Funkzelle

Beim Mobilfunk werden die Nutz- und Kontrolldaten über funktechnische Einrichtungen zwischen Sender und Empfänger ausgetauscht. Den kleinsten geografischen Funkversorgungsbereich eines zellularen Funknetzes nennt man Funkzelle. Dieser Funkbereich wird von einer Basisstation aus bedient. Die Form der Funkzelle wird dabei so optimiert, dass sich daraus eine periodisch wiederkehrende Struktur ergibt.

Bei Zellularnetzen gibt es zur optimalen Ausnutzung der Funkfrequenzen ein Funkzellenkonzept in Form eines Wabenplans, bei dem die Funkfrequenzen bei Einhaltung einer gewissen Schutzentfernung in anderen Zellen wieder verwendet werden. Die Funkzellengröße wird durch das Versorgungskonzept bestimmt und ist unmittelbar abhängig von der Sendeleistung der Basisstation. Die Größe einer Funkzelle bzw. der Versorgungsradius einer Basisstation ist abhängig von der Ausbreitungscharakteristik des jeweils genutzten Funksignals, den geografischen Gegebenheiten sowie der am Ort der Basisstation benötigten Mobilfunkkapazität, die aus den zu versorgenden Teilnehmerzahlen abgeleitet wird. So findet man in Ballungsgebieten Funkzellen mit geringerer Ausdehnung; in ländlichen Bereichen mit geringer Bevölkerungsdichte und ebener geografischer Struktur Funkzellen mit wesentlich größerer Ausdehnung. Aufgrund der unterschiedlichen Ausbreitungseigenschaften des Funksignals haben beispielsweise die D-Netze, die im Frequenzbereich von 900 MHz arbeiten, einen Zellenradius von bis zu 40 km, während die Funkzellen der E-Netze bei 1,8 GHz einen Radius von bis zu 10 km versorgen.

Die Größe der Funkzelle hängt auch von der Verkehrskapazität der Mobilfunkteilnehmer ab, da eine Basisstation nur eine begrenzte Anzahl von Funkkanälen zur Verfügung stellen kann. Wenn man also von einer sehr hohen Verkehrsintensität ausgehen kann, wie sie in Innenstadtbereichen, auf Flughäfen oder Bahnhöfen auftreten, dann werden mehrere Funkzellen mit geringeren Reichweiten eingerichtet.

Mikro- und Makro-Funkzellen

Je nach Größe der Funkzelle unterscheidet man in der Mobilkommunikation zwischen Mikro-Funkzellen und Makro-Funkzellen. Die Ausdehnung von Mikro-Funkzellen liegt zwischen 100 Metern und zwei Kilometern und die von Makro-Funkzellen zwischen 2 Kilometern und 40 Kilometern. Darüber hinaus gibt es im In-house-Bereich noch die Pico-Funkzellen mit einer Ausdehnung von bis zu 100 Metern. Diese werden sowohl bei der drahtlosen Telefonie (CT, DECT) als auch bei drahtlosen LANs (WLAN) eingesetzt.

Daneben gibt es noch die so genannten Umbrellazellen (Regenschirm), die mehrere andere Funkzellen überdecken und somit vorhandene Versorgungslücken ausfüllen.