Funkschnittstelle beim Mobilfunk: So funkt ein Handy
Auf einem Sendemast, also hinter einer Basisstation (BTS: Base Transceiver Station), hängen drei Sektoren. Diese drei Sektoren sind die Antennen-Elemente, die in unterschiedliche Himmelsrichtungen abstrahlen. Auf diese Sektoren (oder auch Zellen) können dann unterschiedlich viele Trägerfrequenzen aufgeschaltet werden. Die Anzahl der Trägerfrequenzen richtet sich nach den Kapazitätsbedürfnissen, aber auch nach freien Frequenzen (Frequenz Re-Use). Wird nun ein Segment mit vier Trägerfrequenzen ausgestattet, so haben in der Regel auch die anderen Segmente vier Frequenzen, es werden also an diesem Standort insgesamt 12 Trägerfrequenzen benötigt.
Acht gleichzeitige Gespräche pro Frequenz möglich
Unterschied bei der Frequenzplanung für GSM und UMTS
Grafik: teltarif.de
Jede dieser Frequenzen hat 8 Zeitschlitze, kann also bis zu
acht Gespräche gleichzeitig führen. Bestenfalls können also nach Abzug der
Signalisierungskanäle (zwei pro Zelle) auf dem Sendemast maximal 90 gleichzeitige Gespräche geführt werden. Hat eine BTS hingegen nur eine
Trägerfrequenz pro Segment, so sinkt die Zahl der gleichzeitig möglichen
Gespräche auf 18.
Einige BTS haben auch weniger als drei Sektoren. Dabei handelt es sich vor allem um Verstärkerzellen, die lokal (etwa einem Dorf oder einer stark befahrenen Kreuzung) zusätzliche Kapazitäten bereitstellen sollen. Zusätzliche Trägerfrequenzen auf einem Segment werden erst dann aktiviert, wenn sie auch benötigt werden. Das reduziert die Strahlung und Sendeleistung.
UMTS: Alle Teilnehmer auf der gleichen Frequenz
Auch bei UMTS gab es eine Down- und eine Uplink-Frequenz. Es wurde hier jedoch nicht mit Zeitschlitzen gearbeitet, die Strahlung war daher auch nicht gepulst. Vielmehr wurde bei UMTS ein Code Division Multiple Access-Verfahren (CDMA) genutzt. Dieses unterschied verschiedene Teilnehmer auf der gleichen Frequenz nicht durch verschiedene zugewiesene Zeitschlitze, sondern durch Codierungen. Das angesprochene Handy wurde also adressiert.
Durch die Codierung konnte ein Netzbetreiber die gesamte Frequenzbandbreite zum Senden und Empfangen nutzen. Die deutschen Anbieter hatten jeweils zwei Kanalpaare mit 2 x 5 MHz ersteigert. Durch die Codierung und Adressierung musste auch keine Frequenzplanung vorgenommen werden, da ohnehin immer die volle Bandbreite genutzt wurde. Theoretisch reichte es also, einen neuen Sendemast aufzubauen, anzuschließen und senden zu lassen. Eine Abstimmung mit Frequenzen benachbarter Sender war nicht nötig.
Alle Ratgeber zum Aufbau eines Mobilfunknetzes
- Übersicht: So funktioniert ein Mobilfunknetz
- Technik: Die Infrastruktur eines Mobilfunknetzes
- Funk: Bedeutung und Funktionsweise der Funkschnittstelle
- Verzeichnis: Was ist ein HLR?
- Sprache: Telefonat von A nach B - was passiert im Netz?
- 160 Zeichen: So funktioniert die Übertragung einer SMS
- Online: Mobile Daten im Mobilfunknetz
- Cell Broadcast: Info-Dienst für Katastrophen-Warnungen
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