-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
1/132
GSM SSTEMNDE HCRE PLANLAMASININBULANIK MANTIK LE DENETM
Ali Hakan IIK
YKSEK LSANS TEZ
ELEKTRK-ELEKTRONK MHENDSL
GAZ NVERSTES
FEN BLMLER ENSTTS
Kasm 2005
ANKARA
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
2/132
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
3/132
iii
GSM SSTEMNDE HCRE PLANLAMASININ BULANIK MANTIK LE
DENETM
(Yksek Lisans Tezi)
Ali Hakan IIK
GAZ NVERSTES
FEN BLMLER ENSTTS
Kasm 2005
ZET
Bir GSM (Global System for Mobile Communications) sisteminde,
planlama aamasnda kapsanacak blgeler hcrelere blnmekte olup,
bu blme yntemi ve blme ileminin parametreleri byk nem
tamaktadr. Bu tezde GSM sistemi ve hcre planlama sreci
aklanm, bulank mantk algoritmasnn zellikleri hakknda bilgi
verilmitir. Bulank mantk, tasarmc tarafndan ilk deerin atanmas
gerektii, deikenlerin tam olarak belirlenemedii ve zaman iinde
deitii, tasarmda uzman kiinin bilgi ve deneyimlerinin byk nem
tad problemleri dier denetim algoritmalarna gre daha iyi
denetler. Hcre planlamas da bu tipte bir problem olarak ele alnabilir.
Hcre planlamasnn nemli parametreleri olan hcre yarap, baz
istasyonu says ve gc, TRU (alc-verici nite) says, N (her kmede
bulunan hcre says), maliyet, CIR (kanal giriim oran), Ds (ayn
frekans ezamanl kullanan iki hcre arasndaki mesafe) parametreleri
kentsel, yar kentsel ve krsal alanlar iin ok ynl veya sektrl
anten kullanlarak bulunmutur. GSM sisteminde hcre planlamasnn
bulank mantk algoritmas ile simlasyonu yaplm; farkl alanlar iin
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
4/132
iv
baz istasyonu saysn, dolaysyla toplam sistem maliyetini minimuma
indirmeye, ve bununla beraber maksimum trafik talebini karlamaya
alan bir sistemde ne gibi konfigrasyon deiikliklerinin yaplmas
gerektiini ortaya koyan bir program C dilinde yazlmtr. Ayrca, giri
ve k verileri C++ Builder dilinde yazlan ara yz zerinden
belirlenebilmektedir.
Bilim Kodu : 0605, 0613Anahtar Kelime : baz istasyonu says, baz istasyonu gc,
kapasite, bulank mantk, maliyetSayfa Adedi : 113Tez Yneticisi : Prof. Dr. Veysel SLNDR,
Yrd. Do. Dr. Erkan AFACAN
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
5/132
v
CONTROL OF CELL PLANNING WITH FUZZY LOGIC IN GSM SYSTEM
(M.Sc. Thesis)
Ali Hakan IIK
GAZI UNIVERSITY
INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
November 2005
ABSTRACT
In a GSM system, where coverage areas are divided into cells in
planning phase, the division method and its parameters have a great
importance. In the thesis, GSM system and cell planning process areexplained, and information about the features of fuzzy logic algorithms
is given. Fuzzy logic solves problems better than the other control
algorithms in which initial parameters are needed to be assigned by the
designer, which have variables that arent defined well and change with
time and where system experts knowledge and experience in design
process have great importance. Cell planning can be regarded as a kind
of this problem. The important parameters of cell planning which are
the cell radius, base station number and power, TRU (transceiver unit)
number, N (number of cells per cluster), cost, CIR (channel interference
ratio), Ds (distance between two cells which use same frequency in the
same time) are found for urban, suburban and rural areas by using
omni or three sector antennas. GSM cell planning is simulated by using
fuzzy logic algorithm, a computer program in C programming language
is written to determine what kind of configuration changes have to be
made so as to minimize the number of base station, and hence the total
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
6/132
vi
system cost, and also to maintain the requirements of the maximum
traffic demand. In addition, input and output data can be defined
through the interface which is created in C++ Builder programming
language.
Science Code : 0605, 0613Key Words : base station number, base station power, capacity,
fuzzy logic, costPage Number : 113Adviser : Prof. Dr. Veysel SLNDR,
Asist. Prof. Dr. Erkan AFACAN
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
7/132
vii
TEEKKR
Tez almam boyunca yardm ve katklaryla beni ynlendiren deerli
akademisyenler Prof. Dr. Veysel SLNDRe ve Yrd. Do. Dr. Erkan
AFACANa, GSM konusundaki yayn ve tecrbelerinden faydalandm TTG
Uluslararas firmasnn sahibi Mehmet BEYAZa, yksek lisans eitimim
sresince zaman konusunda bana anlay gsteren Mira Mhendislik Ltd.
irketi ve Trk Telekom A..nin deerli yneticilerine, manevi destei ile
beni hi bir zaman yalnz brakmayan aileme teekkr bir bor bilirim.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
8/132
viii
NDEKLERSayfa
ZET.................iii
ABSTRACT........v
TEEKKR......vii
NDEKLER..viii
ZELGELERN LSTES.......xi
EKLLERN LSTES...........xii
SMGELER VE KISALTMALAR....xv
1. GR.............1
2. ERM TEKNKLER...............................................................................3
2.1. Tdma ve Fdma................3
2.2. Cdma..........5
3. MOBL HABERLEME TEKNOLOJLER...........6
3.1. GSM Tarihesi..............9
3.1.1. GSM sistemi mimarisi........12
3.1.2. letim yaps.............18
4. HCRE PLANLAMASI.....................34
4.1. Hcresel Sistem..........344.2. Hcre Kmesi.................34
4.3. Hcresel Sistemlerin Tasarm........................36
4.4. Hcre Planlama Sreci.....................37
4.4.1. Trafik ve kapsama analizi........................37
4.4.2. Taslak hcre plan................................37
4.5. Hcresel Kavram............................38
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
9/132
ix
Sayfa4.5.1. Hcrelerin blnmesi...........................39
4.5.2. Frekans yeniden kullanm........................................39
4.6. Baz stasyonlarnn Yerleimi ......................................42
