[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung der durch eine Antenne eines
Funksystems hervorgerufenen Strahlenbelastung.
[0002] In Funkkommunikationssystemen werden Informationen (beispielsweise Sprache, Bildinformation,
Videoinformation, SMS (Short Message Service) oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen
Wellen über eine Funkschnittstelle zwischen sendender und empfangender Station übertragen.
Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen,
die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Ein Funkkommunikationssystem
umfasst hierbei Teilnehmerstationen, z.B. Mobilstationen, Basisstationen, bei UMTS
(Universal Mobile Telecommunications System) z.B. Node B's genannt, sowie weitere
netzseitige Einrichtungen.
[0003] Um eine flächendeckende Versorgung mit mobilen Funkanwendungen zu erreichen, werden
die Gebiete in Funkzellen gegliedert, die jeweils von einer Basisstation versorgt
werden. Insbesondere in dicht besiedelten Gebieten existiert mittlerweile eine gut
ausgebaute Versorgung mit kleinzelligen Netzen. Die Sendeleistung der Antenne der
Basisstation richtet sich unter anderem nach der Größe der jeweiligen Funkzelle und
der Anzahl der Teilnehmerstationen, welche gleichzeitig mit der Basisstation kommunizieren.
[0004] Die Gesamtintensität der hochfrequenten elektromagnetischen Felder nimmt durch den
rasanten Ausbau flächendeckender Funkkommunikationssysteme zu. Damit gewinnen auch
Strahlenschutzmaßnahmen immer mehr an Bedeutung. So entwickelte das Bundesamt für
Strahlenschutz in Deutschland Grenzwerte für ortsfeste Funksendeanlagen in der Verordnung
über elektromagnetischer Felder auf der Grundlage des Bundesimmissionsschutzgesetzes.
[0005] Hochfrequente Felder, wie z.B. Radio-, TV-, Mobilfunk- und Mikrowellenstrahlung,
werden vom menschlichen Körper absorbiert und führen zur Erwärmung von Körpergewebe.
Experimente haben gezeigt, dass gesundheitliche Wirkungen von hochfrequenter Strahlung
auftreten können, wenn sich einzelne Körperbereiche oder das gesamte Körpergewebe
um mehr als ein Grad Celsius erwärmt. Dies wird als thermischer Effekt bezeichnet.
Über weitere gesundheitsschädliche Effekte, welche nichtthermischer Art sind, wird
kontrovers diskutiert.
[0006] Die Strahlung, die auf einen Menschen trifft, bezeichnet man als Immission. Bei Basisstationen
bestimmen eine Reihe von Faktoren die Höhe der Immissionen am Aufenthaltsort einer
Person:
- Sendeleistung: Steigende Sendeleistungen bedeuten höhere Immissionen.
- Abstand: Mit steigendem Abstand zur Antenne sinken die Immissionen.
- Räumliches Abstrahlungsmuster der Antenne: Die Antennen von Basisstationen strahlen
in der Regel nicht in alle Richtungen gleich stark. Dies wird durch den Antennengewinn
ausgedrückt, welcher durch die Richtcharakteristik einer Antenne bestimmt wird. Für
die Angabe des Antennengewinns dient der isotrope Kugelstrahler als Vergleich, so
dass der Antennengewinn in dBi (dB isotrop) angegeben wird. Je größer der Gewinn einer
Antenne ist, desto mehr ist die abgestrahlte Energie der Antenne auf eine schmale
Hauptkeule konzentriert. Die Intensität außerhalb dieser Hauptkeule verschwindet zwar
nicht vollständig, ist aber stark reduziert.
- Mauerwerke und Dächer: Sie schwächen die Strahlung ab, die von außen auf ein Gebäude
trifft.
