توضیحات

عنوان: رله های دو طرفه در مخابرات سلولی

•  مقدمه
•  مخابرات سلولی
•  نسل‌های شبکه‌های مخابرات سلولی
•  شبکه‌ی رله‌ی دوطرفه
•  سیستم‌های مخابرات سلولی متشکل از رله‌های دوطرفه
•  روش‌های استفاده از رله دوطرفه در مخابرات سلولی
•  معیارهای انتخاب رله دوطرفه در مخابرات سلولی
•  نتیجه‌گیری
•  منابع

مقدمه

امروزه افزایش روزافزون تقاضا برای استفاده از ارتباطات بی‌سیم پرسرعت از سویی و محدود بودن منابع از سوی دیگر، زمینه را برای بررسی روش‌هایی به منظور استفاده‌ی بهتر از منابع موجود مهیا کرده است. در میان روش‌های زیادی که برای بهبود پوشش شبکه و افزایش ناحیه تحت پوشش ارائه شده است، شبکه‌ی مخابرات سلولی با استقبال زیادی مواجه شده است. به‌طور کلی استفاده از چند آنتن در انتقال اطلاعات بین یک جفت فرستنده و گیرنده می‌تواند بهبود قابل توجهی در کارایی توان مصرفی و طیف فرکانسی به وجود آورد. اما با توجه به وجود محدودیت در اندازه‌ی دستگاه‌های مخابراتی این روش عملی نیست. شبکه‌ی مخابرات سلولی، روشی است که از مشارکت کاربر و رله برای ایجاد چندگانگی فضایی استفاده می‌کند.

به‌طور کلی استاندارد (LTE-A) در نسل چهارم و پنجم مخابرات از دو نوع رله حمایت می‌کند. رله‌ی نوع یک رله‌ی نیمه دوطرفه است، که به منظور افزایش ناحیه‌ی تحت پوشش در لبه‌ی سلول قرار می‌گیرد. اما رله‌ی نوع دو، یک رله‌ی کاملا دوطرفه است، که به منظور ایجاد  شبکه‌ی مخابرات سلولی و بالا بردن ظرفیت کاربران مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع رله با استفاده از روش‌های تفکیک فضایی، فیلترینگ با روش‌های از بین برنده تداخل، انتقالات خود را در همان زیر حامل تخصیص داده شده به کاربر انجام می‌دهد و نیازی به تخصیص منابع جدید ندارد.

استفاده از رله‌های دو طرفه در شبکه‌های سلولی می‌تواند گسترش دامنه پوشش، اتصال کاربران در حال حرکت، افزایش ظرفیت با استقرار کم هزینه ایستگاه‌های رله‌‌ها داشته باشد. پیشنهاد قرار دادن ایستگاه‌های رله در شبکه‌های سلولی رادیویی در سال 1985 مطرح شد. مقالات متعددی بر روی یک ایستگاه پایه که چندین ایستگاه رله را تحت کنترل دارد به مطالعه پرداخته‌اند. نویسندگان به مسئله بهینه قرار دادن رله‌های دو طرفه در یک شبکه بی‌سیم محلی تک سلول، به منظور به حداقل رساندن متوسط زمان انتقال یک بسته پرداخته‌اند. استقرار ایستگاه‌های رله‌های دو طرفه بر روی یک دایره در اطراف ایستگاه پایه با یک بهینه‌سازی متغیر صورت خواهد گرفت. در شبکه‌های سلولی با دسترسی چندگانه تقسیم کد با توجه به استفاده کاربران از یک پهنای باند مشترک، تداخل کانال مشترک در این شبکه‌های سلولی قابل توجه و مورد اهمیت می‌باشد.

