T19 Wie funktioniert Mobilfunk?

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1 T19 Wie funktioniert Mobilfunk? Inhaltsübersicht Schülerinfo Lehrerinfo Interaktive PowerPoint-Präsentation Wie funktioniert Mobilfunk (siehe USB-Stick) Zwei Arbeitsblätter T19 Wie funktioniert Mobilfunk? Seite 215

2 T19 Wie funktioniert Mobilfunk? Schülerinfo Weißt du wie Mobilfunk funktioniert? Mobilfunk überträgt Nachrichten mittels elektromagnetischer Wellen. Um mit einem Handy telefonieren oder Daten übertragen zu können, ist ein Mobilfunknetz erforderlich. Ein solches Netz ist in wabenförmige Funkzellen unterteilt. Jede Funkzelle wird durch einen Handymasten (Basisstation) versorgt. Handys kommunizieren nicht direkt unter einander, sondern über Handymasten und Vermittlungsstellen. T19 Wie funktioniert Mobilfunk? Seite 216

3 T19 Wie funktioniert Mobilfunk? Lehrerinfo Mobilfunk überträgt Nachrichten mittels Mikrowellen, das sind elektromagnetische Wellen. Das Handy wandelt dabei z.b. Schallwellen (Sprache), SMS oder Bilder in Datenpakete um und transportiert diese drahtlos mittels elektromagnetischer Wellen zur Basisstation ( Handymast ). Funknetze Um mit einem Handy telefonieren oder Daten übertragen zu können, ist ein Mobilfunknetz erforderlich. Dafür muss man sich das ganze Land in kleine Gebiete aufgeteilt vorstellen ähnlich wie Bienenwaben oder ein Spinnennetz. Diese kleinen Gebiete nennt man Funkzellen. Jede Funkzelle wird durch eine Basisstation versorgt. Die Zellgröße und die Zahl der Sendeanlagen sind abhängig von der Zahl der Nutzer und der angeforderten Datenmenge, die wiederum von der Nutzungsart bzw. den jeweiligen Anwendungen (Telefonieren, Internet, Videotelefonie etc.) abhängt. Je mehr Menschen mobil telefonieren oder das Internet mobil" nutzen, umso mehr Basisstationen sind erforderlich. In der Stadt Salzburg (ca. 100 km²) waren 2014 je Betreiber ca. 60 große Basisstationen (Makrozellen) sowie zusätzlich viele kleine Basisstationen (Mikrozellen) in Betrieb. Mobilfunkübertragung Handys kommunizieren nicht direkt untereinander, sondern bauen eine Funkverbindung zur Mobilfunkantenne der Basisstation auf. Von dort wird das Gespräch dann entweder per Richtfunk oder Kabel an einen Zentralrechner als Vermittlungsstelle weitergegeben, der die Vermittlungsfunktion übernimmt (vergleichbar dem Wählamt in der Festnetztelefonie). Von dort wird das Gespräch in das Festnetz weitervermittelt oder an den Vermittlungsrechner des angewählten Netzbetreibers weitergegeben, der über den Standort aller bei ihm angemeldeten Handys informiert ist. Wenn der angerufene Teilnehmer mobil ist, dann wird eine Verbindung in diejenige Funkzelle aufgebaut, in der sich der angerufene Gesprächspartner gerade befindet. Die Basisstation dieser Funkzelle sendet dann das Signal per Funk an das Handy des gewünschten Gesprächsteilnehmers. Damit der Zentralrechner stets über den aktuellen Aufenthaltsort der Handys informiert ist, senden diese in eingeschaltetem Zustand in zeitlichen Abständen (z.b. stündlich) ein kurzes Signal. Sobald der Handynutzer eine Funkzelle verlässt, übernimmt die neue Basisstation der angrenzenden Funkzelle die Kommunikation mit dem Handy. Mobilfunksysteme GSM 900 = Global System for Mobile Telecommunications (Frequenzbereich 900 MHz) GSM 1800 = Global System for Mobile Telecommunications (Frequenzbereich 1800 MHz) UMTS = Universal Mobile Telecommunications System (Frequenzbereich 2100 MHz) LTE = Long Term Evolution (Frequenzbereich 800, 900, 1800, 2100 und 2600 MHz) Sendeleistung Die Sendeleistung bei UMTS wird beim Abrufen größerer Datenmengen (z.b. Filme, Musik, Fotos) bis zum Vierfachen der permanenten Grundlast erhöht. Deshalb beeinflusst jeder Benutzer auch die Strahlenbelastung in seiner Umgebung. T19 Wie funktioniert Mobilfunk? Seite 217