[0007] Verantwortlich für die Einhaltung der gesetzlichen Grenzwerte ist bei Funktürmen
und Sendemasten in der Regel der Betreiber. Jedem Standort einer Sendefunkanlage wird
z.B. in Deutschland von der Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post ein
individueller Sicherheitsabstand zugewiesen. Außerhalb des Sicherheitsabstandes sind
gesundheitsschädliche Wirkungen durch hochfrequente Strahlung von der Sendeantenne
nicht zu erwarten. In der Regel liegt der Sicherheitsabstand bei reinen Mobilfunksendern
in Abstrahlrichtung der Antenne in der Größenordnung von wenigen Metern. Somit muss
bei dem bisherigen Niveau der Grenzwerte nur darauf geachtet werden, dass die Hauptstrahlrichtung
der Antenne in unmittelbarer Nähe der Masten nicht in Kopfhöhe einer Person herunterreicht,
die auf dem Dach des Gebäudes steht, das den Standort enthält.
[0008] In der Praxis bestimmt sich die vertikale Position der Antennen aus den geometrischen
Ausmaßen und der Anzahl der Antennen unter Berücksichtigung der Grenzwerte. Die Ausgangsleistung
der Basisstation und die Verstärkung der Antenne werden so gewählt, dass an der Grenze
des Versorgungsgebietes der Antenne eine ausreichende Signalstärke erlangt wird.
[0009] Die juristische Festlegung der Grenzwerte für die elektromagnetische Strahlung basiert
auf dem anerkannten Stand der wissenschaftlichen Forschung. Neue medizinische Erkenntnisse
oder zusätzliche politische Vorsorge können die Grenzwerte kurz- oder mittelfristig
erniedrigen. Ein zusätzlich zu berücksichtigender Faktor stellt die wachsende Opposition
in der Bevölkerung gegen weitere Standorte für Sendeantennen dar, da die traditionelle
Funknetzplanung schnell nach weiteren Standorten verlangt.
[0010] Werden die gesetzlichen Grenzwerte z.B. um 20 dB gesenkt, so stellt sich im Mobilfunk
das Problem, eine flächendeckende Versorgung ohne Strahlungslöcher an den Rändern
der Funkzellen von den bestehenden Antennenstandorten aus aufrechtzuerhalten, d.h.
unter Vermeidung von neu zu errichtenden Antennenstandorten.
[0011] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten
Art aufzuzeigen, welches eine effektive Reduzierung der Strahlenbelastung einer Antenne
ermöglicht, ohne dass der erwünschte Versorgungsbereich der Antenne eingeschränkt
wird.
[0012] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
[0013] Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0014] Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren die Verfahrensschritte
(a) Modifikation einer ersten Eigenschaft der Antenne,
(b) Reduzierung der Sendeleistung der Antenne in einem derartigen Ausmaß, dass die
Strahlungsleistung am Rand des Versorgungsgebietes der Antenne gegenüber derjenigen
vor der Modifikation der ersten Eigenschaft der Antenne im wesentlichen unverändert
ist,
(c) Ermittlung der durch die Antenne hervorgerufenen Strahlenbelastung,
(d) abhängig von dem Ergebnis der Ermittlung Modifikation einer zweiten Eigenschaft
der Antenne und Wiederholung des Verfahrensschrittes (b) in Bezug auf die Modifikation
der zweiten Eigenschaft der Antenne.
[0015] Unter dem Versorgungsgebiet der Antenne wird derjenige geographische Bereich verstanden,
in welchem die Strahlung der Antenne bestimmungsgemäß verwendet werden kann. Die Ermittlung
der Strahlenbelastung erfolgt vorteilhafterweise an dem Ort, welcher üblicherweise
zur Überprüfung der Strahlungsgrenzwerte herangezogen wird. Dieser Ort kann z.B. mit
der Art, der Aufstellung und der Verwendung der Antenne, sowie mit dem zu überprüfenden
Strahlungsgrenzwert variieren. Die im Verfahren gegebenenfalls modifizierten Eigenschaften
der Antenne betreffen solche mit der Antenne zusammenhängenden Parameter, welche sich
auf die Art und die Intensität der Abstrahlung der Antenne, sowie auf räumliche Eigenschaften
der Abstrahlung der Antenne auswirken. Eine Modifikation einer Eigenschaft der Antenne
wird in der Praxis oftmals dadurch realisiert, dass die Antenne aus Gründen der Wirtschaftlichkeit
gegen eine andere Antenne ausgetauscht wird, anstatt die erforderlichen Bearbeitungen
an der Antenne durchzuführen. Unter dem Begriff Antenne wird hier die abstrahlende
Einheit an einem bestimmten Standort verstanden, so dass das Austauschen einer Antenne
gegen eine andere an dem gleichen Standort der Modifikation einer Eigenschaft der
Antenne gleichkommt.
