Forum: HF, Funk und Felder Fragen zur GSM und WLAN-Sendeleistung


von Karl-alfred R. (karl-alfred_roemer)


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Hallo zusammen,

WLAN sendet ja mit max 100mW.   Ist das die Spitzensendeleistung in dem 
Moment, in dem gesendet wird, oder ist das ein Durchschnittwert über 
eine definierte Dauer?

Wie oft und wie lange wird zwischen den WLAN-Routern und Notebooks hin 
und her gepulst, wenn gerade kein offizieller Datenverkehr herrscht? 
(also keine Programme Daten anfordern und auch keine Windows-Updates 
oder ähnliches laufen?

Wie ist das bei normalen GSM-Handy-Telefonaten?  Handys senden ja bis zu 
2 Watt.  Wenn das die Spitzenleistung wäre, würde ich mich fragen, warum 
die Sendemasten mit einigen hundert Watt bis mehrere KW senden? Offenbar 
reichen die 2 Watt ja aus, um die Entfernung vom Handy zu überbrücken. 
Warum braucht man in die andere Richtung viel mehr?

Vielen Dank und viele Grüße
Karl

: Verschoben durch User
von Peter II (Gast)


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Karl-alfred R. schrieb:
> Offenbar
> reichen die 2 Watt ja aus, um die Entfernung vom Handy zu überbrücken.

ja für 1 Handy, GSM arbeitet aber mit Zeit-Slots und dann braucht man 
halt mehr Leistung wenn man mehre Handy versorgen will.

von Oliver S. (oliverso)


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Wenn die Sendemasten mit mehreren kW senden würden, würde ich mich auch 
fragen, warum die das tun. Da die das aber nicht tun, frage ich mich 
auch nicht...

Oliver

von Sascha (Gast)


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GSM: Die 2 Watt sind Nadelimpulse, seeeehr kurze Zeitdauer.

Bei WLAN ist das eine mittlere Strahlungsleistung im Abstand von X 
Metern und unter Annahme eines isotropen Strahlers (...oder sowas in der 
Art), nennt sich EIRP. Die Spitzenleistung ist aber imho auch auf 
irgendeinen Wert begrenzt.

GSM braucht natürlich viel mehr Leistung, da der Empfangspegel mit x^3 
der Entfernung abfällt.
Also sendet man mit großer Leistung auf großen Antennen in 360° um den 
Mast herum (in 120° Segmenten, kann man am Mast sehen. Da stehen so 3 
weisse Plastikkästen hochkant im Kreis).
Die Leistung braucht man, damit in 2km Entfernung am Handy noch was 
ankommt.

Für das Handy gilt das gleiche Gesetz, mit der zusätzlichen 
Einschränkung dass die eingebaute Antenne ziemlich beschissen ist und 
der Antennengewinn daher niedrig.

Der Empfangspegel an der Basisstation ist daher seeehr niedrig. Wir 
reden da über nW. Deswegen haben die große Antennen und sehr 
empfindliche Eingangsverstärker um das Signal wieder rekonstruieren zu 
können.

TL;DR: Die Basisstation sendet mit großer Leistung weil das Handy 
schwerhörig ist. Und weil das Handy zurückflüstert, wird das Signal mit 
hochwertigen Verstärkern wieder verstärkt.
Beides natürlich nur, damit am Handy die Akkulaufzeit und Baugröße 
stimmen und man keine Siemens S1 Stabantenne braucht.

von Sascha (Gast)


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Nachtrag: Große Leistung sind immer noch keine kW. Ne übliche BTS hat 
nen Stromverbrauch von so 150W und davon kommt nur ein Teil als 
Strahlung an die Antenne. HF-Verstärker haben schlechten Wirkungsgrad.

von Karl-alfred R. (karl-alfred_roemer)


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Vielen Dank für Eure Antworten.

Ich fasse mal kurz mit meinen eigenen Worten zusammen:

Handys senden immer nur kurze Impulse mit einer Leistung von max 2 Watt. 
Da diese Leistung sehr gering ist, haben die Basisstationen sehr 
hochempfindliche Antennen mit feinsten Eingangsverstärkern.  (Gute 
Ohren)

Die Basisstationen senden mit 150 Watt Vollzeit. Die hohe Leistung ist 
notwendig, weil die Handys sehr schwache Antennen und 
Eingangsverstärkerschaltungen haben. (wie oben schön beschrieben wurde, 
weil Handys quasi schlecht hören)
Vollzeit senden die Masten deshalb, weil sie nacheinander alle 
angemeldeten Handys abarbeiten müssen. Jedes Handy bekommt dann wohl 
einen kurzen 150Watt Datenburst.

