سیستم های بیسیم ad hoc

hamid.razavi · Sep 16, 2011

[FONT=&quot]شبکه های[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]:[/FONT][FONT=&quot]Ad hoc[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]این اصطلاح که اززبان[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]لاتین گرفته شده است به معنای"برای کاربرداختصاصی[/FONT][FONT=&quot]" [/FONT][FONT=&quot]است. این عبارت عموما در مورد راه حلی استفاده می شود که برای حل یک مشکل خاص یا انجام وظیفه ای ویژه طراحی شده باشد و قابل تعمیم به صورت یک راه حل عمومی نباشد و امکان تطبیق دادن آن با مسایل دیگر وجود نداشته باشد[/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot] یک شبکه ادهاک، اتصالی است که تنها به مدت یک جلسه برقرار می شود و نیاز به ایستگاه پایه ندارد. [/FONT][FONT=&quot]به شبکه های آنی و یا موقت گفته می شود که برای یک منظور خاص به وجود می آیند وچون توپولوژی شبکه درحال تغییر است این شبکه ها را بانام [/FONT][FONT=&quot]Ad hoc[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] نام گذاری کرده اند. در واقع [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شبکه های بی سیم غیر متمرکزی هستند که[/FONT][FONT=&quot] هر گره شبکه (عضو شبکه) داده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]را برای گره های بعدی می[/FONT][FONT=&quot]‌[/FONT][FONT=&quot]فرستد، و تصمیم فرستان داده برای گره بعد به صورت داینامیک بر اساس کیفیت اتصال به شبکه برای آن گره، توسط خود گره گرفته می‌شود، این شبکه ها شامل مجموعه ای ازگره های توزیع شده اند که بدون پشتیبانی گره مرکزی یک شبکه موقت رامی سازند. [/FONT][FONT=&quot]وپروتکل های ویژه ای برای هرکاربردخاص درنظر گرفته می شود.کاربردها ممکن است بسیار باشند و محیط نیز ممکن است بصورت پویا تغییر یابد. در نتیجه پروتکل های [/FONT][FONT=&quot]Ad hoc[/FONT][FONT=&quot] باید خاصیت خود پیکر بندی [FONT=&quot][/FONT]برای تنظیم شدن با محیط، ترافیک و تغییرات را داشته باشد.[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot][/FONT]

MMB5146 · Jan 20, 2012

[FONT=&quot]: [/FONT][FONT=&quot]سيستمهاي مخابرات سلولي با قابليت ارائة سرويسهاي صوتي مبتني بر فناوري [/FONT]FDMA/TDMA[FONT=&quot]، با معرّفي سيستمهايي مانند [/FONT]GSM900[FONT=&quot] و [/FONT]GSM1800[FONT=&quot] آغاز و به سرعت در دهة 1990 ميلادي گسترش پيدا كردند. امروزه بيشتر مشتركين تلفنهاي همراه در سرتاسر دنيا از اين سيستم استفاده مي‌كنند. از نيمة دوم دهة 1990 ميلادي، فناوري طيفگسترده با معرّفي سيستم [/FONT]IS95[FONT=&quot] براي مخابرات سيّار بهكار گرفته شد. مزيّتهاي زياد روش [/FONT]CDMA[FONT=&quot][FONT=&quot][1][/FONT][/FONT][FONT=&quot]، موجب طرّاحي استانداردهاي نسل سوّم و چهارم سيستمهاي مخابرات سيّار براساس اين فناوري گرديد. در اين مقاله، مسألة تخصيص كانال (فركانس) و روشهاي نوين آن براي افزايش ظرفيّت سيستم سلّولي مطرح و مورد بحث قرار ميگيرد.[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]کلیدواژه:[/FONT][FONT=&quot] مخابرات سيّار سلّولي، تخصيص كانال، سيستمهاي ريزسلّول جديد.[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]1-مقدّمه[/FONT] [FONT=&quot] سرويسهاي بيسيمي و چندرسانهاي[FONT=&quot][2][/FONT] پهنباند، مصارف عمومي بسياري پيدا كرده ودر حال حاضر دو محرّك اصلي تحقيقات در صنعت مخابرات هستند. تقاضاي كاربران تلفنهاي سيّار بيسيمي براي خدمات چندرسانهاي به سرعت درحال افزايش است. وجود منابع محدود در سيستمهاي بيسيم، مانند طيف فركانسي و توان فرستنده، نياز به مديريّت مؤثّر منابع را ضروريتر ميكنند.[/FONT] [FONT=&quot] در دهههاي اخير، ارتباطات بيسيمي شخصي توسعة زيادي پيدا كرده است و هدف نهايي از آن، فراهم كردن ارتباط از شخصي به شخص ديگر به وسيلة يك دستگاه جيبي در هر مكان و زمان و بدون هيچ تأخيري از ميان هر محيطي با كمترين هزينه كه از امنيّت و كيفيّت قابل قبولي برخوردار باشد، ميباشد. با استفاده از شبكههاي مخابرات سيّار بيسيمي نسل سوّم از سال 2001، سرويسهاي چندرسانهاي محلّي و صوتي توأماً ميسّر گرديد. انتظار ميرود در شبكههاي بيسيمي سيّار نسل چهارم، سرعت ارسال دادة [/FONT]Mbps[FONT=&quot]150 براي همة كاربران در محيطهاي گوناگون فراهم گردد. در چنين محيط پرسرعتي، با توجّه به محدوديّت منابع، مديريّت منابع موضوع بسيّار مهمي در آيندة نزديك و دور است. متداوّلترين موضوع در مديريّت منابع براي كاربران مخابرات بيسيم، تخصيص كانال شامل طراحي فركانسي[FONT=&quot][3][/FONT] و روشهاي استفادة مجدّد كانال[FONT=&quot][4][/FONT] [/FONT][FONT=&quot]همراه با بهينهسازي ظرفيّت است. تخصيص كانال كاري حساس است، زيرا بر كارايي شبكه تأثير ميگذارد. تكنيكهاي متعدّدي پيشنهاد گرديده است كه با بهرهبرداري مؤثّر از منابع كانال و در مصالحه با كيفيّت قابل قبول سرويس، ظرفيّت شبكه را بهبود ميبخشند. [/FONT][FONT=&quot]در اين مقاله، مكانيزمهاي تخصيص كانال براي شبكههاي سيّار سلّولي [/FONT]CDMA[FONT=&quot] مورد بحث قرار ميگيرد.[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]2-تخصيص كانال[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]در طرّاحي سيستمهاي سيّار با منابع محدود فركانسي، بايد طرح تخصيص كانال را در نظر گرفت. روشهاي مختلفي براي تخصيص كانال، مانند تخصيص همكانال، تخصيص كانال درون يك سلّول، اشتراك كانال و استقراض كانال استفاده ميشود. در ادامه، به تفكيك هر كدام به دقًت بررسي مي‌گردد.[/FONT] [FONT=&quot]2-1-تخصيص همكانال[/FONT] [FONT=&quot] به علّت محدود بودن منابع كانال، كانالها بايد در محلهاي جغرافيايي مختلف مورد استفادة مجدّد قرار بگيرند. اگر طرح استفادة مجدّد كانال خوب طرّاحي نشده باشد، در سيستم تداخل همكانال ايجاد ميشود. اين موضوع بر كارايي كل سيستم اثر ميگذارد. بنابراين تداخل همكانال را بايد حذف كرد. حداقل فاصله كه تداخل همكانال را بتوان ناديده گرفت، به تعيين نسبت حامل به تداخل ([/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]) لازم در دريافت سيگنال و مقدار [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] به اتلاف مسير انتشار بستگي دارد. پارامتري بهنام ضريب كاهش تداخل همكانال براي جداسازي دو سلّول همكانال در نواحي مختلف بهكار ميرود. در ناحية مسطح ايدهآل با [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] موردنياز برابر [/FONT]dB[FONT=&quot]18، اين ضريب چنين بهدست ميآيد:[/FONT]

