Kapitel 19

Mobilfunksysteme

Lösungen zu den Lernzieltests des Kapitel 19

Zu 1:    S. Kap. 19.1.4.

Zu 2:    S. Kap. 19.1.4.

Zu 3:    Anzahl Frequenzträger: 7,2 MHz (Gesamt) / 0,2 MHz (Trägerabstand) = 36.

Zu 4:    Mobilstation kann abwechselnd senden, empfangen und Nachbarbasisstationen vermessen; bei hochratigen Diensten werden Zeitschlitze gebündelt, sodass wenig Zeit für Nachbarzellmessungen verbleibt.

Zu 5:    Die Anzahl errechnet sich wie folgt – Funkkanäle: 4 Träger ∙ 8 Zeitschlitze = 32, nur etwa 30 für Sprachübertragung, der Rest für organisatorische Zwecke.

Zu 6:    Siehe Kap. 19.2.1.

Zu 7:    siehe Text unter Bild 19.10.

Zu 8:    S. Kap. 19.2.2.

Zu 9:    siehe Abschnitt 19.2.3

Zu 10:  S. Kap. 19.1.3.

Zu 11:   Wegesuche auf der Festnetzseite, Suchmeldung, Zuweisung eines Signalisierungskanals, Prüfung der Zugangsberechtigung, Mitteilung über gewünschten Dienst, Zuteilung eines Nutzkanals.

Zu 12:   MS1 → BS → BSC → MSC → BSC → BS → MS2.

Zu 13:   Betriebs- und Wartungszentrale: Erkennung/Behebung von Fehlern, Konfiguration der Netzelemente, Software-Management, Statistiken zur Netzgüte, Teilnehmerverwaltung.

Zu 14:   Vorteile: Weniger Störungen für andere Verbindungen, weniger Elektrosmog, weniger Energieverbrauch; nicht geregel werden Kanäle auf dem BCCH-Träger.

Zu 15:   Zwingende Gründe (zu geringer Pegel), netzplanerische Gründe (bessere, z.B. weniger frequentierte Zelle).

Zu 16:   30 kbit/s:15 kbit/s pro I- und Q-Kanal: SF = 3840 kchip/s / 15 kbit/s = 256; 240 kbit/s:120 kbit/s pro I- und Q-Kanal  SF = 3840 kchip/s / 120 kbit/s = 32.

Zu 17:   Siehe Tabelle 19.5.

Zu 18:   Zwei Duplex-Träger (2 x 2 x 5 MHz; 5 MHz Trägerabstand).

Zu 19:   zunächst: Verkürzung des Transmission Time Intervals, Bündelung von Codes und höherwertige Modulationen (bis 64-QAM), später zusätzlich: Bündelung von Frequenzträgern, MIMO

Zu 20:   siehe Tabelle 19.7

Zu 21:  Bei Spreizfaktor 16 und (Für HSDPA), einer QPSK-ähnlichen Modulation und dem Senden in jedem TTI hat man gemäß Tabelle 19.6 eine Bitrate von 480 kbit/s zur Verfügung.
480 kbit/s · 1 · ½ · 5 · ½ = 600 kbit/s
480 kbit/s · 2 · 3/4 · 8 · 1 = 5,76 Mbit/s
480 kbit/s · 3 · 5/6 · 12 · 1 = 14,4 Mbit/s
Dual Cell: doppelte Datenrate, also 28,8 Mbit/s.

Zu 22: Triple Cell: Bündelung von 3-Duplex-Frequenzträgern, also 3x2x5 MHz Spektrum.

Zu 23:    siehe Merksatz in Abschnitt 19.3.4.

Zu 24:    siehe Abschnitt 19.4.2.

Zu 25:    siehe Abschnitt 19.4.1.

Zu 26:   wesentlicher Unterschied: CDMA bei UMTS und OFDMA bei LTE, bei LTE zusätzlich: mehr Flexibilität bei Frequenzträgerbreiten, höhere MIMO-Stufen, kürzeres TTI.

Zu 27:    siehe Merksatz in Abschnitt 19.4.1 und Text darunter.

Zu 28: 20 MHz Spektrum (für eine Richtung), 4×4-MIMO, Endgerät mit Mindestkategorie 5, für Digitale Dividende nur 10 MHz Spektrum für einen Betreiber, daher nur maximal 150 Mbit/s.

Zu 29:   Siehe letzter Absatz von Abschnitt 19.4.3.

Zu 30:   Dauer Resource Block: TTI = 1 ms, 25 Resource Blocks: 25 x 180 kHz = 4,5 MHz.

Zu 31:    Siehe Abschnitt 19.4.5.

Zu 32:    Drahtlose Computernetze.

Zu 33:    a) Typ g (hohe Reichweite in Gebäuden); b) Typ a (hohe Reichweite bei Freiraumausbreitung); c) Typ a (hohe Kapazität; viele Frequenzen für Mehrzellenbetrieb).

Zu 34:    a) Typ g (hohe Reichweite in Gebäuden); b) Typ a (hohe Reichweite bei Freiraumausbreitung); c) Typ a (hohe Kapazität; viele Frequenzen für Mehrzellenbetrieb).

Zu 35:     Peer-to-Peer, Infrastrukturnetz.

Zu 36:     Carrier Sense Multiple Access (CSMA).

Zu 37:     2,4 GHz, 5 GHz, 60 GHz, siehe Bild 19.35.

Zu 38:    Vorteile bei 60 GHz: hohe Kapazität und Datenrate, Nachteil: sehr hohe Funkausbreitungsdämpfung.

Zu 39:    Siehe Aufzählung auf Seite 709.

Zu 40:   (256 Unterträger × 4 Bits pro Symbol × ¾ ) / 3,6 µs = 213, 3 Mbit/s, mit 2×2-MIMO doppelt so hoch, vgl. Abschnitt 19.5.4.

Zu 41:    durch Header, Bestätigungsmeldungen, Warte- und Wettbewerbszeiten.

Zu 42:   IEEE, Bluetooth Special Interest Group (BSIG).

Zu 43:   Ersatz von Kabelverbindungen über kurze Entfernungen: Mobiltelefon- und Computer-Umfeld (z.B. Drucker).

Zu 44:   Die Anzahl beträgt 8.

Zu 45:   Gar nicht, nur indirekt über den Master des Systems

Zu 46:   PC als Slave an einem Access Point, als Master für eine drahtlose Maus; Mobiltelefon als Master für ein Headset, als Slave angeschlossen an einen Laptop.

Zu 47:   Master teilt Ressourcen nach dem Polling-Verfahren zu, Reservierung von Zeitschlitzen für synchrone Verbindungen.

Zu 48:   Haus-und Gebäudeautomation.

Zu 49:   Stern, vermaschte Strukturen, Baum-Struktur, Mischformen.

Zu 50:   RFD (Reduced Function Device) kann nur mit einem FFD (Full Function Device) kommunizieren; FFD kann mit RFDs und FFDs kommunizieren.

Zu 51:
a.) WLAN: IEEE 802.11
b.) DECT
c.) WiMAX, LTE
d.) GSM-GPRS
e.) ZigBee
f.) GSM mit SMS
g.) WLAN, UltraWideBand (UWB)
h.) GSM oder UMTS
i.) Bluetooth