WLAN kommt mit sehr geringer Leistung aus, weil die Zellen viel kleiner 
sind und die Sendeleistung quadratisch mit der Entfernung abnimmt. Ist 
die Zelle z.B.  10 mal kleiner, darf die Sendeleistung 100 mal schwächer 
sein.


Bei meiner Frage hatte ich die Umstrittene Sache mit dem Elektrosmog im 
Hinterkopf und die These, dass Elektrosmog in erste Linie über Erwärmung 
der Körperteile in direktem Kontakt mit den Geräten stört.

Wenn aber tatsächlich die Handys nur sagen wir mal alle paar 
Millisekunden einen 2 Watt Burst schicken, der seinerseits nur einige 10 
Mikrosekunden dauert, dann ist die effektive Heizleistung ja nur im 
Einstelligen Milliwattbereich.

Bei WLAN wird es wohl so sein, dass die 100mW Sendeleistung am 
Smartphone oder Notebook viel länger anliegen, insbesondere wenn man 
etwas hoch lädt.


Aber noch eine andere Frage:
Was ist eigentlich, wenn man gerade NICHT telefoniert über GSM, DECT 
oder gerade NICHT Daten saugt, sondern die Geräte nur eingeschaltet 
sind? Habe gelesen, es gibt manchmal Mini-Datenpakete, deren Zweck es 
nur ist, zu sagen: "Hallo, ich bin noch da und kann dies und das. " 
Damit diese Minipakete den Empfänger erreichen werden sie wohl in voller 
'Lautstärke' gesendet, aber aufgrund der geringen Datenmenge wohl nur 
Mikrosekunden lang und auch eher selten.
Kann man das so sehen? Gibt es Informationen, wie lange diese 'Hallo bin 
noch da' Pakete dauern und wie oft sie gesendet werden?

: Bearbeitet durch User
von Sascha (Gast)


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150W Vollzeit sendet die BTS auch nicht. Die können ihre Sendeleistung 
auch nach Bedarf runterregeln.

Bei WLAN ist die EIRP von 100mW das, was maximal über die Antenne darf. 
Ist 100mW EIRP Gesetzesstand? Ich weiss es nicht, googelt selbst.
Auch WLAN-Router regeln ihre Sendeleistung ggf. runter. Macht ja keinen 
Sinn Vollgas zu geben wenn das Empfangsgerät direkt daneben liegt.

Wenn GSM, UMTS, LTE und WLAN Geräte nur eingeschaltet sind, dass senden 
Sie trotzdem ab und zu Daten.
Damit die Basisstation weiss "ok, da ist noch wer der zuhört".
Gerade bei Telefonie wichtig, denn da muss die Telekom ja wissen "ok, 
ich kann diesen Anruf auch tatsächlich ans Handy zustellen, denn das ist 
im Funknetz xy12 von Tauberbischofsheim eingewählt".

Und zum Elektrosmog: Wir reden da über mittlere Sendeleistungen von 
100mW. Und die werden zudem noch in alle möglichen Raumrichtungen 
abgestrahlt.

Selbst mit der Handyantenne direkt am Ohr bekommst du höchstens die 
Hälfte dieser Leistung an deinem Kopf ab. Das sind 50mW.

Die Erwärmung der Körperteile rührt hauptsächlich daher, dass du dir 
beim Telefonieren die warme Hand an den Kopf drückst ;)

von Georg G. (df2au)


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Wenn eine Mobilfunk Basisstation 150W Anschlußleistung hat, kann sie 
unmöglich mit 150W Hochfrequenzleistung senden. Das muss sie auch nicht.

Sendeleistung + Antennengewinn der Sendeantenne + Streckendämpfung + 
Gewinn der Empfangsantenne ergibt die Leistung am Empfänger Eingang. Die 
muss einen minimalen Wert von xxdBm haben. Dabei ist es egal, ob die 
Richtung von der Basisstation oder umgekehrt genommen wird. Die 
Empfangsteile sind auf beiden Seiten gleich empfindlich. Da ist die 
Physik entscheidend, nicht der Wille.

Das Mobilteil sendet mit 2W. Also macht es wenig Sinn, wenn die 
Basisstation mit wesentlich mehr Leistung sendet. Je nach Zahl der 
eingebuchten Mobilgeräte sendet die Basisstation aber in einem oder 
mehreren oder allen Zeitschlitzen. Und da sie üblicherweise 4 Antennen 
hat, kommt man auf gut 10W Leistung im Maximum.

GSM prüft relativ selten, ob der Partner noch vorhanden ist. Mobilteil 
direkt neben ein billiges Radio legen und etwas warten. Alle paar 
Minuten hört man das typische Rattern der Unterhaltung.

