Verfahren zur Prädiktion der Funkwellenausbreitunσ
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prädiktion der Funkwellenausbreitung, insbesondere in städtischen Gebieten.
Stand der Technik
Die Prädiktion der Funkwellenausbreitung ist ein wichtiger Schritt in der rechnergestützten Planung der Mobilfunknetzen. In diesem Schritt wird die Feldstärkeverteilung der von einer Basisstation ausgesendeten Funkwelle in einem vom Planer festgelegten Gebiet berechnet. Diese Berechnung wird für jede Basisstation des zu planenden Netzes durchgeführt. Die berechneten Feldstärkewerte der Basisstationen stellen die Basis für die weiteren Planungsschritte dar, wie z.B. die Prädiktion der VersorgungsSituation des Netzes .
Die konventionellen Verfahren zur Prädiktion der Funkwellenausbreitung basieren auf empirische Modelle wie z.B. das Okumura Modell (OKTJMURA, Y. , OHMORI, E., KAWANO, T., FUKUDA, K. , „Field Strenght and Its Variability in VHF and UHF Land-Mobile Radio Service", Rev. Elec . Commun. Lab., Vol. 16, 1968, pp. 825-873), das durch Auswertung von Funkfeldmessungen gewonnen wurde. Die Auflösung der Feldstärkeberechnung mit solchen Verfahren, d.h. die Auflösung eines Flächenelementes, für das ein Feldstärkewert berechnet werden kann, ist grόßenordnungsmäßig ein Quadrat von einigen hundert Metern.
Mit der Entwicklung des Mobilfunks nimmt die Anzahl der Mobilfunkteilnehmer vor allem in den städtischen Gebieten stark zu. Um die hohe Verkehrsmenge in städtischen Gebieten zu bewältigen, werden in solchen Gebieten Basisstationen mit niedrigen Antennenhöhen und niedrigen Sendeleistungen dicht zu einander aufgebaut. Das führt zu kleinen Zellengrδßen der Basisstationen, wobei die Zellengröße einer Basisstation die
Größe der von dieser Basisstation versorgten Fläche bezeichnet. Eine Zelle wird als Mikrozelle bezeichnet, wenn diese einen Radius von einigen hundert Metern bis zu maximal 1 km hat . Im Gegensatz dazu bezeichnet man Zellen mit einem Radius von einigen Kilometern oder mehr als Makrozellen.
Die konventionellen empirischen Verfahren zur Prädiktion der Funkwellenausbreitung sind für die Planung von Makrozellen anwendbar. Sie sind aber für die Planung von Mikrozellen in städtischen Gebieten nicht geeignet, weil die Genauigkeiten nicht ausreichend hoch und ihre Auflösungen zu grob sind.
Seit einigen Jahren werden unterschiedliche Modelle und Verfahren für die Berechnung der Funkwellenausbreitung in städtischen Gebieten entwickelt. Darunter auch Verfahren, die auf Strahlverfolgungsmethoden basieren.
Die bisher bekannten Verfahren, die auf Basis der Strahlverfolgungsmethode arbeiten, können schon wesentlich genauere Ergebnisse als die empirischen Verfahren liefern. Auch die Auflösung der Feldstärkeprädiktion dieser Verfahren ist wesentlich feiner als die der empirischen Verfahren. Wesentlicher Nachteil und Hinderungsgrund des breiten Einsatzes dieser Verfahren ist der enorme Rechenauf and. Die Verfahren können bei Untersuchungen von Funksystemen gerade noch eingesetzt werden, da diese Planungsschritte nicht ganz so zeitkritisch sind. In der Funknetzplanung sind die hohen Rechenzeiten, die weit von interaktiven Reaktionszeiten entfernt sind, für die Planer keinesfalls zumutbar.
Für die Planung der Mikrozellen in städtischen Gebieten ist ein verbessertes Verfahren erforderlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Prädiktion der Funkwellenausbreitung vorzuschlagen, das
• eine wesentlich bessere Genauigkeit als die empirischen Verfahren hat,
• eine wesentlich bessere Auflösung als die empirischen Verfahren aufweist, und
• bezüglich des Rechenaufwandes so effizient ist, daß es in der Funknetzplanung eingesetzt werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst .
Das im folgenden vorgestellte Verfahren erfüllt die oben genannten Kriterien für den Einsatz in der Funknetzplanung.
