اشاره: 
آن‌چه درپي مي‌آيد مقاله‌ي «مخابرات سلولي» از متون آموزشي «مفاهيم مهندسي مخابرات» ويژه‌ي خبرنگاران سياستي و سياست‌پژوهان علوم مهندسي فني است كه در سرويس مسائل راهبردي دفتر مطالعات خبرگزاري دانشجويان ايران، تدوين شده است.
سرويس مسائل راهبردي ايران، آشنايي با مفاهيم تخصصي و فني در هر حوزه را مقدمه‌ي ايجاد يك عرصه‌ي عمومي براي گفت‌وگوي دانشگاهيان و حرفه‌مندان با مديران و سياست‌گذاران درباره‌ي سياست‌ها و استراتژي‌ها و برنامه‌ها در آن حوزه مي‌داند و اظهار اميدواري مي‌كند تحقق اين هدف، ضمن مستندسازي تاريخ فرآيند سياست‌گذاري عمومي و افزايش نظارت عمومي بر اين فرآيند، موجب طرح ديد‌گاه‌هاي جديد و ارتقاي كيفيت آن در حوزه‌هاي مختلف شود. سرويس مسائل راهبردي ايران ضمن اعلام آمادگي براي بررسي دقيق‌تر نياز‌هاي خبرنگاران و سياست‌پژوهان محترم، علاقه‌مندي خود را براي دريافت (rahbordi.isna@gmail.com) مقالات دانشجويان، پژوهشگران، حرفه‌مندان، مديران و سياست‌گذاران محترم در ارائه‌ي عناوين جديد مقالات و يا تكميل يا ويرايش آن‌ها اعلام مي‌كند.  
در ادامه متن كامل اين مقاله به‌حضور خوانندگان گرامي تقديم مي‌گردد.

*طول موج*

طول موج به فاصله‌ي ميان دو قله‌ي متوالي موج (يا بين هر دو نقطه تکراري موج که شکل يکسان دارند) گفته مي‌شود و آن را با لاندا نشان مي‌دهند. چون شکل موج با سرعت ثابت c پيش مي‌رود، فاصله‌ي يک طول موج را در يک دوره‌ي تناوب طي مي‌کند.
اين فاصله مشخص کننده رنگ موج است؛ با تعيين رنگ، انرژي و طول موج مي‌توان يک موج را نسبت به ديگر موج‌ها سنجيد؛ براي نمونه طول موج‌هاي کوتاه در طيف مرئي در ناحيه‌ي ميان آبي و فوق بنفش قرار مي‌گيرد در حالي‌که رنگ قرمز داراي طول موج‌هاي بلندتري است. فاصله‌ي ميان اين قله‌هاي موج آن چنان کوچک است که واحد آن‌را نانومتر (ده به توان منفي نه) يا ميکرون (ده به توان منفي شش) قرار داده‌اند. تشعشع الکترومغناطيسي طيف طولاني از طول موج‌هاي بلند راديويي تا طول موج هاي کوتاه اشعه‌ي ايکس را شامل مي‌شود.

*چگونگي انتشار امواج در محيط‌هاي راديويي*

چگونگي انتشار امواج راديويي در محيط، به‌وسيله‌ي سه عامل زير تشخيص داده مي شود:

1- افت مسير (Path Loss)
2- فيدينگ (محو شدگي) بلند مدت (Long-Term Fading)
3- فيدينگ (محوشدگي) کوتاه مدت (Short-Term Fading)

 مبتني بر پوشش مسكوني و جغرافيايي منطقه‌ نوع افت مسير و نوع فيدينگ و بر اساس فيدينگ‌ها و افت مسير مدل‌هاي انتشاري و بر حسب مدل‌هاي انتشار شعاع پوشش يك سلول تخمين زده مي‌شود.

*افت مسير*

افت مسير حاصل از افت ذاتي در توان سيگنال و تاثير محيط بر سيگنال است؛ در طراحي يک سيستم افت مسير را مي‌توان از روي مدل‌هاي انتشار بدست آورد. از آن‌جايي که افت مسير تحت تاثير تعداد و موقعيت سلول‌هاست، بنابراين محاسبه افت مسير يک صرفه جويي در هزينه و زمان است.