DECT gibt es in mehreren Geschmacksrichtungen bezüglich Variabilität der 
Sendeleistung und Abfrage Häufigkeit. Das Mobilteil legt sich schlafen, 
wenn es nicht gebraucht wird, nur der Empfänger ist aktiv.

Bei WLAN ist der Verkehr im Leerlauf am höchsten. Aber die Sendeleistung 
ist auch am niedrigsten.

von Peter II (Gast)


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Georg G. schrieb:
> Das Mobilteil sendet mit 2W. Also macht es wenig Sinn, wenn die
> Basisstation mit wesentlich mehr Leistung sendet. Je nach Zahl der
> eingebuchten Mobilgeräte sendet die Basisstation aber in einem oder
> mehreren oder allen Zeitschlitzen. Und da sie üblicherweise 4 Antennen
> hat, kommt man auf gut 10W Leistung im Maximum.

dazu kommen aber noch die verschieden Frequenzen.

von Wolfgang (Gast)


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Sascha schrieb:
> Bei WLAN ist das eine mittlere Strahlungsleistung im Abstand von X
> Metern

Was hat der Abstand mit der Sendeleistung zu tun?

Wenn der Abstand da eingehen würde, wäre das keine Strahlungsleistung, 
sondern eine Strahlungsleistungsdichte mit der Dimension Leistung pro 
Fläche, also z.B. W/m²

von student (Gast)


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> Autor: Sascha (Gast)
> Datum: 14.02.2016 13:49
> [...] da der Empfangspegel mit x^3
> der Entfernung abfällt.

Blödsinn,so was gibt es nicht!

Leistungspegel von EM-Wellen fallen immer quadratisch ab!
Feldstärken fallen immer mit 1/x ab!

von (prx) A. K. (prx)


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Eine Obergrenze für die vom GSM Sender eines Handys verbratene 
elektrische(!) Leistung bei aktivem Betrieb ergibt sich aus der im Handy 
vorhandenen Energie. Wenn also ein Akku mit 1050 mAh, also knapp 4 Wh, 
für 12h GSM quasseln gut ist ... Davon darf man dann natürlich noch den 
Wirkungsgrad des HF-Senders des Handys abziehen, und den Verbrauch des 
Prozessors.

von Peter II (Gast)


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A. K. schrieb:
> Eine Obergrenze für die vom GSM Sender eines Handys verbratene
> elektrische(!) Leistung bei aktivem Betrieb ergibt sich aus der im Handy
> vorhandenen Energie. Wenn also ein Akku mit 1050 mAh, also knapp 4 Wh,
> für 12h GSM quasseln gut ist ... Davon darf man dann natürlich noch den
> Wirkungsgrad des HF-Senders des Handys abziehen, und den Verbrauch des
> Prozessors.

das hilft wenig, weil auch beim quasseln auch nur ein Zeitslot belegt 
wird. Es sendet ja nicht durchgehend.

von (prx) A. K. (prx)


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Peter II schrieb:
> das hilft wenig, weil auch beim quasseln auch nur ein Zeitslot belegt
> wird. Es sendet ja nicht durchgehend.

Der TE sprach beides an, Spitzenleistung und gemittelt.
Die 2W Spitzenleistung kannte er schon.

: Bearbeitet durch User
von ham (Gast)


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> Je nach Zahl der
> eingebuchten Mobilgeräte sendet die Basisstation aber in einem oder
> mehreren oder allen Zeitschlitzen. Und da sie üblicherweise 4 Antennen
> hat, kommt man auf gut 10W Leistung im Maximum.

Bekanntlich besteht das GSM aus wabenförmig angeordneten Funkzellen.
Basisstationen befinden sich in der Regel an den Schnittpunkten dreier
benachbarter Waben. Drei Antennen bedienen dort je einen horizontalen
Sektor von 120°.

Es existieren auch Mikro-Funkzellen mit geringer Reichweite (oft unter
100 Meter), die mit stark reduzierter Sendeleistung arbeiten. Man findet
sie etwa auf grossen Flughäfen oder Messen.

Auch Handys passen ihre Sendeleistung an örtlichen Empfangsverhältnissen
an und strahlen dabei häufig nur einige zehn Milliwatt ab.

von Wolfgang (Gast)


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student schrieb:
> Blödsinn,so was gibt es nicht!
>
> Leistungspegel von EM-Wellen fallen immer quadratisch ab!

Dann hast du wohl die Feinheiten verpaßt. Die 1/R²-Abhängigkeit gilt im 
Fernfeld. Im Nahfeld eines Dipols hast du durchaus eine 1/R³ 
Abhängigkeit.

p.s. Kartesische Koordinaten sind für solche Betrachtungen ziemlich 
ungeeignet.

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