ΚΙΝΗΤΕΣ & ΟΡΥΦΟΡΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 4 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΑΡΕΜΒΟΛΕΣ ΤΕΙ ΙΟΝΙΩΝ ΝΗΣΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ & ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Transcript

1 ΚΙΝΗΤΕΣ & ΟΡΥΦΟΡΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 4 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΑΡΕΜΒΟΛΕΣ 1 ΤΕΙ ΙΟΝΙΩΝ ΝΗΣΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ & ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

2 ΠΑΡΕΜΒΟΛΈΣ ΣΤΟ ΑΣΎΡΜΑΤΟ ΠΕΡΙΒΆΛΛΟΝ Οµοδιαυλική αρεµβολή (co-channel interference): Παρεµβολή γειτονικών διαύλων (adjacent channel interference) 2

3 ΟΜΟ ΙΑΥΛΙΚΗ ΠΑΡΕΜΒΟΛΗ Σε αντίθεση µε τον θερµικό θόρυβο, ο ο οίος µ ορεί να αντιµετω ιστεί µε αύξηση της εκ εµ όµενης ισχύος (αύξηση SNR), δεν ισχύει το ίδιο για τις οµοκαναλικές αρεµβολές, γιατί µε αυτό τον τρό ο, αυξάνονται και τα ε ί εδα αρεµβολής. Πρέ ει οι οµοδιαυλικές κυψέλες να α έχουν κά οια α όσταση µεταξύ τους. 3

4 ΟΜΟ ΙΑΥΛΙΚΗ ΠΑΡΕΜΒΟΛΗ 4

5 ΟΜΟ ΙΑΥΛΙΚΗ ΠΑΡΕΜΒΟΛΗ Ίσες κυψέλες, ακτίνας R ΣΒ εκ έµ ουν όλοι την ίδια ισχύ Εξαρτάται α ό τον δείκτη α και τον εκθέτη α ωλειών διαδροµής n D Συντελεστής µείωσης αρεµβολών a = R R ακτίνα κυψέλης D α όσταση οµοδιαυλικών κυψελών Όταν αυξάνεται το α, η αρεµβολή µειώνεται. 5

6 ΟΜΟ ΙΑΥΛΙΚΗ ΠΑΡΕΜΒΟΛΗ στάθµη του το ικού θορύβου είναι ολύ µικρότερη της στάθµης αρεµβολής S / I 1 1 = = K n K I I D k a k= 1 R k= 1 συντελεστής µείωσης αρεµβολών α ό την k- οστη αρεµβάλλουσα κυψέλη α = k D k R n k 6

7 ΟΜΟ ΙΑΥΛΙΚΗ ΠΑΡΕΜΒΟΛΗ 7

8 ΟΜΟ ΙΑΥΛΙΚΗ ΠΑΡΕΜΒΟΛΗ Συµµετρικό σύστηµα D k = D και α k = α, για k = 1,, l και l = 4 (τετραγωνικές κυψέλες) ή 6 (εξαγωνικές κυψέλες) Ισχύουν: n n R α 1/n S / I = = n S n ld l α = l S a= I l I Για S/I=18dB και n=4 ροκύ τει α=4,41 στα τυ ικά κυψελωτά συστήµατα. Ισχύει για το 90% της εριοχής κάλυψης. ηλαδή για να µην έχουµε έντονες αρεµβολές, θα ρέ ει η α όσταση των κυψελών να είναι τουλάχιστον τετρα λάσια της ακτίνας της κυψέλης. 8

9 ΟΜΟ ΙΑΥΛΙΚΗ ΠΑΡΕΜΒΟΛΗ - ΧΕΙΡΟΤΕΡΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ Για τετραγωνικές κυψέλες µε ακτίνα R ισχύει: S / I = ( 2 R) n ( D 2 R) + 2 D + ( D+ 2 R) n n n Ή διαφορετικά: S / I = ( α / 2 1) + 2( α / 2) + ( α / 2+ 1) 1 n n n 9

10 ΟΜΟ ΙΑΥΛΙΚΗ ΠΑΡΕΜΒΟΛΗ - ΧΕΙΡΟΤΕΡΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ 10

11 ΟΜΟ ΙΑΥΛΙΚΗ ΠΑΡΕΜΒΟΛΗ - ΧΕΙΡΟΤΕΡΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ Εξαγωνικές κυψέλες: Και S / S I / I = = n R 2( D R) + 2D + 2( D+ R) n n n 1 2( α 1) + 2α + 2( α+ 1) n n n Αν α=4,6 και n=4 τότε S/I= 17,3dB. Αν χρησιµο οιήσουµε την µικρότερη α όσταση D-R τότε S/I=14,47dB 11