Die Funkwellenausbreitung in städtischen Gebieten ist durch die Mehrwegeausbreitung gekennzeichnet . Unterschiedliche Wellenanteile gelangen durch Reflexionen und Beugungen auf unterschiedlichen Ausbreitungswegen und mit unterschiedlichen Laufzeiten an dem Empfänger. Das Verfahren berücksichtigt alle relevante Ausbreitungswege, erstmals auch die Beugungseffekte an Objekten, und ermittelt die Empfangsleistung des Empfängers bzw. die Feldstärke an der Empfangsantenne durch die Summation der unterschiedlichen Wellenanteile.
Das Verfahren verwendet eine Beschreibung der dreidimensionalen GebäudeStruktur des Planungsgebietes . Die relevanten Ausbreitungswege der untersuchten Antennenstrahlen werden strahlenoptisch bestimmt. Dazu wird z.B. ein Strahlverfolgungsalgorithmus verwendet, der auf dem MRT (Minimal Rendering Toolkit) basiert, einem gerate- und plattformunabhängigen Modellierungs- und
Visualisierungswerkzeug (vgl. dazu FELLNER D.W.: Extensible image systhesis; In Object-Oriented and Mixed Programming Paradigms, Wisskirchen P., Focus on Computer Graphics, Springer Verlag, Febr. 1996, pp 7-21).
Erfindungsgemäß benutzt das Verfahren ein Planungswerkzeug, das eine getrennte und flexible Modellierbarkeit der Antenne, den einzelnen Gebäuden, der Charakteristik von Gebäudeoberflächen (Wänden) und der Prognoseebene erlaubt.
Der konsistente Modellierungsansatz für geometrische Objekte aller Art ermöglicht außerdem die Berücksichtigung der Beugung der Antennenstrahlen an Objekten, wie z.B. Zylindern, für die bisher die existierenden Verfahren nicht anwendbar waren.
Zur Behandlung der Reflexion und Beugung der Funkwelle an Gebäuden und zur Bestimmung der Feldparameter wird die geometrische Beugungstheorie verwendet.
Der Rechenaufwand des Verfahrens wird hauptsächlich durch die Suche" der Strahlenwege bestimmt. Vor allem die Suche nach den Beugungskanten verbraucht einen wesentlichen Anteil der Rechenzeit. In diesem Verfahren wird ein Algorithmus verwendet, mit dem die Beugungskanten schnell ermittelt werden und der die Anzahl der Schnittberechnungen zwischen Strahlen und Objekten in der Zelle möglichst gering hält.
Das Verfahren kann in einem Frequenzbereich verwendet werden, in dem die Wellenlänge des Funksignals wesentlich kleiner als die Dimensionen der Gebäude ist.
Beschreibung der GebäudeStruktur
Gebäude und andere im Stadtbereich auftretende Objekte, wie z.B. Bäume, werden als spezielle Varianten eines generischen Objekttyps, repräsentiert durch eine Basisklasse t_Objekt, dargestellt . Die Kernfunktionalität der Basisklasse und somit die Funktionalität aller geometrischen Objekte beinhaltet die folgenden Methoden: boundingVolume ( ) liefert den Hüllkörper. intersectO berechnet den ersten Schnittpunkt zwischen dem Objekt und einem Strahl. Das Ergebnis ist True genau dann, wenn dieser innerhalb einer gegebenen Entfernung (meist die zum bisher nächsten gefundenen Objekt) existiert, checkintersect ( ) führt nur einen einfachen Test auf Existenz des Schnittpunktes durch, der beispielsweise für
Beleuchtungsstrahlen genügt und in den meisten Fällen deutlich schneller als seine Berechnung erledigt werden kann. Standardmäßig jedoch basiert diese Methode auf intersectO . checkBoxlntersect () dient zur Initialisierung von räumlichen Datenstrukturen für die Beschleunigung der Schnittpunktberechnungen. Die Methode ermittelt, ob das Objekt einen nichtleeren Schnitt mit einem achsparallelen Quader hat. Standardmäßig wird diese Box mit dem Hüllkörper des Objekts verglichen. surfaceNormal () berechnet die Normale zur Oberfläche an einem gegebenen Punkt der Objektoberfläche (nach außen zeigend) . triangulate () erhält einen Parameter zur Qualitätskontrolle und erzeugt eine Oberflächen-Approximation, die zur Visualisierung über planare Facetten geeignet ist.
Neu ist, daß die gesamte Szene wie auch alle Sub-Szenen konsistent als geometrische Objekte behandelt werden. Eine Subszene, beschrieben durch die Klasse t_Scene, in der eine Menge von geometrischen Objekten enthalten sind, ist ebenfalls von der Basisklasse t_Object abgeleitet und stellt somit auch die obigen Methoden zur Verfügung.