[FONT=&quot](1) [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image005.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] كه در آن [/FONT]R[FONT=&quot] شعاع سلّول و [/FONT]D[FONT=&quot] فاصلة لازم بين دو سلّول همكانال است. بنابراين هر سلّول همكانالي بايد در فاصلة [/FONT]D[FONT=&quot] كه 6/4 برابر شعاع سلّول است، قرار بگيرد. در محيط واقعي براي سيستم با سلّولهاي حاوي آنتن همه جهتي از [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image007.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] استفاده ميشود. در نواحي تپهاي عدد [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] معمولاً بزرگتر است. براي تخصيص همكانال دو روش متفاوت زير را ميتوان بهكار برد:[/FONT] [FONT=&quot]الف)[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]C/I[FONT=&quot] با حداقل يكسان براي همة كانالها:[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تحت اين روش، سطح آستانه براي گيرندههاي سيّار بر اساس حداقل [/FONT]C/I[FONT=&quot] يكسان ميماند. همة كانال‌ها براي تأمين جدايي همكانال از يك نسبت[/FONT]D/R[FONT=&quot] لازم پيروي ميكنند. اگر اندازةسلّول كوچك‌تر باشد جدايي كمتر است. مزيّت استفاده از اين روش ساده بودن عمل سيستم است. علت اين امر آن است كه در ايستگاه پايه (يا محل سلّول) براي تنظيم سطوح آستانه به گيرندة سيّار، به سيگنال كنترلي احتياج نيست.[/FONT] [FONT=&quot]ب)[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]C/I[FONT=&quot] با حداقل متفاوت براي همة كانالها:[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]يك گروه از كانالها به هر سلّول اختصاص مييابند. بعضي از كانالها بر مبناي سطح دريافت [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image011.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] در واحد سيّارند. بعضي ديگر بر مبناي سطح دريافت بيشتر از [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image011.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]، مثلاً [/FONT]dB[FONT=&quot]24 هستند. ضريب كاهش همكانال ديگر 6/4 نخواهد بود. با جايگذاري [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] در رابطة مربوط، مقدار [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] بر اساس شش سلّول تداخلگر چنين بهدست ميآيد: [/FONT]

[FONT=&quot](2) [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image017.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot] مطابق شكل(1)، طرح سيستم ميتواند براساس اين روش باشد. اگر سلّول 10 مايل بر مبناي [/FONT]dB[FONT=&quot]18[/FONT]C/I=[FONT=&quot] باشد، اندازة سلّول بر مبناي [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] كوچكتر خواهد بود. اندازة سلّول كوچك شده را ميتوان از رابطة فوق بهدست آورد. بنابراين از قاعدة اتلاف مسير انتشار راديوي سيّار [/FONT]dB/dec[FONT=&quot]40 براي محاسبة سلّول كاهش[/FONT][FONT=&quot]يافته استفاده ميكنيم. تفاوت در شعاع سلّول به اختلاف توان حامل دريافتي كه [/FONT]dB[FONT=&quot]6 است، بستگي دارد. يعني داريم:[/FONT]

[FONT=&quot] (3) [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image019.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot] مطابق شكل(1)، شعاع جديد [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] برابر 7 مايل است. پس فاصلههاي جدايي همكانال براي شرايط مختلف چنين تعيين ميشود:[/FONT]

