فرمت: ورد و قابل ویرایش
تعداد صفحه: 82
رسته: مهندسی فناوری اطلاعات، آی تی، مهندسی کامپیوتر و سایر رشته های مرتبط
دارای منابع پاورقی حرفه ای نامگذاری شده، دارای تصاویر، دارای سپاسنامه و تقدیرنامه و کلمات کلیدی
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه 1
فصل اول : آشنایی با شبکه های موبایل و دیتا 3
1-1 : شبکه موبایل و دیتا 4
1-2 : نحوه عملکردBSC 4
1-3 : معماري GSM 8
1-3-1 : زير سيستم شبكه 9
1-3-2 : زيرسيستم راديويي 11
فصل دوم : گذری کوتاه در مورد شبکه تلفن ثابت 12
2-1 : آشنایی مقدماتی با نحوه کار شبکه تلفن ثابت (PSTN) 13
2-2 : سوییچ مخابراتی چیست ؟ 14
2-3 : شبکه موبايل چگونه کار می کند؟ 15
2-3-1 : تعیین هویت 16
2-3-2 : مکان مشترک در شبکه موبایل 17
2-3-3 : ثبت charging 17
2-3-4 : ارائه سرویسهای جانبی 17
2-4 : طراحی شبکه راديويی 17
2-5 : مخابرات سلولی 18
2-6 : پهنای باند فرکانسی در شبکه موبايل 18
2-7 : BTS چيست؟ 19
2-8 : دلیل کاهش ارتفاع آنتن 20
2-9 : TDMA چيست؟ 25
2-10 : ظرفيت آنتن (TRX) 26
2-11 : BSC چيست؟ 27
2-12 :BSC چگونه است؟ 28
2-13 : ترانسکدر 29
2-14 :PCM چیست؟ 29
فصل سوم : آنتن های BTS 31
3-1 : BTS چیست؟ 32
3-2 : دلایل نصب آنتن های BTS 32
3-3 : نحوه نصب آنتن های BTS 33
3-4 : شبكه سلولی در آنتنهای BTS 33
3-5 : اجزای تشکیل دهنده BTS 34
3-6 : شبکه های برتر 36
3-7 : خطرات آنتن های BTS 36
3-8 : نحوه ی کارکردن دکل های BTS 37
3-9 : فرکانسهای سلولی 43
3-10 : تلفنهای آزاد (آنلاک) 45
3-11 : آنتن هاي BTS همچنان در كشمكش 49
3-12 : دود ماشين هم ضرر دارد اما BTS ها… 52
3-13 : لغو 150 قرارداد براي استفاده از بام منازل 53
3-14 : نحوه كار آنتن BTS 53
3-15 : BTS الگوبرداري از كدام كشور؟ 54
3-16 : عوارض BTS ها براي بدن انسان 55
3-17 : بهترين نقطه‌ي نصب آنتن‌ها 56
3-18 : راهكارهاي رفع مشكلات اپراتورها و شهرداري 57
3-19 : آنتن های BTS به شکل درختان مصنوعی 58
3-20 : دلیل کاهش ارتفاع آنتن 59
3-21 : بررسیِ تاثیر BTS ها بر زندگی انسان 60
3-22 : مراحل پیاده سازي BTS ها 64
3-22-1 : واحد حقوقی 64
3-22-2 : واحد طراحی 65
3-22-3 : واحد نصب و راه اندازي 66
3-22-4 : واحد عمران 67
3-22-5 : واحد تدارکات 68
3-23 : BTS هاي ضد زلزله 68
3-24 : خورشیدي شدنِ BTS هاي جاده ايِ همراه اول 69
فصل چهارم : نتیجه گیری 70
4-1 : نتیجه گیری 71
4-2 : وظایف یک BTS بطور مختصر 71
4-3 : خطرات آنتن BTS 72
4-4 : بهترين نقطه‌ي نصب آنتن‌ها 72
فصل پنجم : پیوست ها 73
منابع 79
چکیده
پروژه اي که با عنوان BTS هم اینک در پیش روي شما قرار دارد ، بیشتر در مورد آشنایی با بی-تی-اس می باشد و به صورتی معرفی بی-تی-اس را آغاز می کند که نشان دهد وقتی کاربران تلفن هِمراه مشغول استفاده از دستگاه خود هستند ، به کمک کدامیک از قسمت هاي ( یا به طور واضح تر آنتن هاي ) سیستم یا شرکت مخابرات است که به راحتی در حال استفاده می باشند . و نشان خواهیم داد که موبایل ها به طور مستقیم فقط با آنتن هایی به نام BTS در ارتباط هستند ، اما استفاده از موبایل جهت برقرار کردن ارتباط با سایر موبایل ها ، وظیفه ي سنگینی است که بی-تی-اس در این وظیفه نقش کوچکی را سهیم است .