افت مسير در فضاي آزاد
منظور از افت مسير در فضاي آزاد، افت ذاتي توان سيگنال منتشر شده در فضاي آزاد است.

افت مسير در محيط‌هاي راديويي موبايل
در يك محيط انتشار راديويي واقعي افت مسير را نمي توان به وسيله‌ي معادله‌ي فضاي آزاد محاسبه كرد. چراكه ارتباط ميان MS وBTS در محيط سلولي به ندرت به شکل ديد مستقيم (LOS) است، زيرا شرايطي مثل موانع طبيعي وساختمان‌ها مانع از ارتباط ديد مستقيم مي‌شود. از سوي ديگرMS مي‌تواند در جهات مختلف و با سرعت‌هاي متفاوت حرکت کند. در نتيجه سيگنال RF به وسيله‌ي عواملي همانند انعکاس پراکنده شده و باعث مي‌شود سيگنال فرستاده شده توسط فرستنده در مسيرهاي ديد غيرمستقيم (NLOS) به گيرنده برسد. اين کار باعث نوسان‌هاي کوتاه مدت و بلند مدت در شدت سيگنال دريافتي (RSS) مي‌شود وعاملي است که کارآيي کانال را تنزل مي‌دهد.

 محاسبه‌ي افت مسير: به‌دليل پيچيدگي محاسبات اتلاف مسير در محيط‌هاي واقعي مدل‌هاي انتشار مختلفي وجود دارد كه كاركرد آن‌ها محاسبه‌ي افت مسير است.

مدل‌هاي انتشار: مدل هاتا(Hata) و اكومورا (Okumura) و گسترش COST-231,2-GHz سه نمونه از اين مدل‌ها مي‌باشند؛ اين سه مدل را وقتي كه شرايط زير برقرار شود مي‌توان استفاده كرد:
• فرکانس سيگنال حامل، 150MHz تا 1500MHz
• ارتفاع آنتن ايستگاه BTS، حدود 30 تا 200 متر و براي حالت گسترش يافته 5/1 متر تا 400 متر
• ارتفاع آنتن موبايل، 1متر تا 10متر
• فاصله ميان موبايل و ايستگاه BTS حدود 1 تا 20 كيلومتر و براي حالت گسترش يافته 2 تا 80 كيلومتر 

*فيدينگ*

منظور از فيدينگ يا محوشدگي شرايطي است كه سيگنال به دليل برخورد با يك مانع، به كلي محو مي‌شود و از بين مي‌رود؛ هر يك از انواع فيدينگ‌هاي بلند مدت و كوتاه مدت، بر اساس توزيع آماري خاصي محاسبه مي‌شوند، مدل انتشار امواج بر اساس توزيع آماري و افت مسير انتخاب مي‌شود. 

*فيدينگ بلند مدت*

فيدينگ بلند مدت، ميرايي و محوشدگي سيگنال‌هاي RF به علت انسداد محيط به دليل برخورد با عوارض طبيعي زمين است.

توزيع Log-Normal 
اگر شدت سيگنال دريافتي را حداقل در فاصله‌ي 40 متري آنتن فرستنده اندازه بگيريم. فيدينگ بلند مدت باعث مي‌شود كه شدت سيگنال دريافتي داراي توزيع Log-Normal باشد. واحد سنجش شدت سيگنال طول موج برحسب متر است.
در نظريه‌ي احتمالات و آمار واريانس نوعي سنجش پراکندگي است؛ درحالت کلي واريانس امواج RF درمناطق شهري از مناطق روستايي بيشتر است و در شهرها هم هر چه ارتفاع ساختمان‌ها بيشتر باشد واريانس امواج RF بيشتر است. 
داده‌هاي آزمايشي در باند 850 مگاهرتز نشان مي‌دهد كه واريانس توزيع در شهر‌ها ميان 12-8 دسي بل است؛ هم‌چنين افت مسير براي محيط‌ ‌هاي انتشار راديويي موبايل واريانسي در حدود 5-12 دسي بل دارد.