Subszenen werden automatisch immer dann erzeugt, wenn eine inkludierte Szenenbeschreibung abgearbeitet wird oder wenn eine Gruppe von n Objekten (n>l) eingeschlossen ist. Hüllkörper von Subszenen werden automatisch mittels der Methode unifyO der Klasse t_BVol berechnet, die zwei Hüllkörper zu einem kombiniert.
Das Konzept der Erweiterbarkeit ist auch für Oberflächeneigenschaften von besonderer Bedeutung, da nur so effizient auf die geänderten Anforderungen der Funkwellenberechnung eingegangen werden kann. So kann beispielsweise eine durch elektrostatische Eigenschaften erweiterte Oberfläche als Ableitung der existierenden Klasse realisiert werden - ihre grundsätzliche Funktionalität wie die Zugehörigkeit zu einem Objekt muß nicht erneut modelliert werden.
Der Strahlverfolgungs-Algorithmus
Nicht-triviale Szenen sind meist schon aufgrund ihrer Konstruktionsweise hierarchisch organisiert. Neben offensichtlichen Vorteilen in der Handhabung ergibt sich daraus im konkreten Fall auch eine erhebliche Beschleunigung der StrahlVerfolgung.
Verantwortlich ist der im Minimal Rendering Toolkit (MRT) implementierte Algorithmus zur Bestimmung des Schnittpunkts von Strahl und Szene:
Zunächst wird geprüft, ob der untersuchte Antennenstrahl den Hüllkörper der Szene, der bei der Erzeugung der Szene berechnet wurde, schneidet und sendet im Falle ein Schnittpunkt existiert dann die Anfrage intersectO an alle in ihr enthaltenen Objekte, die entweder elementare Objekte oder wiederum Szenen sein können. Da dies auf jeder Hierarchieebene geschieht, liegt die Anzahl solcher Tests in der Größenordnung des Logarithmus der Objektzahl, wenn die Hierarchie die räumliche Struktur hinreichend genau widerspiegelt .
Den vorliegenden Stadtmodellen fehlt eine solche Hierarchie. Um den Effekt trotzdem nutzbar zu machen, wird sie nachträglich mit einem quadtree-basierten Verfahren erzeugt, weil dieses die vorwiegend zweidimensionale Ausdehnung berücksichtigt. Enthält eine betrachtete Szene zu viele Objekte, wird die Szene - sofern sie mindestens vier Objekte beinhaltet - rekursiv in bis zu vier Subszenen unterteilt. Dies hat den Vorteil, daß nun nicht mehr die Objekte der Gesamtszene auf Schnittpunkte mit den Antennenstrahlen überprüft werden müssen, sondern es wird zunächst für jede Subszene anhand deren Hüllkörper geprüft, ob die Subszene einen Schnittpunkt mit dem Antennenstrahl bildet . Falls für eine oder mehrere Subszenen ein Schnittpunkt existiert,
müssen im folgenden nur noch die Objekte dieser Subszenen berücksichtigt werden.
Der erforderliche Rechenaufwand wird somit drastisch minimiert .
Zur Festlegung der Zuordnung zu den Subszenen wird für alle Objekte sowie für die gesamte Szene jeweils das Zentrum des Hüllkörpers bestimmt. Durch Koordinatenvergleich folgt die Zugehörigkeit der Objekte zu genau einem der vier Quadranten.
Berechnung der Feldparameter
Die Modellierung einer Antenne erfolgt über dreidimensionale Position, Sendeleistung, Sendefrequenz und einer optionalen Abstrahlcharakteristik, gegeben durch ein Antenriendiagramm. Der Schlüssel zum Einsatz der abstrakten Realisierung einer Antenne ist die Methode strengthO . Nach Angabe einer Abstrahlrichtung liefert sie die Feldstärke E in einem Meter Entfernung. Alle dazu notwendigen Berechnungen wie auch die Berücksichtigung der Abstrahlcharakteristik sind in der Klasse gekapselt, so daß eine Umdefinition der Antenne ohne Änderungen in anderen Programmteilen möglich ist .
Ein wesentliches Problem ist die Wahl der richtigen Antennenstrahlen, um die relevanten Ausbreitungswege zu finden. Bisher orientiert sich die StrahlVerteilung an einer gedachten Kugel um die Antenne. Durch Angabe der Bereiche für Azimut- und Elevationswinkel lassen sich Teile der Kugeloberfläche auswählen; die Dichte ist durch entsprechende Schrittweiten beeinflußbar.
