Was sind die Ausbreitungsmuster?

Zu den Ausbreitungsmodellen im Zusammenhang mit der drahtlosen Kommunikation gehören empirische Modelle wie das Okumura-Hata-Modell und das 231-Modell, die die Signalausbreitung auf der Grundlage empirischer Daten und Umgebungsfaktoren wie Gelände und Gebäude schätzen. Darüber hinaus nutzen deterministische Modelle physikbasierte Berechnungen zur Vorhersage des Signalverhaltens und berücksichtigen dabei Hindernisse und Materialien, die die Wellenausbreitung beeinflussen. Schließlich umfassen stochastische Modelle statistische Methoden zur Modellierung der Signalvariabilität und zur Vorhersage der Signalstärke unter unterschiedlichen Bedingungen, die häufig bei der Planung und Optimierung moderner drahtloser Netzwerke verwendet werden.

Bei der drahtlosen Kommunikation sind die drei Hauptausbreitungsmodelle Freiraumpfadverlust, logarithmische Normalbeobachtung und mehrfaches Fading. Der Pfadverlust im freien Raum beschreibt die Signaldämpfung, wenn der Abstand zwischen Sender und Empfänger im offenen Raum zunimmt. Die logische Beobachtung des Protokolls von Signalschwankungen aufgrund von Hindernissen und Umgebungsveränderungen, oft modelliert mit einer Gaußschen Verteilung. Multipath-Fading führt dazu, dass Signale über mehrere Pfade beim Empfänger ankommen, was zu Phasenverschiebungen und Interferenzen führt, die die Signalqualität beeinträchtigen.

Zu den Funkwellenausbreitungsmodi gehören Bodenwellen-, Himmelswellen- und Weltraumwellenmodi. Die Ausbreitung terrestrischer Wellen folgt der Erdoberfläche und eignet sich für die Kommunikation über kurze Entfernungen bei niedrigeren Frequenzen. Bei der Ausbreitung von Skywaves werden Signale von der Ionosphäre reflektiert, was eine Kommunikation über große Entfernungen bei mittleren Frequenzen ermöglicht. Die Ausbreitung von Raumwellen erfolgt in der Sichtlinie zwischen Antennen, was bei höheren Frequenzen üblich ist, die in Mikrowellenverbindungen und der Satellitenkommunikation verwendet werden.

In Netzwerken beziehen sich Ausbreitungsmethoden auf die Art und Weise, wie sich Signale durch Netzwerke bewegen. Zu den gängigen Methoden gehört die geführte Übertragung, bei der Signale entlang eines bestimmten Pfads wie Kabel oder Lichtwellenleiter geleitet werden, wodurch eine zuverlässige Datenübertragung über kurze bis mittlere Entfernungen gewährleistet wird. Bei der drahtlosen Übertragung werden Funkwellen oder Infrarotsignale zur Kommunikation ohne physische Verbindungen verwendet, geeignet für mobile Geräte und Fernkonnektivität. Bei der Rundfunkübertragung werden Signale gleichzeitig an mehrere Empfänger gesendet, wie es bei Radio und Fernsehen üblich ist, um ein großes Publikum effektiv zu erreichen.