אתגר כפול של CDMA Base Station

חלוקת קוד מספר רשתות גישה (CDMA) המספקות ביצועים עקביים הן במרכזים עירוניים צפופים והן באזורים כפריים מאוכלסים בדלילות היא אתגר הנדסי מורכב.כל סביבה מטילה מגבלות פיזיות, כלכליות ומבצעיות שונות הדורשות אסטרטגיות עיצוב מותאמות. בעוד טכנולוגיית CDMA עצמה מציעה יתרונות טעום ויעילות להפרעות, אופטימיזציה של תחנות בסיס להגדרות ניגודיות אלה דורשות מסחר זה בין כיסוי, יכולת כוח, וטכניקות עיצוב עירוניות, ובדיקה של תשתיות מורכבות.

הבנת טכנולוגיית CDMA ותפקידה ברשתות מודרניות

CDMA הוא טכניקה בעלת גישה רחבה שבה כל אות של המשתמש מקודד עם קוד פסאודו-אדום ייחודי, המאפשר למשתמשים רבים לשתף את אותו ערוץ תדר בו זמנית.

  • (FLT:0) שיפור יעילות ספקטרלית של ספקטרום 1 (Falve 1) - משתמשים רבים יכולים לכבוש את אותו רוחב פס ללא תכנון תדר קפדני הנדרש על ידי FDMA או TDMA.
  • (FLT:0) יכולת הפסקת יד (Soft Handoffancy) 1 - מכשירים ניידים יכולים לתקשר עם תחנות בסיס מרובות בו זמנית, צמצום שיחות הנופלות בגבולות התא.
  • התנגדות בלתי נמנעת ל- Multipath fadingFLT:1 - האופי רחב של אותות ספקטרום התפשטות מסייע להפחית את ההשפעות של השתקפות ומכשולים.
  • (FLT:0)Graceful Capacity DisFLT:1 - ככל שמספר המשתמשים הפעילים עולה, היחס האות-לכאורה מידרדר בהדרגה ולא גורם לחסימה פתאומית.

מאפיינים אלה הופכים את CDMA מתאים במיוחד לתרחישים שבהם צפיפות המשתמשים ודפוסי התנועה משתנים באופן נרחב.עם זאת, מימוש הפוטנציאל המלא של CDMA בפריסה דורש התייחסות להפסדים ספציפיים לסביבה, לרמות התערבות, ומגבלות תשתיות.עבור סקירה טכנית עמוקה יותר של עקרונות CDMA, מתייחס לתיעוד FLT:0GPP על טכנולוגיות CDMAFRE 1LT:1 או LT:2EE להפיץ משאבים על תקשורת 3Fספקטרום:

עיצוב הסביבה העירונית: דחיינות, אינטרפיון והיכולת

אזורים עירוניים מציגים אוכלוסייה גבוהה של משתמשים, קניונים בנייה נרחבת, מערכות מעבר תת-קרקעיות, סביבה אלקטרומגנטית מורכבת.עיצוב בסיס בסיס עירוני יעיל של CDMA חייב לטפל בשלושה אתגרים עיקריים: רצף כיסוי באזורים חסומים, יכולת להתמודד עם תעבורת שיא וניהול התערבות.

בחירת האתר האסטרטגי ואנטנה קוניגטורציה

בפריסה עירונית, תחנות בסיס ממוקמות בדרך כלל על גגות, מקלות תועלת, או מגדלים ייעודיים כדי להשיג קו-of-sight עבור משתמשים רבים ככל האפשר.עם זאת, בניינים גבוהים פריסות רחוב לא סדירות יוצרים אזורי צל עמוקים.מתכננים ברשת משתמשים בכלים מודל ה- propagation (למשל, קריי-tracing או empirical מודלים) כדי לזהות אתרים אופטימליים כי מיני-מונים של תאים עם קיבולת תאים מעגלית (מחדש) של תאים) של תאים מעגליים (מסוגים) הם בדרך כלל, אשר משמשים את אותם תאים מעגליים, כולל של פחות או קיבולת תאים).

תאים קטנים ו- Distributed Antenna Systems

כדי לענות על הדרישות של מחוזות עסקיים, אצטדיוןים ורכזות תחבורה, מפעילי לפרוס (FLT:0 תאים קטנים FLT:1 (תמונות ותאים) ו-fLT:2 מפיצים מערכות אנטנה מבוזרות ראטמפוסים 3 (DAS) קומפקטיות, דלות כוח נמוכה ממוקמות בתוך בתים או על ריהוט רחוב, הרחק תנועה ממעבדות מאקרו-נטאז' ורחבות לתוך תאים עירוניים:

  • צמצום המרחק בין המשדר למקבל, ובכך מוריד את אובדן הנתיב ושיפור איכות האות.
  • מתן יכולת ייעודית באזורים גבוהים, ללא צורך בספקטרום נוסף.
  • היד חלקה בין התא הקטן לבין שכבות תאי המאקרו כאשר הניידות נתמכות.