4.7. Giriim..................................45
4.8. Komu Kanal Giriimi......................45
4.9. Kanal Giriim (CIR) Orannn Hesaplanmas ..................46
4.10. En Kt Durumda ok Ynl (Omni) Anten Sistemi Tasarm.....48
4.11. Ynl Anten Sisteminin Tasarm.....50
4.12. N=7 Hcre rnts in Sektrel Antenlerin ncelenmesi...51
4.13. Mikro Hcresel ebekeler in Radyo ebeke Mhendislii...........52
4.13.1. lem.......................52
4.14. Kapasite............57
4.15. Hcresel Sistemlerde Kapasite Artnn Karlanmas............58
4.16. Erlang......................59
5. BULANIK MANTIK....................60
5.1. Bulank Sistemlerin Geliimi...................63
5.2. Bulank Kme Kuram ve Bulank Mantk..........65
5.3. Bulank karm.............69
5.4. Bulank Mantk Denetleyicinin stnlk ve Sakncalar.....70
5.5. Bulank Mantk Denetleyiciler.............71
5.6. Bulank Mantk Denetleyici Tasarm................71
5.7. Bulank Denetim Kurallarn Oluturulmas..................72
5.8. Basit Bulank Mantk Denetleyiciler.......73
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
10/132
x
Sayfa5.9. Genel Bulank Mantk Denetleyiciler....................75
5.9.1. Bulandrma birimi.......76
5.9.2. Bilgi taban.............76
6. BAZ STASYONU GCNN HESAPLANMASI.........83
7. BLGSAYAR PROGRAMININ ALIMASI VE NMERK SONULAR..86
7.1. Programn admlar...........86
7.2. Nmerik sonular..........90
8. SONU VE NERLER.........108
KAYNAKLAR..............................................................................................110ZGEM.................................................................................................113
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
11/132
xi
ZELGELERN LSTES
izelge Sayfa
izelge 3.1. eitli GSM standartlarnn frekans bandndaki dalmlar...11
izelge 3.2. TCH (Trafik Kanal) tipleri...........................................................25
izelge 4.1. Hcre kmeleri.........................................................43
izelge 7.1. ok ynl anten ve krsal alan iin kural tablosu................97
izelge 7.2. Programn balang deerleri.................................................100
izelge 7.3. Taslak hcre planlamas sonular.............101
izelge 7.4. Gerek zamanl hcre planlamas sonular............................102
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
12/132
xii
EKLLERN LSTES
ekil Sayfa
ekil 1.1. Program ara yz............2
ekil 2.1. Zaman blmeli oklama ve frekans blmeli oklama.....4
ekil 2.2. Zaman blmeli oklama ve frekans blmeli oklamatekniinin beraber kullanm(GSM) ........................4
ekil 2.3. Kod blmeli oklama........................................................................5
ekil 3.1. GSM 900 spektrumu ..............................................................10
ekil 3.2. GSM genel yaps..........................................................................12
ekil 3.3. GSM ann yaps.........................................................................13
ekil 3.4. GSM ereve yaps .....20
ekil 3.5. GSM ara yzleri ve protokolleri ......22
ekil 3.6. GSM mantksal kanallar......24
ekil 4.1. 3/9 yeniden kullanm modeli.35
ekil 4.2. 4/12 yeniden kullanm modeli..........35
ekil 4.3. 7/21 yeniden kullanm modeli.............36
ekil 4.4. ok ynl anten kullanm modeli....36
ekil 4.5. Dzgn altgen hcre geometrisi...................42
ekil 4.6. N=7 deerinin bulunmas................44
ekil 4.7. N=4 deerinin bulunmas.....44
ekil 4.8. ok ynl anten iin CIR deeri....................................................49
ekil 4.9. Kavaklar ve caddelerde yaylma...54
ekil 4.10. Makro-Mikro frekans yeniden kullanm..........56
ekil 5.1. Scaklk iin keskin kme rnei.....66
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
13/132
xiii
ekil Sayfa
ekil 5.2. Scaklk iin bulank kme rnei...........67
ekil 5.3. Scaklk iin bulank kmelerde rtm.............................67
ekil 5.4. gen yelik ilevinin deikenleri .....................................68
ekil 5.5. Yedi ayr etiketli yelik ilevleri ve leklendirme faktr...........69
ekil 5.6. Bulank mantk denetleyici.................................................74
ekil 5.7. Bulank mantk denetleyicinin temel yaps..............75
ekil 5.8. Max-Dot karar verme yntemi......................................78
ekil 5.9. Min-Max karar verme yntemi.....................................79
ekil 5.10. Tsukamoto karar verme yntemi.......................................80
ekil 5.11. Takagi-Sugeno karar verme yntemi.......................................81
ekil 7.1. Programn almas............86
ekil 7.2. Farkl alan iin kapsanacak alanlar............................87
ekil 7.3. yelik derecesinin bulunmas .....89
ekil 7.4. Grafiksel ara yze sahip program.......91
ekil 7.5. Hata iin yelik ilevi.....................................96
ekil 7.6. Hata deiimi iin yelik ilevi.........................................96
ekil 7.7. k deikeni iin yelik ilevi..........................................97ekil 7.8. Farkl alanlar iin hcre yarap...........................................103
ekil 7.9. Kanal giriim oran ...........................................................103
ekil 7.10. Baz istasyonu says deiimi.............................................104
ekil 7.11. Hcre kmesi deiimi...........................................................105
ekil 7.12. Farkl alanlarda BTS gc deiimi....................................105
ekil 7.13. Farkl alanlarda Ds uzakl deiimi..............................106
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
14/132
xiv
ekil Sayfa
ekil 7.14. Farkl alanlarda Ds uzakl deiimi..................................107
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
15/132
xv
SMGELER VE KISALTMALAR
Bu almada kullanlm baz simgeler ve ksaltmalar, aklamalar ile birlikte
aada sunulmutur.