[FONT=&quot](براي سلّول10مايلي و[/FONT]dB [FONT=&quot]18[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image023.gifC/I[FONT=&quot]) مايل 46[/FONT]=[FONT=&quot]6/4[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image025.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]10[/FONT]=file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image027.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot](براي سلّول 7 مايلي و[/FONT]dB [FONT=&quot]24[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image023.gifC/I[FONT=&quot]) مايل 6/43[/FONT]=[FONT=&quot]23/6[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image025.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]7[/FONT]=file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image029.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] از آنجايي كه دو فاصلة لازم تقريباً يكسان هستند، محل سلّول جديدي اضافه نخواهد شد. در اعمال اين روش به طرّاحي سيستم، كل منابع فركانسي به دو مجموعة كانال تقسيم ميشود. يك مجموعه براي خدمترساني شرايط آمدوشد عمومي در سلّول [/FONT]km[FONT=&quot]16 (10 مايلي) و مجموعة ديگري براي نواحي كه به منظور ادارة آمدوشد محلي كانالهاي بيشتر احتياج دارند بهكار ميروند. اين روش ظرفیّت آمدوشد كل را افزايش نميدهد ولي كارايي را در نقاط معيني از سلّول با آمدوشد سنگين بهبود ميبخشد.[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]2-2-تخصيص كانال درون يك سلّول[/FONT] [FONT=&quot] نسبت تداخل سر اول به سر آخر، تخصيص كانال درون يك سلّول را تعيين ميكند. كانال بايد به طريقي اختصاص يابد كه تداخل سر اول به سر آخر و مشخّصههاي پالاية گيرندة سيّار كاهش يابد. اگر نسبت فاصلة سر اول به سر آخر 10 و مشخّصة پالايه [/FONT]dB/dec[FONT=&quot]10 باشد، آنگاه دو كانال فركانسي تخصيص‌يافته بايد به اندازة 16 كانال طبيعي از يكديگر فاصله داشته باشند.[/FONT] [FONT=&quot]2-3-اشتراك كانال[/FONT] [FONT=&quot] بسته به شرايط آمدوشد محلي، ممكن است يك گروه از كانالهاي فركانسي بين سلّولها يا بخشي از سلّولها اشتراك يابند. اگر از آنتنهاي جهتي استفاده شود اين اشتراك بين دو محل سلّول و اگر از آنتنهاي جهتي استفاده شود، اشتراك بين دو وجه صورت ميگيرد (شكل(2)). بنابراين در تخصيص فركانسي بايد در نظر داشت كه ظرفیّت بار ارائه شده هميشه با طرّاحي اشتراك كانال افزايش مييابد.[/FONT] [FONT=&quot]الف) اشتراك كانال در سلّول با آنتن همهجهتي: [/FONT][FONT=&quot]ابتدا بيان ميشود كه مدل ارلانگ [/FONT]B[FONT=&quot] بر اساس خدمترساني بدون صف است (يعني، مكالمههاي برقرار نشده حذف ميشوند). اين مدل را سيستم اتلاف نيز ميخوانند، زيرا سلّول مشتركيني را كه به هنگام اشغال كانالها درخواست مكالمه دارند از دست ميدهد. در مقابل مد ارلانگ [/FONT]C[FONT=&quot] تحت شرايط حفظ مكالمههاي برقرار نشده تشكيل ميشود. براي تعداد يكسان خدمترسان [/FONT]N[FONT=&quot] و احتمال سد شدن [/FONT]P(B)[FONT=&quot] يكسان، مدل ارلانگ [/FONT]B[FONT=&quot] ارلانگ بيشتري از مدل ارلانگ [/FONT] C[FONT=&quot] ميدهد.[/FONT] [FONT=&quot] براي ادامة بحث فرض ميكنيم كه، [/FONT]N[FONT=&quot] تعداد كانالها در هر سلّول، [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image031.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] متوسط زمان مكالمه (76/1 دقيقه)، [/FONT]B[FONT=&quot] احتمال سد شدن (2%) و[/FONT]A(N,B)[FONT=&quot] بار ارائه شده (و تابعي از [/FONT]N[FONT=&quot] و [/FONT]B[FONT=&quot]) باشد.[/FONT] [FONT=&quot]حالت1-[/FONT][FONT=&quot] بدون اشتراك كانال: [/FONT][FONT=&quot]براي اين حالت داريم: [/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image033.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]حالت2-[/FONT][FONT=&quot] با اشتراك كانال: [/FONT][FONT=&quot]در اين حالت داريم: [/FONT] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image035.gif[FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]تعداد كانالهاي نامي تخصيص يافته در يك سلّول است.[/FONT] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image037.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] تعداد كانال مشترك با سلّول ديگر، [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image039.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] و [/FONT]A[FONT=&quot] بار ارائه شدة منتجه است.[/FONT]

[FONT=&quot](4) [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image041.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] با جايگذاري 45[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image043.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]، 60[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image045.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] و 15[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image047.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] در رابطة فوق و تعيين هر مقدار [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image049.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] از جدول مدل ارلانگ [/FONT]B[FONT=&quot] بار ارائه شده برابر 10/38 ميشود، بنابراين تعداد كاربرهاي سيّاري را كه ميتوان خدمترساني كرد برابر است با:[/FONT]

