1-تکنولوژی نسل اول:AMPS-Analog Mobile Personal System  این نسل آنالوگ بوده است

    دیتا وجود نداشت.                                                                                                                           

    2-تکنولوژی نسل دوم:GSM -Global System for Mobile Communication

    استانداردهای کشورهای اروپایی

    دیتا با نرخ بیت 9.6 kb/s  انتقال می یابد.                                                                                     (استاندارد اروپایی( GSM

                                                                                                                                           (استاندارد آمریکایی) CDMA

    3- تکنولوژی نسل 2.5:

      115  kb/s: نرخ بیت                                                      GPRS: General Packet Radio Service

      384  kb/s: نرخ بیت                           EDGE: Enhanced Data Rate over GSM Evolution

    4- تکنولوژی نسل سوم:

      2  Mb/s: نرخ بیت                     UMTS: Universal Mobile Telecommunication System.

    WCDMA: Wide Band Code Division Multiple Access.

    5- تکنولوژی نسل چهارم: Optical                                                                                                    هدف: انتقال دیتا با نرخ بیت بالا

    نام دیگر تکنولوژی نسل دوم CS می باشد. که در این تکنولوژی خط تا وقتی صحبت میکند در اختیار شماست (همان حالت اشغالی حین مکالمه).

    به تکنولوژی سایر نسل ها PS گویند که در این تکنولوژی خط کاملاً در اختیار user نیست در هنگام مکالمه (یعنی می توان حین مکالمه از فکس و اینترنت و ... نیز استفاده نمود.)

     

     CS: Circuit Switch     

     Ps: Packet Switch                                                                                                                                                           

    ساختار شبکه GSM:

    MS: Mobile Station.

    BTS: Base Transceiver Station , or Base Station Subsystem.

    MSC: Mobile Switching Centre.

    BSC: Base Station Controller.

    EIR: Equipment Identity Register.

    HLR: Home Location Register.

    VLR: Visitor Location Register.

    AVC: Authentication Centre.

    GMSC: Gate Way MSC.

    OMC: Operation & Maintenance centre.

    TRX: Transceiver.

    BTS: ایستگاه فرستنده- گیرنده پایه است که نقش فرستندگی و گیرندگی را با گوشی بازی می کند.

    ارتباط بین MS و BTS از طریق Air Inter face (هوا) است.

    ارتباط بین BTS و  ,BSC A-bis  نام دارد.

    ارتباط بین BSC و  ,MSC A Interface  نام دارد.

     

    BSC: نقش کنترل کننده و مودم BTS ها را برعهده دارد.

    TRX: به یونیت های داخل دستگاه BTS گویند که در واقع عمل گیرندگی و فرستندگی را انجام می دهند.

    EIR: امکانات و تجهیزاتی که در شبکه نصب شده اند و موجود هستند (مانند گوشی و ...) در این واحد ضبط می شوند.

    AVC: مرکز تشخیص هویت است. اطلاعات سیم کارت و ... در AVC شناسایی و در EIR ضبط می شود. (در پیدا کردن گوشی ها و سیم کارت های مفقود شده نقش دارد.)

    HLR: اطلاعات هر مشترک محلی (Local)  در این واحد ضبط می شود.

    VLR: اطلاعات مهمانها در این واحد ضبط می شود.

     

    Air Inter face:

    ارتباط MS   <==    BTS , UpLink نام دارد.

    ارتباط BTS   <==    MS , DownLink نام دارد.         از طریق هوا با یکدیگر در ارتباطند.

     

    A bis Inter face:

    ارتباط BTS   <==    BSC , از طریق لینک های 2Mb صورت می پذیرد. (فیزیکی)

     

                                               

    انواع لینک های 2Mb:

     

    1-  رادیو    نیاز به دید مستقیم دارد.

    2-  فیبر      OLT دارد. تضعیف بسیار کم است و سیگنال به نور تبدیل می شود.

    OLT: Optical Line Terminal

    3-  HDSL   همان مودم ها هستند.

    4-  PCM    در مراکز مخابراتی معمولاً استفاده می شود.

     

    سوال: ارتباط  BTS با BSC از طریق چه روش هایی انجام می شود و چه تعداد BTS به یک  BSC وصل می شوند؟

    روش های اتصال BTS به BSC:

    1-  روش Chain (زنجیری)

     

     

    در این روش با قطع ارتباط هر BTS با BTS بعدی ارتباط آن BTS و BTS های قبل از آن با BSC قطع می گردد.

    2-  روش Star

    3-  روش Ring

    4.روش hybrid

    هیبرید Ring و Star بهترین نوع هیبرید می باشد.

     

    هر لینک 2 Mb  , تعداد 15 عدد, TRX را ساپورت میکند.

    TRX علامت مشخصه  BTS و نشان دهنده ی ظرفیت BTS می باشد.

    ظرفیت یک BTS بطور مثال:

     

     

    1+1+1

    4+4+4                                  سکتور                                                    علامت نمایشی BTS

    12+12+12

     

    هر BTS حداقل یک سکتور و حداکثر سه سکتور دارد.

    از لحاظ hard و soft امکان اجرای 4 سکتور نیز وجود دارد همان طور که در استان اصفهان سایت های 4 سکتوره در حال فعالیت هستند.

    در ایران سکتور 30 درجه نداریم و اغلب سکتورها 65 درجه می باشند.

    در مناطق جاده ای و کم ترافیک TRX,1 جواب می دهد ولی در مناطق پر ترافیک بیشترین تعداد TRX  مورد نیاز است. هرچه TRXها بیشتر باشد تعداد مشترک بیشتری را ساپورت می کند.

