REŢELE CELULARE DE COMUNCAŢ MOBLE. Noţiuni şi pocedee de lucu în comunicaţiile celulae Reutilizaea fecvenţelo. - pincipiul eutilizăii fecvenţelo (canalelo adio - petubaţiile cae apa înte staţiile cae folosesc acest canal (intefeenţa cu acelaşi canal intefeenţă co-canal, Co-channel ntefeence, (C să fie sub o valoae impusă. Împăţiea în celule. - celula - zonă acopeită din punct de vedee adio de căte o staţie de bază (sau mai multe; - fiecăei celule i se alocă un numă de canale adio (un set de canale adio. - Celule vecine folosesc setui difeite. Zona de acopeie Zone de acopeie Figua Amplasament (site
Petubaţii în sistemele celulae de comunicaţie. - petubaţii co-canal (C; - petubaţii datoate intefeenţei cu un canal vecin; - petubaţii datoate intemodulaţiilo (de odinul tei. Zona de eutilizae (cluste. - numă de celule, N. - dimensiunile zonei de eutilizae - capacitatea de tafic; Tansfeul (Handove, Handoff şi ciculaţia libeă (oaming Aspect specific comunicaţiilo mobile - mobilitatea... Peluaea unui apel în desfăşuae de căte o altă staţie de bază atunci când este cazul; Vaiante: - tansfe înte celule difeite; - tansfe intacelula, tategii de tansfe: Figua
a. Tansfe contolat de eţea. REŢELE CELULARE DE COMUNCAŢ MOBLE - taţiile de bază fac măsuătoi, centala decide; - staţiile mobile nu intevin; se piede influenţa condiţiilo locale; b. Tansfe asistat de mobil. - taţia mobilă măsoaă; centala ia decizia; - în acest caz eţeaua păstează contolul legătuilo; c. Tansfe contolat de staţia mobilă. - Măsuătoi - staţia mobilă şi staţia de bază, - Decizia de tansfe o ia staţia mobilă; Ultimele două stategii - tansfeul se face mai apid. Ciculaţia libeă sau oaming-ul extindee la eţele difeite; convenţie înte opeatoi; existenţa uno baze de date unde se stochează infomaţii cu pivie la activitatea staţiei mobile; etc. Alocaea canalelo adio căte staţiile de bază. canal adio fecvenţa putătoae + banda alocată + echipamente; Alocaea canalelo adio epatizaea canalelo adio disponibile căte staţiile de bază din eţea. Vaiante: - Alocae fixă (statică - Alocae dinamică - Alocae hibidă 3
Analiza geometică a eţelelo celulae REŢELE CELULARE DE COMUNCAŢ MOBLE. Aspecte geneale cu pivie la abodaea eţelelo celulae Caacteisticile sistemelo celulae: teitoiul în cae lucează eţeaua de comunicaţie este integal acopeit cu un numă oaecae de celule. o celulă eală nu tebuie să aibă o fomă egulată. pentu poiectae se pefeă o fomă geometică simplă. Poiectaea eţelelo celulae:. Concepeea unei eţele teoetice de bază;. Analiza factoilo cae detemină coecţii sau măsui de potecţie; 3. Efectuaea uno coecţii în stuctua eţelei ca umae a uno măsuătoi şi obsevaţii efectuate asupa unei pime vaiante.. Concepeea eţelei teoetice de acopeie: poteze: - supafaţa plană, făă fome de elief, constucţii, vegetaţie; - celulele: de acelaşi tip şi cu dimensiuni identice; - acopeie făă supapunei (supapunei minime; - caacteistica de adiaţie a antenelo omnidiecţională; - puteea apaent adiată o constantă a eţelei. Pe eţeaua teoetică se atibuie canale (setui de canale adio căte celule; în acest scop este necesaă alegeea uno eguli de eutilizae a canalelo adio (gupuilo de canale adio; Etapa se desfăşoaă pe baza uno hăţi idicate la o scaă adecvată şi a alto 4
obsevaţii şi măsuătoi; REŢELE CELULARE DE COMUNCAŢ MOBLE Etapa 3: se ealizează o eţea de acopeie cât de apoape posibil de cea teoetică; se efectuează măsuătoi şi apoi coecţiile cae se impun; Foma celulei: cec sau poligoane insciptibile în cec; cea mai convenabilă soluţie: hexagonul. Figua 3 5
