fakts. Allerdings aber einer gewissen Geschwindigkeit ist das ganze ein gröberes Problem. Hier treten nun durch die Verzögerung des Signals Doppelverschiebungen auf. Man kann im groben sagen, man "überholt" das Signal. Dies kann bis zu einer gewissen Geschwindigkeit ausgeglichen werden. Allerdings ist auch hier ab einer gewissen Geschwindigkeit schluss. Bei DECT liegt das knapp über der Schrittgeschwindigkeit bei GSM kann man sich mit bis zu 200km/h bewegen. Also ist es z.B. sinnlos ein Handy während einem Urlaubsflug einzuschalten, da ein Passagierflugzeug sich mit 500-900km/h bewegt. Und zu guterletzt können noch Störungen duch die Verstärkung oder Verarbeitung des Signals kommen. Sprich, Sowohl im Sender als auch im Empfänger kann es zu ungewollten Störungen kommen. Dies kann an fehlerhaften Verstärkern liegen, Fehlern in der Verkabelung des Senders, Auswahl der Antennen, Störeinstrahlung anderer Sender beim Empfang, als auch beim Mischen mit der HF im Sender, und durch Demodulation an ungewollten Punkten und somit entstehenden Energieverlust des Signals.

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