Küresel mobil iletişim sistemlerinde hücre planlaması

Abstract

Küresel Mobil iletişim Sistemi GSM, Avrupa' daki ilk kuşak hücresel sistemin problemlerini çözmek için geliştirilmiş ikinci kuşak bir hücresel sistemdir. Aym zamanda GSM, sayısal modülleşmeyi, şebeke seviyesinde yapılaşmayı ve servisleri temsil eden ilk hücresel yapıdır. 900 MHz bandında çalışan bu haberleşme sisteminin mimarisi, servisleri ve özellikleri çalışmanın amacının da anlatıldığı giriş bölümünden sonra ikinci bölümde anlatılmıştır. Mobil Haberleşmede Trafik Hesaplan adındaki üçüncü bölümde Erlang B olarak ta anılan kayıplı hal için Erlang formülü ve bu formülün radyo şebekesinin temel yapı taşı olan "hücre planlanması"nda kullanılan formu olan Erlang B Tablosu diğer teletrafik kavramları ile birlikte tanıtılmıştır. Dördüncü bölüm, Küresel Mobil İletişim Sistemi GSM' i kullanan bir şebekede radyo şebekesi planlamasının yapıldığı uygulama bölümü olan beşinci bölüme hazırlık niteliğini taşımaktadır. Bu bölümde öncelikle kanal kavramı, hücre planlama süreci, anten sistemi ve sistem dengesi gibi hücre planlamaya geçmeden önce bilinmesi gereken kavramlar tamtılmıştır. Daha sonra zaman saçılması, girişim, sistem kapasitesi ve propagasyon modelleri gibi baz istasyonunun yerinin saptanmasını, dolayısı ile hücre planlamasının uygulama safhasını doğrudan etkileyen konulara yer verilmiştir. Hücresel radyo şebekesinin temelini oluşturan, frekansların tekrar kullanımı ve frekans tekrar kullanım desenleri de yine bu bölüm içerisinde anlatılan konulardır. Dördüncü bölümde ele alman bir diğer konu ise, hücresel sistemlerde kapasitenin geliştirilmesidir. Beşinci bölüm, seçilen bir coğrafya üzerinde, belirlenen abone profili ve donanım özellikleriyle, öngörülen standartlarda bir GSM şebekesi yaratmak için ihtiyaç duyulan radyo şebekesi planlamasının bir senaryo üzerinde anlatıldığı bölümdür. Sistem gerekleri ve giriş verisinden başlayarak, abone tahjrıinleri ve hücre planlama aşamalarını da içeren bu uygulama bölümünde, dördüncü bölümde teorik altyapısı açıklanan hesaplamalar seçilen coğrafya üzerinde tatbik edilmiştir. Bu uygulama sırasmda aym zamanda seçilen yöntemlerin neden seçildiği ve verimlilikleri de tartışılmıştır. Verimliliğinin yamsıra uygulama sonrası ulaşılan radyo şebekesinin uzun vadede geçerliliği hakkında da fikir verebilecek radyo şebekesi yapısal verisi de yine beşinci bölüm içerisinde sunulmuştur. Çalışmaya genel olarak bakıldığında iki farklı yapı ile karşılaşılır: Küresel Mobil İletişim Sistemi ve bu sistemde hücre planlamasının anlatıldığı teorik bölüm ve seçilen bir coğrafya üzerinde bir senaryoya bağlı olarak yapılan uygulama bölümü. Senaryo içerisinde, belirlenen şebekenin gelişim ve esnekliğini sağlamak amacıyla planlama unsurlarının seçimleri ve bunların uygulaması bu çalışmayı benzerlerinden XII farklı kılmaktadır. Aynı başlangıç verileri ile aynı uygulama coğrafyası üzerinde değişik senaryo ve sonuçlara ulaşılabilir. Ancak kapasite ihtiyaçlarının artmasıyla birlikte, varılan radyo şebekesi benzer yapıda olmaktadır. Bunda da en büyük etken planlama kriterleri ve sistem gerelderinin kısıtlayıcı etkisidir. Uygulama farkının temeli, şebeke gelişimi için seçilen farklı senaryolar ve ulaşılmak istenen radyo kapasitesi miktarıdır.

Global communication for mobile is a second-generation cellular system, which is developed to solve the first generation cellular system's problems. GSM is the first cellular system that presents digital modulation, architecture at network level and presentation of services. This communication system's architecture, services and properties that give service at 900MHz channel has been told in the second section after the first section, including the aim of the project. The third section, named as traffic calculations at mobile communication, includes the Erlang B formula and Erlang B table which is the form that is used in cell planning, the base of radio network, and also teletrafic concepts. The fourth section is a kind of preparation for the fifth section that includes an application part which is an example of radio network planning in a network, using global communication system for mobile. In this section the concepts like channel, cell planning process, antenna system and system balance has been told which are needed before dealing with cell planning. After this, time dispersion, interference, system capacity and propagation models that effect the parts of cell planning application and is used to define the place of a base station has been told. Frequency- reuse of channels and frequency-reuse of channel design are the other subjects that take place in the fourth section. Another subject in section four is the improvement of system capacity. The fifth section is the part that has the scenario of required radio network planning to create a GSM network in a defined region within the subscriber profile and equipment type. Beginning from the system needs and initial data, subscriber estimates and cell planning processes are included in this application section. The calculations, whose theoretical parts explained in the fourth section, are applied within a defined area. During this application the reasons and the efficiency of the methods are discussed. After the application, radio network architecture that can give idea about the proposed radio network's currency in the long term is presented in this section. An overview to this study will display us two types of structure. A theoretical part which tells about global communication system for mobile and how to do cell planning in this system and an application part where the things that are told in the theoretical part is applied in a defined area due to a scenario. In the scenario, to satisfy network improvement and flexibility, the choice of planning elements and applying these make the study different than the others. In the same area, it's possible to get different results and scenario with the same initial data, but with the increase of the capacity requirements, the proposed radio network will be in the same structure. XIV Restrictive effects of the system needs and planning criteria are the most important factors of this. The basic difference of the application part is the choice of different scenarios for network improvement and the amount of the radio capacity proposed.