Mobil aloqa bazaviy stansiyalarining qurilmalari

1.4. Bazaviy stansiya signallarining qayta tashkillashtirish tizimi.

Signallarni qayta ishlashni optimallash tizimi.

Mobil xizmatlarning ajoyib rivojlanishi bilan xizmat ko'rsatuvchi provayderlar tarmoq infratuzilmasiga katta miqdorda sarmoya kiritmoqdalar. Yuqori narx va radio resurslarining yetishmasligi sababli, mobil va uyali aloqani aniq va samarali rejalashtirish juda muhim ahamiyat kasb etadi. Tarmoqning tez sur'atlar bilan o'sishi va foydalanuvchilar sonini hisobga olganda, tayanch stantsiyalar (BS) o'rnini aniqlash uchun samarali miqdoriy usullar zarur edi.

Quvvatni boshqarish va imkoniyatlar chegarasi

Klassik qoplamni optimallashtirish modellari SIR chegaralarini hisoblamaydi, faqat xizmat ko'rsatish sohasida qabul qilingan quvvat darajasiga cheklovlar qo'yadi. So'rov tugunlarining xarakteristikalarini qo'llash orqali qamrovi bo'yicha muammo, keyinchalik barcha BS lardagi har bir tugundagi signal darajasini hisobga olgan holda belgilanadi va bu darajadan kamida bittasi belgilangan chegara qiymatidan yuqori bo'lishi talabi bilan aniqlanadi. Optimallashtirish jarayonining umumiy maqsadi barcha talablardagi tugunlari o'z ichiga olgan eng kichik BS to'plamini aniqlashdir, har bir BS uchun yo'l cheklovlari ham qo'shiladi.

Uyali aloqada chastota diapazonlarini va signalni qayta ishlashni optimallashtirish.

1. 
   Chastotani qayta ishlatish printsipi. Tashish / uzatish tarmoqli kengligi:
   
2. 
   GSM 900 uchun 960 - 935 = 915 - 890 = 25 MHz;
   
3. 
   GSM 1800 uchun: 1785 - 1710 = 1880 - 1805 = 75 MHz;
   
4. 
   GSM 1900 uchun: 1910 - 1850 = 1990 - 1930 = 60 MHz;
   
5. 
   900 MGts chastotasida dupleks nutq kanallarini ajratish
   
6. 
   GSM 900 - 200 kHz uchun.
   

Fizik ovoz kanaliga teng chastota diapazoni:

1. 
   GSM 900 uchun 25 kHz;
   
2. 
   GSM 1800/1900 uchun: 12.5 kHz;
   

Mobil uyali aloqa tarmog'ida har bir sota BTS tayanch stantsiyasining uzatgichi bilan kichik chiqish quvvati (R ≤ 50 Vt) va cheklangan aloqa kanallari bilan xizmat ko'rsatadi. Nazariy jihatdan, bunday transmitter qo'shni kameralarda ishlatilishi mumkin, amalda sota lar turli omillar ta'siri ostida, masalan, radioaloqa sharoitida o'zgarishlarga olib kelmasa, ketma-ket kelmaydi. Mobil abonentlar o'rtasida o'zaro shovqinning ta'siri ahamiyatsiz bo'lganda, xuddi shu frekanslar (kanallar) turli sota larda qayta ishlatilishi mumkin.

Biroq, amaliyotda, xuddi shu operatsion chastotali MS mobil stantsiyalarining o'zaro ta'sirini hisobga olish kerak. Shuning uchun chastotani qayta ishlatish kontseptsiyasi ishlab chiqilgan, ya'ni 1.12-rasmda ko'rsatilgan har bir kamerada w-kanal radiostantsiyalarining ma'lum bir guruhi ishlatiladi.

Shunday qilib, chastotalarni qayta ishlatish qo'shni sota lar bir necha yuzdan takrorlangan takroran turli xil chastotalar F ni ishlatishdan iborat. Chastotani qayta ishlatish printsipining mohiyatini tushunish uchun uyali tarmoq modellarini yaratishning bir necha misolini ko'rib chiqaylik.

1.12-rasm. Sotalarning biri-biri bilan bo’lanishi.

Shubhasiz, 3 elementli klaster eng kichik o'lchamdagi klasterdir, uning har bir sota sida bir uyali aloqa tizimiga ajratilgan operatsion chastotalarning 1/3 qismi ishlatilishi mumkin. 3 sota li klaster bilan bir xil chastota bandlariga ega sota lar ko'pincha takrorlanmoqda, shu nuqtai nazardan, ko'plab elementlarga ega klasterlar foydali bo'ladi.