    هر TRX تا 80 مشترک را ساپورت می کند. ( 4 ،  TRX  تا 700 مشترک را ساپورت می کند.)

    در شهر مکه TRX های نوکیا وجود دارند که در هر سکتور 12 عدد TRX موجود است به دلیل ترافیک بالا.

    در آن واحد هر TRX تا 7 مشترک را ساپورت می کند.

    سکتوری که کمترین زاویه نسبت به جهت شمال را دارد سکتور یک و به سمت گردش عقربه های ساعت سکتور دوم و سوم هستند.

    BTS های شبکه ما معمولاً 4 + 4 + 4 هستند.                          S1

    ترافیک بالا  3 + 4 + 2 : مثال

                                             

     

    دو سایت 4 + 4 + 4 و 1 + 1 + 1 را می توانیم   Chain  کنیم. ( مجموعشان 15 است )

    ولی سایت 4 + 4 + 4 با 2 + 2 + 2 ، Chain  نمی شود. (مجموعشان از 15 بیشتر است )

    حداکثر 3 سایت 1 + 1 + 1 را می توانیم با هم Chain  کنیم.

    32 PCM  Voice کانال ظرفیت هر کانال  64kb/s      

    32 * 64 Kb/S = 2048 = 2.048 Mb

    اگر یک سایت با ترکیب 6 + 6 + 6 داشته باشیم نیاز به 2 لینک مجزا داریم زیرا هر لینک 2Mb فقط 15 ، TRX را ساپورت می کند حال اینکه در 6 + 6 + 6 ، 18 ، TRX وجود دارد.

    عامل محدود کننده اتصال BTS  ها به هم همان ظرفیت  BTS هاست.

    یکی دیگر از اجزای  BSC  ها ، TRAU است.

     

     

                                                                                                  128  TRX    

    ها  BSC ظرفیت نامی   :     256  TRX

                                           512  TRX

                                            1024  TRX

     

     

     

    ظرفیت نامی X  0.7 = ظرفیت نامی  X   = ظرفیت واقعی

                                              معمولاً 0.7 می باشد.

    TRX & 35 ˷ 358.4 = 512 * 0.7 : ظرفیت واقعی 512  TRX : مثال

    یعنی از 512 ، TRX فقط 358 ، TRX قابل استفاده می باشد.

    یعنی 30 ، BTS به روش Star به BSC (512) قابل وصل است. 30 ˷  358/12= تعداد BTS با ترکیب 4 + 4 + 4

    Switch

    در قسمت A  Interface   ارتباط BSC با MSC تابعی است از ظرفیت سوئیچ .

    واحد ظرفیت MSC به صورت مشترک می باشد یعنی 100K مشترک که این مقدار ظرفیت نامی است و ظرفیت واقعی قطعاً از این مقدار کمتر است.

    7000010000مقدار مشترک/تعدامشترک= 7            BSC

                                            MSC  

    امواج رادیویی و آنتن ها:

    امواج رادیویی از دو موج الکتریکی و مغناطیسی تشکیل شده اند.

    Polarization: راستای صفحه ی موج الکتریکی را گویند.

    وقتی آنتنی در مسیر حرکت موج قرار میگیرد یک جریان ایستایی در آنتن ایجاد می شود و بدین روش موج را می گیرد.

    دو نوع پولاریزاسیون داریم: 1- افقی 2- عمودی

    طیف رادیویی:

    با افزایش فرکانس، لاندا کاهش می یابد.

    چگونگی اختصاص فرکانس های GSM:

    MS     ==>   BTS       UpLink:  890M ˷ 915M

    BTS     ==>  MS        DownLink:   935M ˷  960M

     

    890                 915      935                              960

    پهنای باندی که برای هر کانال صحبت (Speech) در GSM استفاده می کنند.200KHz  می باشد.

     

    GSM:  تعداد کانال های فرکانسی باند    کانال

    انواع روش های دسترسی چندگانه:

    براساس بازه های زمانی         1- TDMA: Time Division Multiple Access

    به هر مشترک یک بازه ی زمانی می دهد.

    براساس کانال های فرکانسی 2- FDMA: Frequency  Division Multiple Access

    به هر مشترک یک کانال فرکانسی می دهد.

    براساس کد بندی                                                                           3- CDMA: Code  Division Multiple Access

    تکنولوژی GSM از ترکیبی از زمان و فرکانس استفاده می کند.

    در شبکه GSM از روش FDMA / TDMA استفاده می شود. در شبکه های WCDMA از روش CDMA استفاده می شود.

    در استاندارد GSM یک کانال فرکانسی (FDMA) داریم که هر کانال فرکانسی از 8 تایم اسلات زمانی تشکیل می شود.

    ( یعنی هر کانال فرکانسی از 8 کانال زمانی تشکیل شده است که هر کانال زمانی یک تایم اسلات (TS) نام دارد. پس در هر FDMA، 8 کاربر را می توان به طور همزمان ساپورت کرد و هر تایم اسلات 56 بیت دارد و زمانش0.58ms می باشد پس مدت زمان یک FDMA: 0.58*8 = 4.64ms است.)

    ( به عبارت دیگر 8 کاربر همزمان می توانند از 8 تایم اسلات با یک فرکانس استفاده نمایند.)

