Mobilfunkzellen

Mobilfunkzellen sind geografische Bereiche, die von einer einzelnen Funkbasisstation abgedeckt werden. In einer Zelle können Mobilgeräte mit dem Mobilfunknetz kommunizieren, indem sie Signale zur Basisstation senden und empfangen. Die Zellen bilden die Grundlage der Netzabdeckung, ermöglichen Frequenznutzung, Mobilität und Verbindungsaufbau. Die Grenze einer Zelle ergibt sich aus der Signalqualität, dem Gelände (Gebäude, Geländeformen) und der geplanten Frequenznutzung.

Technisch besteht eine Mobilfunkzelle aus einer Funkbasisstation mit Antennen und der Luftschnittstelle zum Mobilgerät. Die Kommunikation erfolgt über Funkkanäle, die in Sektoren aufgeteilt sein können, um Kapazität und Antennenauslastung zu steuern. Die Zellen sind in einer Netzarchitektur eingebettet: Der Radiozugang (RAN) verbindet Endgeräte mit dem Kernnetz; Mobilfunksteuerung koordiniert Ressourcen und Mobility Management; das Kernnetz erledigt Switching, Abrechnung und Dienststeuerung. Typischerweise arbeiten Zellen im Frequenzreusing-System, bei dem benachbarte Zellen unterschiedliche Frequenzen verwenden, um Interferenzen zu reduzieren.

Je nach Einsatzgebiet unterscheiden sich Zellgrößen: Makrozellen decken weite Gebiete in ländlichen oder städtischen Bereichen ab, Mikrozellen sind für dicht besiedelte Stadtgebiete geeignet, Picocellen dienen vor allem Innenräume oder kleine Außeneinsätze, und Femtocellen kommen in Gebäuden für Privat- oder Kleinstunternehmensebene zum Einsatz.

Die Mobilfunkzellen dienen nicht nur der Abdeckung, sondern auch der Kapazitätssteuerung. Ein wesentlicher Bestandteil ist das Handover-Verfahren, das einen nahtlosen Übergang einer Verbindung von einer Zelle zur nächsten ermöglicht, um Verbindungsabrisse zu vermeiden. Planung und Optimierung berücksichtigen Sicherheit, Interferenzmanagement, Antennenhöhe, Ausrichtung und Lastverteilung.