[0016] Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt ein iteratives Vorgehen: nach einer Modifikation
einer Eigenschaft der betrachteten Antenne wird die Strahlenbelastung ermittelt. Ist
der Wert dieser Strahlenbelastung zu hoch, so kann eine weitere Eigenschaft der Antenne
modifiziert werden. Auch eine erneute Modifikation der gleichen Eigenschaft der Antenne
kann durchgeführt werden. Nach einer erneuten Prüfung der Strahlenbelastung kann eine
andere, oder aber auch eine der ersten beiden Eigenschaften der Antenne modifiziert
werden. Vorteilhafterweise wird die ermittelte Strahlenbelastung mit einem Grenz-
oder Schwellenwert verglichen, um eine Entscheidung über die Durchführung von Modifikationsschritten
zu treffen. Dieses Verfahren lässt sich so lange fortsetzen, bis das Ergebnis der
Ermittlung der Strahlenbelastung bestimmten Bedingungen genügt.
[0017] In Bezug auf ein Funkkommunikationssystem, auf das die Erfindung angewandt werden
kann, ergibt sich der Vorteil, dass niedrige Grenzwerte für die elektromagnetische
Strahlung einer Basisstation eingehalten werden können, ohne zusätzliche Basisstationen
errichten zu müssen. Dabei wird die flächendeckende Funkversorgung in dem Funkkommunikationssystem
aufrechterhalten und es entstehen keine Funklöcher zwischen den Funkzellen.
[0018] In einer Weiterbildung der Erfindung
- wird vor der Durchführung des Verfahrensschrittes (a) eine Modifikation von mindestens
einem Parameter zur Unterstützung eines Zellwechsels einer Teilnehmerstation des Funkkommunikationssystems
durchgeführt,
- erfolgt eine Reduzierung der Sendeleistung der Antenne,
- erfolgt eine Ermittlung der durch die Antenne hervorgerufenen Strahlenbelastung,
- hängt die Durchführung der Verfahrensschritte (a) bis (d) von dem Ergebnis der Ermittlung
ab.
[0019] Vor der Modifikation einer Eigenschaft der Antenne also wird ein Parameter zur Unterstützung
eines Zellwechsels einer Teilnehmerstation des Funkkommunikationssystems, d.h. ein
Handover Parameter, verändert. Dabei wird unter einem Handover Parameter ein für einen
Handover-Vorgang relevanter Parameter verstanden. Insbesondere ist hierbei an eine
Verringerung eines Handover-Parameters zu denken. Handover-Parameter hängen oftmals
von der Sendeleistung der Antenne ab, so dass nach erfolgter Modifikation des Handover-Parameters
die Sendeleistung der Antenne reduziert werden kann, ohne den Ablauf eines Handovers
in dem Funkkommunikationssystem zu gefährden. Bei der Reduzierung der Sendeleistung
der Antenne sollte jedoch darauf geachtet werden, dass die Sendeleistung der Antenne
nur in einem derartigen Ausmaß reduziert wird, dass sich das Versorgungsgebiet der
Antenne dadurch nicht über ein gewisses Maß verkleinert. Ergibt die Ermittlung der
Strahlenbelastung, dass diese nicht auf einen ausreichenden Wert reduziert wurde,
können sich die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte der Modifikation einer oder mehrerer
Eigenschaften der Antenne anschließen.
[0020] Einer Ausgestaltung der Erfindung gemäß
- wird nach der Durchführung des Verfahrensschrittes (c) eine Modifikation von mindestens
einem Parameter zur Unterstützung eines Zellwechsels einer Teilnehmerstation des Funkkommunikationssystems
durchgeführt,
- erfolgt eine Reduzierung der Sendeleistung der Antenne,
- wird der Verfahrensschritt (c) wiederholt,
- und wird der Verfahrensschritt (d) durchgeführt.