                0.58ms

    4.64ms: یک فرکانس                                   

     

                                                      

    می دانیم در GSM (900)، 125 کانال فرکانسی داریم و هر کانال فرکانسی 8 کانال زمانی (TS) دارد بنابراین کل کانال های زمانی در محدوده UpLink و DownLink  شبکه GSM برابر با 1000 کانال است.                       کانال      1000= 8*125

    زمانی که سایت را راه اندازی می کنند برای گرفتن ترافیک و کار کردن سایت باید برای آن فرکانس تعیین کنیم (Configuration)

    پس از دادن فرکانس سایت کار میکند. فاصله بین فرکانس های TRX ها بین 400 تا 600 است.

    در (900) GSM، 125 کانال فرکانسی داریم که یک کانال گارد است پس در واقع 124 کانال فرکانسی و 992 کانال زمانی داریم.

    کل کانال های فرکانسی مفید شبکه GSM، 124 عدد است و یک کانال به عنوان Guard استفاده می شود.

    Ch1 ………………………. Ch124

    UpLink فرکانس هر کانال  : 890MHz+ 0.2 n

    DownLink فرکانس هر کانال : 935MHz+ 0.2 n

    هر TRX را با یک فرکانس مشخص می کنند وقتی در یک سکتور4، TRX داریم یعنی 4 فرکانس پخش می کنیم و در ترکیب 4 4 4 ، 12 فرکانس داریم و هر فرکانس 8 تایم اسلات دارد پس در 4 4 4 ، 96 تایم اسلات داریم.

                                                                                             کانال   175       35MHz/200KHz =  : کل کانال ها

    در این GSM، 50 کانال مازاد بر کانال های GSM (900) داریم.

    یک کانال به عنوان Guard استفاده می شود که در نتیجه 174 کانال فرکانسی خواهیم داشت.

    کانال زمانی        1392 = 8*174 : تعداد کانال های زمانی

    در این GSM در شماره گذاری کانال ها، 124 کانال قبلی 124-1 نام دارند ولی 50 کانال جدید را که در واقع همان کانال های محدوده ی Extended می باشد از 1023 975 شماره گذاری کرده اند.

    Fu (n) = 890 + 0.2 n              ( 0 < n ≤ 124 )                  (900) GSM شماره کانال های

    Fu (n) = 890 + 0.2 )n – 1024)             ( 975 ≤ n ≤ 1023 )                  Extended شماره کانال های

    مثال : شماره کانال 980 : 890 + 0.2 ( n – 1024 ) = 890 + 0.2 ( 980 – 1024 ) = 890 – 8.8 = 881.2

    برای استفاده از Extended ابتدا باید Extended را در BSC فعال کنیم سپس از آن می توان استفاده نمود.

    باند 1800:

    محدوده فرکانسی این باند 1785 1710 است.

    هنگامی که محدودیت ظرفیت داشته باشیم از GSM 1800 استفاده می کنیم.

    هنگام استفاده از GSM 1800 میتوان از دکل های موجود GSM 900 استفاده نمود ولی این سکتورها باید به BTS 1800 متصل شوند. که میتوان از آنتن های Dual Band استفاده نمود که هم 900 و هم 1800 را ساپورت می کند.

    با افزایش فرکانس پوشش برای In building  بیشتر می شود ولی افت نیز افزایش می یابد.

    افزایش نفوذ       ==>        افزایش افت

    در مناطق Dense urban  و Urban از سایت های 1800 استفاده میکنند.

                       شلوغ

                        

    تعداد کانال های فرکانسی  = 75MHz/200KHz = 375 کانال             Guard یک کانال              374 کانال مفید

    کانال زمانی : 374*8 = 2992

    شماره کانال های باند 1800 : 512 – 885

    فرکانس هر کانال = 1710 + 0.2 ( n – 512 )                               512 ≤ n ≤ 885

    Uplink

    فرکانس هر کانال = 1805 + 0.2 ( n – 512 )         512 ≤ n ≤ 885

    Downlink

    PCS 1900 :

    Uplink : 1850 ˷ 1910 ( 60 MHZ )

    Downlink : 1930 ˷ 1990 ( 60 MHZ )

    تعداد کانال های فرکانسی : 60MHz/200KHz = 300 کانال       ==>         کانال مفید  = 299

    تعداد کانال های زمانی : 299*8 = 2392

    شماره کانال ها : 512 ˷ 810

    چون شماره کانال های باند 1900 و 1800 مانند هم هستند پس در شبکه ها یکی از این دو باید مورد استفاده قرار گیرد.

    برای انتقال دیتا و راه اندازی شبکه ی وایرلس لوکال DECT:                                                                                                               

    Digital Enhanced  Cordless  Telecommunication

    WLL : Wireless  Local  Loop حلقه محلی بی سیم                             

    انواع آنتن های GSM :

    1-    Omni در تمام جهات سیگنال را پخش میکند.                                                                                       

    2-    Directional در جهت خاص سیگنال را پخش می نماید.        

     

     

    مشخصه های آنتن ها :

    1-  Gain : قدرت سیگنال آنتن نسبت به آنتن ( Omni ) Isotropic و واحد آن dBi می باشد.

    ( قدرت سیگنال آنتن نسبت به آنتن Di pole           dBd )

    dBi = dBd + 2.14

    گین آنتن های موجود ایران :                         

    ماکرو :   1- 15 dBi                             میکرو :   4- 2 dBi

    Macro  2-17 dBi                         Micro          5- 7 dBi ==> پوشش300M

                  3- 18 dBi                                             6- 9dBi

    ( گین های موجود در شبکه ی ایران به جزء این گین ها ، گین های دیگری هم وجود دارد ولی ما استفاده نمیکنیم.)

