DE10258805B4 - Method for reducing the radiation exposure of an antenna - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zur Reduzierung der durch eine Antenne (A) eines Funksystems in
einem Versorgungsgebiet der Antenne (A) hervorgerufenen Strahlenbelastung,
umfassend
die Verfahrensschritte
(a) Modifikation einer ersten Eigenschaft
der Antenne (A),
(b) Reduzierung der Sendeleistung der Antenne
(A) in einem derartigen Ausmaß,
dass die Strahlungsleistung am Rand (V) des Versorgungsgebietes
der Antenne (A) gegenüber
derjenigen vor der Modifikation der ersten Eigenschaft der Antenne
(A) im wesentlichen unverändert
ist, und
(c) Ermittlung (M) der durch die Antenne (A) hervorgerufenen
Strahlenbelastung,
(d) abhängig
von dem Ergebnis der Ermittlung (M) Modifikation einer zweiten Eigenschaft
der Antenne (A) und Wiederholung des Verfahrensschrittes (b) in
Bezug auf die Modifikation der zweiten Eigenschaft der Antenne (A).Method for reducing the radiation exposure caused by an antenna (A) of a radio system in a coverage area of the antenna (A),
comprising the method steps
(a) modification of a first property of the antenna (A),
(b) reducing the transmission power of the antenna (A) to such an extent that the radiant power at the edge (V) of the coverage area of the antenna (A) is substantially unchanged from that prior to the modification of the first characteristic of the antenna (A);
(c) determining (M) the radiation exposure caused by the antenna (A),
(D) depending on the result of the determination (M) modification of a second property of the antenna (A) and repetition of the method step (b) with respect to the modification of the second property of the antenna (A).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung der durch eine Antenne eines Funksystems hervorgerufenen Strahlenbelastung.The The invention relates to a method for reducing the by a Antenna of a radio system caused radiation exposure.
In Funkkommunikationssystemen werden Informationen (beispielsweise Sprache, Bildinformation, Videoinformation, SMS (Short Message Service) oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle zwischen sendender und empfangender Station übertragen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Ein Funkkommunikationssystem umfasst hierbei Teilnehmerstationen, z.B. Mobilstationen, Basisstationen, bei UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) z.B. Node B's genannt, sowie weitere netzseitige Einrichtungen.In Radio communication systems become information (e.g. Language, image information, video information, SMS (Short Message Service) or other data) with the help of electromagnetic waves over one Radio interface transmitted between the transmitting and receiving station. The Radiating the electromagnetic waves takes place with carrier frequencies, in the for the respective system provided frequency band lie. A radio communication system here comprises subscriber stations, e.g. Mobile stations, base stations, in UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) e.g. node Called B's, as well further network-side facilities.
Um eine flächendeckende Versorgung mit mobilen Funkanwendungen zu erreichen, werden die Gebiete in Funkzellen gegliedert, die jeweils von einer Basisstation versorgt werden. Insbesondere in dicht besiedelten Gebieten existiert mittlerweile eine gut ausgebaute Versorgung mit kleinzelligen Netzen. Die Sendeleistung der Antenne der Basisstation richtet sich unter anderem nach der Größe der jeweiligen Funkzelle und der Anzahl der Teilnehmerstationen, welche gleichzeitig mit der Basisstation kommunizieren.Around a nationwide To achieve coverage with mobile radio applications, the territories divided into radio cells, each supplied by a base station become. Especially in densely populated areas now exists a well-developed supply of small cell networks. The transmission power the antenna of the base station depends among other things on the Size of the respective radio cell and the number of subscriber stations simultaneously with communicate with the base station.
Die Gesamtintensität der hochfrequenten elektromagnetischen Felder nimmt durch den rasanten Ausbau flächendeckender Funkkommunikationssysteme zu. Damit gewinnen auch Strahlenschutzmaßnahmen immer mehr an Bedeutung. So entwickelte das Bundesamt für Strahlenschutz in Deutschland Grenzwerte für ortsfeste Funksendeanlagen in der Verordnung über elektromagneti sche Felder auf der Grundlage des Bundesimmissionsschutzgesetzes.The total intensity the high-frequency electromagnetic fields decreases due to the rapid Expansion across the board Wireless communication systems too. Radiation protection measures are also gaining in importance more and more important. This is how the Federal Office for Radiation Protection developed in Germany limit values for Stationary radio transmitters in the Ordinance on Electromagnetic Fields based on the Federal Immission Control Act.