[FONT=&quot]كاربر[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image051.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] با مقايسه ديده ميشود كه طرح اشتراك كانال نسبت به طرح بدون اشتراك، كاربرهاي بيشتري را خدمترساني ميكند. اما اشكال طرح اشتراك كانال فراهم آوردن سختافزار براي 15 كانال اضافي در هر سلّول و كنترل دشوارتر و پيچيدهتر سيستم است. در مثال ديگري اگر همة 45 كانال نامي سلّول با كانالهاي سلّول مجاور اشتراك يابد با همان فرضيات قبل خواهيم داشت:[/FONT] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image053.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] اين نتيجه نشان ميدهد كه اشتراك كل 90 كانال بين دو سلّول، خدمتزساني به بيشترين تعداد كاربر را فراهم ميكند.[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image055.jpg[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]شكل(1): سطوح مختلف [/FONT]C/I[FONT=&quot] براي كانالهاي دريافتي.[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]ب) اشتراك كانال در سلّولهاي با آنتن جهتدار:[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]فرض كنيد كه از سه آنتن جهتدار در سه قطاع هر سلّولي استفاده ميشود. پس از كل 45 كانال تخصيصي به هر سلّول، 15 كانال به هر قطاع اختصاص مييابد. روش استفاده از كانالهاي مشترك بين قطاعهاي هر سلّول هميشه توصيه ميشود. اما ممكن است در سيستم هميشه آزادي عمل چنداني در اشتراك كانالها وجود نداشته باشد. براي جلوگيري از تداخل كانال مجاور فرض ميشود كه كانالها در جهت خلاف حركت عقربههاي ساعت اشتراك يابند. ميخواهيم تعداد كاربراني را كه در دو حالت ميتوان خدمترساني كرد محاسبه كنيم.[/FONT] [FONT=&quot]حالت1-[/FONT][FONT=&quot] بدون اشتراك كانال: [/FONT][FONT=&quot]در اين حالت داريم:[/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image057.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]حالت2-[/FONT][FONT=&quot] با اشتراك كانال: [/FONT][FONT=&quot]در اين حالت داريم:[/FONT] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image059.gif[FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot] با مقايسة تعداد كاربران سيّار در اين دو حالت روشن است كه، طرح اشتراك كانال نسبت به طرح بدون اشتراك كانال هميشه تعداد كاربر بيشتري را خدمترساني ميكند. يعني:[/FONT] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image061.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] (5)[/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image063.jpg[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]شكل(2): روشهاي مختلف تخصيص كانال.[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]2-4-استقراض كانال[FONT=&quot][5][/FONT][/FONT] [FONT=&quot] استقراض كانال معمولاً از ايستگاه پاية دائمي اجرا ميشود. زيرا تراكم آمدوشد در تمام ناحية تحت پوشش به صورت يكنواخت توزيع نشده است، بعضي نواحي براي تأمين خدمات لازم به كانال بيشتري نياز دارند. استقراض يك تعهد بلند مدت است و تفاوتي نميكند كه سلّول با آنتن همهجهتي يا سلّول با آنتن جهتي باشد. در اين قسمت استقراض كانال در سلّول با آنتن همهجهتي بررسي خواهد شد. باز فرض ميكنيم كه در حالت عادي 45 كانال به هر سلّول اختصاص يافته باشد و 15 كانال براي استقراض به كار رود. [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image035.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] را تعداد كانالهاي نامي و [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image066.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]را تعداد كانالهاي قرضي فرض كنيد. بار ارائه شده در اين دو سلّول عبارت است از:[/FONT]

[FONT=&quot](6) [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image068.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] و با فرضيات قبل 5/71 [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image070.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] ميشود كه همان حالت بدون استقراض با فرضيات زير است:[/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image072.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] تعداد كاربرهاي ايجاد شده در دو سلّول برابر 5/2437 [/FONT]M=[FONT=&quot] ميباشد.[/FONT] [FONT=&quot] نتيجه آنكه، طرح استقراض كانال احتمال سد شدن مكالمه در يك سلّول را پايين ميآورد و آن را در سلّول ديگر افزايش ميدهد. اگر تعداد كاربرهاي مورد انتظار در دو سلّول هميشه متفاوت باشد، آنگاه طرح استقراض كانال مؤثّر است. نتيجة مهم ديگر آنكه، تعداد كاربرهاي ايجاد شده توسط طرح استقراض كانال همانند حالت بدون استقراض، ولي كمتر از تعداد ايجاد شده توسط طرح اشتراك كانال است، يعني:[/FONT]

[FONT=&quot](7) [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image074.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] توجه شود كه با تعداد [/FONT]L[FONT=&quot] سلّول در شبكه، بار ارائه شده به سيستم سوئيچينگ برابر [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image076.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] است. مثلاً براي 45[/FONT]N=[FONT=&quot] و 20[/FONT]L=[FONT=&quot] داريم: 6/890[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image078.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] و تعداد كاربرهاي ايجاد شده در سلّول 30361[/FONT] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image080.gif [FONT=&quot] كه از 20 برابر 1215 كاربر بر سلّول در طرح بدون اشتراك كانال يا 20 برابر 1299 كاربر بر سلّول در طرح اشتراك كانال جزئي و يا 20 برابر 1335 كاربر بر سلو.ل در طرح اشتراك كانال كامل در سيستم با آنتن همهجهتي بيشتر است.[/FONT] [FONT=&quot]3- طرّاحي يك سيستم سلّولي معمولي[/FONT] [FONT=&quot] براي طرّاحي يك سيستم سلّولي معمولي، حداقل فاصلة لازم ([/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image082.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]) بين سلّولهاي همكانال را تداخل همكانال قابل تحمل كه بر حسب نسبت حامل به تداخل ([/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image084.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]) اندازهگيري ميشود، تعيين ميكند. نسبت [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image084.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] تابعي از حداقل كيفيّت صداي قابل قبول نيز هست. مثلاً در سيستم آنالوگ براي آن كه 75% كاربران صدا را با كيفيّت خوب يا عالي دريافت نمايند، با معيار [/FONT]dB[FONT=&quot]18[/FONT]=file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image084.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] حداقل فاصل لازم 6/4 برابر شعاع سلّول است. همچنين تعداد سلّولها ([/FONT]K[FONT=&quot]) نيز تابعي از فاصلة همكانال [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image082.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] است. [/FONT]K[FONT=&quot] را ضريب استفادة مجدّد سلّولي نيز ميگويند. رابطة زير بين اين پارامترها برقرار است:[/FONT]