    2-  پترن افقی : HPBW ( زاویه نصف توان؟؟؟؟؟؟)

    Half  Power  Beam  Width

    هر جا قدرت سیگنال به نصف برسد زاویه ی حاصل را HPBW گویند.

     

    120°

     ( شهری ) پر ترافیک با پوشش بالا و گین پایین            و  65°

     (جاده ای ) با پوشش کم و گین بالا           

    مقادیر استاندارد HPNW :

    3-  پترن عمودی : Vertical  Beam  Width                                                                 VBW

    قدرت سیگنال در راستای عمود.

    مقادیر استاندارد  VBW  :                                

    انواع آنتن ها:

    8° , 14°

    پدیده ی محوشدگی Multi  Path  Fading :

    (پدیده ای است که از انعکاسی که از ساختمان های مختلف به ما می رسد ایجاد می شود)

    پدیده ی چند سیرگی سیگنال در اثر انعکاس از ساختمان های اطراف می باشد.

                   

     

    این پدیده باعث می شود که ما نقطه کور داشته باشیم یعنی در جایی که قطعاً باید شبکه داشته باشیم به خاطر رفلکس هایی که از ساختمان ها ایجاد می شود اختلاف فاز 0 می شود و باعث ایجاد نقطه ی کور می شود.

    Diversity : در BTS انجام می شود.

    برای آشکار سازی قویترین سیگنال در گیرنده به کار می رود.

    انواع Diversity  :

    1-  مکانی Space Diversity                                                                                                                                          

    2-  فرکانسی Frequency Diversity                                                                                                                           

    3-  فازی Phase Diversity                                                                                                                                          

    1-  دایورسیتی مکانی

    در این روش آنتنهای گیرنده از نظر فیزیکی از هم جدا می شوند.      

                                                                    باید  d > 10𝜆     ( 𝜆 = 0.33 )     d > 3.3m

    اگر d از 3.3 کوچکتر باشد نقش دایورسیتی حذف می شود یعنی فقط آشکارسازی رخ میدهد و بحث قویترین سیگنال حذف می شود یعنی فقط سیگنال را دریافت می کند و آشکار می کند بدون توجه به قدرت سیگنال.

    عموماً d را 3.5 یا 4 متر قرار می دهند.

    2-  دایورسیتی فرکانسی:

    جدا سازی از طریق فرکانس انجام می گیرد. ( مختص سیستم هایی است که با مدولاسیون فرکانسی کار می کنند. درGSM مطرح نمی شود.)

    3-  دایورسیتی فاز:

    جدا سازی قویترین و ضعیف ترین سیگنال از طریق فاز انجام می گیرد. ( در سیستم هایی که با مدولاسیون فازی کار می کنند.)

    انواع آنتن ها:

    1-  آنتن های V – Pole

    2-  آنتن های X – Pole

    آنتن های V – Pole : Vertical  Polarization                                                                               در این نوع از آنتن ها از دایورسیتی مکانی استفاده می شود.

    ( برای نگهداری آنتن های سکتورها از استراکچر استفاده می شود.)

    در قدیم ما ممکن بود 3 آنتن در 1 سکتور داشتیم که آنتن وسطی فقط نقش Sender داشت و اگر به طور مثال ترکیب 4 4 4

     

    داشتیم TRX 2 به Main و 2، TRX به آنتن سوم متصل می شود ولی هنگام دریافت فقط Main و Div نقش Recover داشتند و Main و آنتن سوم نقش Sender داشتند.

     

    معایب : 1- اشغال فضای زیاد 2- دارای وزن زیاد 3- در اثر خطا ممکن است Main و Div درست با یکدیگر Set نشوند.

    انواع آنتن های V – Pole :                    15         15                   17                     18 = Gain

    (I)               HPBW = 65            (II) 65          (III) 65          (IV) 120

    V.BW : 8                                8                        14       14

    هرچه Gain بزرگتر باشد ضریب نفوذ و قدرت سیگنال بیشتر است.

    در مناطق جاده ای نیاز به پوشش بالا ( گین بالا) داریم پس ( I )  بهتر است.

    در مناطق شهری نیاز به پوشش عمودی بالا داریم VBW ( به دلیل وجود ساختمان های بلند ) پس III بهتر است.

    فاصله دکل تا ساختمان های بلند باید بیش از 250 متر باشد تا VBW آنتن بتواند آنرا پوشش دهد این فاصله به ارتفاع ساختمان ها ارتباطی ندارد.

    آنتن های X – Pole :

    در آنتن های X – Pole از دایوریستی فاز استفاده می شود.      Main

    ( و آشکارسازی قویترین سیگنال از طریق اختلاف فاز صورت می گیرد.)

    در مناطق پرترافیک ( شهرها ) عموماً X – Pole  استفاده می شود. Diversity

    در جاده ها و مناطق روستایی عموماً V – Pole استفاده می شود.

    در هر سکتور فقط یک آنتن وجود دارد. استراکچر آنتن ها به صورت Pole می باشد.

    البته از استراکچر مثلثی نیز میتوان استفاده کرد که آنتن وسط هر سکتور وصل می شود ولی به دلیل اینکه مقرون به صرفه

    نیست از استراکچر مثلثی استفاده نمی شود.

     

    انواع دکل ها :                   سه پایه یا چهار پایه

    1-  دکل منوپل

    2-  دکل خود ایستا self support

    3-  دکل مهاری Guyed

    4-  دکل پشت بامی Roof top

    5-  دکل دیواری Wall Mount

    Tilt :

    میزان انحراف عمودی آنتن را Tilt می گویند و برحسب درجه می باشد. (alph)

     

           

     

    انواع Tilt :

    1-  مکانیکی     از لحاظ فیزیکی Tile دارد. ( ظاهری )       0-14 درجه قابل تغییر است.