רשת עירונית מעוצבת היטב עשויה לכלול תערובת heterogeneous של תאי מאקרו, תאי מיקרו, ו- pico-cells, כל אחד עם תקציב כוח משלו דפוס אנטנה.TheFLT:0ITU-R M.2150 המלצה FLT 1 מספק הנחיות להתערבות בפריסות תקליטורים מרובי שכבות כאלה.

ניהול הגדרות עירוניות Dense

צפיפות המשתמשים הגבוהה מובילה באופן בלתי נמנע להפרעות מוגברות, אשר מפחיתה את היכולת של רשתות CDMA.תחנות בסיס עירוניות צריכות לכלול טכניקות ניהול מתקדמות:

  • (FLT:0) Power ControlofLT:1) - בקרת כוח סגורה במהירות מבטיחה שכל נייד משדר במינימום הנדרש כדי לשמור על יחס אות מקובל להשוואה, צמצום רצפת הרעש.
  • (FLT:0)BeamformingFLT:1 - מערך אנטנה הסתגלותי להוביל את הקוביות העיקרית כלפי המשתמש הרצוי בעת הצבת אפסים בכיוון של ניתוק אותות, שיפור יחס האות-להתערבות-היתר-אין (SI).
  • (FLT:0-inter-cellהתערבות תיאום (ICIC)IRLT:1) - בפריסה רב תאית, תחנות בסיס צמודות לתאם הקצאת משאבים (למשל, שימוש בתדירות מפוצלת) כדי למזער את ההתערבות בשוליים של תאים.

מתכננים עירוניים גם להסתמך על שורת:0 (interference CancelveFLT:1) מקלטים בתחנת הבסיס, אשר תת-טרקט ידוע מהפרעות מהאות המתקבל, כדי לשפר עוד יותר את יכולת הקישור.

שילוב תשתיות וביטוח

פריסות עירוניות חייבות לציית לחוקים סחירים, להנחיות אסתטיות ולצמצם את תדירות החשיפה של תחנת הבסיס (RF) מעצבים לעתים קרובות להשתמש אנאנטנות גניבות (למשל, עוצבו כדי לדמה תכונות בנייה) וציוד משותף על מבנים קיימים כדי להפחית את ההשפעה החזותית.בערים רבות, מפעילי מניות אתרי מגדל או להשתמש בהסכמי גג כדי למזער את מספר המבנים החדשים הנדרשים להתאמה עם פליטה מקומית (ICC) או קיבולת רדיו-FIC (כלומר, כלומר, כלומר, קיבולת מקבילה) או קיבולת תאים קיבולת תאים מקבילהסולרית (I) או הפעלת חשמל מקבילה לכיסוי מקסימלית (I) או הפעלת קיבולת התקני חשמל קיבולת הדומה לכיסוי מקסימלית (I) או הפעלת חשמל קיבולת רדיורית (I) או שימוש באפקטים (I) או הפעלת קיבולת רדיורית (I) או שימוש בתקני חשמל קיבולת תאים מקבילה) או הפעלת חשמל קיבולת התקני חשמל קיבולת התקני חשמל מקבילה לתקני חשמל קיבולת התקני חשמל קיבולת התקני FI) או שימוש בתקני חשמל קיבולת התקני חשמל קיבולת התקני חשמל מקבילה לתקני חשמל קיבולת התקני FI (I (

עיצוב מותאם לכיסוי כפרי: כיסוי, כוח, ועלויות

סביבות כפריות מאופיינות בצפיפות האוכלוסייה הנמוכה, אזורים גיאוגרפיים עצומים, שטח מאתגר (זרמים, גבעות, עמקים), וגישה מוגבלת לגיבוי ותשתיות חשמליות.המטרה של העיצוב משתנה ממקסימום יכולת לקילומטר רבועים על מנת לספק כיסוי בסיסי על האזור האפשרי הגדול ביותר בעלות הנמוכה ביותר האפשרית.

