Hücresel Haberleşme Sistemleri 5. Hafta • İnterferans Analizi (CIR) • Re-use Distance • Kanal bölme • Sektörleme Geçen Hafta İşlediklerimiz: • Frequency reuse • Cluster & Capacity • Erlang 07.11.2014 İzlence 07.11.2014 Farklı Cluster Büyüklükleri 07.11.2014 • Verilen bir alan içinclusterin tekrarlanma sayısının artırılması (M) sistem kapasitesini artırır. • Büyük cluster size değerleri hücre yarıçapı ve co-channel hücreleri arasındaki oranın azalmasına sebep olur. Bu da cochannel interferansı azaltır. • Verilen bir alanda Kapasiteyi artırmak için N’in küçük olması istenir. 07.11.2014 Re-use Uzaklığının Hesabı Hücresel radyo sistemlerinin performansını sınırlandıran önemli faktörlerden biri İNTERFERANS’tır. Kapasite artırımında DARBOĞAZ’dır. İnterferans kaynakları: • • • • Aynı hücredeki farklı bir gezgin (mobil) Komşu hücrede gerçekleşen bir çağrı Aynı frekans bandında çalışan başka bir baz istasyonu Hücresel frekans bandına kasıtsız olarak enerjisi sızan hücresel olmayan sistemler • Vb. 07.11.2014 İnterferans-1 • Ses kanalları üzerinde oluşan interferans, CROSS-TALK’ a sebep olur. • Kontrol kanalları üzerindeki interferans, sayısal ainyalleşmedeki hatalardan dolayı «missed call» ya da «blocked call» a sebep olur. • Kentsel alanlarda mı yoksa kırsal alanlarda mı interferans fazladır? Neden? 07.11.2014 İnterferans-2 İnterferans-3 • Co-channel interference • Adjacent channel interference 07.11.2014 Hücresel İnterferansın temel olarak 2 türü vardır: • Ele alınan bir bölgede, aynı frekans setini kullanan hücrelere Co-Channel adı verilir. Bu hücrelerin birbirine yaptığı interferansa ise Co-channel interference denir. • Bu tür interfrenası azaltmanın yolu: • Co-channel hücrelerini birbirinden izole etmektir. Nasıl yapılır? • Hücrelerin boyutu yaklaşık aynı olduğunda, baz istasyonları aynı gücü yayacaktır. Bu durumda cochannel interferans iletim gücünden bağımsız hale gelecektir. 07.11.2014 Co-channel interference-1 Co-channel interference-2 • R: Hücre yarıçapı • D: En yakın co-channel hücreler arasındaki mesafe • (𝐷/𝑅) oranı artırılırsa interferans azalır. Bu orana co-challe reuse oranı denir ve Q ile gösterilir. 𝐷 𝑄 = = 3𝑁 𝑅 Küçük cluster değerlerinde Q küçük olacak, kapasite artacak Büyük cluster değerlerinde Q büyük olacak, kalite artacaktır. 07.11.2014 • İnterferans (R, D) ‘nin bir fonksiyonudur. Co-channel interference-3 07.11.2014 • Farklı n değerleri için Q değerleri • Co-channel interfansına sebep olan hücre sayısı 𝑖0 olsun. Forward kanal gözleyen bir mobil alıcısı için SIR: Co-channel interference-4 𝑃𝑟 = 𝑑 −𝑛 𝑃𝑡 𝑑0 𝑃𝑟 𝑑𝐵𝑚 = 𝑃𝑡 𝑑𝐵𝑚 − 10nlog10 (d/d0 ) Mobilden i. İnterferans kaynağına olan mesafe 𝐷𝑖 ise, i. İnteferans kaynağının mobilde alınan güce etkisi (𝐷𝑖 )−𝑛 olacaktır. Kentsel alanlarda üs değeri 2 ile 4 arasındadır. 07.11.2014 • Uzak-alan bölgesinde sinyal zayıflaması: Co-channel interference-5 07.11.2014 • Eğer BTS ler tarafından basılan güç eşit ve kapsanan alandaki sönümleme katsayısı aynı ise • Sadece en yakın interferans kaynakları incelendiğinde ve bu interferans kaynakları ele alınan hücreye eşit mesafede yer alıyorsa; İnterferans kaynağı sayısı • US AMPS hücresel sistemi 30KHz BW sahip FM kodülasyonu kullanmaktadır. Yapılan testlerde kabul edilebilir ses kalitesinin S/I değeri 18dB ye eşit ya da yüksek olduğu durumlarda elde edildiği görülmüştür. • 6 eşit mesafede interferans kaynağı olduğunu varsayalım, N kaç olmalı? • N>6.49 olmalı 07.11.2014 Co-channel interference-6 • Ortadaki hücrede A noktasındaki bir kullanıcı için interferansı hesaplayalım. • Kullanıcının bulunduğu yere, interferans kaynakları eşit mesafede değil. • N=7 ve n=4 olsun. S/I= 17 dB 07.11.2014 Co-channel interference-Kötü durum Senaryosu • En kötü durum sistem tasarımında göz nünde tutulmalıdır. İnterferansı azaltmak için N=12 alınabilir, bu da kapasiteyi azaltacaktır. • ÖRNEK: Bir hücresel sistemin forward kanal performansı için gerekli S/I= 15 dB ise, a) Yol zayıflatma katsayısı 4 b) Yol zayıflatma katsayısı 3 Olduğunda freq. re-use oranı ne olmalıdır? Cluster size ne olmalıdır? 