Simgeler Aklama
Ds Ezamanl frekans kullanlan iki hcre aras mesafe
yelik derecesiN Her kmede bulunan hcre says
u yelik ilevi deikeni
Yaylma yol kayp eimiq Ortak kanal giriimi azalm faktr
R Hcre yarap
Ksaltmalar Aklama
AGCH Eriim Verme Kanal (Access Grant Channel)
AUC Kimlik Denetim Merkezi(Authentication Center)
BCCH Yayn Kontrol Kanal (Broadcast Control Channel)
BCH Yayn Kanal (Broadcast Channel)
BER Bit Hata Oran (Bit Error Rate)
BSC Baz stasyonu Kontrolr (Base Station Controller)
BSS Baz stasyonu Alt Sistemi (Base Station Subsystem)
BTS Baz Alc ve Verici stasyonu
(Base Transreciever Station)
C Tayc (Carrier)
CCCH Ortak Kontrol Kanal (Common Control Channel)
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
16/132
xvi
Ksaltmalar Aklama
CDMA Kod Blmeli oklu Eriim
(Code Division Multiple Access)
CDMA WLL CDMA Kablosuz Yerel Dng
(CDMA wireless Local Loop)
CIR Kanal Giriim Oran (Channel Interference Ratio)
DCCH Tahsis Edilen Kontrol Kanal
(Dedicated Control Channel)DCS Saysal Hcresel Sistem (Digital Cellular System)
DL Downlink (Verme Balants)
DRX Sreksiz Alma (Discontinuous Reception)
DTX Kesikli letim (Discontinuous Transmission)
E Erlang (Trafik Birimi)
EDGE Evrensel Geliim iin Gelimi Veri Hzlar
(Enhanced Data Rates For Global Evolution)
EIR Cihaz Kimlik Kt (Equipment Identity Register)
EV-DO Sadece Evrim Verileri (Evolution Data Only)
FACCH Hzl Balantl Kontrol Kanal
(Fast Associated Control Channel)
FCCH Frekans Dzeltme Kanal
(Frequency Correction Channel)
FDMA Frekans Blmeli oklu Eriim
(Frequency Division Multiple Access)
GMSC Geit MSC (Gateway MSC)
GMSK Gaussian Minimum ifre Kaydrma Modlasyon teknii
(Gaussian Minimum Shift Keying)
GoS Servis Derecesi (Grade of Service)
GPRS Genel Paket Radyo Servisi
(General Packet Radio Service)
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
17/132
xvii
Ksaltmalar Aklama
GSM Mobil letiim iin Kresel Sistem
(Global System for Mobile Communications)
HLR Kalc Konum Kt (Home Location Register)
HO Handover (Devir Teslim)
HR Half rate (Yarm Hzl)
I Giriim (Interference)
ID Kimlik (Identification)IMEI Uluslararas Mobil Cihaz Kimlii
(International Mobile Equipment Identity)
IMSI Uluslararas Mobil Abone Kimlii
(International Mobile Subscriber Identity)
INAP Akll ebeke Uygulama Ksm
(Intelligent Network Application Protocol)
ISDNSaysal ebeke Tmleik Servisler
(Integrated Services Digital Network)
ISM Tmleik Servis Modeli
(Integrated Service Model)
ISUP ISDN Kullanc Ksm (ISDN User Part)
LAC Yerel Alan Kodu (Location Area Code)
LAI Yerel Alan Kimlii (Location Area Identification)
LAPD D kanalnda Link Eriim Prosedr
(Link Access Procedure on the D-channel)
MAP Mobil Uygulama Ksm (Mobile Application Part)
MS Mobil stasyon (Mobile Station)
MSC Mobil Anahtarlama Merkezi (Mobile Switching Centre)
MSS Mobil Anahtarlama Sistemi (Mobile Switching System)
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
18/132
xviii
Ksaltmalar Aklama
MSISDN Mobil stasyon ISDN Numaras
(Mobil Subscriber ISDN Number)
NSS ebeke Alt Sistemleri (Network Subsystems)
OMC letme ve Bakm Merkezi
(Operation and Maintenance Centre)
PAGCH Paket Eriim Verme Kanal
(Packet Access Grant Channel)PCH Arama Kanal (Paging Channel)
PCM Darbe Kod Modlasyonu
(Pulse Code Modulation)
PCS Kiisel letiim Sistemi
(Personel Communications System)
PLMN Kamuya ait Mobil ebeke
(Public Land Mobile Network)
PRBS Yanltc Rasgele Bit Sralamas
(Pseudo Random Bit Sequence)
PSTN Sabit Telefon ebekesi
(Public Switched Telephone Network)
QoS Hizmet Kalitesi (Quality of Service)
RACH Rasgele Eriim Kanal (Random Access Channel)
SACCH Yavalgili Kontrol Kanal
(Slow Associated Control Channel)
SCH Senkronizasyon Kanal (Synchronization Channel)
SDCCH Bamsz Atanm Kontrol Kanal
(Stand-Alone Dedicated Control Channel)
SIM Abone Kimlik Modl
(Subscriber Identification Module)
SMS Ksa Mesaj Servisi (Short Message Service)
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
19/132
xix
Ksaltmalar Aklama
TCAP lem Yetenekleri Uygulama Ksm
(Transaction Capabilities Application Part)
TCH Trafik Kanal (Traffic Channel)
TCH/F Tam Hzl TCH (Full Rate TCH)
TCH/H Yarm Hzl TCH (Half Rate TCH)
TDMA Zaman Blmeli oklu Eriim
(Time Division Multiple Access)
TMSI Geici Mobil Abone Kimlii
(Temporary Mobile Subscriber Identification)
TRAU Transfer Kodlama ve Hz Ayarlama nitesi
(Transcoder and Rate Adaption Unit)
TRU Alc-Verici nite (Transceiver Unit)
TS Zaman Dilimi (Time Slot)
TUP Telefon Kullanc Ksm (Telephone User Part)UHF Ultra Yksek Frekans (Ultra High Frequency)
UL Uplink (Alma Balants)
UMTS Evrensel Mobil letiim Sistemi
(Universal Mobile Telecommunications System)
VHF ok Yksek Frekans (Very High Frequency)VLR Ziyareti Konum Kt (Visitor Location Register)
WCDMA Geniband Kod Blmeli oklu Eriim(Wideband Code Division Multiple Access)
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
20/132
1
1. GR
Bu almada, farkl alan trnde (Kentsel, yar kentsel, krsal), iki farkl
anten tipi ( sektrl ve ok ynl) kullanlarak baz istasyonlarndan oluan
bir hcresel sistemin, maliyetinin, k gcnn, konfigrasyonunun optimize
edilmesi amalanmtr. Bu amala sistemde bulunan baz istasyonu says ve
k gc, TRU (Alc-verici nite) says, N (Her kmede bulunan hcre
says) deeri, CIR (kanal giriim oran) deeri, hcre yarap ve Ds (Ayn
frekans ezamanl kullanan iki hcre arasndaki mesafe) deeri ve toplam
maliyet deeri gibi parametreler dikkate alnmtr. Bu deerlerin bulunduu
hcre planlama problemi bulank mantk algoritmas ile zlmtr. Sz
konusu problem iin C dilinde bilgisayar program gelitirilmi olup, veriler
C++ Builder dilinde yazlan grafiksel ara yz zerinden belirlenebilmektedir.
Hcresel sistemlerde, abonelerin konuma sreleri, hareketleri, evre artlar
nceden kesin olarak belirlenemeyen ve zamanla deien birok
parametreye baldr. Bulank mantk algoritmas da kesin olarak
belirlenemeyen, zamanla deien ok deikenli sistemleri etkili
denetleyebildiinden, sz konusu problemi zmede tercih edilmitir.
Hata-Okumura yaylma modeli ile farkl alan tr (Kentsel, yar kentsel,
krsal) iin baz istasyonu k gc bulunmutur.
alma ierisinde mobil iletiim teknolojileri ve zelliklerine deinilmitir.GSM sisteminin temel yaps ve birimlerinden bahsedilmi, alma
prensibine deinilmi ve hcre planlamas srecinin admlar detayl bir
ekilde incelenmitir.