و پس از معرفی سیستم موبایل( GSM ) به وظایف و خصوصیات ظاهري آنتن ها و سایت هاي بی- تی-اس و سپس به اثراتی که بر محیط و بر روي انسان دارند ، می پردازیم . و به صورت مختصر هم در مورد نحوه و مدل مدولاسیون GSM و همچنین در آنتن هاي در بی-تی-اس می پردازیم و طی یک دسته بندي مراحل پیاده سازي این آنتن ها را توضیح می دهیم،یعنی از زمانی که بخواهند مکانی مناسب براي نصب آنها پیدا کنند تا زمان بعد از نصب آنها.
کلمات کلیدی : آنتن BTS ، موبایل ، دکل، آنتن BSC
مقدمه
با توجه به اینکه موضوع پروژه ، آنتن هاي BTS می باشد ، لازم است که جاي آن را در سیسستم هاي مخابراتی دانسته و همچنین با مراحل قبل از آن آشنا باشید. به همین جهت معرفی سیستم موبایل (GSM) که آنتن BTS هم جزیی از این سیستم می باشد را لازم می دانم . لازم به ذکر است که باید بدانید ، آنتن BTS یکی از انواع آنتن هاي مخابراتی است که امروزه اگر در یک ناحیه ي جغرافیایی نصب نشده و یا دچار مشکل گردیده باشد ، ارتباط برقرار کردن از طریق تلفن همراه ، ممکن نمی باشد. امروزه میلیونها نفر در سراسر جهان از تلفن هاي سلولی (همراه) استفاده می کنند . در واقع تلفن هاي همراه ، نوع پیشرفته ي رادیو تلفن هاي دهه 1880 هستند که در آن زمان روي خودروها نصب و استفاده می شد . این سامانه داراي یک یا چند دکل آنتن مرکزي براي هر شهر بود و هر دکل می توانست تا 25 کانال ارتباطی را تا شعاع 40 الی 50 مایل پوشش دهد . اما به علت محدودیت کانال هاي ارتباطی، امکان مشترك شدن براي همه وجود نداشت. تلفن همراه ، سامانه اي سلولی است ، زیرا مناطق تحت پوشش آن به سلول هاي تقریباً 6 گوش ( شش ضلعی ) تقسیم بندي می شود. بدین ترتیب کل فضاي مورد نظر تحت پوشش سلو لهاي نصب می شود و برحسب BTS مختلف قرار می گیرند. در مرکز هر سلول یک دکل آنتن به نام ظرفیت هر سلول تعداد مشترکان تغییر می کنند. معمولاً هر سلول آنالوگ قادر است تا 56 کانال رادیویی را پشتیبانی کند به عبارت دیگر هر سلول می تواند همزمان مکالم هي 56 نفر با تلفن همراه را در محدود هي تحت پوشش خود اداره نماید . اما این ظرفیت در روش هاي ارتباطی دیجیتالی امروزه افزایش یافته است .