07.11.2014 Co-channel interference-Kötü durum Senaryosu 07.11.2014 Çözüm • Frekanstaki komşu sinyallerden kaynaklanan, istenen sinyale yapılan interferanstır. • Yakın frekanslarda yayın yapan hücrelerin enerjilerinin ele alınan frekans bandına sızması sonucu oluşur. Bir çeşit alıcı hatasıdır (imperfection). 07.11.2014 Adjacent-Channel Interference (ACI) • Eğer bitişik kanal kullanıcısı, ele alınan abonenin alıcısına çok yakın bir mesafede yer alıyorsa, bitişik kanaldaki kullanıcının alıcısı bu kanalda alım yapmaya teşebbüs edecektir, bu durum NEAR-FAR EFFECT olarak isimlendirilir. Burada yakın verici abonenin alıcısının yakalamaya çalışacaktır. 07.11.2014 Near-Far Effect 07.11.2014 • Başka bir verici (aynı tip olabilir de olmayabilir de)abonenin alıcısını yakalamasıdır. • Ayrıca, BTS’e yakın bir MS bir kanal üzerinden iletim yaptığında, bu kanala yakın bir kanalın zayıf güçlü bir mobil tarafından kullanıldığında ortaya çıkar. 07.11.2014 ACI-Senaryolar • Baz istasyonuna yakın bir mobilin iletim yaptığı kanala yakın bir kanalda zayıf bir mobil iletim yapıyorsa gerçekleşir. • Baz istasyonu; yakın bitişik mobilin neden olduğu «bleedover» dan dolayı almak istediği sinyali ayırmakta zorlanabilir. 07.11.2014 Bleed-Over • Her bir hücre tüm kanalların sadece bşr bölümüne sahip olduğundan hücreye kendi bitişik frekansındaki kanallar atanmayabilir. • Verilen bir hücrede, her bir kanal arasında frekans aralığı yeterince büyük tutulabilirse interferans değeri azaltılabilir. • Ardışık kanallar fraklı hücrelere atanmalıdır. Birçok kanal paylaştırma şekli bir hücrede bitişik kanalları ayırabilmektedir. • Bazı kanal atama yöntemleri, komşu hücrelerdeki bitişik kanalların kullanımından kaçınırak bitişik kanal interferansının 2. bir kaynağını önler. 07.11.2014 ACI 07.11.2014 • Eğer freq. Re-use factor değeri küçük seçilirse, ACI seviyesi tolere edilebilecek aralığın dışında kalabilir. Örneğin bir mobil diğer bir mobile göre 20 kez daha BTS’e yakın ise ve enerjisi kendi bandından dışarı yayılıyorsa, • Zayıf güce sahip mobil için S/I oranı; • Dikkatli Filtreleme • Kanal Tahsisi • Verilen bir hücrede her bir kanal arasında olabildiğince büyük frekans aralığı koyma 07.11.2014 Adjacent Channel Interferansı Azaltma Yolları 07.11.2014 Güç Kontrolü 07.11.2014 BTS tarafından her bir MS’in gücü kontrol edilir. • Batarya ömrünün uzatılması • interferansın azaltılması için gereklidir. • Sektörleme • Hücre Bölümleme • Kapsama alanını Bölümleme 07.11.2014 Hücresel Sistemlerde Kapasite Artırımı 07.11.2014 Frekansın yeniden kullanımı 07.11.2014 Sektörleme • Şekilde her bir hücre 3 sektöre ayrılmıştır. • Merkezdeki hücrenin sağında ve solunda sırasıyla 5 ile etiketlenmiş 3’er adet co-channel hücre sektörü vardır. • 6 co-channel hücreden, sadece 2 hücre merkez hücredeki ile aynı anten paternine sahiptir. Bu nedenle merkezde yer alan bir mobil forward link üzerinde sadece 2 sektörden interferans alacaktır. 07.11.2014 Sektörleme İşlemi 07.11.2014 • Sonuç olarak S/I; • Eşitliği ile 24.2 dB olarak hesaplanır. • Bu omni-directional antenle elde edilen sonuca göre (17dB) oldukça iyi bir gelişmedir. • Downtilt ile daha iyi sonuçlar elde edilebilir. Cells are split to add channels with no new spectrum usage Cell Splitting increases capacity Sectoring improves S/I The Zone Cell Concept Zone Cell Concept Handoff Umbrella Approach 07.11.2014 Hatırlatma-1 07.11.2014 Hatırlatma-2
© Copyright 2024 Paperzz
