Analyse und Optimierung digitaler Mobilfunknetze mit Gleichwellenversorgung

Aufgrund der enormen Teilnehmerzuwachsraten der digitalen Mobilfunknetze sind besonders in Ballungsgebieten beträchtliche Steigerungen der Übertragungskapazitäten notwendig. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit neuartigen zellularen Konzepten zur Kapazitätserhöhung bei gleichbleibender Zahl der Basisstationsstandorte. Hierbei wird die einzelne Funkzelle mit mehreren, räumlich weit entfernten Basisstationen im Gleichwellenbetrieb versorgt. Die Übertragungsqualität und Verkehrskapazität der verschiedenen Funkversorgungsvarianten mit Gleichwellenversorgung werden im Vergleich zu konventionellen Anordnungen analysiert. Die Funknetzarchitekturen mit Gleichwellenversorgung ermöglichen gegenüber konventionellen Zellanordnungen bei vergleichbarer Übertragungsqualität eine wesentliche Steigerung der Kapazität. Einen weiteren Schwerpunkt bilden die Untersuchungen zur Sendeleistungsregelung. Während sich eine solche Regelung in konventionellen Funknetzarchitekturen nur wenig auf die erzielbaren Gleichkanal-Störabstände auswirkt, profitieren Anordnungen mit Gleichwellenversorgung deutlich von der Leistungsregelung. Es werden neuartige Algorithmen vorgestellt, die für Anordnungen mit Gleichwellenversorgung bei bekannten Ausbreitungsbedingungen zu global optimalen Störabständen führen. Die Analyse des Handover-Verhaltens zeigt, daß in konventionellen Anordnungen die Handover-Häufigkeit nur zu Lasten des Empfangspegels reduziert werden kann. Bei Gleichwellenbetrieb sind dagegen beide Ziele gemeinsam optimierbar. Abschließend wird die Realisierung der Gleichwellenversorgung innerhalb des GSM-Systems diskutiert.