Hochfrequente Felder, wie z.B. Radio-, TV-, Mobilfunk- und Mikrowellenstrahlung, werden vom menschlichen Körper absorbiert und führen zur Erwärmung von Körpergewebe. Experimente haben gezeigt, dass gesundheitliche Wirkungen von hochfrequenter Strahlung auftreten können, wenn sich einzelne Körperbereiche oder das gesamte Körpergewebe um mehr als ein Grad Celsius erwärmt. Dies wird als thermischer Effekt bezeichnet. Über weitere gesundheitsschädliche Effekte, welche nichtthermischer Art sind, wird kontrovers diskutiert.High frequency Fields, such as Radio, TV, mobile and microwave radiation, be from the human body absorbed and lead for warming of body tissue. Experiments have shown that health effects of high-frequency Radiation can occur when there are individual body parts or the entire body tissue heated by more than one degree Celsius. This is called a thermal effect. About other harmful effects, which are non-thermal type, is controversial.
Die Strahlung, die auf einen Menschen trifft, bezeichnet man als Immission. Bei Basisstationen bestimmen eine Reihe von Faktoren die Höhe der Immissionen am Aufenthaltsort einer Person:
- • Sendeleistung: Steigende Sendeleistungen bedeuten höhere Immissionen.
- •. Abstand: Mit steigendem Abstand zur Antenne sinken die Immissionen.
- • Räumliches Abstrahlungsmuster der Antenne: Die Antennen von Basisstationen strahlen in der Regel nicht in alle Richtungen gleich stark. Dies wird durch den Antennengewinn ausgedrückt, welcher durch die Richtcharakteristik einer Antenne bestimmt wird. Für die Angabe des Antennengewinns dient der isotrope Kugelstrahler als Vergleich, so dass der Antennengewinn in dBi (dB isotrop) angegeben wird. Je größer der Gewinn einer Antenne ist, desto mehr ist die abgestrahlte Energie der Antenne auf eine schmale Hauptkeule konzentriert. Die Intensität außerhalb dieser Hauptkeule verschwindet zwar nicht vollständig, ist aber stark reduziert.
- • Mauerwerke und Dächer: Sie schwächen die Strahlung ab, die von außen auf ein Gebäude trifft.
- • Transmission power: Increasing transmission power means higher emissions.
- •. Distance: With increasing distance to the antenna the immissions sink.
- • Spatial radiation pattern of the antenna: The antennas of base stations generally do not radiate the same intensity in all directions. This is expressed by the antenna gain, which is determined by the directional characteristic of an antenna. For the indication of the antenna gain, the isotropic spherical radiator serves as a comparison, so that the antenna gain is given in dBi (dB isotropic). The greater the gain of an antenna, the more the radiated power of the antenna is concentrated on a narrow main lobe. The intensity outside of this main lobe does not disappear completely, but is greatly reduced.
- • Masonry and roofs: they reduce the radiation that hits a building from the outside.
Verantwortlich für die Einhaltung der gesetzlichen Grenzwerte ist bei Funktürmen und Sendemasten in der Regel der Betreiber. Jedem Standort einer Sendefunkanlage wird z.B. in Deutschland von der Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post ein individueller Sicherheitsabstand zugewiesen. Außerhalb des Sicherheitsabstandes sind gesundheitsschädliche Wirkungen durch hochfrequente Strahlung von der Sendeantenne nicht zu erwarten. In der Regel liegt der Sicherheitsabstand bei reinen Mobilfunksendern in Abstrahlrichtung der Antenne in der Größenordnung von wenigen Metern. Somit muss bei dem bisherigen Niveau der Grenzwerte nur darauf geachtet werden, dass die Hauptstrahlrichtung der Antenne in unmittelbarer Nähe der Masten nicht in Kopfhöhe einer Person herunterreicht, die auf dem Dach des Gebäudes steht, das den Standort enthält.Responsible for the Compliance with legal limits is at radio towers and Transmission towers usually the operator. Every location of a radio transmitter is e.g. in Germany by the Regulatory Authority for Telecommunications and Post assigned an individual safety margin. Outside the safety distance are harmful effects due to high-frequency Radiation from the transmitting antenna is not expected. Usually lies the safety margin with pure mobile radio transmitters in the emission direction the antenna in the order of magnitude of a few meters. Thus, at the previous level of limits just make sure that the main beam direction of the antenna close the masts are not at head height down to a person standing on the roof of the building, that contains the location.