[0021] Die Modifikation eines Handover-Parameters kann also auch nach einer Modifikation
einer Eigenschaft der Antenne durchgeführt werden. Ausschlaggebend für die Durchführung
der Modifikation eines Handover-Parameters ist auch in diesem Fall wieder die Ermittlung
der Strahlenbelastung der Antenne.
[0022] Einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zufolge
- wird nach der Durchführung des Verfahrensschrittes (d) eine Modifikation von mindestens
einem Parameter zur Unterstützung eines Zellwechsels einer Teilnehmerstation des Funkkommunikationssystems
durchgeführt,
- erfolgt eine Reduzierung der Sendeleistung der Antenne,
- wird der Verfahrensschritt (c) wiederholt,
- erfolgt abhängig von dem Ergebnis der Ermittlung aus Verfahrensschritt (c) eine Modifikation
einer dritten Eigenschaft der Antenne und eine Wiederholung des Verfahrensschrittes
(b) in Bezug auf die Modifikation der dritten Eigenschaft der Antenne.
[0023] Vorteilhafterweise umfasst die Modifikation der ersten und/oder gegebenenfalls der
zweiten und/oder gegebenenfalls der dritten Eigenschaft der Antenne einen der Schritte
- der Reduzierung des vertikalen Neigungswinkels der Hauptstrahlrichtung der Antenne,
- der Erhöhung des Antennengewinns der Antenne,
- der Erhöhung der vertikalen Position der Antenne.
[0024] Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
erläutert. Dabei zeigen
- Figur 1:
- eine Antenne und ihren Versorgungsbereich,
- Figur 2:
- eine erste erfindungsgemäße Modifikation einer Eigenschaft der Antenne,
- Figur 3:
- eine zweite erfindungsgemäße Modifikation einer Eigenschaft der Antenne,
- Figur 4:
- eine dritte erfindungsgemäße Modifikation einer Eigenschaft der Antenne,
- Figur 5a:
- den ersten Teil eines Ablaufdiagramms des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
- Figur 5b:
- den zweiten Teil eines Ablaufdiagramms des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0025] Figur 1 zeigt schematisch eine Antenne A, die sich z.B. auf dem Dach eines Hauses
befindet. Die höchste für den Menschen zugängliche elektromagnetische Leistungsdichte
tritt in der Regel dort auf, wo der Hauptstrahl der Antenne A auf den Kopf eines aufrecht
stehenden Menschen trifft, der sich auf dem Dach des Hauses befindet, auf welchem
die Antenne A installiert ist. Der Kreis um die Antenne A deutet den Rand V des Versorgungsgebietes
der Antenne A an. In einem zellularen Funkkommunikationssystem schließen sich an den
Rand V des Versorgungsgebietes der Antenne A Versorgungsgebiete von anderen Antennen
an. Die Versorgungsgebiete von verschiedenen Antennen überschneiden sich in der Regel
im Bereich ihrer Ränder. An einem geeigneten Ort P wird eine Ermittlung M der durch
die Antenne A hervorgerufenen Strahlenbelastung vorgenommen.
[0026] Als konkretes Beispiel wird eine Antenne A für den Mobilfunk betrachtet, deren Mittelpunkt
sich in einer städtischen Umgebung einen Meter über der Kopfhöhe eines aufrecht am
Dach stehenden Menschen befindet. Der Antennengewinn beträgt 15,5 dBi bei einer Ausgangsleistung
von 10 W, d.h. 40 dBm. Vier Trägerfrequenzen sind auf diese Antenne A gebündelt und
die Antenne A weist einen vertikalen elektrischen Neigungswinkel (down tilt) von sechs
Grad auf. Bei dieser Konfiguration liegt die maximale elektromagnetische Flussdichte
9,85 dB unterhalb der aktuell gültigen Grenzwerte und 10,15 dB oberhalb möglicher
zukünftiger Grenzwerte.
[0027] Den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen die zusammengehörigen Figuren
5a und 5b. Vor dem Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reduzierung der elektromagnetischen
Strahlenbelastung wird die aktuelle Leistungsflussdichte und somit die aktuelle von
der Antenne hervorgerufene Strahlenbelastung bestimmt ("Bestimmung Strahlenbelastung").
