X
تبلیغات
رایتل
صفحه اول تماس با ما RSS                     قالب وبلاگ
  
فناوری اطلاعات و ارتباطات
Information & Communication Technology
S@JJ@D دوشنبه 1 آبان 1391 3 نظر

همه چیز در مورد BTS

سلول
در طراحی شبکه موبایل منطقه مورد نظر را به بخش های کوچکی به نام سلول تقسیم می کنند که در هر سلول یک آنتن فرستنده گیرنده پایه (BTS) قرار می گیرد. باید توجه داشت که قدرتارسال BTS ها باید بگونه ای طراحی شوند تا فقط همان سلول را تحت پوشش قرار دهند و باعث ایجاد تداخل در سلول های همسایه نشوند.


مناسب ترین شکل که برای سلول ها در نظر گرفته می شود به صورت شش ضلعی منظم است که در عمل غیر قابل اجرا می باشد اما برای آسان نمودن طراحی استفاده می شود زیرا تقریباً شبیه شکل دایره ای با سطح پوشش توان ایده آل است.


شکل های دایره ای دارای ناحیه های روی هم افتاده می باشند که طراحی را غیر شفاف می کنند. برعکس سلول های شش ضلعی دارای هیچ شکاف یا روی هم افتادگی نمی باشند.


شعاع سلول ها برای مناطق روستایی می تواند تا ۳۵ کیلومتر باشد که این میزان در نواحی پرجمعیت شهری به ۳۰۰ متر محدود می شود.


برای افزایش ظرفیت می توان یک سلول را به ۳ یا ۶ قطاع تقسیم کرد که در هر قطاع از یک یا چند کاریر (حمل کننده) استفاده می شود.


معمولاً سلول ها به سه سکتور تقسیم می شوند و از سه آنتن جهت دار که هر یک از زاویه ای حدود ۱۲۰ درجه را تحت پوشش قرار می دهند استفاده می شود. در هر سلول می توان بسته به حجم ترافیک از ۱ تا ۱۸ فرکانس کاریر استفاده نمود.


آنتن های جهت دار دارای مزایایی در برابر آنتن های همه جهته می باشند. آن ها از یک طرف تداخل کانال مشابه را بسته به زاویه پوشش (۱۲۰ یا ۶۰ درجه) تا یک سوم یا یک ششم کاهش داده و از طرف دیگر تعداد دکل های آنتن کاهش می یابد.


از جمله انواع سلول های رادیویی موبایل می توان به ماکروسل ها / میکروسل ها / پیکوسل ها اشاره نمود. نوع ماکروسل برای پوشش منطقه وسیعی با میزان ترافیک اندک استفاده می شود. میکروسل ها برای مناطق شهری با حجم ترافیک بالا استفاده می شوند. توان خروجی آنتن های میکروسل بسیار پایین می باشد. ابعاد این گونه سل ها کمتر از ۳۰۰ متر می باشند. از پیکوسل ها برای پوشش رادیویی در داخل ساختمان ها استفاده می شود.


فن آوری سلولی

به یک شبکه رادیویی موبایل به نسبت داشتن باند های فرکانسی محدود تعداد اندکی کانال مکالمه اختصاص می یابد. به طور مثال در سیستم GSM با پهنای باند ۲۵ مگاهرتز در محدوده فرکانسی ۹۰۰MHZ با پهنای باند حامل ۲۰۰KHZ حداکثر ۱۲۰ کانال رادیویی در دسترس می باشند که با استفاده از روش مولتی پاکس زمانی حداکثر ۱۰۰۰ کانال رادیویی را می توان تحقق بخشید. تعداد این کانال ها طبعاً توسط باند های محافظ در طیف فرکانس و کانال های سیگنالینگی کاهش می یابد. برای اینکه با این وجود بتوان چند صد هزار تا میلیون ها مشترک را با خدمات موبایل سرویس داد باید فرکانس ها به صورت مکانی (جغرافیایی) چندین بار دوباره استفاده شوند. این پروسه می تواند خدمات موبایل را با چگالی مناسب و احتمال بلوکه شدن قابل قبول ارائه دهد.


تکرار فرکانس به صورت مکانی موجب توسعه تکنیک سلولی و در نهایت موجب اقتصادی شدن فرکانس می شود. سه مشخصه عمده این روش عبارتند از :