Aus „Neitzke, H.-P.: GSM- und UMTS-Mobilfunk: Expositionen, Grenzwerte, Risiken, in: Auswirkungen des Mobilfunks. Beiträge zur Fachtagung November 2001 im Rathaus der Stadt Mainz, S. 6 bis 15, Herausgeber: Stadt Mainz, Umweltamt; Städtetag Rheinland-Pfalz mit Unterstützung der Landeszentrale für Umweltaufklärung" ist bekannt, dass die elektromagnetische Belastung in der Umgebung einer Antennenanlage nicht nur von der Zahl der Antennen und der Sendeleistung abhängt, sondern auch von den verwendeten Antennentypen, insbesondere vom Antennengewinn, der Abstrahlungscharakteristik und den Neigungswinkeln, sowie von der Art, wie die Antennen montiert sind.From "Neitzke, H.-P .: GSM and UMTS mobile communications: exposures, limit values, risks, in: Effects of the mobile radio. Contributions to the symposium November 2001 in the city hall of the city Mainz, P. 6 to 15, publisher: city Mainz, Environmental Agency; Cities Rhineland-Palatinate with support the country headquarters for Environmental education "is known that the electromagnetic load in the environment of an antenna system not only depends on the number of antennas and the transmit power, but also of the types of antennas used, in particular the antenna gain, the radiation characteristics and the angles of inclination, and of the Way the antennas are mounted.
In der Praxis bestimmt sich die vertikale Position der Antennen aus den geometrischen Ausmaßen und der Anzahl der Antennen unter Berücksichtigung der Grenzwerte. Die Ausgangsleistung der Basisstation und die Verstärkung der Antenne werden so gewählt, dass an der Grenze des Versorgungsgebietes der Antenne eine ausreichende Signalstärke erlangt wird.In practice, the vertical position of the antennas is determined by the geometric extent ßen and the number of antennas, taking into account the limits. The output power of the base station and the gain of the antenna are chosen so that sufficient signal strength is obtained at the boundary of the coverage area of the antenna.
Die juristische Festlegung der Grenzwerte für die elektromagnetische Strahlung basiert auf dem anerkannten Stand der wissenschaftlichen Forschung. Neue medizinische Erkenntnisse oder zusätzliche politische Vorsorge können die Grenzwerte kurz- oder mittelfristig erniedrigen. Ein zusätzlich zu berücksichtigender Faktor stellt die wachsende Opposition in der Bevölkerung gegen weitere Standorte für Sendeantennen dar, da die traditionelle Funknetzplanung schnell nach weiteren Standorten verlangt.The legal definition of the limits for electromagnetic radiation is based on the acknowledged state of scientific research. New medical knowledge or additional political precaution can reduce the limits in the short or medium term. An additional consideration Factor represents the growing opposition in the population against further locations for Broadcasting antennas, as traditional radio network planning is fast required for additional locations.
Werden die gesetzlichen Grenzwerte z.B. um 20 dB gesenkt, so stellt sich im Mobilfunk das Problem, eine flächendeckende Versorgung ohne Strahlungslöcher an den Rändern der Funkzellen von den bestehenden Antennenstandorten aus aufrechtzuer halten, d.h. unter Vermeidung von neu zu errichtenden Antennenstandorten.Become the legal limits, e.g. lowered by 20 dB, so it turns in mobile radio the problem, a nationwide coverage without radiation holes the edges maintain the radio cells from the existing antenna sites, i.e. avoiding new antenna sites.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art aufzuzeigen, welches eine effektive Reduzierung der Strahlenbelastung einer Antenne ermöglicht, ohne dass der erwünschte Versorgungsbereich der Antenne eingeschränkt wird.Of the Invention is therefore the object of a method of the initially mentioned type, which is an effective reduction of radiation exposure allows an antenna without the desired Supply range of the antenna is restricted.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.These Task is solved by a method having the features of claim 1.
Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.refinements and further developments are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren die Verfahrensschritte
- (a) Modifikation einer ersten Eigenschaft der Antenne,
- (b) Reduzierung der Sendeleistung der Antenne in einem derartigen Ausmaß, dass die Strahlungsleistung am Rand des Versorgungsgebietes der Antenne gegenüber derjenigen vor der Modifikation der ersten Eigenschaft der Antenne im wesentlichen unverändert ist,
- (c) Ermittlung der durch die Antenne hervorgerufenen Strahlenbelastung,
- (d) abhängig von dem Ergebnis der Ermittlung Modifikation einer zweiten Eigenschaft der Antenne und Wiederholung des Verfahrensschrittes (b) in Bezug auf die Modifikation der zweiten Eigenschaft der Antenne.
- (a) modification of a first property of the antenna,
- (b) reducing the transmission power of the antenna to such an extent that the radiant power at the edge of the coverage area of the antenna is substantially unchanged from that prior to modification of the first characteristic of the antenna;
- (c) determination of the radiation exposure caused by the antenna,
- (D) depending on the result of the determination modification of a second property of the antenna and repeating the process step (b) with respect to the modification of the second property of the antenna.
Unter dem Versorgungsgebiet der Antenne wird derjenige geographische Bereich verstanden, in welchem die Strahlung der Antenne bestimmungsgemäß verwendet werden kann. Die Ermittlung der Strahlenbelastung erfolgt vorteilhafterweise an dem Ort, welcher üblicherweise zur Überprüfung der Strahlungsgrenzwerte herangezogen wird. Dieser Ort kann z.B. mit der Art, der Aufstellung und der Verwendung der Antenne, sowie mit dem zu überprüfenden Strahlungsgrenzwert variieren. Die im Verfahren gegebenenfalls modifizierten Eigenschaften der Antenne betreffen solche mit der Antenne zusammenhängenden Parameter, welche sich auf die Art und die Intensität der Abstrahlung der Antenne, sowie auf räumliche Eigenschaften der Abstrahlung der Antenne auswirken. Eine Modifikation einer Eigenschaft der Antenne wird in der Praxis oftmals dadurch realisiert, dass die Antenne aus Gründen der Wirtschaftlichkeit gegen eine andere Antenne ausgetauscht wird, anstatt die erforderlichen Bearbeitungen an der Antenne durchzuführen. Unter dem Begriff Antenne wird hier die abstrahlende Einheit an einem bestimmten Standort verstanden, so dass das Austauschen einer Antenne gegen eine andere an dem gleichen Standort der Modifikation einer Eigenschaft der Antenne gleichkommt.Under the coverage area of the antenna becomes that geographical area understood, in which the radiation of the antenna used as intended can be. The determination of the radiation exposure is advantageously carried out in the place that usually to check the radiation limits is used. This location may e.g. with the kind of lineup and the use of the antenna, as well as the radiation limit to be checked vary. The properties optionally modified in the process The antenna relates to those associated with the antenna Parameters that depend on the type and intensity of the radiation the antenna, as well as on spatial Properties of the radiation of the antenna. A modification a property of the antenna is often thereby in practice Realized that the antenna for reasons of economy is exchanged for another antenna, rather than the required Perform operations on the antenna. The term antenna is used understood here the radiating unit at a certain location, allowing one antenna to swap against another at the same location the modification of a property of the antenna equals.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt ein iteratives Vorgehen: nach einer Modifikation einer Eigenschaft der betrachteten Antenne wird die Strahlenbelastung ermittelt. Ist der Wert dieser Strahlenbelastung zu hoch, so kann eine weitere Eigenschaft der Antenne modifiziert werden. Auch eine erneute Modifikation der gleichen Eigenschaft der Antenne kann durchgeführt werden. Nach einer erneuten Prüfung der Strahlenbelastung kann eine andere, oder aber auch eine der ersten beiden Eigenschaften der Antenne modifiziert werden. Vorteilhafterweise wird die ermittelte Strahlenbelastung mit einem Grenz- oder Schwellenwert verglichen, um eine Entscheidung über die Durchführung von Modifikationsschritten zu treffen. Dieses Verfahren lässt sich so lange fortsetzen, bis das Ergebnis der Ermittlung der Strahlenbelastung bestimmten Bedingungen genügt.The inventive method allows an iterative approach: after a modification of a property the considered antenna, the radiation exposure is determined. is the value of this radiation exposure too high, so can another Property of the antenna to be modified. Also a renewed modification the same property of the antenna can be performed. After another test The radiation exposure may be another, or one of the first two properties of the antenna are modified. advantageously, becomes the determined radiation exposure with a limit or threshold value compared to a decision on the implementation of Modification steps to take. This procedure can be continue until the result of determining the radiation exposure certain conditions is sufficient.