اکثر تلفن هاي همراه داراي دو سطح توان خروجی 6/ 0 وات و 3/0 وات هستند. به همین ترتیب ایستگاههاي مبناي هر سلول نیز با توان کم کار می کنند. عملکرد با توان کم داراي دو مزیت است :
1. تبادل سیگنال در محدوده ي هر سلول بین ایستگاه و گوشی با آنتن همان سلول انجام می پذیرد و BTS سیگنال ها از حیطه ي سلول فراتر نرفته و بنابراین هر ارتباط برقرار می شود و بقیه ي کانال هاي فقط براي یک نفر اشغال نمی شوند .
2. مصرف انرژي باتري گوشی تلفن ، بهینه و نسبتاً کم میشود.
فصل اول
آشنایی با شبکه های موبایل و دیتا
1-1 : شبکه موبایل و دیتا
برای آشنایی با آنتن های BTS باید از قبل با شبکه های موبایل و بی سیم آشنا شویم. هر روزه بر تعداد مشتركين اين نوع ارتباط در جهان افزوده ميشود. تجارت ارتباطات موبايل بسرعت در CEPT (دفاتر پست و مخابرات اروپايي) در حال رشد و توسعه است CEPT از طريق بازارهاي پر قدرت موبايل ، توسعة فناوري موبايل را رهبري مي نمايد و همكاريهاي جديدي در زمينة سيستمهاي استاندارد ساز ، پياده سازي و اجراي اين فناوريها بوجود آورده است.
يكي از مهمترين محصولات اين استانداردها كه در CEPT شكل گرفته است استاندارد GSM است. اين استاندارد سيستم ارتباطات موبايل سلولي ديجيتالي نسل جديد را در CEPT اروپا توسعه داده است . براي اولين بار كار استاندارد سازيGSM جهت پياده سازي اين سيستم در سال 1991 صورت گرفته است .
European Post offices and Telecommunication=CEPT
دومين مرحله بعد از آنتن موبايل (BTS) در شبكه دستگاهی است به نام BSC[1] كه مخفف آن BSC ميشود. همانطور كه از اسمش پيداست وظيفه كنترل چند BTS به عهده يك BSC است و كار آن بسيار با اهميت می باشند چون تنظيم يكسری از پارامترهای مهم شبكه كه راجع به كيفيت مكالمه و تماس مطلوب است در اين دستگاه تعريف می شود.
مثلا شما در حال صحبت با گوشی موبايل خود هستيد و در يك اتومبيل درحال حركت نشسته ايد و در حال صحبت خيابانهای متعددی را پشت سر می گذاريد ولی همچنان به مكالمه خود ادامه می دهيد در اين حالت شما از چندين آنتن موبايل گذشته ايد و هر آنتن موبايل شما را به آنتن ديگر دست به دست كرده است و كانال ترافيكی شما را با خود پاك كرده و به يك آنتن ديگر تحويل داده است . اين مديريت مكالمه كه در حال حركت اتفاق می افتد به HAND OVER معروف است و وظيفه BSC مرتبط با آن BTS می باشد.
و ديگر اينكه قدرت تشعشع (برد آنتن موبايل ) نيز در اين دستگاه تعريف می شود ، بدين صورت كه از طريق BSC بر روی خروجی يك آنتن مورد نظر تضعيف گذاشته می شود كه فركانس آن با آنتنهای ديگر تداخل نكند .ظرفيت BSC ها بر اساس TRX انتن های متصل به آن تعريف می شود كه در حال حاضر در ايران ۱۲۸ ، ۲۵۶ و ۵۱۲ TRX آن در حال كار است .در تهران چندين BSC در حال كار است و در بعضی استانها كل استان فقط با يك BSCكار می كند (ارتياط مستقيم با تعداد BTS دارد. در زير يك نمونه از BSC زيمنس آلمان كه در ايران در حال كار است نمايش داده شده است .لازم به ذكر است كه BSC های استفاده شده در ايران ساخت شركتهای زيمنس ، نوكيا و اريكسون می باشد.لازم به ذكر است در صورت خرابی يك آنتن موبايل سريعا آلارم آن بر روی اين سيستم نمايش داده می شود كه بيشتر وقتها به صورت نرم افزاری از طريق همين LMT قابل رفع می باشد در غير اين صورت پرسنل متخصص برای رفع عيب سخت افزاری به محل نصب BTS اعزام می شود.
