---

Die mobile Funkkommunikation ist einer der Wachstumsmärkte unserer Zeit. Für die Planung zellularer Mobilfunknetze werden dabei verläßtliche Werkzeuge benötigt, deren Benutzung und Weiterentwicklung nur bei Kenntnis aller Grundlagen und der verwendeten Lösungsverfahren erfolgreich sein kann. Der vorliegende Text versucht, diese grundlegenden Kenntnisse für einige der wesentlichen Teilaufgaben in der Funknetzplanung zu vermitteln. In der Vielzahl ausgezeichneter Bücher zu den primär nachrichtentechnischen Aspekten des Mobilfunks wird der Beschreibung und Analyse des Funkkanals zwischen den Antennentoren ein vergleichsweise geringer Rahmen beigemessen. Ziel des vorliegenden Buches ist es, diese Lücke zu füllen. Da sich die Charakterisierung des Funkkanals für verschiedene Funksysteme nicht oder nur wenig unterscheidet, lassen sich die meisten der erörterten Grundlagen und Verfahren auch auf andere Funksysteme, wie z.B. Rundfunk oder Richtfunk, anwenden.

---

1 Einleitung.- 1.1 Die Komponenten eines Funkübertragungssystems.- 1.2 Einige Anmerkungen zu Mobilkommunikations-Standards.- 1.2.1 Mehrfachzugriffsverfahren.- 1.2.2 Duplexverfahren.- 1.2.3 Funkruf, Datenfunk und Bündelfunk.- 1.2.4 Schnurlose Telefone.- 1.2.5 Zellulare Mobilfunksysteme.- 1.3 Teilaufgaben bei der Planung eines zellularen Funknetzes.- 1.3.1 Berechnung der Funkfelddämpfung.- 1.3.2 Breitbandige Charakterisierung des Funkkanals.- 1.3.3 Frequenz- und Kapazitätsplanung.- 1.3.4 Die Netzplanung am Beispiel des Mobilfunks.- 2 Grundlagen für die Modellierung der Wellenausbreitung.- 2.1 Einige elektrodynamische Grundlagen.- 2.1.1 Maxwell-Gleichungen und Grenzbedingungen.- 2.1.2 Wellengleichungen und ebene Wellen.- 2.1.3 Poynting-Vektor und Leistungsdichte.- 2.2 Vollständige Beschreibung von Antennen im Fernfeld.- 2.2.1 Komplexe vektorielle Fernfeld-Richtcharakteristik.- 2.2.2 Gewinn und Antennenwirkfläche.- 2.2.3 Fernfeld einer Sendeantenne.- 2.2.4 Verfügbare Empfangsleistung und Leerlaufspannung.- 2.3 Einige Anmerkungen zur Pegelrechnung.- 2.3.1 Relative Pegel.- 2.3.2 Absolute Pegel.- 2.3.3 Umrechnung von Pegelangaben.- 2.4 Freiraumausbreitung.- 2.5 Reflexion und Transmission.- 2.5.1 Reflexion und Transmission bei ebenen Grenzflächen.- 2.5.1.1 Ebene Grenzfläche zwischen zwei Medien.- 2.5.1.2 Mehrfach planar geschichtete Medien.- 2.5.2 Bodenreflexion und Zweistrahltheorie.- 2.5.2.1 Verallgemeinerte Zweistrahltheorie.- 2.5.2.2 Zweistrahltheorie in Standardform.- 2.5.2.3 Entfernungsabhängigkeit und Breakpunkt.- 2.5.2.4 Materialparameter typischer Böden.- 2.6 Streuung.- 2.6.1 Streumatrix und Radarstreuquerschnitt.- 2.6.1.1 Komplexe polarimetrische Streumatrix.- 2.6.1.2 Polarimetrischer Radarstreuquerschnitt.- 2.6.1.3 Leistungsbilanz für einzelnen Streuprozeß.- 2.6.2 Streuung an punktförmigen Zielen.- 2.6.2.1 Radarstreuquerschnitt für Kugel.- 2.6.2.2 Radarstreuquerschnitt für langen Zylinder.- 2.6.3 Streuung an rauhen Oberflächen.- 2.6.3.1 Kenngrößen statistisch rauher Oberflächen.- 2.6.3.2 Rayleigh- und Fraunhofer-Rauhigkeitskriterium.- 2.6.3.3 Modifizierte Fresnel-Reflexionsfaktoren.- 2.6.3.4 Analytische Berechnungsverfahren.- 2.6.4 Volumenstreuung.- 2.6.4.1 Die Radiative Transfer Theory.- 2.6.4.2 Abschätzung der Vegetationsdämpfung.- 2.7 Beugung.- 2.7.1 Beugung an absorbierenden Halbebenen.- 2.7.1.1 Beugung an einer absorbierenden Halbebene.- 2.7.1.2 Beugung an mehreren Halbebenen.- 2.7.2 Die geometrische Beugungstheorie.- 2.7.2.1 Geometrische Optik und Fermat´ sches Prinzip.- 2.7.2.2 Freiraumausbreitung in der geometrischen Optik.- 2.7.2.3 Reflexion in der geometrischen Optik.- 2.7.2.4 UTD-Lösung für den metallischen Keil.- 2.7.2.5 UTD-Lösung für andere kanonische Objekte.- 2.7.2.6 UTD-Beugungskoeffizienten zweiter Ordnung.- 2.7.2.7 UTD-Beugung an mehreren Hindernissen.- 2.8 Brechung in der inhomogenen Troposphäre.- 2.8.1 Brechungsgesetz für geschichtete Medien.- 2.8.2 Transformationen zur Vereinfachung der Beschreibung.- 2.8.2.1 Effektiver Erdradius und k-Faktor-Modell.- 2.8.2.2 Transformation auf eine ebene Erde.- 2.8.3 Strahlensuche in der inhomogenen Troposphäre.- 2.9 Weitere Ausbreitungsphänomene.- 2.9.1 Bodenwelle.- 2.9.2 Der Einfluß der Ionosphäre.- 2.9.3 Resonanzabsorption und Niederschlagsdämpfung.- 2.9.4 Depolarisation durch Niederschlag.- 2.9.5 Troposcatter und Szintillation.- 2.10 Mehrwegeausbreitung.- 2.10.1 Allgemeine Beschreibung eines Übertragungsweges.- 2.10.2 Empfangsfeldstärke bei Mehrwegeausbreitung.- 2.10.3 Verfügbare Empfangsleistung bei Mehrwegeausbreitung.- 2.10.4 Einige Anmerkungen zu räumlichen Interferenzmustern.- 2.11 Isotrope Funkfelddämpfung und Leistungsbilanz.- 2.11.1 Theoretisch ermittelte isotrope Funkfelddämpfung.- 2.11.2 Praktisch ermittelte isotrope Funkfelddämpfung.- 2.11.3 Leistungsbilanz.- 2.12 Visualisierung der Mehrwegeausbreitung.- 2.12.1 Durch Troposphäre und Gelände beeinflußte Ausbreitung.- 2.12.2 Frequenzabhängige Ausbreitung über

---