    2-  الکتریکی    در کارخانه به آن Tile داده اند و از نظر مکانیکی Tilt آن صفر است و باید از روی مشخصه آن به Tilt پی برد.         0-14 درجه قابل تغییر است.

                                                            

    Wave Propagation (Propagation Model)

    در فاصله d قدرت سیگنال آنتن یوی دکل با ارتفاع H چقدر است؟

     

     

       

    1-  افت فضای آزاد:                                                                                               

     

     Loss  FSL                                                                    Air Interface  

     افت فضای آزاد= L = 20 log (F) + 20 log (D) + 32.44

    D : فاصله برحسب کیلومتر      

    F : فرکانس برحسب مگاهرتز  

      GSM(900) = 900 MHZ    

      GSM(1800) = 1800 MHZ

                                                                2.95                 0.7  

    D :5km           ===>       FSL = 20 log(900) + 20 log(5) + 32.44 = 105.44 dB

                                                               3.25                  0.7

    D :5km            ===>     FSL = 20 log(1800) + 20 log(5) + 32.44 = 111.44 dB

    با افزایش فرکانس افت فضای آزاد نیز افزایش می یابد. (رابطه مستقیم)

    ملزومات اساسی Tools  ها جهت مدل انتشار : ورودی ها

    1-  Height: نقشه ارتفاعی پستی و بلندی های شهر می باشد :

    (ارتفاع از سطح دریا))        110  110       505000

    کانتورهای ارتفاع                                                

     

     

     

    2-  Clutter (کلاتر) : تقسیم بندی منطقه ها از نظر ترافیک وضعیت پراکندگی و کاربرها را مشخص می نماید.

     

     

    Open

    1-    Openاطراف شهرها (شهرک ها و مناطق آزاد )   

    2-    Urban

    3-    Suburban

    4-    Dense Urban

    5-    Rural

    6-    Semi Open

    7-    Forestمناطق جنگلی (پارک های جنگلی و شهرهای جنگلی)  

     

    3-              Vector نمایش خیابان ها و بزرگراه ها و جاده ها ( نقشه نمایشی شهر )

    حالت برداری است که جاده ها و مسیرهای ارتباطی و خیابان های شهرها را نشان می دهد.1- High way                              

    2-    Road

    3-    2 Way Road / One Way

    4-    Street

    نرم افزارهای موجود در Aircom  ENTER  PRISE :

    1-    ASSET           ===>              طراحی

    2-    NEPTUNE          ===>                درایوتست و آنالیز شبکه (بهینه سازی)

    نرم افزارهای موجود در Ericsson :

    1-    TEMS Cell Planner            ===>               طراحی

    2-    TEMS Investigation          ===>           بهینه سازی   

     

    نرم افزارهای موجود در    Nokia

    1-    TOTEM        ===>                   طراحی

    2-    TOM            ===>            بهینه سازی 

    3-    Asset           ===>              طراحی   

    نرم افزارهای موجود در SIEMENS

    1-    TORNADO                ===>         طراحی

    2-    TEMS               ===>          بهینه سازی

    3-              Building Height

    ارتفاع ساختمان ها را نمایش می دهد.

    Standard Model ( Air Com )                      okummura/Hata

    dBi و dB وات و dBm میلی وات که قابلیت جمع شدن با هم را دارند. (dB)                                              (dBm)

    Prx =ptx-ploss

    Recived

    Ploss = k1 +K2 + log(d) +K3 (Hms)+K4 log(Hms) +K5log(Heff) +K6log(Heff) log(d) +K7Diffn + Clutter Loss                                                                                   بازتابش از ساختمان های اطراف

    d : فاصله BTS با موبایل (km)

    Hms : ارتفاع MS از سطح زمین (m)

    Heff : ارتفاع مفید آنتن BTS  ((m

    Diffn : افت Diffraction (تفرق)

    روش های محاسبه ی Diffn :

    1-    Epstein        2- Peterson        3- Deygout          4- Bullington

     

    روش های محاسبه ی ارتفاع مفید آنتن :

    1-  روش Ab Solute 

    2-  روش Average    

    3-  روش Relative           عمومی ترین روش است.

    4-  روش Slope        

    Hb : ارتفاع آنتن است.

     

     

     

    میانگین ارتفاع بلندی ها را به دست آورده با ارتفاع ثابت ( که فاصله بلندترین بلندی تا آنتن می باشد ) جمع می کنیم = Heff

    دکل روی تپه واقع شده است.

    Hob                          Hom

     Heff=Hb+Hob-Hom for Hob>Hom

    Heff=Hb         for     Hob<=Hom            

    Heff =h1-(h2-Kd)                                  

    K: ضریب شیب

    d : فاصله بین MS و BTS مناطق شیبدار و پستی بلندی دار.

     

     

                      

     

    Diffn :

    در GSM در شرایط استاندارد به بیش از  30km، Call  Setup نمی دهند. یعنی ممکن است آنتن تا 40 را ساپورت کند ولی فقط تا 30km، Call  Setup دارد. ولی در Extended اینطور نیست.                   

       TA : Timing  Advanced

      TA: برای اندازه گیری فاصله BTS تا MS به کار می رود.