Programn verileri, zel bir firmann saha almalarndan alnm olup, sz
konusu problemin zm bu veriler iin gerekletirilmitir. Taslak hcre
planlama srecinde, problemin balang zm oluturulmu, daha sonra,bu zmde elde edilen sistem parametreleri, gerek zamanl hcre
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
21/132
2
planlama srecinde, bulank mantk algoritmas esasna dayanlarak
gelitirilen program ile optimize edilmeye allmtr.
ekil 1.1. Program ara yz
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
22/132
3
2. ERM TEKNKLER
2.1. Tdma ve Fdma
Gnmzde artan trafik talebini karlamak iin mevcut frekans
spektrumunun verimli bir biimde kullanlmas gerekmektedir. Kapasite
artrm amacyla yaplan almalarn nemli bir blmn oklu kanal
kullanm teknikleri oluturmaktadr. En yaygn kullanlanlar, zaman blmeli
oklu kullanm (TDMA) ve frekans blmeli oklu kullanm (FDMA)dr. Zaman
blmeli oklu kullanmda kullanclar servis salayan istasyon ile farkl zaman
dilimlerinde haberlemekte, bylece kanal daha fazla kiinin kullanmna
imkn vermektedir. Doal olarak bu zaman dilimleri ses iletimini
etkilemeyecek aralklarda olmak durumundadr. Bu nedenle zaman blmeli
sistemler kanal kapasitesini belli lde artrabilmektedirler. GSM sistemi
frekans ve zaman blmeli oklu eriim tekniklerini kullanmaktadr. Bir kanal
belirli zamanda belirli frekansa sahiptir. Mevcut bant genilii 200 kHz bant
geniliine sahip tayc frekanslara blnmtr. Zaman ise, her biri sekiz
TS (Zaman dilimi)ye blnm erevelerle ifade edilmektedir. Bir TS
(Zaman dilimi) bir abonenin yapt arama iin kullanlr. TDMA bant
geniliini daha etkili kullanr, nk bu durumda kanallar arasnda frekans
koruma band bulunmamaktadr. TDMA sisteminin dezavantajlar da vardr.
TDMA sistemi gnderim modunda yksek tepe gc ister. Bu da bataryann
mrn ksaltr. ekil 2.1.de frekans, zaman, kod dzleminde TDMAin
zaman dzlemini ve FDMAin ise frekans dzlemini dilimlere ayrmasgrlmektedir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
23/132
4
ekil 2.1. Zaman blmeli oklama ve frekans blmeli oklama
ekil 2.2. Zaman blmeli oklama ve frekans blmeli oklama tekniininberaber kullanm (GSM)
Frekans blmeli sistemlerde ise kullanlan kanaln frekans, birok kullanc
arasnda bltrlmektedir. Burada snrlayc etken ise ses (ya da veri)
iletimi iin gereksinim duyulan en az bant genilii olmaktadr. Tanabilir
iletiim sistemlerinde kullanlan frekans bandnn snrl olduu dnlrse,
frekans blmeli oklama da kanal kapasitesini snrl lde artrmaktadr (1).
Frekans
Zaman
Kod
Zaman
Kod
Frekans
Zaman
Kod
k2 k3 k4 k6k1
Frekans
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
24/132
5
2.2. Cdma
Son yllarda gelien baka bir yaklam ise kod blmeli oklama tekniidir. Bu
teknikte vericiden gnderilen iaret zel bir kod ile arplmakta alcda ise
alnan iaret vericideki kodu zecek baka bir kod ile arplarak iaret ilk
haline dntrlmektedir. Ayrca btn kanallarn kendine zel kodu vardr
ve ayn anda ayn frekans spektrumunu kullanabilir. Bylece bant geniliinin
efektif kullanm ve giriime kar yeterli koruma salanr.
Kod blmeli sistemlerde kanaln etkin kullanmn salayan, her kullanc iin
kullanlan kodlarn birbirlerine gre ortogonal olmasdr. Bylece alc ayn
frekansta gelen tm iaretleri ayn anda almasna ramen dier iaretler
arplan kodla ortogonal olduklar iin sfrlanmakta ve alc ksmnda sadece
elde edilmek istenen iaret kalmaktadr. Bu tip sistemler, frekans ya da
zaman alannda almadndan, sz konusu alanlarn snrlamalarndan
etkilenmez.
ekil 2.3. Kod blmeli oklama
Frekans
Zaman
Kod
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
25/132
6
3. MOBL HABERLEME TEKNOLOJLER
Bluetooth (Mavi Di) Teknolojisi:
1994 ylnda Ericsson, cep telefonlar ve cep telefonu aksesuarlar arasnda
kablosuz iletiim kurabilecek dk g tketimli, dk maliyetli bir radyo
arabirimi zerinde aratrma yapmaya karar verdi. Bu karar mavi di
teknolojisinin kaplarn aan admd. Mavi di uygulamalar; mevcut veri
alarna uzanan evrensel bir kpr, evre birimleri iin bir arabirim ve kk
apl cihaz alar oluturmak iin bir ara olarak da kullanlabilirdi. Yaplan
almalarn neticesinde 1999 Temmuz aynda katmanl protokol yapsna
sahip mavi di spesifikasyonu karld.
Mavi di dier sistemlere alternatif olarak gelitirilen ksa mesafede yksek
hzda veri aktarm salayan gvenli bir kablosuz iletiim sistemidir.
Mavi di ile dier zmler arasndaki en belirgin fark, mavi di ile birden ok
cihazn birbirleri ile ayn anda iletiim kurabilmesidir. Mavi di sisteminde
radyo balants ile birok aracn balanmas mmkn olmaktadr. stelik
cihazlar arasnda grsel temasa ihtiya duyulmamaktadr. Dier
standartlarda olduu gibi mavi di de 2,45 GHz ISM bandn kullanr.
Parazitleri byk lde nleyebilmek iin frekans atlama yntemine
bavurulmaktadr. Yntemde 2,402 GHz ile 2,480 GHz frekans aral 1
MHz'lik aralklarla 79 kanala blnr. Blnme sonucu, saniyede 1,600frekans atlamas gerekleebilir. Bu sayede de Mavi di balantlar
dierlerine oranla ok daha kararl olur. Mavi di a ierisindeki cihazlar 10
metre alan ierisinde 720 kbps hznda bilgiyi paylaabilir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
26/132
7
GPRS (General Packet Radio Service):
GPRS, verilerin mevcut GSM ebekeleri zerinden saniyede 28,8 ile 115
kbps hzlarda iletilebilmesine imkn veren, cep telefonu ve mobil cihaz
kullanclarna kesintisiz internet balants sunan paket tabanl bir mobil
iletiim servisidir. GPRS, mobil iletiim teknolojisinde halen kullanlan devre
anahtarlamal (circuit-switched) yani kullancya tahsis edilen bir tek hat
zerinden srekli balant yerine paket anahtarlamal (packet switched), ayn
hatt birden ok kullancnn paylat bir teknolojidir. GPRS platformu ayn
zamanda WAP tabanl servisler iin de ideal bir taycdr.
GPRS teknolojisini kullanabilmek iin mobil ebeke ve servis salayc
altyapsna GPRS donanm ve yazlmlar entegre etmek ve GPRS uyumlu
mobil telefon gereklidir.