نسل چهارم و پنجم مخابرات بی‌سیم برای بهبود کارایی طیفی و افزایش نرخ ارسال از فناوری OFDM و SC_FDMA به ترتیب برای انتقالات فروسو و فراسو استفاده می‌کند در فناوری OFDM به منظور استفاده‌ی بهینه از باند فرکانسی موجود و همچنین برای جلوگیری از تداخلات بین سمبولی، باند فرکانسی را به تعداد زیادی زیر حامل با پهنای باند کم تقسیم می‌کنند. با استفاده از OFDM هر زیر حامل فیدینگ تختی را تجربه می‌کند. همچنین این زیر حامل‌ها با توجه به شرایط به کاربران اختصاص داده می‌شوند.

مساله‌ی مهم دیگری که برای رسیدن به کارایی بیشتر شبکه، باید به آن توجه داشت چگونگی تقسیم توان، پهنای باند و به‌طور کلی منابع محدود در دسترس بین بخش‌های مختلف شبکه شامل کاربران، منبع و رله است که به این کار تخصیص منابع می‌گویند. مطالعات زیادی برای تخصیص منابع در شبکه‌های مختلف صورت گرفته است.

2- مخابرات سلولی

از دیر باز برقراری ارتباط با هم نوعان، فکر انسان را به خود مشغول نگه داشته است. درسال‌های بسیار دور که هنوز انسان، طبیعت و محیط اطراف خود را به خدمت نگرفته بود، تنها راه ارتباط بین ابناء بشر ابتدا استفاده از حرکت دادن دست و پا و سپس به کار بردن الفاظ ساده و ابتدایی بود. با گذشت زمان و پیشرفت انسان در شناخت توانایی‌های خویش راه‌های جدیدی برای برقراری ارتباط و مخابره اطلاعات توسط او یافت شد. صحبت کردن، نوشتن مطالب و متعاقب آن خواندن آنها، تلگراف، تلفن، استفاده از امواج رادیویی، استفاده از ماهواره و شبکه‌های مختلف داده را در واقع می‌توان از راه‌های مختلف مخابره اطلاعات برشمرد که انسان طی سال‌ها از آنها استفاده کرده و می‌کند.

مخابرات سلولی به نوعی از مخابره داده‌ها می‌پردازد که جذابیت بیشتری نسبت به سایر انواع مخابرات دارد. در مخابرات سلولی به دلیل استفاده از کانال‌های رادیویی که غیرمادی (بی‌سیم) هستند، این امکان وجود دارد که یک کاربر هم در هنگام حرکت و هم هنگامی که در مکان نامعلومی به سر می‌برد بتواند با سایر کاربران ارتباط برقرار کند. البته نکته مهمی که در اینجا باید اشاره نمود این است که در مسیر ارتباطی بین یک کاربر که از مخابرات سلولی استفاده می‌کند و یک کاربر دیگر ممکن است کانال‌های مادی نیز وجود داشته باشد؛ اما طبق تعریف می‌بایست ابتدای این مسیر ارتباطی یک کانال رادیویی (کانال غیر مادی) باشد. به عبارت بهتر در مخابرات سلولی ارتباط بین کاربران و ایستگاه‌ها‌ی پایه و مراکز سویچینگ از طریق کانال‌های رادیویی انجام می‌پذیرد؛ در صورتی که ارتباط داخلی بین این ایستگاه‌های پایه و مراکز سویچینگ می‌تواند از طریق هر کانالی (چه رادیویی و چه مادی) صورت گیرد.

مخابرات سلولی به دلیل دادن آزادی بیشتر به کاربر، مورد توجه زیادی قرار گرفته است وتعداد متقاضیان استفاده از آن در سراسر جهان روز به روز در حال افزایش است. همین افزایش تمایل به استفاده از مخابرات سلولی و همین طور محدود بودن منابع عملی و فیزیکی سبب شده است که تحقیقات فراوانی برای ارائه روش‌های جدید صورت گیرد تا بتواند با بازدهی بیشتری از این منابع محدود استفاده نمود. البته پیشرفت روز افزون فناوری‌های مختلف کمک بسیاری به این تحقیقات می‌کند.

توجه:

برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.