*فيدينگ کوتاه مدت*

فيدينگ كوتاه مدت معمولاً تنها در اثر برخورد RF با ساختمان‌ها و موانع مصنوعي ايجاد مي‌شود. در واقع در محيط ‌هاي شهري اثر فيدينگ كوتاه مدت بر اثر فيدنگ بلند مدت غالب است. به همين دليل در محيط شهري فيدينگ كوتاه مدت را بر اساس توزيع‌هاي خاصي كه در ادامه به آن پرداخته مي‌شود، در نظر مي‌گيرند. بنابراين منظوراز فيدينگ کوتاه مدت در يك محيط شهري مجموع سيگنال‌هاي RF فيدينگ شده‌اي است که در گيرنده به‌هم مي‌رسند. اين سيگنال‌ها درامتداد NLOS و LOS انتشار يافته‌اند. اما معمولاً اين سيگنال‌ها ديد مستقيم نيستند و ناشي از انعکاس مي‌باشند. فيدينگ كوتاه مدت در شدت سيگنال به وسيله‌ي تكنيك‌هاي پردازش ديجيتال سيگنال قابل جبران سازي است.

توزيع فيدينگ کوتاه مدت سيگنال RF به سه دسته زير طبقه بندي مي‌شود:

1- ريسين
2- رايلي
3- گوسي

که اين طبقه بندي با توجه به نسبت شدت سيگنال LOS به شدت سيگنال NLOS دريافت شده صورت مي‌گيرد.

 توزيع رايلي: در شرايطي كه تنها جزء NLOS (ديد غير مستقيم) سيگنال RF وجود داشته باشد، فيدينگ کوتاه مدت باعث مي‌شود که شدت سيگنال دريافت شده داراي توزيع رايلي باشد.

توزيع ريسين: گر که يک جزء قوي LOS(ديد مستقيم) سيگنال RF با چندين جزء NLOS سيگنال وجود داشته باشد. فيدينگ كوتاه مدت باعث مي‌شود كه شدت سيگنال دريافت شده داراي توزيع ريسين باشد. اين نوع از توزيع بيشتر در نواحي روستايي و داخلي ساختمان‌ها ديده مي‌شود. 
 

*عناصر اصلي مسير راديويي*

انتشار پديده ايست که در آن سيگنال‌هاي راديوئي آنتن فرستنده را ترک کرده و پس ازعبور ازميان فضا توسط آنتن گيرنده، دريافت مي‌شوند.

عناصر وپارامترهاي مسير راديويي: يک مسير راديويي مجموعه‌اي از تجهيزاتي است که درجهت ارسال داده دريک مکان و بازسازي آن در جايي ديگر تدارک ديده شده است. در يک مسير راديويي چند بلوک ساختار کليدي وجود دارد.

گيرنده: اطلاعات ورودي را گرفته، آن را جهت مدوله کردن بعضي از ويژگي‌هاي يک سيگنال استفاده مي‌کند. به‌عبارت ديگر اطلاعات را درون سيگنال راديويي جاي مي‌دهد بنابراين هرجاکه سيگنال بازسازي گردد اطلاعات مي‌توانند خارج گردند.

آنتن: تواني را از فرستنده مي‌گيرد و امواج الکترومغناطيسي توليد مي‌کند که مي‌تواند در فضا منتشر گردند. آنتن ديگري موج‌ها را دريافت کرده، نمونه و نسخه‌ي کوچکي از سيگنال اصلي را به گيرنده تحويل مي‌دهد.

گيرنده: سيگنال‌هاي نامربوط را فيلتر کرده و از آن‌ها چشم پوشي مي‌کند و سيگنال مطلوب را جهت پردازش و بازسازي اطلاعات، تقويت مي‌نمايد.
توجه کنيد که مسير راديويي مي‌تواند اطلاعات را فقط در يک جهت، از فرستنده به گيرنده، انتقال دهد. اگر به ارسال اطلاعات درجهت مخالف نيز نياز داشته باشيم، بايد مسير راديويي ديگري با فرستنده، آنتن و گيرنده جداگانه‌اي براي انجام اين کار تنظيم کنيم.
نقش فرکانس در طول موج انتشار مهم است اندازه‌ي طول موج راديويي معلوم مي‌کند که اشيا با چه طول موجي ممکن است آن را منعکس کنند، و از چه روزنه‌اي مي‌تواند بيرون بيايد. در واقع هرچه طول موج كم‌تر باشد قدرت نفوذ آن بيشتر است، اما از سوي ديگر تلفات مسير نيز تأثير بيشتري بر روي آن مي‌گذارد.
از اين رو مي‌توان انتظار داشت که يک سيستم بي‌سيم در فرکانس 1900MHz نفوذ بهتري نسبت به حالت 800MHz داشته باشد، با قابليت بيشتر ورود به ساختمان‌هاي داراي پنجره‌هاي کوچک، گاراژها و غيره. اين اختلاف با اين واقعيت که اتلاف مسير در فرکانس 1900MHz حدود 6dB از 800MHz بيشتر است، تا حدودي تعديل مي‌گردد.