۱- تقسیم منطقه مورد نظر به سلول های رادیویی
۲- این سلول ها برای آسانتر شدن طراحی به شکل ۶ ضلعی ساده طراحی می شوند.
اکثراً در طراحی BTS آن را در مرکز سلول قرار می دهند.
۳- هر سلول I دارای یک سری زیر مجموعه از فرکانس FBi است. این فرکانس ها از تعداد کل فرکانس هر شبکه موبایل سلولی اختصاص می یابند.
دو سلول همسایه نباید دارای فرکانس مشابهی باشند زیرا این امر موجب تداخل کانال مشابه می شود.
۴- در فاصله D یا فاصله تکرار فرکانس اجازه تکرار یک مجموعه داده می شود یعنی به سلول ها یا فاصله D نسبت به سلول I یک یا همه فرکانس های از دسته FBi اختصاص می یابند. اگر D به اندازه کافی بزرگ باشد تداخل کانال مشابه کم شده و به کیفیت مکالمه آسیب نمی رسد.
۵- با عبور MS از یک سلول به سلول بعدی در حین مکالمه به طور اتوماتیک کانال یا فرکانس عوض می شود. این پروسه باعث می شود که یک ارتباط تلفنی فعال با خارج شدن MS از مرز سلول قطع نشود. تکرار مکانی فرکانس ها به طور منظم انجام می شود یعنی اولین همسایه هر سلول یا مجموعه Bi (یا یک فرکانس از آن) با فرکانس مشابه در فاصله D قرار دارد.
روی هم دقیقاً ۶ سلول به عنوان اولین همسایه های سلول مبنا (مرکزی) وجود دارند. غیر وابسته به شکل و اندازه هر سلول که شکل آن در عمل به خاطر وجود نقاط کور ۶ ضلعی منظم است اولین حلقه که در آن فرکانس ها تکرار می شوند دارای ۶ سلول یا کانال مشابه می باشند.


بار ترافیکی و شعاع سلول

یک پارامتر دیگر برای طراحی شبکه رادیویی اندازه شعاع سلول است. با کوچکتر کردن سلول ها در سیستم های سلولی می توان به تراکم بیشتر مشترکین دست یافت. در هر صورت سلول ها دارای یک حداقل اندازه وابسته به سیستم می باشند که با درنظر گرفتن هزینه استفاده به دست می آیند. در عمل در ابتدا شبکه ها با شعاع سلول نسبتاً بزرگی طراحی می شدند. چون با این ساختار نمی توانستند ترافیک را مدیریت کنند سلول ها را با پدید آمدن چگالی ترافیکی بالا توسط تقسیم آن کوچکتر نموده و با ایستگاه های ثابت اضافی تجهیز نمودند. به این ترتیب می توان اغلب یک بهینه سازی بین بار شبکه /سیگنال های مورد نیاز برای تعویض سلول / کیفیت سرویس مشترک و همچنین هزینه زیر بنایی شبکه بدست آورد. تعداد BTS های مورد نیاز را می توان با قرار دادن مرکز آن در سه سلول همسایه کاهش داد. به این طریق سه سکتور ۱۲۰ درجه ای با گروه کانال های متفاوت را می توان سرویس داد.

حسن اصلی سیستم های سلولی در استفاده مجدد مکانی از کانال های رادیویی مشابه می باشد که می تواند یک منطقه وسیع مورد نظر را پوشش رادیویی دهد.


برای این کار باید برای عملکرد صحیح پیش فرض های ذیل تحقق یابند:

۱- با اندازه گیری مداوم قدرت سیگنال دریافتی ایستگاه سیاری که در حال ارتباط با BTS سرویس دهنده خود می باشد از کانال مناسب تری استفاده کند.
۲- در صورتی که MS سلول خود را ترک کند شبکه باید آن را تشخیص داده و ارتباط به طور خودکار به BTS همسایه واگذار شود. سیستم سلولی در حین برقراری یک ارتباط باید بتواند کانال های رادیویی را تغییر دهد. این پروسه را دست به دست کردن کانال (HO) می نامند. (HAND OVER)

شبکه رادیویی موبایل باید اطلاع داشته باشد که مشترک موبایل در حال حاضر در کدام محیط استقرار (LA) قرار دارد تا بتواند در صورت نیاز به MS دسترسی یافته و با تغییر محدوده توسط شبکه در مکان جدید ثبت شود.
برای اداره سیستم های سلولی نیاز به پروتکل های سیگنالینگ پر هزینه هست.


سکتور بندی و کارایی طیف فرکانس

سیستم های سلولی مثل GSM به عنوان طیف کار آمد به حساب می آیند. کار آمد بودن طیف از نگاه اپراتور شبکه یک معیار برای ترافیک حمل شده در واحد فرکانسی و کل مساحت سیستم است.منظور از ترافیک / کل ترافیک حمل شده در سیستم (تعداد مکالمات همزمان / پهنای باند / ظرفیت در دسترس و کل مساحت ) می باشد. کارایی وابسته به پارامتر های ذیل می باشد:
۱- تعداد کانال های رادیویی مورد نیاز به ازای سلول
۲- اندازه خوشه یا اندازه گروه تداخل کننده


سکتور کردن یک کلاستر باعث کاهش تداخل کانال مشابه می شود چرا که به سبب جهت دار کردن آنتن به طرف عقب توان انتشار کاهش می یابد و تعداد کانال های تداخل شده کمتر شده و نسبت C/I افزایش می یابد.


منبع : wikipower.ir

پیچک