Durch Vergleich mit dem einzuhaltenden Grenzwert ("Grenzwert?") kann ermittelt werden,
ob und um wie viel die Signalstärke der Antenne A reduziert werden muss. Wird der
Grenzwert bereits eingehalten ("ja"), so kann das Verfahren abgebrochen werden ("Stop").
In dem Fall, dass der Grenzwert überschritten wird ("nein"), wird zuerst überprüft,
ob der Neigungswinkel der Antenne A reduziert werden kann ("Neigungswinkel?"). Kann
dies bejaht werden ("ja"), so wird der vertikale Neigungswinkel der Antenne A reduziert
("Reduzierung vertikaler Neigungswinkel"). Im Falle, dass der Neigungswinkel nicht
reduziert werden kann ("nein"), wird das Verfahren mit einer Variation von Parametern
der Funkschnittstelle ("Funkschnittstelle Parameter") fortgesetzt. Nach der Reduzierung
des vertikalen Neigungswinkels ("Reduzierung vertikaler Neigungswinkel") wird die
Ausgangsleistung der Basisstation derart angepasst, dass die Signalstärke am Rand
des Versorgungsgebietes ungefähr konstant bleibt. Bei einer Verringerung des vertikalen
Neigungswinkels z.B. auf Null Grad kann die Ausgangsleistung der Basisstation um 0,08
dB verringert werden. Grundsätzlich kann die Verringerung eines vertikalen Neigungswinkels
durch elektrische oder mechanische Modifikation erreicht werden. Diese Maßnahme reduziert
die Strahlenbelastung um 6,16 dB für den am stärksten exponierten Bereich. Eine Reduzierung
des vertikalen Neigungswinkels der Hauptkeule der Antenne A ist beispielhaft in Figur
2 dargestellt.
[0028] Nun wird in Figur 5a erneut überprüft, ob der Grenzwert nach erfolgter Reduzierung
des vertikalen Neigungswinkels der Antenne A eingehalten werden kann ("Grenzwert?").
Kann dies bejaht werden ("ja"), sind keine weiteren Maßnahmen nötig und das Verfahren
zur Reduzierung der Strahlenbelastung kann abgebrochen werden ("Stop"). Ist dies jedoch
nicht gegeben ("nein"), so werden im zweiten Schritt Parameter der Funkschnittstelle
modifiziert ("Funkschnittstelle Parameter"). Vorteilhafterweise wird der Parameter
für das Initiieren eines Handovers erniedrigt. Ein Beispiel hierfür ist der Parameter
RXLEVMIN (Receive Level Minimum) innerhalb des GSM (Global System for Mobile Communication)
Systems. Dieser Wert kann z.B. von -104 dBm auf den Wert -110 dBm gesetzt werden.
[0029] Dies resultiert darin, dass Handover Vorgänge erst bei geringeren Empfangsleistungen
am Teilnehmergerät ausgelöst werden als vor der Modifizierung. Im Anschluss daran
wird die statische Ausgangsleistung der Basisstation um denselben Wert reduziert.
[0030] Auch bezüglich der Variation von Parametern der Funkschnittstelle kann zuvor überprüft
werden, ob eine derartige Variation möglich ist. Ist sie nicht möglich oder sinnvoll,
so kann mit dem nächsten Schritt der Modifikation des Antennengewinns ("Antennengewinn")
fortgefahren werden (in den Figuren 5a und 5b aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht
dargestellt). Im betrachteten Rechenbeispiel wird angenommen, dass die Parameter der
Funkschnittstelle schon optimal eingesetzt sind, so dass eine Modifikation der Parameter
keine Verringerung der Strahlenbelastung herbeizuführen vermag.
