Zellatmung (Mobilfunk)

Als Zellatmung, in der meist englischsprachigen Fachliteratur cell breathing genannt, wird die lastabhängige Ab- und Zunahme des Versorgungsgebiets einer Funkzelle in der das Codemultiplexverfahren verwendet wird, bezeichnet. Zellatmung tritt beispielsweise in UMTS-Mobilfunknetzen auf, nicht jedoch in GSM-Netzen.

Mit zunehmender Benutzeranzahl steigen die gegenseitigen Interferenzen in einer Funkzelle, die nur in quasiorthogonalen Scramblingcodes des Codemultiplexverfahren vorkommen. Diese werden durch Erhöhung der Sendeleistung der einzelnen Endgeräte kompensiert, um das erforderliche Verhältnis von Nutzsignal zu Störsignalen, auch als Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) bezeichnet, wieder herzustellen. Zwangsläufig müssen dabei alle Endgeräte innerhalb einer Funkzelle ihre Sendeleistung erhöhen, wobei diese mit steigender Distanz zur Basisstation (NodeB) ohnehin gesteigert sein muss, um die Signaldämpfung zu kompensieren.

Die zulässige oder mögliche maximale Sendeleistung ist jedoch begrenzt (im Falle von UMTS-Endgeräten auf 250 mW^[1]), so dass bereits mit maximaler Leistung sendende Endgeräte die Sendeleistung im Falle zunehmender Inferenzen nicht weiter erhöhen können. Damit kann das erforderliche Verhältnis von Nutzsignal zu Störsignalen nicht mehr erreicht werden und die Kommunikation mit der Basisstation kommt zum Erliegen.

Es kommt also zu einer Verkürzung der Reichweite der Basisstation, da nur noch diejenigen Endgeräte die Sendeleistung weiter erhöhen können, die das Sendeleistungsmaximum wegen geringerer Distanz zur Basisstation noch nicht erreicht haben, das Versorgungsgebiet der Funkzelle schrumpft. Mit Abnahme der Benutzeranzahl steigt die Reichweite der Basisstation dann wieder.

Wegen seiner Analogie zur Veränderung des Lungenvolumens beim Ein- und Ausatmen wird dieser Vorgang als Zellatmung bezeichnet.

Quellen

1. ↑ 3GPP TS 25.101: User Equipment (UE) radio transmission and reception (FDD), Kap. 6.2.1 UE maximum output power, Release 8.7.0 vom 18. Juni 2009

Weblinks

• Erklärung bei UMTSlink.at (deutsch)