Bei allen Funkverbindungen gilt die Fragestellung, ob die Funkverbindung genügend zuverlässig ist. Je mehr Sendeleistungsreserve die Funkverbindung aufweist, desto robuster ist sie gegen allfällige Funkstörungen. Als Faustregel für zuverlässige terrestrische Funkverbindungen (ohne Sichtverbindung zwischen Sende- und Empfangsantenne; mit Mehrwegempfang), wie den Mobilfunk, gilt eine Sendeleistungsreserve von 25 dB. 25 dB bedeutet, dass das vom Empfänger empfangene Funksignal 316x stärker empfangen wird, als eigentlich minimal erforderlich wäre.
Für technische Details zu den 25 dB Sendeleistungsreserve (Rayleigh-Fading) und eine Auflistung aller möglichen Arten von Funkstörungen siehe:
https://de.wikipedia.org/wiki/Reichweite_(Funktechnik)
Durch die zahlreichen von mir durchgeführten Messungen mit dem “Network Monitor” der Samsung Smartphones (Telefonnummer *#0011# wählen) kann ich die Aussage machen, dass es unrealistisch ist, in einem Privathaushalt (ohne Mobilfunkrepeater) bei geschlossenen Türen und Fenster mit der 4. und 5. Generation des Mobilfunks (4G/LTE + 5G) die für zuverlässigen Mobilfunk erforderlichen 25 dB Sendeleistungsreserve zu erreichen.
Deshalb gilt bei 4G/LTE und 5G klar die Empfehlung: Bei fehlenden Mobilfunkrepeater Aussenantennen zu verwenden und nach Möglichkeit den Mobilfunk mit Sichtverbindung zur Mobilfunkantenne zu realisieren. Meine Messungen zeigen auf, dass mit 4G/LTE und 5G die 25 dB Sendeleistungsreserve nur erreicht werden können, wenn zwischen Sende- und Empfangsantenne Sichtverbindung besteht.
https://community.swisscom.ch/t5/Mobile/Handy-Empfang-im-Minergiehaus-schlecht/m-p/654147
Auch wenn die Sendeleistungsreserve von ≥ 25 dB nicht erreicht wird, kann es in der Praxis durchaus möglich sein, dass die Mobilfunkverbindung längerfristig einwandfrei funktioniert. Jedoch kann eine zum Beispiel durch heftigen Schneefall, Hagel, Starkregen verursachte Funkstörung die Mobilfunkverbindung gravierend beeinträchtigen oder gar verunmöglichen.
Bei einer Sendeleistungsreserve von < 25 dB (und fehlender Sichtverbindung zwischen Sende- und Empfangsantenne) befindet sich die Mobilfunkverbindung im “peut-être”-Bereich: Die Funkverbindung kann, muss aber nicht zuverlässig funktionieren. Vielleicht funktioniert die Funkverbindung heute und morgen zuverlässig. Aber übermorgen ist sie unzuverlässig. Oder man telefoniert zu Hause, bewegt sich dabei einige Meter in der Wohnung und plötzlich bricht das Telefongespräch ab.
Gleiches gilt ja auch beim Kauf von Satellitenschüsseln für das Satellitenfernsehen (DVB-S). Kauft man eine billigere, aber zu klein gewählte Satellitenschüssel, ist die Reserve beim empfangen Signal zu klein, was bei “Schlechtwetter” (heftigen Schneefall, Hagel, Starkregen) zu Bild- und Tonstörungen oder gar zum Ausfall der Übertragung führen kann. Eine zu klein gekaufte Satellitenschüssel funktioniert nur bei “Schönwetter” zuverlässig.
http://satellitenschuessel-kaufen.eu/satellitenschuessel-groesse/
Wie man bei 4G/LTE und 5G die Sendeleistungsreserve misst, ist ausführlich in diesem Beitrag:
https://community.swisscom.ch/t5/Mobile/4G-VoLTE-Telefonieren-mit-externer-Antenne-oder-analogem-Telefon/m-p/638463#M8231
beschrieben.
Besteht Sichtverbindung zwischen Sende- und Empfangsantenne, ist die erforderliche Sendeleistungsreserve mit dem Rice-Fading-Kanalmodel zu berechnen. Siehe dazu:
https://de.wikipedia.org/wiki/Reichweite_%28Funktechnik%29
https://www.gaussianwaves.com/2020/08/rician-flat-fading-channel-simulation/
https://nbviewer.org/github/kirlf/CSP/blob/master/MIMO/RicianFlatFadingMATLAB.ipynb
https://www.lntwww.de/Mobile_Kommunikation/Nichtfrequenzselektives_Fading_mit_Direktkomponente