High-Power Transmitters and Large Cell Radii

ברשתות CDMA כפריות, תחנות בסיס פועלות לעתים קרובות בעוצמה גבוהה יותר (עד 40 - 60 W לכל נושא) בהשוואה לאתרים עירוניים. בשילוב עם מגדלים גבוהים (30 - 100 מ"מ) ו-gain omni-directional או רחב-beam מגזר אנטנה, תחנות בסיס אלה יכולות להשיג קורן תאים של 10 - 30 ק"מ בתנאי ההרחבה נוחים, הוא כי הגדלת כוח פועל במהירות וגרם לצמצום של תאים מסוכנים: 0F לעתים קרובות כדי לשמור על מנת להפחית את רמת ההתערבות מוגבלת של 10 - 0 - כדי לשמור על מנת למנוע את רמת ההתערבות כפרית תאים פעילים.

אופטימיזציה של רמת אנטנה ומיקום

גובה אנטנה הוא גורם קריטי בכיסוי כפרי.כמה מטרים של גובה נוסף יכול להרחיב באופן משמעותי את קו-of-sight המרחק ולצמצם את מספר האתרים הדרושים. Planners להשתמש בנתונים גיאוגרפיים (GIS) כדי לבחור גבעה או מיקומים גבוהים שממזערים את ההשפעה של שטח צללים.באזורים מורכבים, מספר חזרות כוח נמוך או FLT:0remote RadioFal אופקים עשוי להיות מוגבל יותר ויותר לכיסוי חשמל של תחנות חשמל סולאריות; במקום מרכזי חשמל לא אמין יותר ויותר.

איזון כוח הנחה וכיסוי

תחנות בסיס כפריות פועלות לעתים קרובות על גנרטורים דיזל או מערכות נשיות היברידיות של השמש.צריכת חשמל מינימלית חיונית עבור עלויות תפעוליות וקיימות סביבתית טכניקות עיצוב כוללות:

  • שימוש ב-FLT:0 (הגדלה של כוח מנדט) אשר מאמת את התפוקה בהתבסס על עומס התנועה בזמן אמת, ולא תמיד משדר במלוא העוצמה.
  • יישום:0 (בקיצור:0) מצבי שינה 1 (FLT:103) עבור ציוד רדיו בתקופות של תנועה נמוכה מאוד (למשל, לילה) תוך שמירה על טייס חיוני וערוצי מסנכרן.
  • (הופנה מהדף ⁇ FLT:0) ,1:1 (הידוע גם כמגבר ראשי) לשיפור רגישות המקלט מבלי להגדיל את מלוא עוצמת האתר.

(ה) בין כיסוי וכוח הוא לעתים קרובות פורמציה ב-FLT:0) עלות-המשתמשים המכוסים ב- 1 , המנחה החלטות בגובה המגדל, רווח אנטנה וטכנולוגיה אחורית.לקריאה נוספת על עלות רשת כפרית עלות, ראה את FLT:2ETSI TR 1013FLT 3 על גבי רשת ניידת באזורים פחות מובנים.

שיקולים חוזרים באזורים הכפריים

תחנות בסיס כפריות לעיתים קרובות חסרות סיבים בעלי יכולת גבוהה של תמיכה במהנדסים חייבים לבחור פתרונות תחבורה חלופיים שיכולים לתמוך בקול CDMA ובתנועה בנתונים מבלי להציג שקיפות מוגזמת או Jitter. Common גישות כוללות:

  • (FLT:0Microwave Point to-point קישוריםsph:1) - מחיר-חסכוני למרחק של עד 50 ק"מ, אך דורש קו-of-sight וניתן להשפיע על ידי גשם.
  • (ב) [15] ויקרא י"ד): "התחילה כמעט בכל מקום, אך היא עולה עלות גבוהה יותר ועלויות חד-משמעיות; מתאימה לאתרים נמוכים-טרפניים.
  • (FLT:0) טלוויזיות חלל לבן (TVWS)FLT:1 - באמצעות ספקטרום UHF ללא שימוש עבור Backhaul במקומות מרוחקים מאוד, המציע שיעורי נתונים בינוניים על פני מרחקים ארוכים.

תחנות בסיס CDMA ניתן להגדיר עם ממשקי backhaul מתאימים כי קול מכושף מעגלים על נתונים מכופים של החבילה כאשר רוחב פס הוא מוגבל, להבטיח כי לפחות בסיסי telephony נשאר זמין.

שיפורים טכנולוגיים עבור יעילות בכל המחסומים

ללא קשר לסביבה, תחנות בסיס CDMA מודרניות ליהנות ממספר שיפורים טכנולוגיים לשיפור היעילות ספקטרלית, להפחית את ההתערבות ואת עלויות התפעול הנמוכות.