Umumiy holatda, xuddi shu chastota guruhlari ishlatiladigan sotalar markazlari orasidagi masofa D (chastota bandlari) oddiy munosabat bilan klasterdagi sota larning soni bilan bog'liq:

D=R (3N) 1/2, (1.20)

bu yerda R – sota ning radiusi (muntazam olti burchak atrofida tasvirlangan doiraning radiusi).

D/R=q nisbati qiymati odatda birgalikda kanal shovqinni kamaytirish koeffitsienti yoki kanalni qayta takrorlash koeffitsienti deb ataladi.

1/N=S uchun klasterdagi sota lar sonining o'zaro ta'siri, nomi ishlatiladi: chastotani qayta ishlash samaradorligi yoki oddiygina qayta ishlash faktori. Ushbu qoidalarni kiritish shaklda D uchun ifodani yozib qo'yishga imkon beradi:

D = R · (3 / S) 1/2. (1.21)

Shuni ta'kidlash kerakki, klasterdagi elementlar sonining ko'payishi foydali bo'ladi. Birgalikda kanal aralashuv darajasini pasaytirish bitta sota dan foydalanish mumkin bo'lgan chastota diapazonida mutanosib pasayishga olib keladi.

1.13-rasm. Sotalarning klaster tashkil qilishi.

Shuning uchun klasterdagi elementlarning soni deyarli qabul qilinishi mumkin signal to aralashuv nisbati bilan ta'minlashi mumkin bo'lgan darajada kam tanlangan bo'lishi kerak.

GSM standartida 7-elementli klasterlar ko'pincha mobil aloqa uyali aloqa tarmog'ini yaratish uchun ishlatiladi (1.13-rasm).

Ushbu elektron misollarda (1.13-rasm) ideal sotalar markazlarida joylashgan BTS tayanch stantsiyalari ko'p yo'nalishli antennalar yoki oddiygina omnidirectional antennas ishlatilgan, ya'ni baza stantsiyalaridagi radio signallarining emissiyasi bir xil kuch bilan abonentning barcha yo'nalishdagi barcha tayanch stantsiyalarda aralashuv qabul qilishiga teng bo'lgan barcha yo'nalishlar. Shu sababli, zamonaviy raqamli uyali aloqa tizimlariga aralashuv darajasini kamaytirish uchun yo'nalishli antennalar, masalan, tarmoq antennalari, BTS baza stantsiyalarida qo'llaniladi.

Masalan, uyali aloqa tarmoqlarining raqamli standartlarida juda keng tarqalgan 9 sota klasterli uyali tarmoq. Ushbu 9-klaster modelida sotalar tarmoqlarga bo'linadi. BTS tayanch stantsiyasidagi sotaning markazida uchta yo'nalishli antenna mavjud bo'lib, ularning har biri 120 ° ga teng. Sota ning har bir sohasida tegishli yo'nalishli antennadan olingan radiouzeli signal faqat bitta yo'nalishda radiatsiya bilan tarqaladi. Shu bilan birga, qarshi yo'nalishdagi radiatsiya darajasi va shuning uchun ma'lum bir sota ning ikki tarmog'ida maksimal darajada kamayadi. Ushbu holat, bir xil chastotalarda ishlaydigan BTS tayanch stantsiyalarining bir-biriga yaqinroq bo'lishiga imkon beradi.

Agar u uyali aloqa tizimining xizmat ko'rsatish imkoniyatiga ega bo'lgan abonentlar soni bo'yicha aniqlangan bo'lsa, u juda muhim xususiyatdir va ko'p hollarda tizimni loyihalash, qurish va rivojlantirishga qaratilgan sa'y-harakatlarning katta qismi etarli darajada yuqori quvvatni ta'minlashga qaratilgan. Aslida, chastotani qayta ishlatish printsipiga asoslanib, uyali aloqa o'zini o'zi cheklangan chastotali bandni qo'llaydigan ommaviy mobil aloqa tizimini yaratish ehtiyojiga javoban paydo bo'ldi. Bu yerda imkoniyatlarimizni oshirishning to'rtta asosiy usuli.

Birinchi- signalni qayta ishlash usullarini takomillashtirish, xususan, analog ishlov berishdan raqamliga o'tish, undan keyin ko'p sonli rivojlangan ko'plab kirish usullariga o'tish - FDMA dan TDMAgacha va, ehtimol, CDMA va TDMA ichida - to'liq tezlikli nutq kodlashdan tortib, Ushbu yo'ldagi chegara CDMA xususiyatlariga ega - FDMA dan CDMA ga o'tishda taxminan 20 (fizika kanallari soni jihatidan) omil.