*مدل‌هاي اصلي انتشار سيار*

چند مکانيسم اساسي براي انتشار سيگنال وجود دارد؛ انتشار در يک محيط واقعي، تقريباً هميشه ترکيبي از اين مکانيسم‌هاست. با تشخيص و درک مکانسيم انتشار مي‌توان به بينشي نسبت به بهترين و بدترين شرايط مربوط به مسير انتشار مورد نظر دست يافت. درک مكانيسم‌ها لازمه‌ي انتخاب و ارزيابي مدل‌هاي پيش‌بيني انتشار براي طراحي يک سيستم RF مي‌باشد.

شکل 1 انتشار در فضاي آزاد

*انتشار در محيط‌هاي واقعي*

مسيرهاي واقعي انتشار تقريباً هيچ‌وقت بسادگي حالت‌هاي بيان شده نيستند؛ انتشار هميشه از بيش از يک حالت تأثير مي‌پذيرد و هر مسير، جغرافياي خاص خودش را با اشياء بازتابنده و جاذبي، بيشتر از آن‌چه که بتواند به طور دقيق مدل شود و بررسي رياضي گردد، شامل مي‌شود. بنابراين هنگام پيش‌بيني انتشار در مسيرهاي جديد، به سمتي سوق داده مي‌شويم که بتوانيم از تکنيک‌هاي در دسترس بهترين استفاده را ببريم.

اين روش‌ها عبارتند از:
1- تشخيص شرايطي که در آن يکي از حالت‌هاي (تلفات و فيدينگ) مطالعه شده حاکم گردد، و اعمال دست‌آورد‌هاي مطالعات در جهت تخمين اتلاف و فيدينگ مسير.
2- تشخيص مکانيسم‌هاي مکمل اتلاف (نفوذ ساختمان، نفوذ وسيله نقليه و غيره) و اعمال اين تلفات اضافي روي مقدار پيش‌بيني شده.
3- شبيه سازي مدل‌هاي رياضي متناسب با موانع در جهت شناخت ويژگي‌هاي مسير در شرايط مشابه و اعمال آن‌ها در شرايط واقعي.
4- در شرايط حاد و وقتي که ساير موارد با شکست روبرو مي‌شوند، آزمايش واقعي فرستنده‌ها واندازه‌گيري کارايي واقعي درمسيرهاي مشخص.
5- تشخيص ويژگي‌هاي خاص تجهيزات انتشار (نظير اثرات چند مسيره) و به کارگيري تکنيک‌هاي موجود در جهت حل مشکلات و بهبود کارايي (براي نمونه استفاده از چندگانگي براي غلبه بر ميرائي سريع).

شکل 2 انتشار در محيط هاي واقعي

*تکنيک‌هاي آماري*

مفهوم توزيع آماري (Distribution Statististics): از اين تکنيک اغلب براي پيش‌بيني مقدار متوسط (چه بسا مقدار واقعي) قدرت سيگنال استفاده مي‌شود. قدرت سيگنال تابعي از فاصله است كه در مدل‌هايي به دست آمده‌ي آماري استفاده مي‌شود.
قدرت اندازه گيري شده براي سيگنال‌ها تا حد قابل توجهي بالاتر و يا پايين‌تر از قدرت سيگنال پيش بيني شده تغيير مي‌کنند. به بيان ديگر قدرت اندازه‌گيري  شده كاملاً دقيق نيست. با استفاده از آمار، احتمال اين‌که اين نواحي، سيگنال ضعيف‌تر يا قوي تر از مقدار پيش بيني‌ شده‌ي مدل دريافت کنند، تخمين زده مي‌شود.