BSC به عنوان مهمترين بخش قسمت راديويی مطرح است چراكه با حجم كم سيستم آن دارای كارايی بسيار بالا می باشد .
BTS ها صرفا حكم يك واسطه راديويی را بين BSC و گوشی موبايل را دارند كه قدرت خروجی آنهم حتی با BSC معين می شود .
هر BTS با هر ساختاری كه دارد در BSC مرتبط با خود دارای يك ديتا بيس می باشد اين ديتا بيس شامل فركانس هايی كه BTS بايد با آن كار كند و شماره های LAC و CI كه بعدا راجع به آن صحبت خواهم كرد و شماره تايم اسلات هايی كه بر روی خطوط انتقال بايد از آن استفاده كند – تعداد كانالهای ترافيكی و سيگنالينگی و…همه و همه بر روی اين سيتم تعريف می شود .در ضمن پارامترهای بسيار زيادی نيز برای بالا بردن كيفيت مكالمه و روشهای متفاوتی برای اين كار در BSC تعبيه شده است.
BSC به عنوان مهمترين بخش قسمتBSS مطرح است چراكه با حجم كم دارای كارايی بسيار بالا می باشد , بعضی از وظایف آن در زیر آمده است:
– کنترل حداقل یک BTS
– سویچینگ ترافیک و سیگنالینگ به / از BTS به / از MSC و بالعکس از طریق TRAU
– فراهم کننده خطوط رادیویی PCMB به BTSs
– فراهم کننده خطوط رادیویی PCMA به TRAU
– کنترل پارامترهای BTS ها از قبیل Power, Hand over, TRX و ……
– همزمانی سیگنال و زمان به BTS
– کنترل و فراهم اوری Frequency hopping برای BT
برای پاکسازی شهر تهران از آنتن های مایکرویو، تمام نهادها و سازمان های مرتبط از جمله مخابرات، شهرداری، بهداشت و درمان، محیط زیست، سازمان های نظامی و انتظامی صاحب حق اند، اما شهرداری نقش اول را دارد.
موضوع توسعه شبکه تلفن همراه در کشور اکنون به گونه ای پیش می رود که علاوه بر اینکه به اصل مالکیت زیرساخت های مخابرات ملی به دلیل عدم استفاده کامل از آن ها و تمایل به ایجاد زیرساخت موازی بر روی زمین ضربه می زند مشکلات جانبی دیگری هم به دنبال دارد.
اکنون دو اپراتور و یک پیمانکار در توسعه تلفن همراه وجود دارد که عبارتند از شرکت ارتباطات سیار، اپراتور ایرانسل و پیمانکار تالیا که هر سه آنها باید مقید به اصول و قاعده حداقلی زیر باشند.
۱- از بک بن[2] مخابرات ملی استفاده کنند (بک بن عبارت است از شبکه خطوط انتقال پر ظرفیت مخابراتی که فقط ترافیک اطلاعات را بین ایستگاه ها و شبکه های فرعی یا دسترسی جا به جا می کند و به دو صورت بک بن راه دور[3] و بک بن شهری[4] تعریف می شود).
۲- خودشان بک بن نسازند بلکه از بک بن ملی بطور موثر استفاده کنند. در مقیاس جهانی که توسعه ارتباطات و مخابرات منطبق بر روند فناوری[5] است، بک بن ها روی محیطهای عایق شیشه ای یا فیبرنوری ایجاد می شوند که ظرفیت حمل اطلاعات فوق العاده بالا دارند به عبارت دیگر عرض باند کافی را در اختیار شبکه های فرعی می گذارد که امروزه الاستیک و نشکن شده اند).
