Die Laborversuche im Bereich der drahtlosen Kommunikation umfassen derzeit folgende Themenbereiche:
Planung von Mobilfunknetzen
Bei der Planung von Mobilfunknetzen wird nach einer Marktanalyse und einer geeigneten Auswahl von Senderstandorten eine Versorgungsanalyse zur Abschätzung der Empfangsleistung im Versorgungsgebiet durchgeführt. Danach erfolgt in zellularen Netzen der Clustergröße N>1 eine Frequenzzuweisung an die einzelnen Zellen unter Berücksichtigung des Kanalbedarfs sowie der Interferenzverhältnisse.
Zur Untersuchung der Themenbereiche Versorgungsanalyse und Interferenz werden im Laborversuch Simulationen mit dem freien Softwaretool Radio Mobile durchgeführt. Dabei wird der Einfluss von Sendeleistung, Antennenhöhe, Trägerfrequenz und Geländeprofil auf die empfangene Leistung verdeutlicht. Zudem wird die Abschätzung der Empfangsleistung mit dem bei Radio Mobile verwendeten Prädikationsmodell mit einer Abschätzung mittels des Hata-Modells verglichen.
In weiteren Simulationen wird dann verdeutlicht, wie sich eine Veränderung der Clustergröße, der Sendeleistung und der Zellgröße auf das Signal-zu-Interferenz-Verhältnis in zellularen Netzen auswirkt.
Funkkanal - Verhalten ohne und mit Bewegung des Teilnehmers
Wichtig für das Verständnis drahtloser Kommunikationssysteme ist die Kenntnis des Übertragungsverhaltens des Funkkanals. Schon ohne Berücksichtigung der Bewegung des Teilnehmers kann es zu Signalverzerrungen und Intersymbolinterferenz aufgrund der Frequenzselektivität des Kanals bei Mehrwegeausbreitung kommen. Ist der Teilnehmer in Bewegung, so müssen weitere Einflüsse wie Fast Fading, Slow Fading und der Doppler-Effekt berücksichtigt werden.
Im Rahmen von zwei Laborversuchen werden über Simulationen mit MATLAB die Übertragungseffekte des Funkkanals verdeutlicht und dabei zugleich die Kenntnisse im Umgang mit MATLAB vertieft. Der erste Versuch behandelt die Effekte des Funkkanals ohne Bewegung des Teilnehmers und untersucht die Zusammenhänge zwischen Impulsantwort und Amplitudengang des Kanals bei Zweiwege- und Mehrwegeausbreitung. Anhand der Übertragung von unmodulierten Sinus-Trägern, binären Datensignalen und Audiosignalen wird der Einfluss der frequenzabhängigen Übertragungsfunktion auf die Qualität des Empfangssignals gezeigt.
In einem zweiten Simulationsversuch soll das Übertragungsverhalten des Funkkanals bei Bewegung des Teilnehmers untersucht werden. Dieser Versuch befindet sich gerade in der Ausarbeitung. Die Beschreibung des Vesuches wird in Kürze ergänzt.
Die Laborversuche werden derzeit in folgender Veranstaltung durchgeführt:
- Drahtlose Kommunikationstechnik (Studiengang BEL_EK, 5. Sem.)
- Drahtlose Kommunikationsnetze (Studiengang BEL_ES, 6. Sem.)
Weitere Laborversuche zur drahtlosen Kommunikation befinden sich gerade in der Ausarbeitung. Geplant sind weitere Simulationsversuche sowie der Aufbau einer experimentellen Versuchsumgebung zur drahtlosen Übertragung.
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