کاربرد عملي توريع آماري: با آناليز داده‌هاي اندازه‌گيري شده انحراف استاندارد آن‌ها و نوع توزيع‌شان تعيين مي‌شود. سپس با استفاده از اين اطلاعات مي‌توان درصد مناطقي را که سيگنالي با قدرت خاص دريافت مي‌کنند، به دقت تخمين زد. در نهايت چنان‌چه اهداف پوشش (حداقل dBm95 در دست کم 90درصد مناطقي که به فاصله خاصي از سلول قرار دارند) از نظر آماري تامين شده باشد، مي‌توان ميزان توان لازم سيگنال براي دست‌يابي به اين نتايج در يک فاصله مشخص را محاسبه كرد.

قابليت دسترسي ناحيه (Area Availability) واحتمال سرويس در لبه‌ي سلول: احتمال اين‌که پوشش در نزديکي لبه‌ي سلول برابر يا بيشتر از پارامتر طراحي شده‌ باشد 90درصد است. با وجود اين در محيط‌هاي سيار با تغييرات زياد، با نزديک شدن به مرز پوشش اين احتمال به 75درصد کاهش مي‌يابد.

تاثير ساختمان‌ها و توصيف مشخصات آماري: در بخش مدل‌ها ومکانيزم‌هاي انتشار، اثر ساختمان‌ها به طور خلاصه بيان شد و نشان داده شد که روش‌هاي تحليلي براي توصيف تلفات ناشي ازساختمان‌ها و يا براي پيش‌بيني آن از طريق جزئيات فيزيکي چندان موثر نيستند.
روش‌هاي آماري مؤثرترين روش براي مدل کردن پوشش داخل ساختمان مي‌باشند. معمولاً اغلب طراحان، مسئله‌ي تاثير ساختمان‌ها و وسايط نقليه را به صورت مشکل غلبه بر تلفات اضافي در نظر گرفته و آن را به وسيله يک مقدار متوسط و انحراف معيار استاندارد يک توزيع نرمال و يا توزيع ديگر(هم‌چون توزيع رايلي و ريسين)، مدل مي‌کنند و سپس براي غلبه بر اين تلفات، مقادير اضافه‌اي را در بودجه‌ي مسيرشان منظور مي‌کنند.
اين روش، پوشش را در يک ساختمان خاص تضمين نمي‌کند اما مي‌تواند فرضياتي (Pre-sumption) از احتمالات آماري سرويس در ساختمان‌هاي نوعي ارائه دهد. احتمال کلي سرويس، معادل احتمال توام(joint) قابل قبول بودن سطح سيگنال در خارج ساختمان و قابل قبول بودن تلفات ناشي از ساختمان مي‌باشد. 

مدل‌هاي بودجه مسير: پيش از طراحي يک سيستم تلفن بي‌سيم لازم است مقدار تلفات قابل تحمل در مسير بين فرستنده و گيرنده معلوم باشد. اين مسئله مشخص مي‌کند که چه مقدار فاصله مي‌تواند بين فرستنده و گيرنده، بدون اينکه سيگنال داراي نويز زيادي شود، وجود داشته باشد. به عبارت ديگر اين مسئله محدوده‌ي سيستم را تعيين مي‌کند. اولين قدم دراين فرايند تعيين «بودجه مسير» مي‌باشد. بودجه مسير حداکثر قدرت خروجي فرستنده را همان‌گونه که سازنده تعيين کرده است، بيان مي‌کند. در انتهاي مسير نيز گيرنده قرار دارد که سازنده‌ي آن سطح سيگنال لازم براي دريافت مناسب سيگنال را تعيين کرده است. به علاوه چنان‌چه قرار باشد نويز در نظرگرفته نشود، ملاحظاتي در مورد آن (نسبت توان سيگنال به نويز، نسبت توان سيگنال به تداخل) وجود دارد که بايد در محاسبات منظور شده و يا براساس يک سري فرض‌ها کنترل شود.
بهره و تلفات فرستنده و گيرنده، خطوط انتقال و غيره نيز در بودجه منظور مي‌شوند. پس از اين‌که تمام بهره‌ها و تلفات معلوم (آنتن‌ها، خطوط، منابع تغذيه، و غيره) منظور شدند، سطح سيگنال اضافي باقيمانده در گيرنده (مقدار بالاتر از حداقل سيگنال لازم براي دريافت مناسب) به‌عنوان بودجه مسير مشخص مي‌شود و با كمك مدل پيش‌بيني شده انتشار، مي‌توان محدوده‌ي واقعي سيستم را با فرستنده، گيرنده و آنتن‌هاي مورد نظر تعيين كرد.
کميت‌هاي پايه در بودجه‌ي مسير عبارتند از:
1- توان خروجي فرستنده
2- بهره آنتن ارسال کننده
3- تلفات مسير
4- بهره آنتن دريافت کننده
5- توان نويز گيرنده
6- حاشيه حلقه