EDGE (Enhanced Data Rates For Global Evolution):
EDGE, GPRS altyaps zerinden teorik olarak 384 kbpsye, pratikte 236,8
kbps'ye kadar veri haberlemesi salayan, multimedya servisleri ve
uygulamalarn destekleyen bir teknolojidir.
Kod Blmeli oklu Eriim (CDMA):
CDMA teknolojisinde ncelikle iletilmesi istenen sinyal sadece o aboneyetahsis edilen bir kod ile ileme tabi tutularak geni bir bant zerine yaylr.
Daha sonra ilenmi bilgi sinyali (1,25MHz Spread spectrum yaygn
spektrum) dier abonelere ait sinyallerin zerine bindirilerek gnderilir. Alc
tarafnda btn sinyaller yine ayn kod ile arplarak alnmas istenen sinyal
ayrt edilir. Bylece yksek bant geniliine sahip bilgi sinyali elde edilmi
olur. Gnmzde CDMA teknolojisinin farkl frekanslarda yayn yapan birok
eidi bulunmaktadr. Bunlardan biri 100 milyonun zerinde abonesi olanCDMA 2000 1x (Ses ve veri iletiimini salayan 3G teknolojisi) teknolojisidir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
27/132
8
Sz konusu teknoloji ses iletimine ek olarak abone bana 153,6 kbps
kablosuz mobil veri iletiimi sunarken, sistemde yaplacak birka kart
eklemesi ve yazlm gncellemesi ile CDMA EV-DO (Evolution Data Only-
CDMA 1x in zelliklerine ilaveten grnt iletimi de salanr) teknolojisi
olarak alabilmekte ve abone bana 2,4Mbps hzna ulalabilmektedir.
CDMA WLL (Wireless Local Loop- Kablosuz Yerel Dng) :
CDMA WLL teknolojisi, bata ABD olmak zere Latin Amerika ve Asya
Pasifik lkelerinde 50den fazla sabit ebeke operatr tarafndan kurulmu
ve kullanlmaktadr. Mobil CDMA ebekesi iki ana blme ayrlr; BSS (Base
Station Subsystem Baz stasyonu Alt Sistemi) ve MSS (Mobile Switching
System Mobil Anahtarlama Sistemi). En basit tanm ile BSS santralden
sonra aboneye kadar olan ebeke, MSS ise abone bilgilerinin ilendii
santral ksmdr. CDMA WLL kurulum itibariyle santral ile abone arasndaki
kablo altyapsn ortadan kaldrarak kurulum ve bakm onarm maliyetlerini en
aza indirmeyi hedeflemitir. MSS yerine mevcut PSTN (Public Land Mobile
Network) santralleri ve altyaps kullanlmaktadr. Baz istasyonlar (BTS
Base Transreciever Station) toplama merkezlerine (BSC Base Station
Controller) balanmakta, BSCler de standart V5,2 ara yz ile PSTN
santrallerine balanmaktadr.
Aradaki kablo altyaps ortadan kaldrlrken aradaki mevcut iletim kapasitesi
de byk lde ykselmektedir. rnein BTS ve BSC arasndaki iletimdekullanlan 2Mbit/s PCM30 balantsnda 32 kanal zerinden 30 abone trafii
yerine 160 (teorik olarak 192ye kadar kabilmekte) ses kanal
iletilebilmektedir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
28/132
9
Geniband Kod Blmeli oklu Eriim (WCDMA):
Her trl veriyi 2 Mbpsye kadar ulaan veri alma/gnderme hz ile daha
verimli radyo frekans aral kullanma sunan geni bantl radyo tekniidir.
Giri sinyalleri saysallatrlr ve kodlanr. WCDMA'nn sunduu daha geni
bant aral, nc neslin (3G) tm gcnn ortaya kmasn salayacaktr.
WCDMA ses, grnt ve multimedya servislerine ayn anda ulam salar.
Evrensel Mobilletiim Sistemi (UMTS):
UMTS eriim teknii olarak WCDMA kullanan, geni bantl 3G teknolojisi
olarak kullanlmas planlanan ve nc nesil mobil haberleme sistemine
verilen genel isimdir. UMTS, teorik olarak 2 Mbps hznda internete balanma
imknna sahiptir. UMTS paket anahtarlamal olarak altndan kullanlan
sreye gre deil, transfer edilen (gnderilen ve alnan) veriye gre
cretlendirme yapmaktadr.
3.1. GSM Tarihesi
Teknoloji alanndaki hzl gelimeler zellikle iletiim alannda byk
deiimlere sebep olmutur. Kablosuz haberlemenin temeli Marconi
tarafndan 1897 ylnda atlmtr (1). 1972 ylnda Bell laboratuarlarnda mobil
iletiim iin hcresel haberleme kavram ortaya konulmutur. Bu temelde,
farkl analog mobil iletiim sistemleri gelitirilmitir. Bu sistemlerde sadece sestamak mmknd.
Bu sistemlerin bamsz olmalar ve birbirleri ile uyumlu olmamalar gibi
kesin kstlamalar vard. Bir sistemdeki mobil telefon cihaz baka bir sistemde
kullanlamyordu. 1982 ylnda, CEPT (Conference of European Post and
Telecommunications Administration) toplantsnda 2. kuak (Faz 2) sistemi
oluturmak amacyla GSM (Group Special Mobile) alma grubu kurulmutur.Bu sistem Avrupa lkeleri arasnda dolama izin verecekti (Roaming).
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
29/132
10
Gelitirilen sistem, Global System for Mobile Communications (GSM) adn
almt. Sistem ismi ile komite isminin karklk oluturmamas iin Group
Special Mobile komitesinin ismi, Special Mobile Group (SMG) olarak
deitirildi.
1991 yl sonunda Avrupada kullanlmak zere gelitirilmi olan ilk GSM 900
Sistemi, saysal iletiim teknolojisiyle alan, uluslararas saysal, hcresel
mobil haberleme sistemidir. Bu sistemle mobil haberleme standardnn ilk
aamas tamamland (2).
ekil 3.1. GSM 900 spektrumu
GSM seenekle geldi:
GSM 900: Bu sistem 900 MHz frekans bandn kullanmaktadr. Temel olarak
krsal alan iin tasarlanmtr ve maksimum hcre yarap 33 km'dir.
DCS 1800: Bu sistem 1800 MHz frekans bandn kullanmaktadr. Temel
olarak abone younluunun fazla olduu ehirsel alanlar iin tasarlanmtr ve
maksimum hcre yarap 7-8 km.dir.