Ikkinchi usul - sota bo'linishi, ya'ni, bir xil chastotalarni qayta ishlash faktoriga ega bo'lgan katta trafikli hududlarda kichik sota larga o'tkazish. Shu bilan birga, baza stantsiyalarining soni mos ravishda ortadi va baza stansiyalari va ko'chma stansiyalar uchun radiatsiya kuchi kamayadi. Aslida, xuddi shu ta'sir, masalan, tarmoqni uch sektorga (120 daraja tarmoqlar bilan) ajratish va har bir sektorda o'z chastotalar bandini qo'llash kabi asosiy stansiyalarda sektor antennasidan foydalanganda amalga oshiriladi. Taxminan 300 dan 500 m gacha bo'lgan radiusli sota lar noqulaylik tug'diradi, chunki bu tutqichlarning oqimi ortiqcha oshadi. Chiqish tezkor harakatlanadigan abonentlar (motoristlar) ning katta xujayralari (makroskompyuterlari) va kichikroq (mikro sotalar, pikosotalari) xizmatlarida ko'p darajali (ierarxik) uyali tarmoq tuzish sxemalariniqo'llash orqali ko'rib chiqiladi - masalan, savdo markazidagi xaridorlar.

1.14-rasm. Antenna sektoridagi kichik sotalardan foydalanish.

Imkoniyatlarni oshirishning uchinchi usuli sifatida FDMA va TDMA usullarida adaptiv kanalni tayinlash (Adaptiv kanallarni ajratish - ACA) dan foydalanish imkoniyatini ko'rib chiqamiz. Hozirgi kunga kelib, biz mavjud chastotalar manbai, ya'ni, ajratilgan chastotalar diapazonidagi barcha chastotali kanallar klaster sotalari o'rtasida oldindan aniqlangan tarzda taqsimlanadi - yo'l harakati zichligi to'g'risidagi ma'lumotlarga muvofiq. Biroq, yana bir yondashuv mavjud: chastotali kanallar, yoki qisman, dasturlarni (chaqiriqlarning) kelib chiqishi sifatida ularni alohida kameralarga (tayanch stantsiyalar) foydalanish uchun taqsimlovchi kommutatsiya markazining operatsion boshqaruvida bo'ladi, ya'ni haqiqiy trafik zichligiga muvofiq, lekin zarur chastotalarni ajratish sharti bilan. Bunday moslashuvchan algoritm, albatta, yanada murakkab, lekin u yo'l harakati o'zgarishlarini moslashuvchan kuzatib borish tufayli ma'lum hajmdagi imkoniyatni oshirishi mumkin.

To'rtinchi yo'l, ajratilgan chastotalar bandining ahamiyatsiz kengayishi hisoblanadi. Tabiiyki, bu juda kam foydali bo'lib ko'rinadi va biz buni to'g'ridan-to'g'ri ishlatish uchun taklif sifatida emas, balki, masalan GSM 900 (yoki GSM 1900) kabi afzalliklarga misol qilib aytamiz. (apparat) 75 MHz (yoki 60 MHz) va 25 MHz chastotalarni o'z ichiga oladi.

Xulosa

Ushbu kurs ishini bajarish davomida quyidagi ishlar amalga oshirildi

1 Mobil bazaviy stansiyalar

2. 
   Mobil aloqa bazaviy stansiyalarining qurilmalari
   
3. 
   Mobil tarmoqlarni rejalashtirishda ko'p tarmoqli optimallashtirish usullarini qo'llash
   
4. 
   Bazaviy stansiya signallarining qayta tashkillashtirish tizimi
   

ni o’rganib oldim.

Bugungi kunda tezkor rivojlanayotgan axborot kommunikatsiya texnologiyalarini jamiyatning barcha sohalarida qo’llash ayniqsa real vaqt tizimlarida, sifatli aloqani taminlash juda muhim sanaladi. Katta shaharlarda ulkan binolar temir beton qorishmasidan quriladi malumki bu unsur aloqa signallarini juda sust holatga keltrib aloqa sifatini keskin tushuradi. Men bu induvidual loyiha davomida shaharlar va shahar chekkalariga bazaviy stansiyalarni qurish, ular nimalardan tashkil topganini va ularni xalqga bezarar sifatli aloqa shaklida yetkazib berish kabi tushunchalarga ega bo’ldim.