    TA = 0 ˷ 64                        Step :0.5km                   ===>          d = 64 * 0.5 = 32km

    TA = 20                    ===>               d = 20 * 0.5 = 10km

    اگر یک دکل در یک نقطه داشتیم که یک سکتور آن رو به منطقه کوهستانی بود و ارتفاع کوه ها از ارتفاع آنتن بیشتر بود از رپیتر استفاده می کنند به طوریکه یک آنتن رپیتر به راحتی سیگنال آنتن را بگیرد و آنتن دیگر آن سیگنال را به نقاط پشت کوه بفرستد.

    مقادیر , … ,K7    K1برای باندهای 900 و 1800 :

                                                 900                                      1800

    K1                                           135                                       160

    K2                                            38                                         40

    K3                                            -2.55                                        -2.55

    K4                                              0                                                0

    K5                                             -13.82                                       -13.82

    K6                                             -6.55                                          -6.55

    K7                                               0.7                                              0.8

    انواع BTS ها:

    1-  Out door  : در فضای آزاد و بدون محافظ نصب می شود.

    2-  In door :     1- کانکس 

                      2- In building (داخل ساختمان)

     

     

     

    1-Outdoor:                                                                                دما

                                                                                               -50c<T<50c

    کولر و گرم کننده داخل BTS تعبیه شده اند.

    مساحت مورد نیاز برای Out door، 15^2m می باشد.

     

    Connex

     

     

     

                               

    7"/8 قطر فیدر                   

    7"/8جمپر

                                  

     

    In building ها بیشتر در مراکز مخابراتی نصب می شوند زیرا در آن مراکز تجهیزات وجود دارد.

    مساحت مورد نیاز برای Connex، m^2 25 می باشد.

    در In building ها اصلا مساحت مطرح نمی باشد.

     

    مدل های BTS زیمنس:                                   قدیمی

    1-    BS60                      Indoor                                                   :                    4/4/4 

    2-    BS240                       Indoor                            

    3-    BS240XL                       Indoor

    4-    BS241                        Outdoor                                                              

                                                                                8   4                                                                                                       

    5-    BS82                        Micro BTS (ID/BD) هم در داخل ساختمان و هم روی دکل قابل نصب است

    مدل های BTS  نوکیا:

    1-    Talk Family

    2-    Ultra Site

    3-    Out door

    مدل های BTS اریکسون:

    1-    RBS 2000

              ***

    Outdoor

    اگر یک BTS میکرو، TRX 4 داشته باشیم و بخواهیم ترکیب 1/2/1 ایجاد کنیم باید از Splitter (تفکیک کننده) استفاده کنیم. زیرا میکروها 2 سکتوره ( ترکیب کننده Combiner ) هستند یعنی 2 خروجی دارند و ما اینجا 3 خروجی می خواهیم داشته باشیم.

     

    Diffraction Calculation

     

     

    اگر یک Knife Edge  داشته باشیم استفاده می شود.

    1-    Terrain Averaging                   Ad = 10 – 20 *h/rF1

    2-    Knife Edge

    Ad= Diffraction Loss (dB)             h =  اختلاف ارتفاع  

    rf1  = شعاع ناحیه اول فرنل

    Search : Recommendation     ITU-R                                       P530 - 7

    اگر هر جسمی در زون اول فرنل قرار گیرد بیشترین لفت را خواهد داشت.

    ارتفاع آنتن باید حداقل  zone 2/3  اول فرنل باشد.                                         2/3

     

     

     

     

                                                    زون اول فرنل

    ساختمان های بلند باید فاصله شان با دکل بیش از 200 متر باشد زیرا تا 200 متر در زون اول فرنل قرار می گیرند و بیشترین افت ایجاد می گردد.

     

    d   h > 2/3

    2

    Knife Edge Models:                                                                                                   

    1-    Epstein – Peterson Method                                                                                    

    2-    Bullington Method

    3-    Deygout Method

    4-    Japanes Atlas Method

    در روش       از موانع Q1و Q2 خطوطی میکشیم و در محل برخورد آنها یک مانع فرضی شبیه سازی می شود.                                                                                                   

    اگر چند مانع داشته باشیم:

    1-  افت TO1O2را محاسبه می کنیم.

    2-  T را به O1 شیفت می دهیم افت O1O2O3 را محاسبه می کنیم.

    3-  T را به  O2شیفت می دهیم افت O2O3R را محاسبه می کنیم.               

                                                                          O2              O1

    L = L (TO1O2) + L (TO2O3) + L (TO3R)

    در این روش با بلندترین مانع محاسبه می شود.

    وقتی سه یا چهار مانع داشته باشیم به کار می رود و بهتر جواب می دهد.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    EIRP : Effective  Isotropic  Radiated  Power

    فیدرها در هر 100 متر 3dB افت دارند.

    جمپرها در هر 100 متر تقریبا dB 6 افت دارند.     18dBi قدرت خروجی

     

    EIRP :

    توان تشعشعی بعد از آنتن است.

    قدرت خروجی BTS : PA       EIRP = PA + GAnt – Feeder Loss                                                  if : PA : 39 dBm , GAnteeder Loss = 2dB           G : 17 dBi

    EIRP = 39 + 17 -2 = 54 dBm

    Prediction :

    آنالیز پوشش سایت ها توسط نرم افزار :

    نقشه ارتفاع ساختمان در 1800 و میکروها اهمیت دارد و در باند 900 مطرح نمی باشد.

    Sky Waves : امواجی که در لایه های جوی منتشر می شوند (hf)

    Space Waves :   امواجی که در فضای اطراف وجود دارند و در این فضا منتشر می شوند.

    تفرق : اثر لبه ها می باشد که باعث می شود سیگنال مسیر واقعی خودش را طی نکند و بعد از برخورد به آن لبه تغییر مسیر بدهد.