*طراحي سلولي*

در طراحي سلولي پارامترهاي اصلي ذيل در نظر گرفته مي‌شوند:
• تعداد مشترکين سيار آن منطقه با پيش‌بيني‌هاي لازم راجع به افزايش آن در آينده
• رفتار ترافيکي مشترکين از لحاظ ميزان و مدت تقاضا براي دريافت سرويس
• کيفيت سرويس‌دهي قابل قبول از منظر ميزان سد شدن (Bloking)
• منطقه‌ي جغرافيايي موردنظر
پوشش ايده‌ال راديويي يک فرستنده، گيرنده با آنتن تمام جهتي معمولاً دايروي شکل است و درصورتي که دو ايستگاه ثابت با آنتن تمام جهتي داشته باشيم در اين صورت مرز ميان آن دو را که در آن قدرت سيگنال دريافتي از هر دو ايستگاه برابر باشد يک خط مستقيم در نظر مي‌گيرند. بنابراين سلول‌ها را به صورت يک شش ضلعي منظم در نظر مي‌گيرند، حال با توجه به طرح سلول‌هاي شش ضلعي منتظم يک محل مناسب (از لحاظ ارتفاع و عدم وجود موانع نزديک و بلند) در محل رأس مشترک سه شش ضلعي به‌عنوان سايت (Site) درنظر گرفته شود.

شکل 3 محل قرار گرفتن سايت

مسئله اساسي ديگري که در طراحي سلولي بايد در نظر گرفت مسئله استفاده مجدد از فرکانس(Frequency Reuse) مي‌باشد. با توجه به محدوديت فرکانس اختصاص يافته به GSM نياز است تا از موج‌هاي حامل استفاده به عمل آيد در اين رابطه قدرت سيگنال مطلوب به قدرت سيگنال تداخلي(Carrier Interference) (C/I) روي موج‌هاي حامل مشابه مطرح مي‌شود.
از کنار هم قرار گفتن سلول‌هايي که داراي فرکانس يکساني نمي‌باشند دسته‌هايي شکل مي‌گيرند که به آنها خوشه‌هاي سلولي مي‌گويند. در يک خوشه سلولي، فرکانس سلول‌ها متفاوت است. با توجه به اينکه تعداد کل موج‌هاي حامل مورد نياز در يک ناحيه ثابت است حال هر چه وسعت خوشه‌ها کمتر باشد تعداد موج‌هاي حامل مورد استفاده در هر سلول افزايش مي‌يابد بنابراين هر سلول مي‌تواند بار ترافيکي بيشتري را حمل کند اما اين مطلب نيز وجود دارد که با کوچک شدن خوشه‌هاي سلولي و در نتيجه کاهش فاصله استفاده مجدداً از فرکانس، ميزان تداخل امواج ناخواسته روي موج‌هاي حامل مشابه افزايش يابد.
از کنار هم قرار گرفتن خوشه‌هاي سلولي شبکه سلولي حاصل مي‌شود، اگر دو سلول با فرکانس را در دو خوشه سلولي متفاوت در نظر بگيريم.

شکل 4 رابطه بين محيط پوشش و شعاع سلول

براي پيدا کردن نزديک‌ترين سلول با کانال فرکانسي يکسان بايد به ترتيب زير عمل کنيم:
1- ابتدا به اندازه i سلول در يک جهت به جلو مي‌رويم. (در جهت ضلع شش ضلعي)
2- به اندازه 60 درجه در جهت خلاف حرکت عقربه‌هاي ساعت مي‌چرخيم و به اندازه j سلول جلو مي‌رويم تا به سلول مربوط برسيم.
در شکل زير الگوهاي سلولي مختلف نشان داده شده است.

