Funkbündel

Seite 3: ... is den annern sin Nachtigall

Inhaltsverzeichnis

Neben dem Gruppengewinn bringen intelligente Antennen einen weiteren Vorteil: SIMO-Systeme können ausgewählte Einfallsrichtungen auslöschen, also einfallende Signale anderer Nutzer – Interferenzen – ausblenden. Umgekehrt reduziert Strahlformung in den oben beschriebenen MISO-Anlagen Beeinträchtigungen anderer Teilnehmer. Der Interferenzunterdrückungsgewinn ergibt sich in beiden Fällen ausschließlich durch die unterschiedlichen räumlichen Positionen der Nutzer.

Das Prinzip hat jedoch Grenzen: Stehen die Nutzer zu nahe beieinander, so gelingt keine räumliche Trennung. Nahe beieinander heißt hier in der Größenordnung der Hauptkeulenbreite. Diese ergibt sich grob, indem man die Wellenlänge durch die gesamte Breite der Antennengruppe teilt. Für ein Vier-Antennen-MISO-System mit 120-Grad-Sektorantennen, wie sie beispielsweise im GSM-Mobilfunk gebräuchlich sind, ist die Hauptkeule etwa 30 Grad breit, wenn die Antennen eine halbe Wellenlänge Abstand zueinander haben. Zwei Nutzer in 1000 Meter Entfernung zur Basisstation müssen dann für vollständige Interferenzunterdrückung etwa 350 Meter voneinander entfernt sein. Stehen die Nutzer näher beieinander, muss man auf alternative Techniken wie verschiedene Trägerfrequenzen, Zeitschlitze oder Codes zurückgreifen.

Antennengruppen in gleichen Abständen fischen mehr Energie aus dem Äther und verbessern so die Funkverbindung. Ordnet man mehrere Gruppen linear, aber nicht äquidistant an, kann man einen zusätzlichen Diversitätsgewinn erzielen.

Der Abstand zwischen den Antennen beeinflusst den Interferenzunterdrückungsgewinn ebenso wie den Gruppengewinn. Um auch bei einem kleinen Nutzerabstand noch genügend Gewinn zu erzielen, will man den Abstand auf den ersten Blick so groß wie möglich wählen. Überschreitet der Abstand jedoch die halbe Wellenlänge, so entstehen unerwünschte Mehrdeutigkeiten in der Richtcharakteristik. Beispielsweise kann ein Empfänger bei einem Antennenabstand von einer Wellenlänge nicht zwischen von +90 Grad, 0 Grad und -90 Grad einfallenden Wellenfronten unterscheiden. Dann kann es passieren, dass Interferenzen nicht mehr unterdrückt werden, sondern sich sogar addieren. Liegt überwiegend eine Sichtverbindung zwischen den Stationen vor, entspricht der optimale Antennenabstand einer halben Wellenlänge, damit Strahlformung die Reichweite erhöhen und Störer unterdrücken kann.

Ein Störer kann dabei auch Nachbars WLAN sein, das auf dem gleichen Kanal wie das eigene arbeitet. Andere Beispiele für unerwünschte Frequenznachbarn sind etwa analoge Videoübertragungsstrecken, Mikrowellenherde oder Bluetooth-Basisstationen.