In Bezug auf ein Funkkommunikationssystem, auf das die Erfindung angewandt werden kann, ergibt sich der Vorteil, dass niedrige Grenzwerte für die elektromagnetische Strahlung einer Basisstation eingehalten werden können, ohne zusätzliche Basisstationen errichten zu müssen. Dabei wird die flächendeckende Funkversorgung in dem Funkkommunikationssystem auf rechterhalten und es entstehen keine Funklöcher zwischen den Funkzellen.In Referring to a radio communication system to which the invention is applied The advantage is that low limits for the electromagnetic Radiation of a base station can be met without additional To build base stations. This is where the nationwide Radio in the radio communication system maintained on and there are no dead spots between the radio cells.
In einer Weiterbildung der Erfindung
- – wird vor der Durchführung des Verfahrensschrittes (a) eine Modifikation von mindestens einem Parameter zur Unterstützung eines Zellwechsels einer Teilnehmerstation des Funkkommunikationssystems durchgeführt,
- – erfolgt eine Reduzierung der Sendeleistung der Antenne,
- – erfolgt eine Ermittlung der durch die Antenne hervorgerufenen Strahlenbelastung,
- – hängt die Durchführung der Verfahrensschritte (a) bis (d) von dem Ergebnis der Ermittlung ab.
- A modification of at least one parameter to support a cell change of a subscriber station of the radio communication system is carried out before the execution of method step (a),
- - there is a reduction of the transmission power of the antenna,
- A determination is made of the radiation exposure caused by the antenna,
- The execution of the method steps (a) to (d) depends on the result of the determination.
Vor der Modifikation einer Eigenschaft der Antenne also wird ein Parameter zur Unterstützung eines Zellwechsels einer Teilnehmerstation des Funkkommunikationssystems, d.h. ein Handover Parameter, verändert. Dabei wird unter einem Handover Parameter ein für einen Handover-Vorgang relevanter Parameter verstanden. Insbesondere ist hierbei an eine Verringerung eines Handover-Parameters zu denken. Handover-Parameter hängen oftmals von der Sendeleistung der Antenne ab, so dass nach erfolgter Modifikation des Handover-Parameters die Sendeleistung der Antenne reduziert werden kann, ohne den Ablauf eines Handovers in dem Funkkommunikationssystem zu gefährden. Bei der Reduzierung der Sendeleistung der Antenne sollte jedoch darauf geachtet werden, dass die Sendeleistung der Antenne nur in einem derartigen Ausmaß reduziert wird, dass sich das Versorgungsgebiet der Antenne dadurch nicht über ein gewisses Maß verkleinert. Ergibt die Ermittlung der Strahlenbelastung, dass diese nicht auf einen ausreichenden Wert reduziert wurde, können sich die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte der Modifikation einer oder mehrerer Eigenschaften der Antenne anschließen.In front the modification of a property of the antenna becomes a parameter in support of a Cell change of a subscriber station of the radio communication system, i.e. a handover parameter, changed. In doing so, a handover parameter becomes more relevant for a handover process Parameters understood. In particular, this is due to a reduction to think of a handover parameter. Handover parameters often hang from the transmission power of the antenna, so that after modification the handover parameter reduces the transmit power of the antenna can be without the expiration of a handover in the radio communication system to endanger. However, when reducing the transmit power of the antenna should be on it be taken to ensure that the transmission power of the antenna in only one such extent is reduced, that the coverage area of the antenna does not have a reduced to a certain extent. If the determination of the radiation exposure does not reveal this a sufficient value has been reduced, the process steps of the invention can the modification of one or more properties of the antenna.
Einer Ausgestaltung der Erfindung gemäß
- – wird nach der Durchführung des Verfahrensschrittes (c) eine Modifikation von mindestens einem Parameter zur Unterstützung eines Zellwechsels einer Teilnehmerstation des Funkkommunikationssystems durchgeführt,
- – erfolgt eine Reduzierung der Sendeleistung der Antenne,
- – wird der Verfahrensschritt (c) wiederholt,
- – und wird der Verfahrensschritt (d) durchgeführt.
- A modification of at least one parameter for supporting a cell change of a subscriber station of the radio communication system is carried out after the execution of method step (c),
- - there is a reduction of the transmission power of the antenna,
- - the process step (c) is repeated,
- - And the process step (d) is performed.