[FONT=&quot](8) [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image087.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] که [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image089.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] ضریب کاهش تداخل هم‌کانال است. براي افزايش ظرفیّت سه روش زير را ميتوان استفاده نمود:[/FONT] [FONT=&quot]1. تقسيم سلّولها:[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]در اين روش [/FONT]R[FONT=&quot] را كاهش ولي [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image089.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] را ثابت نگه ميداريم. در تقريب مرتبة اول با نصف كردن [/FONT]R[FONT=&quot] ظرفیّت (تعداد كانال بر كيلومتر مربع) چهار برابر ميشود.[/FONT] [FONT=&quot]2. كاهش ضريب استفادة مجدّد سلّولي (كاهش[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]D/R[FONT=&quot]):[/FONT][FONT=&quot] در اين روش با تشكيل ساختارهاي جديد با ثابت نگه داشتن [/FONT]R[FONT=&quot] مقدار [/FONT]D[FONT=&quot] را كاهش ميدهند. مثلاً با استفاده از سيستم سلّولي ديجيتال به جاي سيستم آنالوگ مقدار [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image084.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] لازم از [/FONT]dB[FONT=&quot]18 به [/FONT]dB[FONT=&quot]9 و اندازة [/FONT]K[FONT=&quot] از 7 به 3 كاهش مييابد. پس ظرفیّت (تعداد كانال بر سلّول) به اندازة[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image092.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] افزايش مييابد.[/FONT] [FONT=&quot] يك روش براي كاهش [/FONT]K[FONT=&quot] استفاده از قطاعبندي در سلّول براي كاهش تداخل همكانال است. ليكن در اين روش تخصيص يك مجموعه از فركانسها به يك قطاع همانند تخصيص آن به يك سلّول است. علاوه بر آن تحويلدهي[FONT=&quot][6][/FONT] به هنگام عبور از يك قطاع به قطاع ديگر مانند عبور از سلّولي به سلّول ديگر رخ ميدهد. از اين رو بازدة رابطهاي كانالهاي مورد استفاده كاهش مييابد. بنابراين قطاعبندي روش موثري براي كاهش [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image089.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] نيست.[/FONT] [FONT=&quot]3. كاهش[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]D/R[FONT=&quot] لازم توسط روش ريزسلّول جديد:[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]طرحوارة اين روش در شكل(3-د) آورده شده است. در اين روش نه تنها شعاع بلكه [/FONT]CIRF[FONT=&quot] نيز كاهش مييابد. علاوه بر آن بازده رابطها كاهشي نخواهد داشت. مزاياي آن شامل كاهش تداخل همكانال و تجديد تداخل همكانال نسبت به سيگنال براي ناحية كوچك است.[/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image094.jpg[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]شكل (3): چهار ساختار [/FONT]CIRF[FONT=&quot].[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]4-طرّاحي سيستمهاي ريزسلول جديد در مخابرات سیّار[/FONT] [FONT=&quot] مطابق شكلهاي (4) و (5)، سيستم ريز سلّول معمولاً داراي سه ناحيه است. هر ناحيه داراي يك جايگاه است و معمولاً يكي از اين سه جايگاه در كنار جايگاه ايستگاه پايه است. همة فرستنده-گيرندههايي كه ريزسلّول را خدمترساني ميكنند در ايستگاه پايه نصب شدهاند. هر جايگاه ناحيه در تجهيزات راديويي نصب شده در ايستگاه پايه سهيماند. براي خدمترساني به وسيلة نقليه از جايگاه ناحيه، سيگنال سلّولي راديويي را ميتوان در ايستگاه پايه به سيگنال ميكروموج يا نوري تبديل كرد و سپس سيگنال را در جايگاه ناحيه دوباره به فركانس موردنظر راديويي تبديل كرد تا به وسيلة نقليه در آن ناحيه، مطابق حالتي كه وسيلة نقليه در ايستگاه پايه باشد، خدمترساني كند. برعكس، پس از عبور از سيگنال سلّولي دريافتي از تقويتكنندة كمنويز در جايگاه ناحيه، سيگنال به سيگنال ميكروموج يا نوري و سپس در ايستگاه پايه به فركانس راديويي تبديل ميشود. در اين حالت جايگاه ناحيه فقط به تجهيزاتي مانند مبدل فركانس، تقويتكنندة توان و پيشتقويتكنندة كن نويز باندپهن، كه به علت اندازه و وزن كم، به سادگي قابل نصباند، نياز است.[/FONT] [FONT=&quot] واحد سيّار درون يك ريزسلّول سيگنالي را ارسال ميكند. هر جايگاه سلّول سيگنال را دريافت ميكند و آن را از يك مبدل فركانسي عبور ميدهد كه فركانس آن را بالا ميبرد و آن را از طريق محيط سيگنال ميكروموج يا نوري ارسال ميكند و سپس در ايستگاه پايه به فركانس پايين ميآورد. بنابراين سيگنالهاي واحد سيّار دريافتي از همة جايگاهها به ايستگاه پايه فرستاده ميشوند. در جايگاه ابستگاه پايه انتخابگر ناحيه داراي بيشترين شدت سيگنال را براي خدمترساني به واحد سيّار انتخاب ميكند. سپس ايستگاه پايه، سيگنال سلّولي را پس از عبور از مبدل فركانس بالا به آن ناحيه ارسال ميكند.[/FONT] [FONT=&quot] جايگاه ناحية موردنظر، سيگنال سلّولي ارسالي از جايگاه ايستگاه پايه را از طريق يك پايينآورند، فركانس دريافت ميكند و پس از تقويت آن را به واحد سيّار ميفرستد. بنابراين، اگرچه گيرندهها در سه ناحيه فعّالاند، فقط فرستندة يك ناحيه در آن فركانس خاص براي خدمترساني به آن واحد سيّار فعّال است. موقعي كه واحد سيّار از ناحيهاي به ناحية ديگر حركت ميكند فركانس كانال تخصيصي ثابت ميماند. انتخابگر ناحيه در ايستگاه پايه، سيگنال ارسالي (از ايستگاه پايه به واحد سيّار) را بر مبناي محل واحد سيّار به سادگي از يك ناحيه به ناحية ديگر تغيير ميدهد. فقط فرستندة يك ناحيه در آن واحد به واحد سيّار (يك فركانس تخصيص يافته) در آن سلّول خدمترساني ميكند. در نتيجه به تحويلدهي به هنگام عبور واحد سيّار از ناحيهاي به ناحية ديگر نياز نيست.[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image096.jpg[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]شكل (4): ساختار ريزسلّول با ناحية همهجهتي.[/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image098.jpg[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]شكل (5): ساختار ريزسلّول با ناحيه تحريك لبهاي.[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]4-1- تحليل ظرفیّت و كيفيّت سيستمهاي ريزسلول جديد[/FONT] [FONT=&quot] سيستم ريزسلّول جديد را به سه طريق ميتوان پيادهسازي كرد: روش ناحية همهجهتي انتخابي، روش تحريك لبهاي انتخابي، يا روش تحريك لبهاي غيرانتخابي.[/FONT] [FONT=&quot]الف) روش ناحية همهجهتي انتخابي:[/FONT][FONT=&quot] مطابق شكل (4) ميتوان جايگاه ناحيه را در مركز ناحيه قرار داد. فرستندة توان هر جايگاه ناحيه از مركز آن تحريك ميشود. بايد نسبت [/FONT]C/I[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سيستم جديد در شكل (6) را محاسبه كنيم.