Dimensionierung und Leistungsbewertung von TETRA-Bündelfunksystemen

Mit Terrestrial Trunked Radio (TETRA) hat das European Telecommunications Standards Institute (ETSI) einen zellularen Mobilfunkstandard entwickelt, der die Anforderungen der professionellen Mobilfunkerf¨ erfüllt.
TETRA-Netze unterstützen mobile Sprach- und Datenanwendungen (einschließlich Internet-Anwendungen) unter besonderer Berücksichtigung des Kommunikationsbedarfs von Teilnehmergruppen. Die vorliegende Arbeit liefert einen Überblick über den Standard (Stand 2003) und analysiert die Verfahren und Einflussgrößen der Dimensionierung solcher Netze. Beispielhaft wird die erforderliche Anzahl Basisstationen in Abhängigkeit der Einflussgrößen bestimmt. Weiterhin werden Möglichkeiten der Optimierung von Algorithmen diskutiert und bewertet, die die Dienstgüte maßgeblich bestimmen. Es wird gezeigt, dass die erzielbaren Steigerungen der Leistungsfähigkeit erheblich sind. Die Leistungsfähigkeit des Standards wird mittels analytischer Modelle, die in dieser Arbeit entwickeltwerden, und mittels stochastischer Simulation quantitativ bewertet. Einen Schwerpunkt dieser Arbeit bildet die stochastische Modellierung von Sprach- und Datenverkehren in Teilnehmergruppen. Dabei wird auf die Methode zur Modellierung von Verkehrsleistungsanalyse detailliert eingegangen,
die das Ziel verfolgt, ausgewählte Aspekte einer auf der Verkehrstheorie basierenden Verkehrsanalyse durch entsprechende Analysemodelle repräsentieren zu können. Die entwickelten Modelle basieren auf Messungen
im TETRA-Pilotprojekt der deutschen Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) und werden mit Verkehrsmessungen in öffentlichen Mobilfunknetzen und anderen bekannten Modellen verglichen.
Auf der Basis der Verkehrslast- und TETRA-Protokollmodelle wird die zu erwartende Dienstgüte für unterschiedliche Szenarien bestimmt. Die in den einzelnen Protokollschichten verwendeten Algorithmen werden in dieser
Arbeit f¨ur diese Szenarien optimiert, wodurch die zur Erfüllung definierter Dienstgüteanforderungen notwendigen Funkbetriebsmittel reduziert werden. Abschließend werden anhand der erarbeiteten Ergebnisse Dimensionierungsregeln f¨ur ein TETRA-Bündelfunknetz aufgestellt und damit der Planungsprozess vereinfacht.