12 ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΜΟ ΙΑΥΛΙΚΗΣ ΠΑΡΕΜΒΟΛΗΣ Αύξηση του Κ, αύξηση α όστασης οµοδιαυλικών κυψελών άρα και το α. Σωστή κατανοµή διαύλων, ώστε να εριορίζεται η οµοδιαυλική αρεµβολή. Κατευθυντικές κεραίες, διαίρεση κυψέλης σε τρεις ή έξι τοµείς. Κατευθυντικές κεραίες σε συνδυασµό µε την κατανοµή διαύλων. Χρησιµο οίηση διαφορικής λήψης, δυο ή ερισσότερα αντίγραφα του αρχικού σήµατος λαµβάνονται α ό τον δέκτη. 12

13 ΠΑΡΕΜΒΟΛΗ ΓΕΙΤΟΝΙΚΩΝ ΙΑΥΛΩΝ Καλύτερος έλεγχος α ό την οµοδιαυλική αρεµβολή Φυσικά γειτονικοί δίαυλοι, δίαυλοι δι λανοί µεταξύ τους στο φάσµα της συχνότητας. Ε ηρεάζουν τη σχεδίαση του συστήµατος, χρειάζονται αρκετό διαχωρισµό στο εδίο της συχνότητας. Η αρεµβολή µεταξύ γειτονικών διαύλων µειώνεται αν λάβουµε υ όψην µας τα εξής: D, γεωγραφικός διαχωρισµός f1-f2, διαχωρισµός συχνότητας Χρησιµο οίηση κατευθυντικών δεσµών µε διαφορετικές γωνίες κλίσης 13

14 ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΚΥΨΕΛΩΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ιάσ αση κυψελών, βαθµιαία ανά τυξη κυψελωτού συστήµατος. Χωρισµός κυψελών σε τοµείς, κατευθυντικές κεραίες για έλεγχο οµοδιαυλικής αρεµβολής και ε αναχρησιµο οίησης συχνοτήτων. Χρησιµο οίηση µικρότερων εριοχών κάλυψης στην ίδια κυψέλη, αυτό ε ιτυγχάνεται µε µικροκυψέλες ου ε εκτείνουν τα όρια κάλυψης της κυψέλης σε ιο δυσ ρόσιτα σηµεία. 14

15 ΤΟΜΕΟΠΟΙΗΣΗ Τρεις τοµείς των 120 ο Έξι τοµείς των 60 ο n S R 1 = = I D + ( D+ 0,7 R) a + ( a+ 0,7) n n n n n S R = = ( a+ 0,7) n I ( D+ 0,7 R) n 15

16 ΑΣΚΗΣΗ 1 Κυψελωτό σύστηµα χρησιµο οιεί εύρος ζώνης 10MHz ρος κάθε κατεύθυνση µετάδοσης. Οι σταθµοί βάσης χρησιµο οιούν ισοτρο ικές κεραίες και ισχύει n=4. Θεωρήστε τη χειρότερη ερί τωση αρεµβολής στη ζεύξη καθόδου και υ ολογίστε τον αριθµό των διαύλων ανά κυψέλη για: (θεωρούµε ότι αρεµβάλλουν, µόνο οι κυψέλες της ρώτης σειράς) Α) ΑΜ διαµόρφωση, S/I=40dB,α όσταση διαύλων 5 khz B) FM διαµόρφωση, S/I=20dB, α όσταση διαύλων 30 khz 2 ίνεται ότι a K = 3 16

17 ΑΣΚΗΣΗ 2 Θεωρούµε κυψελωτό σύστηµα ου διαθέτει 336 ραδιοδιαύλους φωνής και τις εξής τρεις ερι τώσεις: Α) Κ=12 και ισοτρο ικές κεραίες Β) Κ=7 και κυψέλες µε τοµείς 120 ο Γ) Κ=4 και κυψέλες µε τοµείς 60 ο Καθορίστε τη µέγιστη ροσφερόµενη κίνηση (erlang/κυψέλη) ου µ ορεί να εξυ ηρετήσει το σύστηµα (Erlang B) όταν GOS=0,02. 17

18 ΑΣΚΗΣΗ 3 Έχουµε κυψελωτό σύστηµα µε εύρος 10 MHz µε ισοτρο ικές κεραίες. Θεωρούµε ότι αρεµβάλλουν µόνο οι οµοδιαυλικές της ρώτης σειράς. Να υ ολογιστεί ο αριθµός των διαύλων ανά κυψέλη και η τηλε ικοινωνιακή κίνηση ανά κυψέλη, αν S/I=13dB και εύρος ζώνης διαύλου ρος κάθε κατεύθυνση είναι 50kHz. Έστω n=4 και GOS=0.02 (Erlang B). Στη συνέχεια χωρίστε σε τοµείς των 120 ο για αύξηση της χωρητικότητας. Πόσα erlang/ κυψέλη µ ορεί να εξυ ηρετήσει το σύστηµα; Τι αλλαγές αρατηρείτε σε κάθε ερί τωση? 18