[/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image100.jpg[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]شكل (6): كاربردي از سيستم ريزسلّول.[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot] براي اثبات افزايش ظرفیّت و بهبود كيفيّت صدا در سيستم ريزسلّول جديد، مطابق شكل (3.د) ضريب كاهش تداخل همكانال ([/FONT]CIRF[FONT=&quot]) [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image102.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] را كه عنصر اصلي در طرّاحي يك سيستم سلّولي است، محاسبه ميكنيم. در سيستم ريزسلّول معمولي از [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image102.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] براي اندازهگيري كيفيّت صدا و ظرفیّت استفاده ميشود زيرا اين دو باهم در ارتباطاند. از طرف ديگر در اين سيستم ريزسلّول دو [/FONT]CIRF[FONT=&quot] در نظر گرفته ميشود، زيرا كيفيّت صوت و ظرفیّت به طور متفاوت اندازهگيري ميشوند. يك [/FONT]CIRF[FONT=&quot]، [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] براي اندازهگيري كيفيّت صدا و [/FONT]CIRF[FONT=&quot] ديگر [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image106.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] براي اندازهگيري ظرفیّت راديويي به كار ميرود (شكل(7)).[/FONT] CIRF[FONT=&quot] بين دو فرستندة فعّال ايستگاههاي پاية نواحي همكانال: [/FONT][FONT=&quot]اين [/FONT]CIRF[FONT=&quot] داراي[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] جديدي است كه به صورت [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image108.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] تعريف ميشود و در آن [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image027.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] فاصلة بين يك ناحية فعّال در يك ريزسلّول و ناحية فعّال مشابه در ريزسلّول ديگر است. [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image111.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]شعاع هر ناحيه است. از سطح واقعي پوشش هر ناحيه براي تخمين تداخل استفاده ميشود. بنابراين شعاع [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image111.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] از سطح واقعي پوشش براي تحديد سطح ناحيه به كار ميرود. بسته به اين كه كدام دو ناحية همكانال فعّال در نظر گرفته شود، مقادير متعددي براي [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] وجود دارد. در ميان آنها از دو ناحية همكانال فغال كه از همه به يكديگر نزديكترند به عنوان بدترين حالت براي اندازهگيري [/FONT]CIRF[FONT=&quot]، [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] استفاده ميشود. [/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image113.jpg[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]شكل (7): سيستم ريزسلّول با 3[/FONT]K=[FONT=&quot].[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot] مبتني بر سيستم [/FONT]AMPS[FONT=&quot]، 6/4[/FONT]=file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image115.gif[FONT=&quot] است. در سيستم ريزسلّول ارتفاع آنتن هميشه كمتر از 100 فوت و معمولاً بين 40 تا 50 فوت است و معمولاً زمين در يك ناحية كوچك اطراف آنتن مسطّح است. تحت اين شرايط تداخل همكانال روي خط ارتباط برگشتي كاهش مييابد و قطاعبندي براي سيستم 7[/FONT]K=[FONT=&quot] غيرضروري ميشود. دادههاي اندازهگيري اين موضوع را تأييد ميكنند. به دليل استفاده از راديوهاي مشابه هم در سيستم ريزسلّول بايد [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image115.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] حداقل برابر 6/4 باشد تا در ساختار 7[/FONT]K=[FONT=&quot] باشيم.[/FONT] [FONT=&quot] مطابق شكل(7)، [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image115.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] نزديكترين دو ناحية فعّال همكانال در ريزسلّولهاي مربوط به 6/4 است. در اين ريزسلّول [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image115.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] بين هر دو ناحية فعّال در ريزسلّولهاي همكانال معمولاً مساوي يا بزرگتر از 6/4 است. كيفيّت صداي اين سيستم ريزسلّول برمبناي [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image117.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] مساوي يا بهتر از كيفيّت صداي سيستم [/FONT]AMPS[FONT=&quot][FONT=&quot][7][/FONT][/FONT][FONT=&quot] است. از اين [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image115.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] فقط براي اندازهگيري كيفيّت صدا در سيستم ريزسلّول جديد استفاده ميشود.[/FONT] CIRF[FONT=&quot] بين دو ريزسلّول همكانال: [/FONT][FONT=&quot]ظرفیّت راديويي به فاصلة سلّولهاي همكانال مجاور بستگي دارد. در سيستم ريزسلّول [/FONT]CIRF[FONT=&quot]، [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image119.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] به صورت [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image121.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] تعريف ميشود كه در آن [/FONT]D[FONT=&quot] فاصلة بين دو ريزسلّول همكانال و [/FONT]R[FONT=&quot] شعاع سلّول است. در اين حالت 3[/FONT]=file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image119.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] معادل 3[/FONT]K=[FONT=&quot] است. بنابراين سيستم ريزسلّول افزايش ظرفیّتي معادل 33/2 خواهد داشت.[/FONT] [FONT=&quot]بهبود نسبت حامل به تداخل:[/FONT][FONT=&quot] در سيستم ريزسلّول فاصلة [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image027.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] بين دو ناحية فعّال در نزديكترين نواحي همكانال در دو ريزسلّول مربوط به [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image124.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] است. همة نواحي همكانال ديگر در ريزسلّولهايشان بيشتر از[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image124.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]فاصله دارند. در بدترين حالت ميتوانيم فاصلة بين يك ناحية فعّال در سلّول مركزي و نواحي همكانال در شش ريزسلّول منفرد را انتخاب كنيم و [/FONT]C/I[FONT=&quot] دريافتي در آن ناحيه در سلّول مركزي سيستم ريزسلّول را به اين صورت محاسبه كنيم:[/FONT]