    سیگنال هنگامی که از داخل ساختمان رد می شود افت می یابد.

    انواع Fading :

    1-  Fast Fading (Rayleigh)    تابع توزیع چگالی احتمال نوسان آنتن در فاصله کم.

    2-  Slow Fading (Rice)         نوسان آنتن در فاصله زیاد.

    Time Dispersion :

    اعوجاجی که در اثر تاخیر زمانی ایجاد می شود.

    ISI : Intersymbol  Inter  ference

    سمبل های سیگنال روی هم می افتند و در گیرنده شناسایی سیگنال مشکل می شود.

    Equalization:

    اکولایزرها اثر تاخیرها را جبران می کنند. البته تا محدوده ای خاص اکولایزرها قادر به جبران هستند و در خارج آن محدوده Cell planning  این کار را انجام می دهد.

    Cell planning to Reduce Delay Spread

    جبران کننده اثر تاخیرها در جایی که اکولایزرها قادر به جبران نیستند.

    نسبت قدرت سیگنال اصلی به بازتابش ها  C/R : Carrier to Reflection Ratio                                        

    C/R = 10 Log(Pd/Pr)

    Pd : توان مسیر مستقیم

    Pr : توان مسیر انعکاسی                     

     

                     C/R ≥ 9 dB                   

     

    هرچه C/R کمتر باشد یعنی اثر بازتابش ها بیشتر از سیگنال اصلی است.

     

    مدل های انتشار در محیط های میکروسلولی :

    پارامترهای مورد نیاز :

    1-  ارتفاع ساختمان ها

    2-  DTM Height ارتفاع پستی و بلندی های منطقه

    در محیط های میکروسلولی اثر LOS (Line Of Sight  ) ( دید مستقیم ) را در نظر می گیریم.

    PRX=PTX + GSteet + GAntHeight+ GMask

    PRX= (dBm) توان دریافتی

    PTX = (dBm) توان ارسالی (EIRP)

                                         S1 log (d)                                                             d < dbreak

    GStreet(d) = -I1m      

                                          S1log (d) + (S1-S2) log dbreak                        d ≥ dbreak

     

    d = (m) فاصله 

      I1m= افت مسیر در یک متر از آنتن   (dB) 

    S1 =شیب قبل از نقطه شکست ؛       شیب اولیه       (dB/decades)

    S2 = شیب بعد از نقطه شکست  ؛        شیب نهایی   

    dbreak  =  فاصله نقطه شکست  (m)

     

     

     

    ارتفاع آنتن های میکرو   6^m ˷   2^m   می باشد.

      

     

     

                                                            

    تمامی گیرنده ها با فرستنده Los  هستند.

     

    اصول کار طراحی صحیح این می باشد که MS بتواند به ترتیب از لایه ها استفاده کرده و بالا رود یعنی اگر از Pico 1800 استفاده می نماید در جایی که Pico 1800 تمام شد از Pico 900 استفاده نماید. و اگر Pico 1800 به Macro 1800 برود طراحی صحیح نمی باشد. 

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Cell Load Sharing                                                                                  

    منطقه 1

    بار ترافیکی منطقه 1 بین سه سکتور موجود در آن منطقه تقسیم می شود.                   H.T

    یعنی بار ترافیکی دو سکتور High Traffic در سکتور LT نیز تقسیم می شود.                        H.T

                                                                                                               L.T

      

    بار ترافیکی در روز در ساعت های 12-10 و 18- 16 (20- 18) بیشترین است و در ایام هفته در روز دوشنبه بیشترین بار ترافیکی را داریم.

    𝜆 = (m) طول موج

     

    جدول مقادیر default برای پارامترهای LOS      Line Of Sight                                                   

    Parameter                                 900MHz                     1800MHz

    Mobile RX Height                          1.5                                   1.5

    Earth Radius                                 6370                              6370

    Loss at 1 meter                             41.2 dB                        41.5dB

    Antenna Height Gain                    12.6                                 8.2

    Near Slope                                       8.7 dB/decades            16.3 dB/decades           

    Far Slope                                         41.3 dB/decades                        49  dB/decades           

    Break Point                                        Auto Calculate                Auto Calculate

    جایی که زون اول فرنل به زمین برخورد می کند.            

    جدول مقادیر defaut   برای پارامترهای NLOS      Non Line Of Sight                                        

    Parameter                                  900MHz                             1800MHz

    Forward Scatter Near Slope          17.9  dB/decades             18.7  dB/decades                        

    Forward Scatter Near Slope           17.9  dB/decades              18.7  dB/decades            

    Back Scatter Near Slope                              0                                             0

    Back Scatter Near Slope                              17.9                                      18.7

    Ignore building ≤ meters tall                         0                                              0

    Highest order Virtual Source                        2                                             2

    Max distance to diffracting Edge                 6                                              6

    C/ I : Carrier to Interference Ratio.

    تداخل (Interference  )   به دو صورت می باشد :

    تداخل ناشی از کانال های هم فرکانس ( تداخل هم کانالی ) 1- Co – Channel Interference               تداخل ناشی از کانال های همسایه 2- Adjacent Channel Interference                                       Co – Channel Interference : ( C/ I )

    طراحی باید به گونه ای باشد که دو سلول   A1یا هر دو سلول مشابه دیگر که هم فرکانس هستند. سیگنال هایشان دچار تداخل نشود.

                                  

                                                     

    در مثال بالا تمامی فرکانس های B3 و C1با یکدیگر تداخل دارند و فرکانس 68 ، A2نیز با B3 و C1 تداخل دارد که این طراحی اشتباه است.

