Ein System zur Messung der Eigenschaften von Mobilfunkkanälen und ein Verfahren zur Nachverarbeitung der Meßdaten

Propagation measurements in the field provide the basis for the design of mobile radio communication systems. Furthermore they are of interest for the development and confirmation of statistical models, introduced for these channels. The impulse response offers an informative description of digital mobile radio channels, which are characterized by time-variant multipath propagation. A device is described, which is able to measure these complex valued, time-variant impulse responses in real time. The device works with a maximum repetition rate of about 44 snapshots per second. The measuring bandwidth is 400 kHz. Path delay times up to 127 us are observable. The measuring technique is a digital correlation method, which is based on pseudo-noise sequences. The excitation sequence is optimized to achieve both maximum likelihood channel estimation and optimal processing gain. With a post measuring procedure, based on a high resolution model, single echo paths can be depicted from the measured data as well as a description of the instantaneous propagation properties by few parameters only can be achieved. Für die Dokumentation: Mobilfunk / Kanalimpulsantwort / Korrelationsmeßtechnik / parametrische Echoschätzung 1. Einleitung wonnen werden. Daneben können auf der Basis derartiger T . „ , ,... _. t ,, , . , , 10Q1 . Messungen die Gültigkeit von statistischen KanalmodelIn der Bundesrepubhk Deutschland wird ab 1991 das ,en ̂ ^ ihre ^enzen aufgezeigt und unter Um_ europaweit genormte digitale D-Netz für landgestutzte stände„ Sogar verbesserte ModeUe entwickelt werden. Vor Mobilfunktelephonie aufgebaut. Da eine schnell wach^ ̂ «^ der s tementwickl ielen Kanal. sende Tednehmerzahl zu erwarten is£ sind durch die simulationen unter Verwendung dieser Modellkanäle eine Betreiber umfangreiche Aufgabenun Bereich der Netz^j RoUe Damh kaQn mj£ ̂ ^ Entwickl Planung und des Netzaufbaus zu bewältigen. stadium die Auswirkungen von Modifikationen am ÜberSpeziell für die Netzplanung sind möglichst genaue tragungssystem auf die im Funkfeld erzielbare Überund aussagekräftige Kenntnisse über die physikalischen tragungsqualität realitätsnah beurteilen. In diesem ZuAusbreitungseigenschaften in Mobilfunkkanälen notwensammenhang kann auch an ein direktes Einbringen von dig. Solche Kenntnisse können wegen der Vielzahl von Meßdaten in die Simulation, also an die Verwendung Wirkungen, die in ihrer Summe das Ausbreitungsverhaleines sogenannten „gespeicherten Kanals" gedacht werten bestimmen, nur durch umfangreiche Messungen geden. FREQUENZ 46(1992)7-8 Ein System :ur Messung der Eigenschaften von Mobilfunkkanälen i 79 Aus dem großen Bedarf an Ergebnissen von Ausbreitungsmessungen ergab sich die Notwendigkeit, ein leistungsfähiges Meßgerät für die Untersuchung von Mobilfunkkanälen in Realzeit zu entwickeln. Es entstand am Lehrstuhl für Nachrichtentechnik der Universität Erlangen-Nürnberg im Auftrag des Forschungsinstituts beim FTZ der Deutschen Bundespost TELEKOM. Das Gerät befindet sich seit Februar des Jahres 1990 mit Erfolg im Einsatz [1]. Die Grundlagen, die zur Realisierung dieses Systems führten, und die Eigenschaften der Meßeinrichtung sollen im vorliegenden Aufsatz beschrieben werden. Zuvor gilt es jedoch, die grundsätzlichen Ausbreitungseigenschaften in Mobilfunkkanälen zu charakterisieren. Eine typische Mobilfunksituation wird durch die Konfiguration nach Bild l beschrieben. Eine ortsfeste und eine mobile Station tauschen über elektromagnetische Wellen Informationen aus. Den Empfänger erreichen nicht nur die auf direktem Weg vom Sender einfallende Welle, sondern auch an festen Geländeformationen (Gebäude, Berge, etc.) oder an bewegten Objekten (z.B. Kraftfahrzeuge oder atmosphärische Schichten) reflektierte und wegen verlängerter Übertragungswege verzögerte und abgeschwächte Versionen des Sendesignals. Diese Mehrwegeausbreitung kann für jeden festen Meßzeitpunkt idealisiert durch die Impulsantwort