[FONT=&quot](8) [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image126.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] براساس اين رابطه در بدترين حالت، مقدار [/FONT]C/I[FONT=&quot] در سيستم ريزسلّول نسبت به سيستم [/FONT]AMPS[FONT=&quot]، [/FONT]dB[FONT=&quot]2 بهتر است. مقدار [/FONT]C/I[FONT=&quot] در حالت معمولي هميشه بهتر از [/FONT]dB[FONT=&quot]20 است. اين امر بهتر بودن كيفيّت صدا در سيستم ريزسلّول نسبت به سيستم آنالوگ [/FONT]AMPS[FONT=&quot] را نشان ميدهد.[/FONT]

[FONT=&quot]ب) روش تحريك لبهاي انتخابي: [/FONT][FONT=&quot]در اين روش همة جايگاههاي نواحي از مركز به لبة نواحي روي محيط مرز سلّول منتقل ميشوند. محاسبة [/FONT]C/I[FONT=&quot] در اين روش بر مبناي ساختار 3[/FONT]K=[FONT=&quot] ميباشد. سلّول مركزي سلّول در حالت خدمترساني است. يك ناحية انتخاب شده مكالمة واحد سيّار را اداره ميكند. مركز سلّول نقطعة ضعيف دريافت سيگنال از جايگاه سلّول است. شش سلّول تداخلگر در اطراف سلّول در حال خدمترساني وجود دارد. از ميان آنها سه سلّول ممكن است دو جايگاه ناحيه براي تداخل با مكالمة واحد سيّار در سلّول مركزي داشته باشند. سه سلّول ديگر فقط يك جايگاه ناحيه در آن واحد براي تداخل دارند. از آنجا كه در هر سلّول فقط يك جايگاه ناحيه در آن واحد روي يك فركانس روشن است، احتمال تداخل از هر جايگاه تداخلگر ناحيه يك سوم است. با اين توضيحات داريم:[/FONT]

[FONT=&quot](9) [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image128.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] پس روش تحريك لبهاي سطح لازم كيفيّت صداي قابل قبول را حفظ كرده است. با وجود اين روش ناحية همهجهتي هنوز بهترين كيفيّت صدا را دارد.[/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image130.jpg

[FONT=&quot]شكل(8): ساختار سلّول ناحية تحريك لبهاي انتخابي.[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]ج) روش تحريك لبهاي غيرانتخابي:[/FONT][FONT=&quot] وضعيتي كه در آن همة نواحي بايد فعّال باشند، ساختار با تحريك لبهاي غيرانتخابي ناميده ميشود. در اين ساختار همة سلّولها، سلّول همهجهتي محسوب ميشوند، زيرا همة جايگاههاي نواحي همزمان در حال ارسال هستند. در اين حالت نيز بايد [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image132.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] برابر 6/4 باشد. مطابق شكل(16) مقدار [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image134.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] است و بنابراين:[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image136.gif[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] پس روش تحريك لبهاي ميتواند ظرفیّت را 75/1 برابر كند.[/FONT] [FONT=&quot] به طور خلاصه، با هر يك از روشهاي ريزسلّول جديد بازده به مقدار حداكثري خواهد رسيد، زيرا 3[/FONT]K=[FONT=&quot] كوچكترين عدد در سيستم استفادة مجدّد فركانسي است. براي سيستمهاي ريزسلّول [/FONT]CDMA[FONT=&quot] ساختار ناحية غيرانتخابي براي كاهش بيشتر تداخل قابل استفاده است.[/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image138.jpg[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]شكل (9): ساختار سلّولهاي ناحية غيرانتخابي.[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot] با توجه به شكل (10)، تعداد تحويلدهي در ساختار ريزسلّول برابر نصف مقدار متناظر آن در ساختار سلّول معمولي است. اين امر تأثير بسزايي در ظرفیّت سيستم دارد. ظرفیّت سيستم ممكن است توسط سه عامل (ظرفیّت راديويي، ظرفیّت خط ارتباطي كنترل و ظرفیّت سوئيچينگ) محدود شود. در ميان اين سه عامل، ضعيفترين آنها ظرفیّت سيستم را تعيين ميكند. از آنجا كه طرّاحي سيستم ريزسلّول در مقايسه با سيستم معمولي به تحويلدهيهاي كمتري نياز دارد، هم بار مركز سوئيچينگ و هم بار خط ارتباطي كنترل تقريباً نصف و باعث ميشود كه ظرفیّت فعلي دو برابر بار معمولي را اداره كند. كم شدن بار به معني آن است كه ميتوان دوبرابر بار را به سيستم اعمال كرد. يعني 33/2 برابر شدن ظرفیّت دقيقاً ظرفیّتي است كه سيستم ريزسلّول بدون تغيير تجهيزات سوئيچينگ موجود ميتواند ارائه دهد.[/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image140.jpg

[FONT=&quot]شكل (10): كاهش تحويلدهي در سيستم ريزسلّول.[/FONT]