به علاوه با استفاده از آنها آلودگی زیست محیطی، تشعشع و انتشار امواج و زیانهای ناشی از آن وجود ندارد به دلیل اینکه به صورت کابل در زیر زمین قرار می گیرند و زیبایی شهر را متاثر نمی کند و ….. ظرف بیست سال گذشته شرکت مخابرات کشور برای بک بن شهری و بین شهری سرمایه گذاری هنگفتی انجام داده است، به این دلیل می طلبد که اپراتورهای تلفن همراه طوری هدایت شوند که به طور بایسته ای از آن استفاده نمایند و به علاوه اشراف اپراتور ملی بر دیگر اپراتورها کاهش نیابد و تبعات زیان بار جانبی نداشته باشد.
برای وضوح بیشتر موضوع باید گفت که با وجود شبکه بک بن شهری قوی زیر زمینی، گسترده و پرظرفیت استفاده از دکل های بلند دو منظوره برای آنتن BTS و آنتن مایکرویو ( که برای اتصال بین سایت های BTS به کار می رود) غیر موجه است. می توان آنتن های کوتاه و ظریف فقط برای BTS نصب نمود و اتصال بین آنها را با استفاده از شبکه زیر زمینی کابل های فیبرنوری، کابل های فلزی، سامانه های دسترسی و …. تامین نمود. به علت وجود شبکه گسترده زیر زمینی کابلی می توان انواع توپولوژی ها و پشتیبانی ها را برای خطوط انتقال بین سایت ها در اختیار اپراتورها قرار داد.
با این کار دیگر به دکل های مرتفع، با چندین تن فلز احتیاج نیست، زیبایی شهر حفظ می شود، تشعشع امواج فرکانس بالای مایکرویو و اثرات زیانبار ناشی از آن نیز حذف و اکو سیستم محیط زیست حفظ می شود، یونیزاسیون اطراف آنتن های مایکرویو (که می تواند نقش کاتالیزوری در ترکیب آلاینده های شهری مثل تهران را داشته باشد) دیگر وجود نخواهد داشت. طیف فرکانسی که سرمایه ملی است به نفع نظام حفظ می شود و در اختیار کشور باقی می ماند. امروزه در دنیا جزء الزامات است که اپراتورهای شبکه ساز، توسعه منطقی و سالم انجام دهند و در اینجا نیز باید همان مشی (بجای نصب سریع آنتن های مایکرویو که مخصوص زمان های اضطرار و حوادث غیر مترقبه است و فناوری روز محسوب نمی شود) دنبال شود. بدیهی است که باید بر کار اپراتورها چه دولتی و چه خصوصی نظارت چند بعدی صورت گیرد.
به عنوان یک مثال، با روش توسعه حاضر اگر فرض کنیم برای به روز رسانی تلفن همراه در تهران بزرگ ده هزار سایت مایکرویو نیاز باشد و آنتن های هر سایت فقط ۴ متر مکعب هوای اطراف خود را یونیزه کنند (کاتالیزور ترکیب آلودگی ها) ۴۰ هزار متر مکعب هوای یونیزه بالای سرمان داریم. آیا واقعا توجیهی دارد؟ به عنوان کارشناس فنی تکنولوژی های جدید و استانداردهای مخابرات در شرکت زیرساخت پیشنهاد می نمایم که متولیان مخابرات ، محیط زیست، شهرداری ، بهداشت و درمان، سازمان های نظامی و انتظامی و…. که هر کدام از جهتی نماینده پاسداری از وظایف سازمانی خود به نفع منافع ملی هستند مخصوصا شهرداری تهران که نماد ………………
[1] Base Station Controller
[2] backbone
[3] long haul backbone
[4] metro backbone
[5] trend of technology