[0031] Falls eine erneute Grenzwertüberprüfung ("Grenzwert?") in Figur 5b ergibt, dass weiterhin
Bedarf zur Reduzierung der Strahlenbelastung existiert ("nein"), wird als dritter
Schritt der Antennengewinn erhöht ("Antennengewinn"). Ansonsten ("ja") kann der Verfahren
wiederum abgebrochen werden ("Stop"). Auch hierbei kann wiederum eine Prüfung bezüglich
der Durchführbarkeit der Erhöhung des Antennengewinns durchgeführt werden (in der
Figur 5b nicht gezeigt). Die Antenne A wird im Falle, dass eine Erhöhung des Antennengewinns
durchgeführt werden kann, wie beispielhaft in Figur 3 gezeigt, durch eine Antenne
A mit größerem Gewinn ersetzt. Danach wird die Ausgangsleistung der Basisstation derart
angepasst, dass die Signalstärke am Rand des Versorgungsgebietes ungefähr konstant
bleibt. Die Ausgangsleistung der Basisstation kann reduziert werden, da der größere
Antennengewinn z.B. Strahlungsverluste in Richtung des Himmels vermeidet. Der höhere
Gewinn entspricht einer stärkeren Bündelung der Hauptkeule der Antenne A. Im konkreten
Fall wird die 15,5 dBi Antenne A gegen eine Antenne A mit einem Gewinn von 17 dBi
ausgetauscht. Dieser Schritt reduziert die Strahlenbelastung aufgrund der ermöglichten
niedrigeren Ausgangsleistung der Basisstation um weitere 1,32 dB.
[0032] Nun wird erneut überprüft, ob der Grenzwert nach erfolgter Erhöhung des Antennengewinnes
eingehalten werden kann ("Grenzwert?"). Kann dies bejaht werden ("ja"), sind keine
weiteren Maßnahmen nötig und das Verfahren zur Reduzierung der Strahlenbelastung kann
abgebrochen werden ("Stop"). Ist dies jedoch nicht gegeben, so wird im vierten Schritt
die Höhe der Antenne A variiert ("vertikale Position"). Die Antenne A wird höher am
Mast montiert, wie beispielhaft in Figur 4 dargestellt. Auch dieser Verfahrensschritt
kann zuvor bezüglich seiner Durchführbarkeit abgefragt werden (in Figur 5b nicht dargestellt).
Eine größere Höhe der Antenne A führt zu einer geringeren Dämpfung des Funksignals.
Daher kann die Ausgangsleistung der Basisstation reduziert werden, um die Signalstärke
am Rand des Versorgungsgebietes konstant zu halten. Der Betrag, um den die Ausgangsleistung
reduziert wird, kann gemäß der Funkausbreitungsformel aus
M. Hata, IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. VT.-29, No. 3, August 1980
berechnet werden. Im konkreten Rechenbeispiel ergibt eine Erhöhung der vertikalen
Position der Antenne A um 50 cm eine Verbesserung der Strahlenbelastung um 4,28 dB.
[0033] Nun kann erneut geprüft werden, ob der Grenzwert eingehalten werden kann ("Grenzwert?").
Danach kann das Verfahren abgebrochen werden ("Stop"). Es ist jedoch unter Umständen
auch möglich, erneut einen oder mehrere der beschriebenen Schritte durchzuführen,
um eine weitere Reduzierung der Strahlenbelastung zu erreichen.
[0034] Eine Addition der Reduzierungen der Strahlenbelastungen, welche aus den beschriebenen
Schritten resultieren, ergibt eine Verbesserung der Strahlenbelastung um 11,76 dB.
Dies reicht aus, um für den gegebenen Fall Grenzwerte einzuhalten, die um 20 dB unter
den augenblicklichen Werten liegen. Eine weitergehende Reduzierung der Strahlenbelastung
kann z.B. durch eine größere Höhe der Sendeantennen erreicht werden. Wird die Antenne
A um insgesamt fünf Meter höher gesetzt, so erniedrigt sich die Strahlenbelastung
um weitere 13,29 dB. Insgesamt würde somit also eine Reduzierung der Strahlenbelastung
um 25,05 dB erreicht werden.