Die Modifikation eines Handover-Parameters kann also auch nach einer Modifikation einer Eigenschaft der Antenne durchgeführt werden. Ausschlaggebend für die Durchführung der Modifikation eines Handover-Parameters ist auch in diesem Fall wieder die Ermittlung der Strahlenbelastung der Antenne.The Modification of a handover parameter can therefore also after a Modification of a property of the antenna are performed. Crucial for the implementation the modification of a handover parameter is also in this case again the determination of the radiation exposure of the antenna.
Einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zufolge
- – wird nach der Durchführung des Verfahrensschrittes (d) eine Modifikation von mindestens einem Parameter zur Unterstützung eines Zellwechsels einer Teilnehmerstation des Funkkommunikationssystems durchgeführt,
- – erfolgt eine Reduzierung der Sendeleistung der Antenne,
- – wird der Verfahrensschritt (c) wiederholt,
- – erfolgt abhängig von dem Ergebnis der Ermittlung aus Verfahrensschritt (c) eine Modifikation einer dritten Eigenschaft der Antenne und eine Wiederholung des Verfahrensschrittes (b) in Bezug auf die Modifikation der dritten Eigenschaft der Antenne.
- A modification of at least one parameter for supporting a cell change of a subscriber station of the radio communication system is carried out after the execution of method step (d),
- - there is a reduction of the transmission power of the antenna,
- - the process step (c) is repeated,
- A modification of a third characteristic of the antenna takes place as a function of the result of the determination from method step (c) and a repetition of method step (b) with respect to the modification of the third characteristic of the antenna.
Vorteilhafterweise umfasst die Modifikation der ersten und/oder gegebenenfalls der zweiten und/oder gegebenenfalls der dritten Eigenschaft der Antenne einen der Schritte
- – der Reduzierung des vertikalen Neigungswinkels der Hauptstrahlrichtung der Antenne,
- – der Erhöhung des Antennengewinns der Antenne,
- – der Erhöhung der vertikalen Position der Antenne.
- The reduction of the vertical angle of inclination of the main beam direction of the antenna,
- The increase of the antenna gain of the antenna,
- - Increasing the vertical position of the antenna.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigenThe inventive method will be explained below with reference to an embodiment. there demonstrate
Als konkretes Beispiel wird eine Antenne A für den Mobilfunk betrachtet, deren Mittelpunkt sich in einer städtischen Umgebung einen Meter über der Kopfhöhe eines aufrecht am Dach stehenden Menschen befindet. Der Antennengewinn beträgt 15,5 dBi bei einer Ausgangsleistung von 10 W, d.h. 40 dBm. Vier Trägerfrequenzen sind auf diese Antenne A gebündelt und die Antenne A weist einen vertikalen elektrischen Neigungswinkel (down tilt) von sechs Grad auf. Bei dieser Konfiguration liegt die maximale elektromagnetische Flussdichte 9,85 dB unterhalb der aktuell gültigen Grenzwerte und 10,15 dB oberhalb möglicher zukünftiger Grenzwerte.When concrete example is considered an antenna A for mobile, whose center is located in an urban environment one meter above the head of a upright people standing on the roof. The antenna gain is 15.5 dBi at an output power of 10 W, i. 40 dBm. Four carrier frequencies are bundled on this antenna A. and the antenna A has a vertical electrical tilt angle (down tilt) of six degrees. In this configuration, the maximum electromagnetic flux density 9.85 dB below current valid Limits and 10.15 dB above possible future limits.
Den
Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zeigen die zusammengehörigen
Nun
wird in
Dies resultiert darin, dass Handover Vorgänge erst bei geringeren Empfangsleistungen am Teilnehmergerät ausgelöst werden als vor der Modifizierung. Im Anschluss daran wird die statische Ausgangsleistung der Basisstation um denselben Wert reduziert.This results in that handover operations only at lower receive rates at the subscriber device triggered be as before the modification. Following this, the static Base station output reduced by the same amount.
