Zellularnetz

Zellularnetze oder Digital Cellur System (DCS) sind Funknetze für die Mobilkommunikation und stellen das Äquivalent zu den öffentlichen Weitverkehrsnetzen dar. Zellularnetze dienen der Versorgung von mobilen Teilnehmern und müssen einerseits in Ballungsgebieten hohe Teilnehmerdichten bedienen, andererseits in ländlichen Gebieten größere Funkbereiche. Beide Forderungen können durch zellular aufgebaute Funknetze erfüllt werden.


Die derzeit betriebene Tele- und Datenkommunikation von und zu mobilen Endgeräten geschieht über Basisstationen mit Sendern und Empfängern, wobei die Versorgungsgebiete, d.h. die Reichweite der jeweiligen Basis-Sender, die Größe einer Funkzelle ausmachen. Theoretisch sind diese Funkzellen sechseckig in Form eines Wabenplans, praktisch wohl eher kreisförmig mit gewissen Überschneidungen.

Wabenplan 
   mit sechseckigen Zellen

Wabenplan mit sechseckigen Zellen

Um gegenseitige Störungen auszuschließen, müssen alle Sender der Nachbarzellen auf anderen Frequenzen senden. Die aneinandergrenzenden Versorgungsbereiche der Basisstationen sind in einem Wabenplan verknüpft und werden mit unterschiedlichen Frequenzen betrieben. Diese können nach Einhaltung eines gewissen Schutzabstands wieder verwendet werden. Bei entsprechender Struktur des zellularen Netzes genügen zur flächendeckenden Abstrahlung nur wenige Sendefrequenzen.

Die Funkzellengröße

Eine Funkzelle besteht im Minimum aus einem Sender/Empfänger-Paar und wird als der Raum definiert, in dem alle Sender und Empfänger dieselbe Frequenz und/oder denselben Code benutzen. Je nach Ausdehnung der einzelnen Funkzellen unterscheidet man zwischen Picozellen, Mikrozellen und Makrozellen, auch Großzellen genannt.

Einsatz und Ausdehnung 
   der verschiedenen Funkzellen

Einsatz und Ausdehnung der verschiedenen Funkzellen

Mikro- und Makro-Funkzellen trifft man in Zellularnetzen für die Mobilkommunikation an. Mikrozellen haben eine Ausdehnung zwischen 100 Metern und zwei Kilometern und Makrozellen zwischen zwei und 50 Kilometern, wobei die Trägerfrequenz des Senders eine entscheidende Rolle für den Funkzellenradius bildet.

Eine Besonderheit in Mobilfunksystemen ist das Kleinzellennetz. Bei dieser Zellenstruktur werden die Mobilfunkfrequenzen durch Verkleinerung der Funkzellen besser genutzt. Das geschieht durch Verminderung der Sendeleistung auf unter 10 Watt, sodass der Versorgungsbereich dann nur noch einen Durchmesser von 10 bis 20 km hat. Vorteilhaft ist, dass die gleichen Sendefrequenzen sehr viel öfter vergeben werden können, nachteilig der hohe Organisationsaufwand beim Handover.

Weitere Kennzeichen der Zellularnetze sind die automatische Weiterschaltung der Übertragung beim Verlassen eines Sendebereiches (Handover) und das Auffinden eines Teilnehmers innerhalb des Mobilfunknetzes ( Roaming), selbst wenn dieser während der Suche gerade keine Gesprächsverbindung hat.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Zellularnetz
Englisch: cellular radio network - CRN
Veröffentlicht: 27.08.2012
Wörter: 366
Tags: #Mobilfunknetze
Links: Basisstation, Code, Datenkommunikation, Digital, EIRP (equivalent isotropically radiated power)