4 Die Sendeleistung im Hauptstrahl mit Konzentrierung der Antennenstrahlung (Bündelung analog zum Reflektor einer Taschenlampe) einer Mobilfunkantenne mit drei Systemen (GSM 900, GSM 1800, UMTS) beträgt in der Regel 1250 bis 2500 W. Smartphones In Abhängigkeit von den am Smartphone eingestellten Apps stellt das Handy Verbindungen zur Basisstation her, um Daten zu übertragen bzw. abzurufen. Dies kann unter Umständen zu einem fast permanenten Funkverkehr führen. Soweit dieser über GSM erfolgt, kommt es zu einer beträchtlichen Strahlenexposition des Nutzers und seiner Umgebung. Tipp: Überlege, welche Apps du wirklich brauchst und deaktiviere alle anderen, das schont auch den Akku. Schalte das Handy offline oder in den Flugmodus. T19 Wie funktioniert Mobilfunk? Seite 218

5 T19 Wie funktioniert Mobilfunk? PowerPoint Präsentation Interaktive PowerPoint-Präsentation Wie funktioniert Mobilfunk (siehe USB-Stick) Tipp: Ist keine aktuelle Microsoft PowerPoint Version installiert, können Sie unter Windows den PowerPoint Viewer (Datei: PowerPointViewer.exe ) vom USB-Stick oder kostenlos aus dem Internet herunterladen und installieren. Damit können die Animationen abgespielt werden. Alternativ steht noch eine PDF-Datei zur Verfügung (ohne Animationen). T19 Wie funktioniert Mobilfunk? Seite 219

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12 T19 Wie funktioniert Mobilfunk? Arbeitsblatt 1 Wie funktioniert Mobilfunk? - Mobilfunk überträgt Nachrichten mittels elektromagnetischer We e n - Um mit einem Handy telefonieren oder Daten übertragen zu können, ist ein Mobilfunkn tz notwendig. Kreuze das Richtige an! Handys kommunizieren direkt von Handy zu Handy. Handys kommunizieren mit Hilfe von Handymasten (Basisstationen) Wie funktioniert die Datenübertragung (Gespräch, SMS, MMS) wenn du von Handy zu Handy telefonierst? Nummeriere die Wörter in der richtigen Reihenfolge! Anrufendes Handy Vermittlungsstelle Handymasten Empfangendes Handy Handymasten T19 Wie funktioniert Mobilfunk? Seite 226

13 K19 Wie funktioniert Mobilfunk? Arbeitsblatt 2 Rollenspiel Wie funktioniert Mobilfunk? Die Kinder nehmen verschiedene Rollen ein und machen dies z.b. mittels beschrifteten Kärtchen oder Kartons sichtbar. Sie stellen die verschiedenen Möglichkeiten des Verbindungsaufbaus dar. Die Informationsweiterleitung wird mittels blauem Wollfaden (Festnetzleitung) und rotem Wollfaden (Mikrowellenstrahlung) nachgebildet. Siehe auch animierte PowerPoint Präsentation bzw. PDF Grafiken. Folgendes wird benötigt: Darstellung Schnurtelefon Handy mit Strahlung DECT-Schnurlostelefon mit Strahlung Wählamt Vermittlungsstation Handymast mit roter Strahlung rundum Telefonkabel Funkverbindung Utensilien Telefonhörer auf Kärtchen/Karton Handy mit Strahlung auf Kärtchen/Karton DECT-Schnurlostelefon auf Kärtchen/Karton Kleines Gebäude mit Text Wählamt - auf Kärtchen/Karton Großes modernes Haus mit Text Vermittlungsstation auf Kärtchen/Karton Handymast mit roter Strahlung rundum auf Kärtchen/Karton blaue Wollfäden rote Wollfäden T19 Wie funktioniert Mobilfunk? Seite 227

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