Im Stadtgebiet ist diese Methode problematisch, da die Prognoseebene im Vergleich zur Antennenhöhe sehr groß ist . Die konstante Schrittweite der sphärischen Koordinaten führt in diesem Fall zu einer Überversorgung der nahen und einer Unterversorgung der entfernten Empfangszellen. Hier greift eine neue Strategie, bei der die Strahlen so ausgesandt
werden, daß sie auf freiem Gelände in gleichmäßigen Raster auftreffen würden.
Um unabhängig von den gewählten Antennenstrahlen auf jeden Fall alle Beugungskanten zu finden, die von der Antenne aus sichtbar sind, besteht die Möglichkeit, von dort aus direkt Beugungskegel abzuschicken. Es kommt die sogenannte Edge- Shooting-Methode zum Einsatz, wobei zunächst jede Gebäudekante überprüft wird, ob sie als Beugungskante in Frage kommt, d.h. ob sie konvex ist und auf einer der Antenne zugewandten Gebäudefläche liegt . Sodann wird für mehrere auf dieser Kante liegende Punkte festgestellt, ob sie von der Antenne aus sichtbar sind; von diesen Punkten kann dann direkt ein Beugungskegel generiert werden.
Da gebeugte Antennenstrahlen an vielen Empfangsorten einen erheblichen Beitrag zur gesamten Feldstärke leisten, ist es sehr wichtig, daß die entsprechenden Beugungskanten gefunden werden. Durch Anwendung der Edge-Shooting-Methode wird dies sichergestellt .
Bei der Strahlverfolgung wird die durch Ausbreitung, Reflexionen und Beugungen reduzierte Strahlleistung mitgeführt . Sie ist ein sinnvolleres Kriterium zum Abbruch der Strahlverfolgung als die bisher eingesetzte maximale Zahl an Reflexionen und Beugungen.
Die Amplitude eines reflektierten oder gebeugten Strahls wird nach der Geometrischen Beugungstheorie (s. z.B. OKUMURA Y., OHMORI E., KAWANO T. , FUKUDA K. : Field Strength and its variability in vhf and uhf land-mobile radio Service; Rev. Elec. Communication Lab. 16 (1968), pp. 233-333) aus der Amplitude des einfallendes Strahls durch die Multiplikation mit einem Reflexions- oder Beugungskoeffizienten bestimmt. Die Verwendung der empirischen Reflexions- und Beugungskoeffizienten steht wahlweise zur Verfügung. Die Dämpfung eines Strahls in einem homogenen Medium wird durch
die Multiplikation der Amplitude am Anfang des Strahlweges mit einem Divergenzfaktor angegeben.
Ein wesentliches Konzept im Simulationsmodell ist die Prognoseebene, die bei jedem Schnitt mit dem Strahlweg die Feldstärke registriert. Die Prognoseebene ist nicht unbedingt eine plane ebene, sondern kann der Geländeoberfläche folgen, wobei die Höhe der Prognoseebene über dem Boden vom Anwender festgelegt werden kann. Normalerweise ist die Höhe der Prognoseebene gleich der Antennenhöhe des Empfängers.
Als zur zy-Ebene paralleles Rechteck ist die Prognoseebene als spezialisiertes geometrisches Objekt modelliert. Damit ist Erweiterung auf beliebige (z.B. nicht-planare) Prognoseebenen ohne Änderung der restlichen Algorithmen möglich. Durch die Implementation als geometrisches Objekt können Prognoseebenen vollwertige Mitglieder einer Szene sein, und es ergibt sich eine konsistente Behandlung der Schnittpunktsuche und der Visualisierung.
Bei der Initialisierung wird eine Rastergröße angegeben, anhand derer die Prognoseebene sich in Empfangsquadrate zur Akkumulation einfallender Strahlen aufteilt. Zum Zugriff auf die sich daraus ergebende Matrix werden geeignete Methoden zur Verfügung gestellt.
Die Verwendung einer rein zweidimensionalen Prognoseebene hat den Nachteil, daß die parallel zum Boden liegenden Empfangsquadrate, von den Strahlen schwer zu treffen sind, wenn sie weiter von der Sendeantenne entfernt liegen oder wenn sie ungefähr in gleicher Höhe der Sendeantenne liegen. Besonders augenfällig wird dieser Umstand, wenn die Empfangsquadrate sich exakt auf Antennenhöhe befinden. Schnittpunkte mit den Antennenstrahlen kommen dann gar nicht vor.