Auch
bezüglich
der Variation von Parametern der Funkschnittstelle kann zuvor überprüft werden,
ob eine derartige Variation möglich
ist. Ist sie nicht möglich
oder sinnvoll, so kann mit dem nächsten
Schritt der Modifikation des Antennengewinns („Antennengewinn") fortgefahren werden
(in den
Falls
eine erneute Grenzwertüberprüfung („Grenzwert?") in
Nun
wird erneut überprüft, ob der
Grenzwert nach erfolgter Erhöhung
des Antennengewinnes eingehalten werden kann („Grenzwert?"). Kann dies bejaht
werden („ja"), sind keine weiteren
Maßnahmen nötig und
das Verfahren zur Reduzierung der Strahlenbelastung kann abgebrochen
werden („Stop"). Ist dies jedoch
nicht gegeben, so wird im vierten Schritt die Höhe der Antenne A variiert („vertikale
Position"). Die
Antenne A wird höher
am Mast montiert, wie beispielhaft in
Nun kann erneut geprüft werden, ob der Grenzwert eingehalten werden kann („Grenzwert?"). Danach kann das Verfahren abgebrochen werden („Stop"). Es ist jedoch unter Umständen auch möglich, erneut einen oder mehrere der beschriebenen Schritte durchzuführen, um eine weitere Reduzierung der Strahlenbelastung zu erreichen.Now can be checked again whether the limit can be met ("limit value?") Procedures are aborted ("Stop") .It is, however in certain circumstances also possible, again to perform one or more of the steps described to to achieve a further reduction in radiation exposure.
Eine Addition der Reduzierungen der Strahlenbelastungen, welche aus den beschriebenen Schritten resultieren, ergibt eine Verbesserung der Strahlenbelastung um 11,76 dB. Dies reicht aus, um für den gegebenen Fall Grenzwerte einzuhalten, die um 20 dB unter den augenblicklichen Werten liegen. Eine weitergehende Reduzierung der Strahlenbelastung kann z.B. durch eine größere Höhe der Sendeantennen erreicht werden. Wird die Antenne A um insgesamt fünf Meter höher gesetzt, so erniedrigt sich die Strahlenbelastung um weitere 13,29 dB. Insgesamt würde somit also eine Reduzierung der Strahlenbelastung um 25,05 dB erreicht werden.A Addition of reductions in radiation exposure resulting from the result in an improvement of the radiation exposure around 11.76 dB. This is sufficient to limit the given case to be maintained, which are 20 dB below the current values. A further reduction of the radiation exposure can e.g. by a greater height of the transmitting antennas be achieved. Will the antenna A by a total of five meters set higher, Thus, the radiation exposure is lowered by a further 13.29 dB. All in all would thus thus achieved a reduction of radiation exposure by 25.05 dB become.
Speziell die Verfahrensschritte der Modifikation der Eigenschaften der Antenne, nämlich die Reduzierung des Neigungswinkels der Hauptstrahlrichtung, die Erhöhung des Antennengewinns und die Erhöhung der vertikalen Position der Antenne, sind besonders geeignet für dicht bebaute bzw. besiedelte Gebiete, wie z.B. Stadtgebiete, wo der größte Beitrag zur Signalstärke am Rande des Versorgungsgebietes einer Antenne über eine Ausbreitung auf Hausdachhöhe mit anschließender Beugung in die einzelnen Straßen erfolgt. Über diesen Ausbreitungsweg werden auch die Teilnehmerstationen in Gebäuden am Zellrand versorgt. Die Beugung in die einzelnen Straßen hebt den Effekt auf, dass durch die Modifikationen der Eigenschaften der Antenne die Strahlrichtung im Vergleich zum Zustand vor den Modifikationen weniger in Richtung eines Teilnehmers auf dem Boden zeigt.specially the method steps of modifying the properties of the antenna, namely the reduction of the inclination angle of the main beam direction, the increase the antenna gain and the increase the vertical position of the antenna, are particularly suitable for tight built-up areas such as e.g. Urban areas where the largest contribution to signal strength on the edge of the coverage area of an antenna over a spread on house rooftop with subsequent diffraction in the individual streets he follows. about This propagation path will also be the subscriber stations in buildings at Cell edge supplied. The diffraction in the individual streets lifts the effect on that through the modifications of the properties the antenna the beam direction compared to the state before the Modifications less towards a participant on the ground shows.
Das Verfahren kann jedoch auch mit reduzierter Effektivität in weniger dicht besiedelten Gebieten angewandt werden.The However, the procedure can be done with reduced effectiveness in less densely populated areas are applied.
Claims (7)
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DE2002158805 DE10258805B4 (en) | 2002-12-16 | 2002-12-16 | Method for reducing the radiation exposure of an antenna |
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