Fundamentos Celular

Fundamentos de Celular

Comunicaciones

[pic 1]

5.1             Introducción

En este capítulo, se presenta el concepto de un sistema celular y discutir los fundamentos de las comunicaciones celulares.Desarrollamos una relación entre la proporción de reutilización (q) y el tamaño de clúster o factor de reutilización (N) para la geometría celular hexagonal, así como la interferencia cocanal estudio de células omnidireccionales y sectorizadas.También se discuten los procedimientos de división celular y de segmentación utilizados en celular sistemas.

5.2             Celular Sistemas

La mayoría de los sistemas de radio y televisión comerciales están diseñados para cubrir la mayor área posible. Estos sistemas operan típicamente a la máxima potencia y con la más alto antenas permitido por el Federal Comunicaciones Comisión (FCC).La frecuencia utilizada por el transmisor no se puede reutilizar de nuevo hasta que haya suficiente separación geográfica de modo que una estación no interfiere significativamente con otro estación asignado a ese frecuencia. Ya está mayo incluso ser la gran región entre de dos transmisores usando el mismo frecuencia dónde ninguno señal se recibe.

los celular sistema toma el opuesto enfoque [1,3,4,5,9,11-14]. Ello busca hacer un eficiente usar de disponible canales por empleando bajo consumo de energía transmisores a permitir frecuencia reutilización a mucho menor distancias (ver Cifra 5.1). Maximizar el número de veces cada canal mayo ser reutilizado en la dado geográfico zona es la llave a un eficiente celular sistema diseño.

Los sistemas celulares están diseñados para funcionar con grupos de radios de baja potencia distribuidos en el área de servicio geográfica.Cada grupo de radios sirven estaciones móviles situados cerca de ellos.El área servida por cada grupo de radios se llama una célula.Cada celda tiene un número adecuado de radios de baja potencia para comunicarse dentro de la propia célula. La potencia transmitida por la célula se elige para ser lo suficientemente grande como para comunicar con las estaciones móviles situadas cerca del borde de la célula. El radio de cada celda se puede elegir para ser tal vez 28 kilometros (unas 16 millas) en un sistema de puesta en marcha, con relativamente pocos suscriptores, abajo a menos de 2 km (aproximadamente 1 milla) de un sistema maduro que requieren una considerable frecuencia reutilizar.

123

Interconexión de primer nivel celda

1

[pic 2]1

2

1 3 7

1

6 4 1

5

1

1

Las mismas frecuencias se utilizan en estas células (de primer nivel)

[pic 3]N = yo 2 + j 2 + yo ? j

N = 2 + 2 1 2 + 2.1 = 7

Cluster de 7 células (N = 7)

[pic 4]

Cifra 5.1 Celda arreglo con reutilización factor.

A medida que crece el tráfico, se añaden nuevas células y canales para el sistema. Si una irregular celda patrón es seleccionado, ello sería dirigir a un ineficiente usar de el espectro debido a su incapacidad a reutilización frecuencias porque de cocanal interferencia. En la Además, también se traduciría en un despliegue antieconómico de los equipos, lo que requiere el traslado de un sitio celular a otro.Por lo tanto, sería necesario un gran esfuerzo de ingeniería para reajustar los, conmutación y recursos de control de transmisión cada vez que el sistema pasa por su fase de desarrollo. El uso de un patrón móvil normal en un diseño de sistema celular elimina todos estos dificultades.

En realidad, la cobertura celular es un círculo de forma irregular.La cobertura exacta de la celda depende en el terreno y muchos otro factores. por diseño propósitos y como una aproximación de primer orden, se supone que las áreas de cobertura son polígonos regulares.Por ejemplo, para antenas omnidireccionales con potencia de señal constante, cada área de cobertura sitio de la célula sería circular.Para lograr una cobertura total y sin puntos muertos, se requiere una serie de polígonos regulares para sitios celulares.Cualquier polígono regular, tal como un triángulo equilátero, un cuadrado, un hexágono o se puede utilizar para el diseño de la célula. El hexágono es utilizado por dos razones: una disposición hexagonal requiere menor cantidad de células y, por lo tanto, menos transmisor sitios, y la hexagonal celda diseño es Menos caro

comparado a cuadrado y triangular las células. En práctica, después el polígonos son dibujado en la mapa de el cobertura área, radial líneas son dibujado y el señal a ruido relación (SNR) calculado para varios direcciones usando el propagación modelos (discutido en el Capítulo 3), o el uso de programas informáticos adecuados [2,6-8].Para el der restante de esta capítulo, nosotros asumir regular polígonos para cobertura áreas incluso aunque en la práctica que no es más que una aproximación.

5.3             Hexagonal celular Geometría

Usamos el uv ejes para calcular la distancia D entre los puntos C 1 y C 2 (véase la figura 5.2). los uv ejes son elegido así ese u eje x pases mediante el centros de los hexágonos.C 1 y C 2 son los centros de las celdas hexagonales con coordenadas (u 1, v 1) y (U 2, v 2) [11,12].

[pic 5]2 2 2 2.1

D = (u 2 - u 1) (cos30 °) + [(v 2 - v 1) + (U 2 - u 1) (sin30 °)] (5.1)

[pic 6]2 2 1/2

= (U 2 - u 1) + (v 2 - v 1) + (V 2 - v 1) (U 2 - u 1) (5.2)

V, Y

[pic 7]X

[pic 8]

Figura 5.2 Coordinar sistema.

Si suponemos (u 1, v 1) = (0,0), o el origen del sistema de coordenadas es el centro de una celda hexagonal, y restringir (u 2, v 2) Para ser un número entero de valor positivo (i, j) norma D distancia normalizaron luego de la Ecuación 5.2 se puede escribir como:

Norma D = [i 2 + j 2 + ij] 1/2 (5,3) La distancia normalizada entre dos células adyacentes es la unidad for (i = 1,

j = 0) o (i = 0, j = 1).La distancia real de centro a centro (D) entre de dos

-

celdas hexagonales adyacentes es 2 R cos30 ° o {3 R, donde R es el de centro a vértice

distancia.

Asumimos que el tamaño de todas las células es aproximadamente el mismo.Mientras el tamaño de la celda es fijo, y cada célula transmite la misma potencia, la interferencia cocanal será independiente de la potencia transmitida de cada célula.La interferencia cocanal es una función de q, donde q = D / R.Pero D (distancia

entre dos células) es una función de N I y S / I.N i es el número de

cocanal interferentes células en el primer nivel (ver Figura 5.3, Nota: N I es 6; el número de células cocanal interferentes en el segundo nivel será 12) y S / I es la relación recibida de señal a interferencia en el receptor móvil que desee. Nosotros

descuidan los efectos de las células cocanal interferentes en la segunda, tercera, y niveles más altos debido a que sus contribuciones son mucho más pequeños en comparación con el primer nivel (<1% de la interferencia total es causado por las células en el segundo y más alto niveles).

Suponiendo que la primera célula se centra en el origen (u = 0, v = 0), la distancia entre dos células se ser:

-

D = (Norma D) ({3 R) (5.4a)

Utilizando la ecuación de separación 5,3 cocanal (D) (Figura 5.4) se ser:

D = 3 2 R 2 (i + j 2 2 + ij) (5.4b)

...