Eine Lösung dieses Problems besteht darin, der Prognoseebene eine zusätzliche dritte Dimension, also eine gewisse Höhe, zu
geben. Es entsteht eine dreidimensionale Prognoseebene mit einer gewissen Dicke . Die einzelnen Empfangsquadrate werden zu Empfangsquadern, die im allgemeinen dann von den Antennenstrahlen leicht zu treffen sind.
Im Gegensatz zu einer zweidimensionalen Prognoseebene kann so auch mit einer geringeren Strahldichte eine flächendeckende Beschickung mit Antennenstrahlen erreicht werden, was zu einer erheblichen Reduzierung der Rechenzeit führt.
Mit der Nachricht störe () wird der Prognoseebene mitgeteilt, daß sie von einem Strahl getroffen wurde. Übergeben wird der Auftreffpunkt, die Feldstärke und die Strahlrichtung. Aus dem Auftreffpunkt ermittelt die Prognoseebene das zugehörige Empfangsquadrat und registriert dort den durch Stärke und Richtung charakterisierten Strahl.
Bedingt durch das Simulationsmodell ist es notwendig, von mehreren Strahlen, die ein Empfangsquadrat auf dem gleichen Ausbreitungsweg treffen, jeweils nur einen auszuwerten. Es ist dabei gleichgültig, welcher ausgewählt wird. In der Praxis scheint es zu genügen, in diesem Sinne ähnliche Strahlen anhand ihrer Stärke und Richtung zu vergleichen, wenn damit auch nicht alle theoretisch möglichen Fälle erfaßt werden.
Die Elimination ähnlicher Strahlen geschieht intern, indem jedem Empfangsquadrat eine Strahlliste zugeordnet wird. Jeder mit der Funktion störe () gemeldete Strahl wird nur dann gespeichert, wenn nicht schon ein ähnlicher existiert. Als Vergleichskriterien dienen die absolute Differenz der Feldstärken und das Skalarprodukt der Richtungsvektoren, deren Intervallgrenzen vom Benutzer festgelegt werden können.
Die Methode calcO schließlich veranlaßt die Prognoseebene, die akkumulierten Strahlen zu Feldstärkewerten zusammenzufassen und diese in der Ergebnismatrix zur Verfügung zu stellen.
Da die Amplitude und die Pfadlänge jedes einzelnen Strahls, der ein Empfangsquadrat trifft, registriert sind, kann man die Impulsantwort des Funkkanal und die damit verbundenen Parameter wie z.B. das Delay-Spread für das Empfangsquadrat berechnen.
Visualisierung
Das Ergebnis der Feldstärkeverteilung kann z.B. zweidimensional dargestellt werden. Die Feldstärkewerte werden durch Graustufen oder Farbenwerte visualisiert , deren Zuordnung zu den festgelegten Feldstärkeintervallen durch eine Legende angegeben wird.
Da die gesamte Szene durch den speziellen Modellierungsansatz als vollwertiges MRT-Objekt existiert, kann sie ohne Umwege mit den dafür vorgesehenen Methoden dreidimensional angezeigt werden. Zur Kennzeichnung des Antennenstandorts wird dabei ein zusätzliches Objekt erzeugt, das eine abstrakte Antenne modelliert. Die Prognoseebene erhält eine Textur, mit der die Feldstärkeverteilung dargestellt wird. Damit ist eine fotorealistische Visualisierung mittels Ray Tracing oder ein interaktives Durchwandern möglich. Dies ist besonders für den praktischen Einsatz zur einfachen Interpretation der Ergebnisse von großer Bedeutung.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Figur 1 illustriert mehrere unterschiedlicher Ausbreitungswege eines Antennenstrahls von einer Sendeantenne auf einem Gebäudedach zu einem Empfänger in einer Straße;
Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht unterschiedlicher Ausbreitungswege der Antennenstrahlen bis zum Auftreffen auf die Prognoseebene;
Figur 3 ist eine Draufsicht auf die schematische Darstellung gemäß Figur 2;
Figur 4 ist eine zweidimensionale Visualisierung der simulierten Feldstärkeverteilung.
Figur 1 illustriert mehrere unterschiedliche Ausbreitungswege von Antennenstrahlen ausgehend von einer auf einem Gebäudedach 7 angeordneten Sendeantenne 1 zu einem Empfänger 2 in einer Straße. Es sind vier Antennenstrahlen lediglich vier Antennenstrahlen dargestellt, wobei zwei davon, jeweils reflektiert an einem Gebäude 3 bzw. 6, den Empfänger 2 indirekt erreichen.