Frekans
Zaman
124
124
20 MHz
200 kHz
890,2 MHz
935,2 MHz
915 MHz
960 MHz
AlmaBalants
VermeBalants
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
30/132
11
PCS 1900: Bu sistem 1900 MHz frekans bandn kullanmaktadr. Temel ola-
rak abone younluunun fazla olduu ehirsel alanlar iin tasarlanmtr ve
maksimum hcre yarap 6-7 km.dir.
izelge 3.1. eitli GSM standartlarnn frekans bandndaki dalmlar
Sistem P-GSM 900 E-GSM 900 GSM 1800 GSM 1900
Frekanslar
Alma Balants
Verme Balants
(MHz)
Dalga boyu
Bant genilii
Tayc bant
Radyo kanallar
letim hz
890915
935960
33 cm
25 MHz
200 kHz
125
270 kbits/s
880915
925960
33 cm
35 MHz
200 kHz
175
270 kbits/s
17101785
18051880
17 cm
75 MHz
200 kHz
375
270 kbits/s
18501910
19301990
16 cm
60 MHz
200 kHz
300
270 kbits/s
GSM 1800 (DCS 1800 olarak da bilinir) ve GSM 1900 (PCS 1900 olarak da
bilinmektedir) GSM 900 ile karlatrldnda, sz konusu spektrumda esas
olarak hava ara yz farkldr. Bir dier frekans band kullanmalarnn yan
sra mikro hcresel yapy kullanrlar (yani, her bir radyo hcresi iin daha
kk kapsama blgesi). Bu durum, frekanslarn daha yakn mesafede
yeniden kullanlmasn ve abone younluunun artrlmasn salar. ekil
3.2.de GSM sisteminin hiyerarik genel yaps grlmektedir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
31/132
12
ekil 3.2. GSM genel yaps
3.1.1. GSM sistemi mimarisi
Ynetilebilir iletiim sistemleri oluturmann en iyi yolu, sistemi
standartlatrlm ara yzler kullanarak birbirlerine balanm olan alt gruplara
blmektir. Bunlar; Mobil istasyon (MS) Trkiye'deki ad ile cep telefonu, baz
istasyonu alt sistemi (BSS) ve ebeke alt sistemleri (NSS)dir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
32/132
13
ekil 3.3. GSM ann yaps
Mobilstasyon (MS)
Mobil stasyon, abonenin ebekeye balanmasn salar. Bu istasyon SIM
kart ve mobil telefon cihazndan meydana gelmektedir.
SIM Kart veya Abone Kimlik Modl:
SIM kart abone bilgilerini tayan akll kart olup, mobil cihaz iine taklmaktadr.
SIM kart ierisindeki numara, ebekede aboneyi tanmlayan zel bir numaradr.
Abone ebekede tek numarayla birden fazla servisi kullanabilir. Bu numara
yalnzca ebekeye ilk girite kullanlr. Temel olaraku bilgileri ierir:
Um
Abis
A
BSS
Radyoaltsistemi
MS MS
BTS
BSCBTS
BTS
BSCBTS
ebeke ve anahtarlamaaltsistemi
MS
MS
Dier Sabit Telefonebekeleri
IWF
ISDNPSTN
PDN
SS7
EIR
HLR
VLR
ISDNPSTN
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
33/132
14
Geici Mobil Abone Kimlii (TMSI):
Geici mobil abone kimlii, IMSI (Uluslararas Mobil Abone Kimlii) yerine
kullanlan bir numara olup, periyodik olarak deitirilmektedir. Bylece abone
bilgileri ve konuma gvenlii iin dinlemeye kar ilave bir koruma
salamaktadr.
Yerel Alan Kimlii (LAI):
Abonenin ebekede (Kendi ebekesi veya tanml herhangi bir GSM
ebekesi) bulunduu yeri tanmlar. Bu kod sayesinde aboneye gelen arlar
iin balant kurulmaktadr.
Ki Kodu:
Abone bilgisi ve konuma gvenliini salamak amacyla kullanlan bir
ifreleme ve sorgulama anahtardr. Bu kod her abone iin ayr olup, SIM
kartnda ve AUC'ta kaytldr. Ki kullanlarak MS ile BTS arasnda iletilen tm
bilgiler (Sinyalleme ve konuma) ifreli olarak gnderilir. ifreleme ve deifre
ilemini salayan anahtar kod Kidir.
Bazstasyonu Alt Sistemleri (BSS)
Baz istasyonu alt sistemleri (BSS) baz istasyonu kontrolr (BSC) ve baz alc
ve verici istasyonundan (BTS) olumaktadr.
Baz Alc Vericistasyonu (BTS)
GSM, cep telefonlarn hcreselebekeye balamak iin BTS ad da verilen bir
dizi radyo ileticiyi kullanr. Bunlarn grevleri arasnda kanal kodlamas ve
kodlama/kod zme bulunmaktadr. BTS, radyo ileticiler ve alclar, antenler,
iletim (PCM) tesisine ara yz vs. den oluur. BTS, gerekli ar ilemkapasitesini salamak iin bir veya daha fazla alc-vericilerden oluabilir. Bir
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
34/132
15
BTS ok ynl anten ile her yne ya da sektrl (sektrel) anten ile
aralarnda 120o fark olan sektre yayn yaplabilir.
ok Ynl Anten (Omni) : Bu anten tipinde baz istasyonu tek hcreden
olumaktadr ve baz istasyonu merkez etrafndaeit olarak maktadr. Bu baz
alc ve verici istasyonu iin antenler bu maya uygun zelliktedir ve ok
ynl anten olarak isimlendirilir.
Sektrl Anten (Sektrel) : Sektrel baz istasyonlar bir veya birden fazla
hcreden olumaktadr. GSM'de kullanlan genel yap hcreden oluan
sektrel yapdr. Her bir hcre ayn zamanda sektr olarak isimlendirilir.
Sektrler ynl antenler kullanlarak oluturulur. Bu tip antenler n yzey
dorultusunda belirli bir ayla ma yaparlar.
Sektr yapda hcre snrlarn bir blgeye odaklama ve daha kesin olarak
belirlemek daha kolaydr. Yine antenler belirli bir eimle monte edilebilirler.
Bylece radyo sinyallerinin gidebilecei alanlar bilmek ve snrlar planlamak
daha kesindir. Dolaysyla ebekenin sinyal kalitesi daha iyi olacaktr. Hcreleri
daha kk dilimlere (sektr) ayrmakla abonelere daha kaliteli hizmet sunma
ve kapasitenin daha etkin kullanm mmkn klnmaktadr.
Dk abone kapasitesinin olduu ve olabildiince geni alanlarn
kapsanmak istenecei krsal blgeler iin ok ynl (Omni-cell) anten tipi,
yksek abone kapasitesi ve youn hcre yerleiminin gerekletirileceiehirsel alanlar iin sektrl (Sektr-cell) anten tipi tercih edilir.
