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

Seite 26 von 77 zum Zwischenbericht "Literaturstudie Mess- und Berechnungsverfahren Mobilfunk"
sichtigen, wird die Suche der Ausbreitungswege aber sehr komplex (in [SOB 97] finden sich
Simulationsdauern von 6 h pro Etage). Es scheint außerdem fraglich, ob ein solch detailliertes
und deshalb äußerst aufwändiges Vorgehen überhaupt Sinn macht, da z.B. die veränderliche
Inneneinrichtung der Räume deutlichen Einfluss auf die Feldstärkeverteilung hat [DCF 97],
aber kaum in eine Simulation einbezogen werden kann. Meist werden daher einfach die über
Transmission durch Wände oder durch Kantenbeugung in das Gebäude eintretenden Strahlen
mit empirisch ermittelten Eindringverlusten (Penetration loss) für Außen- und Innenwände
reduziert und so der Empfangspegel im Gebäudeinneren abgeschätzt [SPE 95, DEJ 01]. Die
Eindringverluste liegen abhängig von der Frequenz, den Wandparametern und dem Einfallswinkel
der Teilwelle zwischen ca. 5 dB und 30 dB [COS 99].
In einem anderen Ansatz wird das Innere des Gebäudes als homogenes Medium mit einer
bestimmten längenabhängigen Dämpfung, welche an das jeweilige Gebäude durch Messungen
angepasst werden muss [LAF 90, KEN 90], betrachtet.
In der Regel wird also nur der direkte Ausbreitungsweg durch das Gebäude untersucht.
Auswirkungen der Bauweise, der Anordnung der Räume und die Beschaffenheit der Wände
fließen nicht in die Modelle ein, so dass nur anhand eines einzigen Pfades Aussagen über die
Mehrwegeausbreitung getroffen werden. Die empirischen Modelle brauchen allerdings
aufgrund der starken Vereinfachungen wenig Rechenzeit und Speicherplatz.
2.4 Beurteilung der Eignung der verschiedenen Verfahren
2.4.1 Zu erwartende Genauigkeiten
Für alle Modelle, die zum Zwecke der Funknetzplanung entwickelt wurden, gilt gemeinhin
eine Vorhersagegenauigkeit von 6 dB als ausreichend [COS 99]. Darüber hinaus liefern diese
Modelle in der Regel Vorhersagen über Mittelwerte innerhalb eines bestimmten Gebietes, da
die feinräumige Struktur des Feldes für die Funknetzplanung nicht von Bedeutung ist. D.h.
das Simulationsergebnis entspricht einer Prognose für den über eine gewisse Zeit und/oder
einen gewissen Raumbereich gemittelten Wert. Lokal, sowohl zeitlich als auch räumlich,
kann die Empfangsleistung größer oder auch kleiner als dieser Mittelwert sein.
In der Literatur finden sich zahlreiche Vergleiche zwischen gemessenen und mit verschiedenen
Modellen vorhergesagten Feldstärken.
Mittlerer Fehler
[dB]
Standardabweichung
[dB]
Strahlenoptisch [KÜR 93] 5 9
Epstein-Peterson [KÜR 93] 11 9
Okumura-Hata [KÜR 93] 5 9
Integralgleichung [KÜR 93] 8 7
Tabelle 2.5
Vergleich Messung-Modell für ländlichen Bereich