Die anderen zwei untersuchten Antennenstrahlen werden beide am Gebäude 5 gebeugt, wobei einer der Strahlen der nach Beugung am Gebäude 5 den Empfänger 2 erreicht. Der verbleibende Strahl erreicht nach der Beugung am Gebäude 5 mit einem Teil seiner Leistung den Empfänger, wobei der andere Teil am Gebäude 4 reflektiert wird und erst dann den Empfänger 2 erreicht.
Am Empfänger 2 treffen also fünf mehr oder weniger starke Antennenstrahlen aus verschiedenen Richtungen und mit verschiedener Laufzeitverzδgerung auf. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, wie schematisch dargestellt ist, die Ausbreitungswege jedes Strahls zu verfolgen und Reflexionen und Beugungen zu berücksichtigen und die LeistungsVerluste des Strahls während seines Laufes zu ermitteln. Am Ort des Empfängers werden dann die verbleibende Strahlleistung und Laufzeit jedes untersuchten Strahles ermittelt, so daß sich eine resultierende Feldstärke und ein zugeordnetes Impulsdiagramm am Empfangsort 2 ergibt .
Wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt wird im Planungsgebiet, für welches die Funkwellenausbreitung untersucht werden soll, eine Prognoseebene 9 festgelegt, die in einer bestimmten Höhe über dem Boden festgelegt wird. Bevorzugt entspricht die Höhe der Prognoseebene 9 der Höhe, in welcher sich gewöhnlich die Empfänger 2 aufhalten (z.B. 1 bis 2 Meter über dem Boden) . Die Prognoseebene 9 ist in einzelne Empfangsquadrate, z.B. Quadrat 10, aufgeteilt, wobei die Größe der Quadrate abhängig ist von der Topographie und der Bebauungsdichte des untersuchten Gebietes. Im Stadtzentrum wird die Größe der Empfangsquadrate kleiner gewählt werden als in den nur leicht bebauten Randbezirken.
Ausgehend von einem festgelegten Antennenstandort 1 wird nun die in den Empfangsquadraten auftreffende Strahlleistung und Empfangsqualität (Impulsantwort) untersucht, wobei die im Planungsgebiet (z.B. Stadtgebiet) vorhandenen Objekte (z.B. Bauwerke, Bäume, Wasserflächen usw.) als dreidimensionale Objekte dargestellt und in die Berechnung mit einbezogen werden.
Von der Antenne 1 wird nun z.B. ein Strahl 12 ausgesandt, der das untersuchte Empfangsquadrat 10 direkt trifft, wobei dessen Richtungswinkel, Laufzeit und Strahlleistung vom Empfangsquadrat registriert wird. Dazu wird während der StrahlVerfolgung jedes Strahl dessen augenblickliche Feldstärke E und Laufzeit bzw. Lauflänge s mitgeführt.
Ein Stahl 11 wird ebenfalls von der Antenne 1 ausgeschickt, trifft jedoch nicht direkt auf das untersuchte Empfangsquadrat, sondern wird vom Objekt 8 reflektiert und gelangt dann als reflektierter Strahl 11' zum Empfangsquadrat 10.
Für die beiden im Empfangsquadrat auftreffenden Strahlen 11' und 12 wird im Empfangsquadrat deren Leistung und Laufzeit registriert, wobei mit diesen Daten Aussagen über die
Empfangsqualität im untersuchten Empfangsquadrat gemacht werden können.
Figur 4 zeigt eine Möglichkeit der Visualisierung der
Simulationsergebnisse in Form einer zweidimensionalen
Darstellung.
Das Planungsgebiet und die darin befindlichen Objekte sind im
Grundriss dargestellt . Man erkennt den Standort der
Sendeantenne und die resultierenden Feldstärken innerhalb des
Planungsgebiets, wobei die Feldstärkewerte E in dBμV/m als
Graustufen oder Farbwerte dargestellt sind.
Anhand einer derartigen Darstellung lassen sich Bereiche im
Funkschatten leicht ausmachen und der Antennenstandort entsprechend optimieren.
Zeichnungslegende
Antenne
Empfänger
Gebäude
Gebäude
Gebäude
Gebäude
Gebäude
Objekt
Prognoseebene
Empfangsquadrat ,11' Antennenstrahl Antennenstrahl