Bazstasyonu Kontrolr (BSC)
Bir grup baz alc ve verici istasyonu (BTS) belirli bir baz istasyonu kontrolre
(BSC) balanr ve BSCde radyo kaynaklarn onlar iin ynetir. Mobil
istasyonlar alnan sinyal gc konusundaki bir raporu her 480 ms.de bir
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
35/132
16
gnderirler. BSC, bu bilgilerle dier hcrelere yaplan devir teslimi (Hand
over) balatabilir, BTS iletici gcn deitirebilir.
letim Kodlayc (Transcoder)
Transcoder, GSM'de kullanlan iletim format ile genel iletiim sistemlerindeki
iletim format arasnda dnm salar. GSM sisteminde hava ara yznde
(Air interface) iletimin zorluu nedeniyle ve daha verimli kullanm iin kabul
edilmi iletim deeri 16 Kbit/sdir. Normal iletiim sistemlerinde ise 64 Kbit/s
iletim kullanlmaktadr. Transcoder 16Kbit/s den 64 Kbit/se ve tersi ynde
dnm gerekletirmektedir. Ekipman olarak santrallerin (MSC) yanna
yerletirilmitir.
ebeke Alt Sistemleri (NSS)
Mobil Anahtarlama Merkezi (MSC) : MSC bir mobil abonenin ihtiyac olan
tm fonksiyonellii salar. Ana grevleri arasnda kayt, onaylama, yer
gncellemesi, cretlendirme, devir teslimler ve bir dolam abonesine ar
ynlendirmesi bulunmaktadr. ebeke alt sistemindeki fonksiyonel varlklar
arasndaki sinyalizasyon (kaytlar) iin No.7 sinyalleme sistemini kullanr.
MSC, dier ebekelerle (PLMN, PSTN) iletiim kurmay salyorsa, kpr MSC
(GMSC) olarak adlandrlr.
Kalc Konum Kt (HLR)
Mobil abonelerin ynetimi iin kullanlan bir veritabandr. Uluslararas Mobil
Abone Kimliini (IMSI), mobil istasyon ISDN numarasn (MSISDN) ve geerli
ziyareti konum kt (VLR) adresini saklar. Burada saklanan ana bilgiler,
her bir HLR tarafndan ynetilen mobil abonelere arlar ynlendirmek iin
her mobil istasyonun yeri ile ilgilidir. HLR yine, her bir MS ile ilgili servisleri de
salar. Bir HLR birok MSCye servis verebilir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
36/132
17
ZiyaretiKonumKt (VLR)
MSnin mevcut yerini, ar kontrol ve abone olunan hizmetlerin temin
edilmesi iin gerekli olan ve HLRden alnan bilgileri, VLR tarafndan kontrol
edilen her bir cep telefonu iin seilen abonelik hizmetlerinin teminini ierir. Bir
VLR, bir MSCye baldr ve normalde MSC'nin donanmna btnlemitir.
Kimlik Denetim Merkezi (AUC)
Her abonenin SIM kartnda saklanan gizli bir tuun bir kopyasn bulunduran
korunumlu bir veri tabandr. Radyo kanal zerinden onaylama ve kodlama
amacyla kullanlr. AUC, sahtecilie kar ek gvenlik temin eder. Normalde
bir GSM ebekesi ierisinde HLRa yakn bir yerdedir.
Cihaz Kimlik Kt (EIR)
EIR ebeke ierisinde yer alan geerli mobil istasyonu cihazlarnn listesini
ieren bir veri tabandr. Burada her bir mobil istasyonu uluslararas mobil cihaz
kimlii (IMEI) ile tanmlanr.
letme ve Bakm Merkezi
letme ve Bakm Merkezi (OMC), GSM fonksiyonel bloklarn denetleyen bir
ynetim sistemidir. OMC, GSM ebekesinin uygun almasn salamak zereebeke iletmecisine yardmc olur. Donanm fazlal ve akll hata belirleme
mekanizmalar, ebekenin almad srenin nlenmesinde yardmc olur.
OMC, MSC, BSC ve BTS'nin kontrol ve bakmndan sorumludur. Tm
kamuya ait mobil ebekeden (PLMN) veya PLMNnin sadece belirli
ksmlarndan sorumlu olabilir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
37/132
18
3.1.2. letim yaps
GSM ebekesinde iki temel balant yaps kullanlmaktadr:
Karasal balant: Baz alc verici istasyonundan santral birimine kadar
kullanlan balantdr.
Radyo frekans balants: Mobil telefonla baz istasyonunun balantsn
salayan yapdr. letiim sistemlerinde kullanlan karasal balantlar iin
Avrupa ve Amerika ayr standartlarla tanmlamalar yapmlardr. letim
deerleri asndan ayn yapda olan bu balantlar, yaplandrma olarak
farkldrlar.
E1 Balants
Avrupa standartlarnda tanmlanmtr. Bu standartlar kabul eden lkelerin
ebekelerinde kullanlmaktadr. Trkiye'de kullanlan hat yaps da E1
formatndadr. E1 balants 2,048 Mb/s veri hzna ve 64Kb/s'lk 32 adet
zaman dilimine (TS-Time Slot veya zaman dilimi olarak isimlendirilir) sahiptir.
Sfrnc zaman dilimi her zaman hattn senkronizasyonu iin ayrlmtr.
Geriye kalan 31. zaman dilimi ise PCM verisini tamak iin kullanlabilir. Bu
zaman dilimlerinden herhangi biri sistemi kontrol amacyla, 16. zaman dilimi,
sinyalleme kanal olarak ayrlr.
T1 Balants
T1 balants genel olarak Amerika ve Japonya'da kullanlr. 1,544 Mb/s'lk bir
veri hzna sahiptir. 24 adet 64Kb/s'lk zaman diliminden oluur ve hepsi PCM
veri iletimi iin kullanlabilir. Senkronizasyon, ek olarak kullanlan 1 bit
sayesinde salanr. Dolays ile bir veri erevesi 193 bit'tir (24x8 bit, ilave
olarak bir senkronizasyon biti). Sinyalleme bilgisi PCM verisi iindeoullanarak veya ayr bir sinyalleme zaman dilimi ile tanabilir. Hcresel
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
38/132
19
mobil ebekesinin fonksiyonlarndan biri radyo balants zerinden ses veya
veri iletim kalitesini salamaktr.
Frekans Band
Hcresel mobil iletiim sisteminde telefonlarla sistem arasndaki haberleme
radyo frekanslar ile salanmaktadr. Konuma ve haberleme bilgisi bu
radyo frekanslar ile tanmaktadr. Baz istasyonlarndan yaplan radyo
yaylmalar hcre kapsama alann oluturmaktadr.
Frekans band iki ksma ayrlmtr:
Yukar Ynde (Verme ynnde) : Baz istasyonu asndan baktmzda, baz
istasyonundan mobil telefona doru gerekleen iletim yolu verme ynnde
diyebiliriz.
Aa Ynde (Alma ynnde) : Baz istasyonu asndan baktmzda, mobil
telefondan baz istasyonuna doru gerekleen iletim yolu olarak
isimlendirilmektedir. Alma ve verme iin iki farkl frekans aral
kullanlmaktadr. GSM 900 sistemi iin abonelere ait konuma bilgisinin en iyi
ekilde tanabilecei bant genilii 25 MHz olarak hesaplanmtr.