. Zona de eutilizae (cluste; caacteistici REŢELE CELULARE DE COMUNCAŢ MOBLE În fiecae celulă se amplasează o staţie de bază; canalele se alocă pe pincipiul eutilizăii fecvenţelo; petubaţiile sunt minime dacă se asiguă echidistanţa înte amplasamentele cae folosesc acelaşi canal; Rezultă că centele zonelo de eutilizae fomează hexagoane. se va pacuge o pimă fază de studiu: deteminaea elaţiei existente înte distanţa de eutilizae, d şi număul de celule pe cluste, N. eţeaua ae caacteisticile puse în evidenţă în figuile 5 şi 6. A 6 A 5 A Figua 5 A 4 A A 3 6
y A 6 h A (m,n nh d A(0,0 mh h x A e obsevă că: Figua 6 h 3/; h 3/, Aia unui hexagon elementa este: d (m h +(n h ( 6 h 3 3 ( 3 N 3 3 A d (3 AA 4 4 Înlocuind în elaţia ( ezultă d 3N (7 7
de unde: 9 3N 3m + n (8 4 4 N m +3n 4 numeele N, m, n tebuie să fie întegi. deci m şi n sunt fie ambele pae, fie impae astfel că suma m+n este întotdeauna un numă pa. (9 e deduce: m +n υ (0 (υ - n N +3n 4 N m +3(υ - m 4 υ - nυ +n 3υ - 3υm+m Tabelul Deteminaea valoilo posibile pentu N m 3 5 4 3 6 7 5 4 8 7 n 3 4 3 4 5 3 q 3 3 3 4 3 4 4 4 3 5 5 N 3 4 7 7 9 3 3 3 6 9 9 9 ( 8
. Figua 8 Exemple de eţele hexagonale 9
3 Administaea canalelo adio în eţelele celulae 3. Aspecte geneale Tebuie concepuţi algoitmi pentu: epetaea în eţea a unui canal (gup de canale; distibuiea în eţea a canalelo adio disponibile; gupaea mai multo (canale în vedeea fomăii unui gup cae va fi utilizat în acelaşi amplasament. citeiu de bază: ealizaea de petubaţii minime în eţea. În pima etapă se detemină număul de celule, N, cae fomează o zonă de eutilizae; Obiective: utilizaea eficientă a spectului; minimizaea petubaţiilo co-canal; poteze simplificatoae: spectul atibuit este o bandă continuă de fecvenţe. canalele au benzi alocate egale, canalul poate fi luat în evidenţă pin număul de odine (figua 9. δf lăgimea de bandă a unui canal. M număul de canale adio cae se pot constitui în banda alocată; 0
Fig. 4.9 Constituiea canalelo adio: a simplex, b duplex. compatibilitatea înte canale compatibilitatea înte numeele de odine coespunzătoae. 3. tabiliea număului N de celule cae fomează o zonă de eutilizae. potezele simplificatoae menţionate la început: emiţătoae amplasate în centele celulelo elementae; antene de emisie omnidiecţionale; putei apaent adiate egale înte ele; teitoiul pefect plan; toate celulele hexagonale au aceleaşi dimensiuni. staţia petubată... staţiile petubatoae (figua 0. sunt analizate numai petubaţiile co-canal.
Fig. 0 Petubaţii co-canal se defineşte factoul de eutilizae Qd/. K k k K + k k +... (33 Pentu calcul se aminteşte semnificaţia pantei atenuăii de popagae pentu epezentaea logaitmică: 6 k k (34 ' 0(log P - log P γ tgα (35 logd - logd
Fig. Zone ubane, clădii mici şi medii, banda 800-900MHz. în continuae cu notaţia γ γ'/0, ezultă: γ γ s p (37 unt inteesante două cazui:. antene omnidiecţionale atât la staţia de bază cât şi la staţia mobilă ;. antena de emisie diectivă la staţia de bază şi omnidiecţională la staţia mobilă.. Antene omnidiecţionale 6 d γ Q 6 (38 Q (6 γ (39 3
Rapotul / se evaluează pin măsuătoi subiective; pentu sisteme analogice: - / 8 db, canale B a 30 khz; - / 4 db, canale B a 5 khz; - / 30 db, canale B a 7,5 khz. Pentu sisteme digitale - / 3 db, ; Pentu /8dB ezultă: 63, deci Q (6 63, 4 4,4 (40 Q 3N (4 Pentu cazul analizat se obţine N7. Deci modelul cu 7 celule asiguă un apot / de 8dB în centul zonei utile. 4
ituaţia cea mai dezavantajoasă apae la maginea celulei; Fig. Petubaţiile co-canal la maginea celulei. Umăind figua, se poate deduce elaţia: Numeic se obţine un apot de 7 db... e va analiza cazul N9. Aici d3 3, deci: (d - (Q + ( Q γ +(d +(Q - - γ - γ 6(3 +d +(d + (Q + + ( Q 3 γ +(Q - - 4 γ (3 3 6 γ +(d + γ + Q γ (43 (46 (d - 3 +(d + 3 +(d + 3 4 +(d 3-4 +d (47 5
Numeic: /0,8 db şi /0,4 db. În concluzie, pentu eţelele analogice, cu lăgimea de bandă a canalului de 5-30 khz, N 9; pentu eţele digitale, N poate fi mai mic decât 7. 3. Antene diective. Uzual, lăţimea lobului pincipal de adiaţie de 0 o sau 60 o (figua 3, N7. d d+/ d+0.7 d Figua 3 6