[FONT=&quot]5- خواص ريزسلّول جديد[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]خواص زير را براي اين ساختار جديد ميتوان برشمرد:[/FONT] [FONT=&quot]1. ظرفیّت سيستم بيشتر (33/2 برابر سيستم آنالوگ [/FONT]AMPS[FONT=&quot]).[/FONT] [FONT=&quot]2. كيفيّت صداي بهتر.[/FONT] [FONT=&quot]3. كاهش تداخل. زيرا، الف) در ساختار ناحية همهجهتي انتخابي، توان سه جايگاه ناحيه در مقايسه با توان جايگاه مركزي در يك سلّول كاهش مييابد. در ساختار ناحية با تحريك لبهاي انتخابي همة آنتنها در سلّول روبروي يكديگر قرار دارند به طوري كه سيگنال تداخلي قبل از رسيدن به سلّول مجاور بايد خود سلّول را طي كند. در هر دو ساختار پوشش فقط براي يك ناحية فعّال است. بنابراين تداخل از تداخل مربوط به فرستندة واقع در مركز سلّول معمولي خيلي ضعيفتر است. ب) سه جايگاه ناحيه سيگنال واحد سيّار را به طور همزمان از طريق طرح چندگانگي مسير سه شاخه كه براي واحدهاي قابل حمل كمتوان مناسب است، دريافت ميكنند. طرح چندگانگي احتمال دريافت سيگنال در ايستگاه پايه را افزايش ميدهد. ج) سيستم ريزسلّول بهترين ساختار براي كنترل تداخل است. ناحية فعّال وسيلة نقليه را دنبال ميكند و پوشش سلّول به سادگي با استفاده از سه فرستندة توان در سه جايگاه ناحيه طرّاحي ميشود.[/FONT] [FONT=&quot]4. تطبيقپذيري. ميتوان آن را بدون تغيير نرمافزار يا سختافزار به هر سيستم تجاري اضافه كرد.[/FONT] [FONT=&quot]5. كوچك بودن اندازة تجهيزات ناحيه.[/FONT] [FONT=&quot]6. سيستم ريزسلّول هوشمند است. اين سيستم ميداند كه واحد سيّار در كجاي يك ناحية خاص درون سلّول واقع است.[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]6-نتيجهگيري[/FONT] [FONT=&quot] ابداع روشهاي تخصيص منابع (اعم از فركانس، كُد، سرعت ارسال داده، توان، زمان، ...) هنوز از موضوعات مطرح در تحقيقات مراكز دانشگاهي و صنعتي است. در اين مقاله، مهم‌ترين روشهاي تخصيص منابع (فركانس) براي شبكههاي سيّار سلّولي تحت عناوین تخصيص همكانال، تخصيص كانال درون يك سلّول، اشتراك كانال و استقراض كانال بيان گرديد. همچنین، روش جدیدی تحت عنوان سیستم ریزسلّول مطرح و با حالت‌های مختلف تحلیل گردید. ازمهم‌ترین خواص این سیستم جدید عبارتند از: 1. افزایش ظرفیّت سيستم تا 33/2 برابر سيستم آنالوگ [/FONT]AMPS[FONT=&quot]، 2. تأمین كيفيّت صداي بهتر، 3. كاهش تداخل، 4. تطبيقپذيري، 5. كوچك بودن اندازة تجهيزات ناحيه و 6. هوشمندی. در حالت کلّی، ارائة يك طرّاحي مبتني بر اصول ياد شده در این مقاله، به بالا رفتن بهرهوري سيستم از منابع فركانسي شبكه منجر ميگردد. روشهاي پويا در تخصيص منابع بحثي مهم و گسترده است كه خود بايد در يك نوشتار جداگانة مفصلي مورد بحث قرار گيرد.[/FONT] [FONT=&quot]7-مراجع[/FONT] [1] W. C. Y. Lee, “Mobile communication design fundamentals,” Wiley Inter Science, 1993.
[2] W. C. Y. Lee, “Mobile cellular telecommunications: analog and digital systems,” McGraw-Hill, 2nd ed., 1995.
[3] H. Jiang,W. Zhuang, X. Shen and Q. Bi, “Quality of Service Provisioning and Efficient Resource Utilization in CDMA Cellular Communications,” IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUN., vol. 24, no. 1, Jan. 2006. [4] L. Giupponi, R. Agusti, J. P. Romero, O. Sallent and J. Luo, “A Novel Radio Resource Management Solution in Beyond 3G Scenarios,” Wireless world research forum, 2006. [5] V. V. Kravˇcenko, “Adaptive Resource Allocation for CDMA Systems in Fading Environment,” BERLIN, Jan. 2004. [6] S. Merlin and A. Zanella, “An efficient and adaptive resource allocation scheme for next generation cellular systems,” University of Padova. Department of Information Engineering, Via Gradenigo 6/B, 35131 Padova, Italy, 2005. [7] O. Kayaand S. Ulukus, “Ergodic Sum Capacity Maximization for CDMA: Optimum Resource Allocation,” IEEE TRANS. ON INFORMATION THEORY, vol. 51, no. 5, May 2005. [8] S. Zhao, Z. Xiong and X. Wang, “Optimal Resource Allocation for Wireless Video over CDMA Networks,” IEEE TRANS. ON MOBILE COMPUTING, vol. 4, no. 1, Jan./Feb. 2005. [9] S. G. Glisic, “Adaptive WCDMA: Theory and Practice,” John Wiley & Sons, Ltd., 2003.

[FONT=&quot][1][/FONT] Code Division Multiple Access

[FONT=&quot][2][/FONT] Multimedia

[FONT=&quot][3][/FONT] Frequency planning

[FONT=&quot][4][/FONT] Channel reuse

[FONT=&quot][5][/FONT] Channel borrowing

[FONT=&quot][6][/FONT] Handover

[FONT=&quot][7][/FONT] Advanced mobile phone system

Thread starter	عنوان	تالار	پاسخ ها	تاریخ
	سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS)	مخابرات	0	Dec 2, 2013
A	سیستم جدید آموزشی حتما ببینید.	مخابرات	0	May 23, 2013
	سیستم های رادیوئی تروپوسکتر	مخابرات	0	Jun 23, 2012
	سیستم های رادیوئی تروپوسکتر	مخابرات	0	May 19, 2012
I	در خواست ارائه مطالب در مورد فرکانس و سیستم های مخابراتی	مخابرات	3	Feb 1, 2012

سیستم های بیسیم ad hoc

hamid.razavi

عضو جدید

MMB5146

عضو جدید

Similar threads