[0035] Speziell die Verfahrensschritte der Modifikation der Eigenschaften der Antenne, nämlich
die Reduzierung des Neigungswinkels der Hauptstrahlrichtung, die Erhöhung des Antennengewinns
und die Erhöhung der vertikalen Position der Antenne, sind besonders geeignet für
dicht bebaute bzw. besiedelte Gebiete, wie z.B. Stadtgebiete, wo der größte Beitrag
zur Signalstärke am Rande des Versorgungsgebietes einer Antenne über eine Ausbreitung
auf Hausdachhöhe mit anschließender Beugung in die einzelnen Straßen erfolgt. Über
diesen Ausbreitungsweg werden auch die Teilnehmerstationen in Gebäuden am Zellrand
versorgt. Die Beugung in die einzelnen Straßen hebt den Effekt auf, dass durch die
Modifikationen der Eigenschaften der Antenne die Strahlrichtung im Vergleich zum Zustand
vor den Modifikationen weniger in Richtung eines Teilnehmers auf dem Boden zeigt.
[0036] Das Verfahren kann jedoch auch mit reduzierter Effektivität in weniger dicht besiedelten
Gebieten angewandt werden.
1. Verfahren zur Reduzierung der durch eine Antenne (A) eines Funksystems hervorgerufenen
Strahlenbelastung, umfassend die Verfahrensschritte
(a) Modifikation einer ersten Eigenschaft der Antenne (A) ,
(b) Reduzierung der Sendeleistung der Antenne (A) in einem derartigen Ausmaß, dass
die Strahlungsleistung am Rand (V) des Versorgungsgebietes der Antenne (A) gegenüber
derjenigen vor der Modifikation der ersten Eigenschaft der Antenne (A) im wesentlichen
unverändert ist, und
(c) Ermittlung (M) der durch die Antenne (A) hervorgerufenen Strahlenbelastung,
(d) abhängig von dem Ergebnis der Ermittlung (M) Modifikation einer zweiten Eigenschaft
der Antenne (A) und Wiederholung des Verfahrensschrittes (b) in Bezug auf die Modifikation
der zweiten Eigenschaft der Antenne (A).
2. Verfahren nach Anspruch 1,
das auf ein zellulares Funkkommunikationssystem angewendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem
- vor der Durchführung des Verfahrensschrittes (a) eine Modifikation von mindestens
einem Parameter zur Unterstützung eines Zellwechsels einer Teilnehmerstation des Funkkommunikationssystems
durchgeführt wird,
- eine Reduzierung der Sendeleistung der Antenne (A) erfolgt,
- eine Ermittlung (M) der durch die Antenne (A) hervorgerufenen Strahlenbelastung
erfolgt,
- und die Durchführung der Verfahrensschritte (a) bis (d) von dem Ergebnis der Ermittlung
(M) abhängt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem
- nach der Durchführung des Verfahrensschrittes (c) eine Modifikation von mindestens
einem Parameter zur Unterstützung eines Zellwechsels einer Teilnehmerstation des Funkkommunikationssystems
durchgeführt wird,
- eine Reduzierung der Sendeleistung der Antenne (A) erfolgt,
- der Verfahrensschritt (c) wiederholt wird,
- und der Verfahrensschritt (d) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem
- nach der Durchführung des Verfahrensschrittes (d) eine Modifikation von mindestens
einem Parameter zur Unterstützung eines Zellwechsels einer Teilnehmerstation des Funkkommunikationssystems
durchgeführt wird,
- eine Reduzierung der Sendeleistung der Antenne (A) erfolgt,
- der Verfahrensschritt (c) wiederholt wird,
- und abhängig von dem Ergebnis der Ermittlung (M) aus Verfahrensschritt (c) eine
Modifikation einer dritten Eigenschaft der Antenne (A) und eine Wiederholung des Verfahrensschrittes
(b) in Bezug auf die Modifikation der dritten Eigenschaft der Antenne (A) erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Modifikation der ersten und/oder
gegebenenfalls der zweiten und/oder gegebenenfalls der dritten Eigenschaft der Antenne
(A) einen der Schritte
- der Reduzierung des vertikalen Neigungswinkels der Hauptstrahlrichtung der Antenne
(A),
- der Erhöhung des Antennengewinns der Antenne (A),
- der Erhöhung der vertikalen Position der Antenne (A) umfasst.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem die Modifikation des mindestens
einen Parameters zur Unterstützung eines Zellwechsels einer Teilnehmerstation des
Funkkommunikationssystems eine Verringerung dieses Parameters umfasst.