„Entwicklung von Mess-und Berechnungsverfahren zur ... - BMU

Seite 20 von 77 zum Zwischenbericht "Literaturstudie Mess- und Berechnungsverfahren Mobilfunk"
Bild 2.3
Definition der statistischen Beschreibungsgrößen beim COST-Walfisch-Ikegami-Modell
Das COST-WI-Modell unterscheidet zwischen dem Fall, dass zwischen BS und MS eine
Sichtverbindung besteht (LOS: Line-of-sight) und dem Fall, dass die direkte Verbindungslinie
durch Hindernisse blockiert wird (NLOS: Non-line-of-sight). Für LOS mit BS und MS
innerhalb einer Straßenschlucht (Street canyon) wird eine sehr einfache empirische Gleichung
verwendet, die auf Messungen beruht. Die relativ langsame Abnahme mit der Entfernung
resultiert aus Wellenleitereffekten innerhalb von Straßenschluchten, die durch Mehrfachreflexionen
an den begrenzenden Hauswänden beschrieben werden können. Im COST-WI-Modell
setzt sich die Funkfelddämpfung für NLOS (keine Sichtverbindung) aus der Grundübertragungsdämpfung,
einer Zusatzdämpfung für die Beugung über die Gebäude hinweg (Multiple
screen diffraction) und einer Dämpfung für die Ausbreitung zwischen der letzten beugenden
Kante und der MS innerhalb einer Straßenschlucht (Roof-top-to-street diffraction and scatter
loss) zusammen.
Für die Kopplung der Welle in die Straßenschlucht hinein, in der sich der mobile Teilnehmer
befindet, wird eine empirische Näherung verwendet, welche auf der mittleren Straßenbreite
und der Orientierung der Straße gegenüber der Ausbreitungsrichtung basiert.
Bei der detaillierten Behandlung der Beugung an mehreren Halbebenen ergibt sich analog zur
Beugung an einer Halbebene ein Integral, für welches Walfisch und Bertoni [WAL 88] eine
Näherungslösung für BS-Antennen oberhalb des mittleren Dachniveaus fanden. Im COST-
WI-Modell wird diese Näherung durch eine empirische Korrektur auch auf BS unterhalb des
mittleren Gebäudeniveaus erweitert, wobei die Basisstationshöhe stets größer als 4 m bleiben
muss.
Obwohl das COST-WI-Modell gemäß dem oben angegebenen Gültigkeitsbereich auch für
Basisstationen unterhalb des mittleren Dachniveaus definiert wurde, sind die Fehler dort
häufig recht groß, d.h. das Modell ist für Mikro-Zellen nicht immer zu gebrauchen. Wegen
der Annahme einer mittleren Gebäudehöhe, eines mittleren Gebäudeabstandes und einer
mittleren Straßenschluchtbreite ergeben sich insbesondere auch dann Probleme, wenn die Art
der Bebauung nicht homogen ist. Dies ist im Falle historisch gewachsener Städte oft vorzufinden.
Außerdem ist dieses Modell für ebenes Gelände definiert, so dass für Städte in hügeligem
Gelände eine Anwendung vielfach nicht ratsam erscheint.