מערכות אנטנה (AAS) ו- Beamforming

מערך אנטנה הסתגלות עם אלמנטים מרובים מאפשרים תחנת הבסיס לעצב דינמי את השידור ולקבל דפוסים.בהגדרות עירוניות, beamforming יכול להתמקד אנרגיה על משתמשים ספציפיים, צמצום ההתערבות לאחרים ולהגדיל את התפוקה. בהגדרות כפריות, AAS יכול להתאים את טביעת הרגל הכיסוי לעקוב אחר הכביש או רכס עמק, מרחיב את הטווח היעיל.

אדריכלות: MIMO ו- Advanced Acceptr Architectures

טכניקות מרובות-Input מרובות-Output (MIMO), בעוד נפוץ יותר עם 4G/5G, ניתן ליישם בתחנות בסיס CDMA כדי לשפר את קבלת הפנים של קישורים.על ידי שימוש במספר אנטנות נפרדות מרחבית, תחנת הבסיס יכולה ליישם דחיית ההתערבות (IRC) או ביטול התערבות מוצלחת (SIC) אלה מקלטים מתקדמים להגדיל באופן משמעותי את מספר המשתמשים בו זמנית שניתן לתמוך רוחב פס מועיל, במיוחד באזורים עירוניים וצפופים.

רשתות של טיהור עצמי (SON) עבור CDMA

פונקציונליות SON משתפת פעולה רבים של ההיבטים הניסויים והטרור של תכנון RF ואופטימיזציה.תכונות מפתח עבור CDMA כוללות:

  • (FLT:0) יחס שכנות ארומטי (ANR)IRLT:1) - תחנת הבסיס מזהה והגדרת מערכות יחסים עם תאים שכנים ללא התערבות ידנית.
  • (FLT:0Coverage and Capacity Optimisation (CCOVER)FLT) 1:1 - הרשת מתאמת הטיות אנטנה, כוח טייס, וסף יד בתגובה לשינוי דפוסי התנועה.
  • (ב) אלגוריתמים של אמנסטי:0 (interference Managementof) 1 (Dices) מזהים ומפחיתים את המפריעים הדומיננטיים על ידי תיאום בלוקי משאבים בין תאים סמוכים.

SON מקטין את הזמן והמומחיות הדרושים כדי לתקן רשת CDMA, מה שהופך אותו יקר במיוחד עבור פריסות רב-דור או היברידית עירונית.

תחנת בסיס ירוקה

צריכת האנרגיה היא הוצאה תפעולית גדולה, במיוחד עבור אתרים כפריים מחוץ לריד.

  • (FLT:0) מערכות חשמל היברידיות (Hybrid Power SystemsFLT:103) שילוב לוחות סולאריים, טורבינות רוח ואחסון סוללות כדי להפחית את זמן הריצה של דיזל.
  • (FLT:0) אוהדי קירור מהירים במהירות (FLT:1), שפועלים רק כאשר הטמפרטורות הפנימיות עולה על סף, וחוסך עד 30% מכוח האתר.
  • (FLT:0) רדיו מוגדר-Software-FLT:1 המאפשר יחידת בסיס אחת לתמוך ממשקי אוויר מרובים (CDMA, GSM, LTE) על אותה חומרה, צמצום ספירת ציוד והחלפת חשמל.

טכנולוגיות אלה, כאשר משולבות במערכת ניהול רשת מאוחדת, מאפשרות למפעילים לשמור על זמינות שירות גבוהה תוך עמידה במטרות הקיימות.

מסקנה: פילוסופיה עיצוב לא מזוהה עבור הסביבה Diverse

תכנון תחנות בסיס CDMA יעילות עבור פריסות עירוניות וכפריות אינו אחד בגודל אחד מתאים - כל פעילות גופנית. רשתות עירוניות חייבות עדיפות יכולת, ניהול התערבות ותצורה מונחת צפיפות, מינוף תאים קטנים, מגזריזציה, ובקרת חשמל מתוחכמת. רשתות כפריות, מצד שני, הדגשת חיפוי, יעילות כוח, ועלויות יעילות לאחור יעילות, לעתים קרובות קבלת שיעורי נמוך יותר למשתמש בתמורה להחלפה עבור סביבת אוטומציה מתקדמת, התאמה גיאוגרפית, אנטנות מתקדמת.

על ידי שילוב תכנון ההרחבה זהיר עם חומרה מודרנית וחדשנות תוכנה, מפעילי רשת יכולים לפרוס תחנות בסיס CDMA המספקות את האמינות ואת ביצועי המשתמשים לצפות, בין אם הם במרכז העיר ההומורינג או קהילה חקלאית מרחוק.