0 o : REŢELE CELULARE DE COMUNCAŢ MOBLE 60 o : (d + - (d +0,7 γ (44 (45 Numeic: pentu 0 o /5,3 db; pentu 60 o /9 db. Deci se poate alege N3; 3.3 Citeii pentu alocaea canalelo căte celulele elementae Caacteisticile de selectivitate ale filtelo utilizate la echipamentele de ecepţie duc la esticţii cu pivie la: distanţa înte canalele utilizate în celula analizată distanţa înte canalele utilizate în celule vecine. Cea mai estictivă condiţie este cea cae se efeă la canalele folosite în aceeaşi celulă; cea mai defavoabilă situaţie (figua 5: 7
Figua 5 M p M u d /d apot teminal apopiat/teminal depătat. e notează: d ( ( d (48 γ f f - f pentu i,,... (49 o,i+ oi n o ( 0γ log p p 0 d ( d (50 B f m f op - f oi > no (5 D f m B no δf δ f (5 8
Pentu canale din celule vecine B u B p Figua 6 ( d d γ 0 db (53 3.4 Analiza intemodulaţiilo de odin 3 f i n f +n f +...+nk f K (54-a o n + n +...+ nk (54-b f u f (54-c i ntemodulaţii de odin 3 apa dacă la intaea sistemului analizat poate apăea o combinaţie de foma: 9
f i - f j f k - f m ; cu i j k m (55-a f i f m - f k ; cu i k m (55-b Ci - C j Ck - Cm (46-a Ci Cm - Ck (56-b 3.5 Atibuiea canalelo adio căte celulele elementae. Minimizaea petubaţiilo co-canal a dus la valoaea lui N;. Minimizaea petubaţiilo poduse de canalele adiacente folosite înt-o celulă: distanţa înte două canale succesive, mai mae sau egală cu D f m /δf canale; 3. Minimizaea intemodulaţiilo de odinul 3; 4. Minimizaea intefeenţelo înte canale vecine folosite în celule vecine. Vaiante: - alocaea fixă; - alocaea dinamică; - alocae hibidă. e analizează alocaea fixă în ipoteza că se acceptă că:. taficul este unifom epatizat;. distibuţia de tafic este evaluată pin studii expeimentale sau pin 0
pedicţie; Funcţie de această opţiune: REŢELE CELULARE DE COMUNCAŢ MOBLE. celulele pimesc acelaşi numă de canale. fiecăei celule i se epatizează un numă vaiabil de canale funcţie de taficul specific. e consideă pimul caz; e dispune de M canale: Ba M ntege( (57 δ f Deci fiecăei celule îi evin m/m+ canale: M M intege( ; M est( N N M N m m + M Cel mai simplu algoitm: în pima fază se aplică elaţia: C ij i + Nj; j [0,m - ]; (59 i [0, N-] pentu j < m-; i [0, M -]pentu j m-,
Tabelul 3 Alocaea fixă a canalelo adio (faza Celula (i 0 N- N. de odine canal în celulă (j 0... N- 0 0... N- N N+ N+... N- N N+ N+... 3N-.................. m- (m-n (m-n+ (m-n+... mn- m mn...... mn+m - Analiza intemodulaţiilo soluţie: pemutaea ciculaă la una dinte linii; Tabelul 4 Alocaea fixă a canalelo adio (faza a -a Celula(i 0... N- N. odine canal în celulă(j 0 0... N- N- N N+... N- N N+ N+... 3N-.................. Concluzie: ezultat, continuae; Genealizae: s j deplasaea efectuată în gupul j de canale. Este evidentă elaţia: Ci(j + Ci(j+ +Cij ; f j+ f j++ f (59 j
0 s j N - (60 Cu aceasta număul de odine al canalului j din celula i poate fi scis: C ij Nj +[(N - s j +i] modn (6 Pentu f, f J, f K, tei fecvenţe apaţinând aceleiaşi staţii de bază cu condiţia: f < f J < f K (6 Pocedeul de mai sus pemite evitaea intemodulaţiilo de tipul f J f +f K. CiJ Ci +CiK (63 [NJ +[(N - sj +i] mod N] N +[(N - s - NK - [(N - s +i] mod N K +i] mod N - (64 NJ N(K + - (N - sj +i mod N + +(N - s +i mod N +(N - s +i mod N K (65 vo ezulta valoi difeite pentu deplasăi; se va veifica de fiecae dată menţineea distanţei minime D; Modul de lucu; 3
Tabelul 5 Exemplu de alocae a canalelo adio înt-un sistem cu: M7, D6, N9. Celula(i N. odine canal în celulă(j 0 3 4 5 6 7 8 s j 0 0 3 4 5 6 7 8 0 9 0 3 4 5 6 7 0 6 8 9 0 3 4 5 3 35 7 8 9 30 3 3 33 34 4 4 43 44 36 37 38 39 40 4 3 5 5 5 53 45 46 47 48 49 50 3 6 59 60 6 6 54 55 56 57 58 4 7 68 69 70 7 63 64 65 66 67 4 0 8 5 4 6 7 3 0 6 3 8 5 8 4 7 Fig. 7 Numeotaea celulelo înt-o zonă de eutilizae adio cu 9 celule. 4