Zusammenhang Sendeleistung und Bandbreite

[Jaqueline S. (noobsi)]

Hallo ihr lieben,

eine einfache Frage: Im Mobilfunk hat jede Basis-Station ja eine 
Sendeleistung X. Desweiteren hat jedes Frequenzband eine gewisse 
Bandbreite und bei OFDMA sind die max. übertragbaren Daten durch die 
Anzahl Resource Blocks festgelegt. Der Antennengewinn ist immer gleich, 
kann also vernachlässigt werden.


Wenn man jetzt annimmt, dass man bei gleicher Bandbreite die 
Sendeleistung verringert steht insgesamt eine geringere Leistung pro 
verfügbarem Ressource Block zur Verfügung und da diese sich auf den 
gesamten RB konstant verteilen muss ist auch die Reichweite der 
Ressource Entities wegen verminderter Leistung je Entity geringer - ist 
das so korrekt ?

Sollte der umgekehrte Fall vorliegen und man bei gleicher Sendeleistung 
die Bandbreite verringern steht mehr Sendeleistung je Resource Entity 
zur Verfügung.

Ist das so kerrekt, oder habe ich da einen Denkfehler ?

Der Zusammenhang und die wissenschaftliche Erklärung liegt hierbei doch 
bei der Annahme einer gleichen Datenrate für beide Fälle und dem 
umekehrten Auflösen des Shannon Theorems, oder ?

Auf eure Antworten freue ich mich

LG Jaqueline

[Rübezahl (Gast)]

Die alten Fernsehkanäle hatten eine Bandbreite von 5,5 MHz und 
benötigten somit viel Sendeleistung. Ein UKW Stereo Radiosender hat etwa 
nur 0,2 MHz Bandbreite und kommt deshalb mit weniger Sendeleistung aus, 
um auf die gleiche Reichweite zu kommen.

Wenn die Sendeleistung also in beiden Fällen gleich groß ist. Dann ist 
der mathematische Zusammenhang klar:

Die Fläche die sich aus der Multiplikation von Bandbreite und Reichweite 
ergibt, ist in beiden Fällen gleich groß!

[Ralph B. (rberres)]

Rübezahl schrieb:
> Die alten Fernsehkanäle hatten eine Bandbreite von 5,5 MHz und
> benötigten somit viel Sendeleistung. Ein UKW Stereo Radiosender hat etwa
> nur 0,2 MHz Bandbreite und kommt deshalb mit weniger Sendeleistung aus,
> um auf die gleiche Reichweite zu kommen.

Die neuen Fernsehkanäle sind aber auch mindestens 7MHz breit. ( VHF 7MHz 
UHF 8MHz )

Der Unterschied ist halt. Das alte analoge Fernsehen hat reine 
Amplitudenmodulation benutzt, zwischen Synchronpegel und Weiswert lagen 
20db Pegelunterschied.

Um ein Fernsehbild nahezu rauschfrei zu empfangen , benötigte man einen
HF-Seitigen Störabstand von mindestens 40db, damit man noch kein 
Farbrauschen sieht.

Deswegen waren die Leistungen der Fernsehsender auch so brutal groß ( 
bis 500KW Synchronleistung ).

DVBT und insbesonders DVBT2 nutzt mehr Bandbreite ( wenn auch 5 
Programme gleichzeitig übertragen werden ) und kommt mit ein 100tel der 
Leistung aus um die gleiche Reichweite zu erzielen.

Ralph Berres

[Elektrofan (Gast)]

Beim Analog-TV wird das Spektrum schlecht genutzt ("Kammspektrum):

https://slideplayer.com/slide/14524172/90/images/3/Frequency+spectrum+of+the+analogue+TV+signal.jpg

Die Farbinformation sitzt dabei gewissermassen "versetzt" zum 
S/W-Signal,
deswegen der "krumme" Wert des Farbhilfsträgers von 4,43361875 MHz.

https://de.wikipedia.org/wiki/Phase_Alternating_Line#Wahl_der_PAL-Farbtr%C3%A4gerfrequenz

Das DVBT(2)-Spektrum sieht aus wie "Rauschen".

[U. B. (Gast)]

> Die alten Fernsehkanäle hatten eine Bandbreite von 5,5 MHz und
> benötigten somit viel Sendeleistung. Ein UKW Stereo Radiosender
> hat etwa nur 0,2 MHz Bandbreite und kommt deshalb mit weniger
> Sendeleistung aus, um auf die gleiche Reichweite zu kommen.

Ums Shannon-Harley-Gesetz kommt man nicht herum:
https://de.wikipedia.org/wiki/Shannon-Hartley-Gesetz

[HKN (Gast)]

U. B. schrieb:
> Ums Shannon-Harley-Gesetz kommt man nicht herum:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Shannon-Hartley-Gesetz

Das ist wohl so und muss noch um folgenden Sachverhalt ergänzt werden:

Heizfühler schrieb im Beitrag #6018925:
> Die höherwertigen QAM (16/64) sind empfindlicher für Kanalstörungen. Für
> Nutzer nahe der Basisstation kann ein unrobustes  Profil  mit höherer
> Datenrate genutz werden (z.B. 64-QAM mit wenig Fehlerschutz).
> Entferntere Nutzer erhalten  ein robusteres Profil mit niedriger
> Datenrate (z.B. QPSK mit viel Fehlerschutz).
> .
> .
> .
> Bei LTE wird für den Downlink eine Konfiguration aus zwei Sende- und
> zwei Empfangsantennen als Basis verwendet (2x2  MIMO), auch vier
> Antennen sind möglich.  Für den Uplink soll MU-MIMO (Multi-User MIMO)
> eingesetzt werden; seitens des Endgerätes wird nur eine Sendeantenne
> benötigt, was Kosten spart.

Daraus ergibt sich:

$$DR_{Max} =N_{MIMO}\cdot B \cdot log_2(1+ {S/N_{Empf}})$$

Ganz grob spiegeln

$$N_{MIMO}$$

 die verwendete Antennentechnik,

$$B$$

 die Bandbreite und

$$log_2(1+ {S/N_{Empf}})$$

 die Möglichkeit je nach detektierter Leistung im Empfänger und Rauschen 
ein angepasstes digitales Modulationsverfahren zu verwenden.

$$DR_{Max}$$

 stellt die Obergrenze für die max. Datenübertragungsrate dar. 
Sendeleistung, Antennengewinn, Wellenlänge, etc. beeinlfussen wiederum 
die möglich detektierbare Leistung im Empfänger.

[Percy N. (vox_bovi)]

Das ist sowieso alles ganz furchtbar kompliziert.

So hat der renommierte Technik-Experte Dieter Nuhr gerade erst 
verkündet, dass wegen der geringen Netzabdeckung hierzulande bedenkenlos 
den ganzen Tag mit dem Handy am Ohr telefoniert werden könne, weil ja 
wegen der schwachen Feldstärke kaum Strahlung beim Nutzer ankommt. 
Offenbar leben Nutzer in Gegenden mit besserer Abdeckung insoweit 
gefährlicher ...

Leider hat er immer noch nicht mitgeteilt, wo man das für sein bisher 
favorisiertes Projekt "Energie aus CO2" benötigte perpetuum mobile 
herbekommt. Vermutlich wird es mit Diesel betrieben werden ...