سوالات مخابرات

[jjabery]

جواب سوالات را کسی میتواند بگذارد
D

برای یک مسیر اتوبان به طول 30 کیلومتر بایستی یک شبکه مخابرات سیار سلولی طراحی کنیم. در این سیستم تخصیص
کانالها به روش FDM می باشد و هر کانال به روش FDD دو طرفه می شود. کل پهنای باند فرکانسی 50 مگاهرتز است و با
توجه به روش مدوالسیون هر کانال یک طرفه پهنای باندی برابر 20 کیلوهرتزی نیاز دارد. شکل سلولها به شکل زیر و یک
بعدی است. فرض کنید تعداد متوسط وسایل نقلیه که از این مسیر تردد میکنند در زمانهای پرترافیک 5000 وسیله باشد و
در هر وسیله به طور متوسط 1/5 دستگاه موبایل فعال داشته باشند. همچنین هر گوشی به طور متوسط دو تماس با
متوسط زمانی 10 دقیقه در هر ساعت برقرار کند. قدرت متوسط فرستنده 100 وات است و بهره آنتن جهتی 35 دسیبل
که بیم اصلی آن در امتداد اتوبان تنظیم شده است. دستگاه های گوشی دارای حساسیت حداقل dBm 4/5- و مجهز به
آنتنی با بهره 10 دسیبل هستند.
الف- به صورت پارامتری میزان تداخل هم کانال روبه باال و رو به پایین برای دو سلول به فاصله D نسبت به یک سلول را
محاسبه کنید.
ب-شعاع یک سلول R حداکثر چقدر میتواند باشد؟ از الگوی انتشاری با ضریب افت مسیر 3 استفاده کنید.
ج - C اندازه خوشه )تعداد سلولهای با فرکانسهای مختلف( را طوری انتخاب کنید که از هر 1000 مکالمه 5 مکالمه به طور
متوسط با اشغالی block روبه رو شود. از جدول ارالنگ در صورت لزوم استفاده نمایید
د-برای میزان نسبت قدرت سیگنال به تداخل در جهت رو به باال(uplink) و رو به پایین(down link) تا عمق دو سلول هم
BTS و گیرنده MTفرکانس از هر جهت رابطه ای بنویسید. با توجه به جواب قسمت ب میزان حساسیت نسب به نویز گوشی
را بدست آورید.
ه- در صورتی که به جای الگوی فوق از الگوی فضای باز با ضریب افت مسیر  استفاده کنیم بدون محاسبه بیان دارید
در قسمت های قبل مقادیر مورد نظر کاهش یا افزایش می یابند چرا؟ به نظر شما افت مسیر میتواند مزیتی هم داشته
باشد؟

[آقاپور]

سلام دوست عزیز ، شاید این اطلاعات کمکتون کنه
برای طراحی شبکه مخابرات سلولی برای این مسیر اتوبان 30 کیلومتری با مشخصات داده شده، می توان به شرح زیر عمل کرد:

محاسبه تعداد سلول ها:
طول مسیر: 30 کیلومتر
طول هر سلول: با توجه به شکل یک بعدی سلول ها، فرض می کنیم 10 کیلومتر
تعداد سلول ها: 30 کیلومتر / 10 کیلومتر = 3 سلول
محاسبه پهنای باند کل:
پهنای باند کل: 50 مگاهرتز
پهنای باند هر کانال: 20 کیلوهرتز
تعداد کانال ها در هر سلول: 50 مگاهرتز / 20 کیلوهرتز = 2500 کانال
محاسبه تعداد کاربران قابل پشتیبانی:
تعداد وسایل نقلیه در ساعات پرترافیک: 5000
تعداد موبایل فعال در هر وسیله: 1.5
تعداد کل موبایل فعال: 5000 × 1.5 = 7500
تعداد تماس های برقرار شده در هر ساعت: 7500 × 2 = 15000
زمان هر تماس: 10 دقیقه
ظرفیت هر کانال: 1 تماس
تعداد کانال های مورد نیاز: 15000 / (60/10) = 2500 کانال
محاسبه توان ارسالی و دریافتی:
توان فرستنده: 100 وات
بهره آنتن جهتی: 35 دسیبل
حساسیت گیرنده: -45.4 dBm
بهره آنتن گوشی: 10 دسیبل
مجموع کسب شده: 100 + 35 + 10 = 145 dBm
مجموع از دست رفته: -45.4 dBm
کسب شده - از دست رفته = 145 - (-45.4) = 190.4 dBm
با توجه به محاسبات انجام شده، می توان گفت که برای پوشش این مسیر 30 کیلومتری اتوبان، نیاز به 3 سلول سلولی با پهنای باند کل 50 مگاهرتز و تعداد 2500 کانال در هر سلول است. همچنین توان ارسالی و دریافتی کافی برای پوشش این مسیر فراهم است.

[آقاپور]

برای محاسبه میزان تداخل هم کانال روبه بالا و رو به پایین برای دو سلول به فاصله D نسبت به یک سلول، می توان از فرمول های زیر استفاده کرد:

1. تداخل هم کانال روبه بالا:
- فرمول: I_up = P_t * G_t * G_r / (D^4 * L)
- که در آن:
- I_up: تداخل هم کانال روبه بالا
- P_t: توان فرستنده = 100 وات = 20 دسی بل
- G_t: بهره آنتن فرستنده = 35 دسی بل
- G_r: بهره آنتن گیرنده = 10 دسی بل
- D: فاصله بین دو سلول
- L: لگاریتم طبیعی فاصله بین فرستنده و گیرنده

2. تداخل هم کانال رو به پایین:
- فرمول: I_down = P_t * G_t * G_r / (D^4 * L)
- که در این فرمول پارامترها مشابه مورد قبل است.

بنابراین، برای محاسبه میزان تداخل هم کانال، تنها لازم است مقدار فاصله بین دو سلول (D) را در فرمول ها قرار دهیم. سپس می توانیم میزان تداخل هم کانال روبه بالا و رو به پایین را به صورت پارامتری محاسبه کنیم.

مثلا اگر فاصله بین دو سلول 5 کیلومتر باشد، می توان محاسبه کرد:
I_up = 20 + 35 + 10 - 4*log(5) = 60.8 دسی بل
I_down = 20 + 35 + 10 - 4*log(5) = 60.8 دسی بل

این محاسبات به صورت پارامتری برای هر فاصله بین دو سلول انجام می شود.