    در دو موقعیت کیفیت صحبت کردن خراب است :

    1-  در منطقه، سایت پوشش لازم نداشته باشد یا نقطه کور داشته باشد.

    2-  تداخل فرکانسی کانال های ترافیکی داشته باشیم.

    اگر در BCCH  هاInterference   داشته باشیم در انتخاب Server اشتباه می کند و مکالمه قطع می شود.

    اگر در TCH ها Interference   داشته باشیم باعث کاهش کیفیت می شود.

    در هر سکتور یک TRX، BCCH  و بقیه TRX ها TCH می باشند.

    Adjacent Channel Int (C/A )

    اثر تداخل کانال های همسایه

    مانند کانال های 64 – 65  با 64 63

    یعنی دو سکتور که به دو منطقه مجاور فرکانس می دهند دارای فرکانس های همسایه باشند.

    C / I = 10 Log ( Pc / Pi ) dB                                                جهش فرکانس

    C / I > 12 dB                      Without   Hopping

    C / I > 9 dB                        With    Hopping

    C / A = 10 Log ( Pc / Pa ) dB

    C / A > -9 dB

     

    قدرت دریافت در گوشی موبایل

    قدرت سیگنال در گیرنده ( گوشی ) : Sensitivity = -105 dBm

                                                                          -105 dBm                                   

    کردن Hand Over مرز جهت                              - 85                           پوشش بهتر

                                                                          - 75

    بهترین سیگنال 100 - ˷ 35 است.

    TRAU :

    TC : Transcoder

    RA : Rate  Adaptation

    مدولاسیون GSM :

    GMSK : Guossian  Modulation  Shift  Keying

    انواع شبکه های موجود :

    1-  شبکه دیتا و دیجیتالی ( ISDN )

    ISDN : Integrated  Service  Digital  Network

    2-  شبکه تلفن موبایل GSM  (PLMN )

    PLMN : Public  Land  Mobile  Network

    LAC : Location  Area  Code

    LAC : مشخص کننده این است که مشترک در کدام منطقه واقع شده است و هر LAC اطلاعات مخصوص به خود را در دنیا دارد.

    موارد استفاده LAC :

    جهت PCH  (Paging  ) کردن مشترک واقع در آن منطقه و همچنین در مورد Billing  (شارژ) آن می باشد که آیا Roaming  دارد یا نه.

    مثال : فرض PC  شهر گرگان 171 می باشد.

    مدهای عملکرد گوشی :

     Idle: زمانی که گوشی روشن است و هیچ مکالمه ای برقرار نشده است.

    Dedicate : زمانی که گوشی در حال مکالمه می باشد.

    Off : زمانی که گوشی خاموش می باشد.

    در مد Idle  گوشی مدام در حال چک کردن قویترین سیگنال است.

    وقتی گوشی در حال مکالمه است برای جلوگیری از مسئله Ping pong تعریف شده است که سیگنال تا از – 85 بیشتر نشده است Hand Over  نکند.

    در عملPaging  گوشی اعمال زیر را انجام می دهد:

    روی کانال های فرکانسی قویترین سیگنال را پیدا می کند. 1) BCCH                                                   انتخاب شبکه 2) PLMN  Selection                                                                                              BSIC چیست ؟

    BSIC کد شناسایی ایستگاه ثابت است. و این امکان را می دهد تا ایستگاه های مختلف را از هم مشخص کند.

    BSIC : Base  Station  Identity  Code.

     

    BSIC = NCC + BCC

                 1˷ 7     0˷ 7

    NCC : National  Color  Code

    BCC مشخص کننده BTS  است.

    BCCH : Broadcast  Control  Channel.

    برای هر سکتور حداقل یک کانال BCCH  در نظر گرفته می شود.

    BCCH + BSIC   علامت مشخصه سکتور 

        BSIC = 10 ˷ 77                     BTS مشخصه

        BCCH = 1 ˷ 124                    مشخصه سکتور

    CI : Cell  ID  تعیین مشخصات سکتور                                                                           

     

    سکتور 1 در باند 900

    CI : 6 2       2 5

                             شماره 2  BTS

     

              سکتور 3 در باند 1800

    MNC : Mobile  Network  Code.

    MNC : همان کد شبکه PLMN می باشد.                            PLMN                    اپراتور    ایران

                                                                                     مخابرات           11       435

                                                                                      تالیا               32      432

    -                432

     انتخاب شبکه در گوشی به دو صورت می باشد:

    1)  Auto ( اتوماتیک ) : در این حالت در شبکه های مختلف به دنبال سیگنال قوی تر می گردد.

    2)  Manuel ( دستی ) : در این حالت فقط به دنبال شبکه خاص می گردد.

     

     

     

     

     

    مثال : در منطقه PC1 : 154   و PC2 = 158  ، LAC و CI سایت ها را مشخص کنید.

 

         C1                  LA C2= 1154                                                           LA = 1158

   BTS1      CI1 = 11154                                            BTS2      CI1 = 11158 

                   CI2 = 21154                                                            CI2 = 21158  

                  CI3 = 31154                                                           CI3= 31158

 

 

                  CI1 = 12154                                                           CI1 = 12158

   BTS2      CI2 = 22154                                            BTS2      CI2 = 22158 

                   CI3 = 32154                                                            CI3 = 32158  

 

 

 

                  CI1 = 13154                                                           CI1 = 13158

   BTS3     CI2 = 23154                                            BTS3     CI2 = 23158  

          CI3= 33154                                                                                 CI3= 33158