نسبت در سيستم هاي سلولي: اين نسبت ميزان تداخل سيگنال دريافت شده ناخواسته را روي سيگنال اصلي نشان مي‌دهد و دو نوع مي‌باشد:
1- نسبت هم کانال (CIR)(Carrier To Interference Ratio)
2- نسبت کانال مجاور (CAR)(Carrier To Adjacent Ratio)

*CIR*

ميزان توان سيگنال دريافت شده موردنظر به سيگنال دريافت شده ناخواسته نيز فرکانس، نسبت سيگنال مطلوب (موج حامل) به سيگنال ناخواسته (تداخل) هم کانال را نشان مي‌دهد.

عوامل گوناگوني هم‌چون موقعيت لحظه‌اي واحد سيار، ناهمواري‌ها، اشکال مختلف زمين، نوع و تعداد موانع محلي، نوع و ارتفاع و ميزان جهت داري آنتن‌ها سبب اين نوع از تداخل مي‌شود که براي سيستم‌هاي ديجيتال حداقل اين مقدار dB9 و براي سيستم‌هاي آنالوگ dB 18 مي‌باشد.

*CAR*

در يک سلول ممکن است از چندين گروه فرکانسي استفاده شود و در صورتي که مشخصه‌ي فيلترها ايده‌آل نباشد مقداري از فرکانس موج حامل مجاور روي فرکانس موج حامل اصلي تداخل خواهد داشت مقدار اين تداخل به شيب فيلترها بستگي دارد. اگر شيب فيلتر تند باشد (فيلتر ايده ال) تداخل کانال‌هاي مجاور روي کانال‌هاي اصلي کمتر مي‌شود.

*پوشش ترافيکي*

براي محاسبه‌ي تعداد ايستگاه‌هاي ثابت در هر سلول لازم است که تعداد مشترکين و درصد قابل مواجه مکالمات با ترافيک يا به‌عبارت ديگر درصد قابل قبول تماس‌هاي سد شده را بدانيم. معمولاً درصد بالايي از ترافيک سلولي دربخش‌هايي از شهر که مراکز تجمع ساختمان‌هاي دولتي و تجاري و سياسي است و نيز اتوبان‌ها وبزرگراهها و خيابان‌هاي اصلي شهر ديده مي‌شود، درصد قابل قبول تماس‌هاي سد شده که تعيين کننده کيفيت سرويس مي‌باشد درجه سرويس(GOS) (Grade Of Service)ناميده مي‌شود. با داشتن درصد GOS و نيز مقدار شدت ترافيک مي‌توان از روي جدول ارلانگ(Erlang) تعداد کانال‌هاي فيزيکي در يک سلول را به دست آورد، ارلانگ واحد سنجش ترافيک مي‌باشد. اگر تعداد مکالمات در شلوغ‌ترين ساعت و نيز مدت زمان هر مکالمه معلوم باشد مي‌توان کل بار اعمالي مشترکين به شبکه را محاسبه کرد.

*روش‌هاي بهبود ظرفيت سلولي*

1- شکستن سلول
در اين روش با شکستن سلول‌هاي بزرگ‌تر به سلول‌هاي کوچک‌تر و با استفاده از تکنيک تکرار فرکانسي، ظرفيت افزايش مي‌يابد.

2- قاچ کردن سلول
در اين روش هر سلول به بخش‌هاي گوناگون قاچ مي‌شود، در اين روش اگر از سه قاچ استفاده شود (آنتن 120 درجه) تعداد تداخل کننده‌ها از 6 به 2 کاهش مي‌يابد.

3-روش ميکروسلول‌هاي کانوني
اين روش مانند قاچ کردن است که آنتن در سه گوشه سلول قرار مي‌گيرد.

انتهاي پيام

منابع
1)Mobile telecommunications standards ; Bekkers , Rubi.
2)Cell Planning for wireless communications; Catedra ,Manuel.F
3)GSM networks ;Heine, Gunnar
4) Mobile celluar Telecommunication systems; Lee, William.c.y
5)GSM system engineering ;Mehrotra. Asha

تدوين: مهندس جواد افشار جهانشاهي
دانشجوي کارشناسي ارشد مخابرات- سيستم دانشگاه شهيد بهشتي
خبرنگار سرويس مسائل راهبردي ايران