GSM Funksignale entschlüsselt (Part II)

Inhaltsverzeichnis

Vorige Woche haben wir einen Blick auf Allgemeines zu Funksignalen sowie deren Klassifizierung geworfen. Heute geht es mit der GSM-Netz Architektur und einigen Tipps zur optimalen Positionierung von Antennen weiter.

GSM-Netz Architektur

Die GSM-Netz Architektur besteht aus dem sogenannten RSS-Funknetz und dem Kernnetz. Das Mobilfunknetz ist wie eine Bienenwabe aufgebaut und in mehrere Zellen unterteilt. Das Wechseln zwischen Zellen wird als „Handover“-Prozess bezeichnet und passiert automatisch.

Durch die zugelassene Sendeleistung für GSM-Funksignale ist eine Reichweite von maximal 85km möglich. In der Praxis sieht es aber so aus, dass die Reichweite deutlich geringer bzw. in Ballungsräumen nur einige 100m beträgt

Das liegt zum einen an der Dämpfung der Funkwellen durch Gebäude, Berge und die atmosphärischen Verhältnisse sowie einigen anderen Faktoren. Die ideale Rechnung geht von einer Ausbreitung der Funksignale im „Freiraum“ (Vakuum) aus ohne Hindernisse zwischen Empfänger und Sender.

In Städten kommt die Anforderung hinzu eine höhere Teilnehmerdichte zu erreichen. Eine GSM Standardzelle im ländlichen Bereich kann je nach Konfiguration zwischen 7 und 90 Gespräche gleichzeitig abwickeln. Eine UMTS Zelle im städtischen Bereich ermöglicht je nach Konfiguration ca. 260 gleichzeitige Gespräche.

Durch diese Zahlen erkennt man, dass in Ballungsräumen die Zellen deutlich kleiner sein müssen, um alle Kunden versorgen zu können. Die geringe Reichweite ist dort gewollt.

Im Kern-Netz werden die Verbindungen geschaltet, es ist vergleichbar mit einer Vermittlungsstelle welche auch Abrechnungsfunktionen, Datendienste uvm. bereitstellt.

Verbesserung der Empfangsqualität

Gerade beim Thema M2M (Machine-to-Machine) Kommunikation ist es häufig so, dass die Endgeräte ihre Position (im Vergleich zu jedem Handybenutzer) nicht verändern. Um bestmögliche Funktion zu gewährleisten ist es äußerst wichtig, am Standort des M2M-Gerätes eine gute Empfangsqualität zu haben. Die Funk-Signalstärke wird maßgeblich von der Antenne und deren Umfeld definiert. Oft kommen sog. Stab-Antennen bzw. Magnetfußantennen zum Einsatz.

Was man bei der Positionierung von Antennen beachten sollte:

  • Möglichst hohe Position der Antenne anstreben
  • Die Antenne nach oben ausrichten
  • Größere Antennen an Positionen mit schlechter Signalstärke verwenden
  • Beim Einsatz von Antennenkabel-Verlängerungen nur die minimal erforderliche Länge verwenden.
  • Antennen vorschriftsgemäß montieren

Was man bei der Antennenpositionierung auf keinen Fall machen sollte:

  • Antennen eingraben oder in die Erde stecken
  • Antennen unter Wasser betreiben
  • Antennen innerhalb von Schaltschränken platzieren
  • Antennen in unmittelbarer Nähe von elektronischen Geräten montieren
  • Antennen und Kabel abknicken

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