GSM 900'e ait frekans band; 25 MHz verme ynnde, 25 MHz alma
ynnde olmak zere 125 adet 200 KHz'lik tayc frekansa ayrlmtr.20MHzde iki bant arasnda koruma band ve ileride gerekleecek
uygulamalar iin rezerve olarak braklmtr. Bu frekans dilimlerinin her biri
"frekans band veya frekans kanal" olarak isimlendirilmektedir. Her bir
frekans diliminde zaman oklamas (TDMA) yaplarak 8 kiiye ait bilgi
(konuma veya dier veriler) tanmaktadr. Frekans dilimlerinde kullanlan
radyo dalgalarnn zellii gerei oluan harmoniklerin bant dna tayor
olmas nedeniyle ayrlan frekans aralnn banda ve sonunda 100 KHz'lik
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
39/132
20
ksmlar dier frekanslarn etkilenmemesi iin kullanlmaktadr. Bu nedenle
toplam 125 frekans kanalnn 124 adedi etkin olarak kullanlmaktadr.
GSM 900 sisteminde bir abonenin konumasn ift ynl tamak iin 1 adet
verme ynnde ve 1 adet te alma ynnde frekans kullanmak gerekmektedir.
Abone iin alma ve vermede (Alma ynnde ve Verme ynnde) ayn kanal
numaral frekans kanal kullanlmaktadr. rnein; abonenin konumalar 3
nolu verme ynnde frekans kanal zerinden baz istasyonu aracl ile dier
telefon abonesine iletilirken, kar taraftan gelen ses bilgisi abonemize yine 3
nolu alma ynnde frekans kanal zerinden gelmektedir (2).
ekil 3.4. GSM ereve yaps
1 2 3 4 5 6 7 8
GSM ereve yaps
890915 MHz124 kanal (200 kHz)Alma Balants
935960 MHz124 kanal (200 kHz)Verme Balants
Zaman
GSM TDMA erevesi
GSM Zaman dilimi(normal burst)
4,615ms
Korumaboluu
Kuy-ruk
Kullancverileri T.S S
Kullancverileri
Kuy-ruk
3 bits 57 bits 26 bits 57 bits1 1 3
Korumaboluu
577 s
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
40/132
21
GSM sistemi, her erevenin 8 zaman dilimi ierdii ereve yapsn kullanr.
Bilgiler kanallarda 270,833 kbps hznda iletilmektedir.
Bir bitlik zaman dilimi:
Tb = 310*833,270
1=3,692 s
Bir zaman diliminin sresi:
Tslot =Zaman diliminde bulunan bit says * Tb =156,25 * 3,692 s
Tslot =577 s
Bir ereve iin gerekli sre:
Tereve= 8* Tslot=4,615 ms.
Kullancya ait bilgiler her 4,615 saniyede bir iletilir (1).
Modlasyon Teknii
GSM sisteminde saysal sinyal iletimi iin GMSK (Gaussian Minimum Shift
Keying) modlasyon teknii kullanlmaktadr. GMSK modlasyonunda, faz
deiiklikleri anlk olmayp, belirli bir periyot sresince yaplmaktadr. Bylece
yksek frekans bileenlerinin oluumu engellenmektedir. Bu da kullanlacak
spektrum bant geniliinin dier tekniklere gre daha az olmasn
salamaktadr. GMSK'de ilk nce saysal sinyal Gaus filtresinden geirilerek,
sinyalin ekli keleri yuvarlamak suretiyle deitirilir. Filtre edilen sinyal, faz
kaydrmas iin tayc sinyale uygulanr.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
41/132
22
Ara yzler ve Protokoller
Bir protokol, iki cihaz arasndaki haberlemeyi salayan son derece iyi
gelitirilmi kurallar ve yntemler grubudur. Radyo balants zerinden ses
veya veri iletim kalitesini salamak, hcresel mobil ebekesinin
fonksiyonlarnn sadece bir ksmdr. Bir mobil istasyonu, ulusal ve
uluslararas olarak srekli dolaabilir. GSM ebekelerinde standartlatrlm
ar ynlendirme ve yer gncelleme fonksiyonlarn gerektirir. Bir kamu
iletiim sistemi, nc ahslar tarafndan kt amal kullanmlara kar
katmanl gvenlik mekanizmalarn gerektirir. Onaylama, ifreleme ve geici
mobil abone kimliklerinin (TMSI'lar) kullanlmas gibi gvenlik fonksiyonlar
mutlak bir gerekliliktir.
ekil 3.5. GSM ara yzleri ve protokolleri
Hava Ara yzndeki Trafik Kanallar
Trafik kanal (TCH), konuma ve veri trafiinin tanmas iin kullanlr. Trafikkanallar 26 ereveli oklu ereve (Multiframe) veya 26 TDMA erevesi
CM
MM
RR
LAPD
Radyo
RR
LAPD
Radyo
LAPD
PCM
16/64 kbit/s
Um Abis A
64 kbit/s /2.048 Mbit/s
MS BTS BSC MSC
LAPD
PCM
RRBTS
SS7
PCM
BS
MM
CM
SS7
PCM
BSSAP
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
42/132
23
kullanlarak tanmlanr. Bu oklu ereve 120 ms. srer. Her bir erevede 8
adet kullancya ait veri (Burst) tanmaktadr. oklu ereve sresinin 26 *
8e blnmesi ile bir burst periyodu iin geen sre bulunur. 26 ereveden,
24' trafik iin, 1'i yava balantl kontrol kanal (SACCH) iin kullanlr. Biri
ise kullanlmamaktadr. Verme ynnde ve alma ynnde olan TCH'ler
zaman ierisinde 3 burst periyodu eklinde ayrlr. Bu ekilde mobil
istasyonun e zamanl olarak alma ve verme zorunluluu yoktur. Bu zellik
elektronik devreleri basitletirmektedir. Bu yntem, karmak ift ynl
(Duplex) filtrelerinin kullanmn gerektirmez ve bylece enerji tketimini
azaltr.
Bu tam hzl (Full rate) TCH'lere ek olarak (TCH/F, 22,8 kbit/s), yarm hzl
(yarm hzl) TCHler (TCH/H, 11,4 kbit/s) de tanmlanmtr. Yarm hzl
TCHler, tek bir kanaldan iki arnn iletilmesine imkn vererek sistemin
kapasitesini iki katna karrlar. Veri iletimi iin bir TCH/Fnin kullanlmas
halinde, kullanlabilir veri hz gelitirilmi gvenlik algoritmalar sebebiyle 9,6
kbit/s deerine der (TCH/H'de: maksimum 4,8 kbit/s). GSM tavsiyelerinde,
bunlar tek bana alan tahsis edilmi kontrol kanallar (SDCCH) olarak
adlandrlr.
Hava Ara Yzndeki Sinyal Kanallar
Fiziksel kanallara birka mantksal kanal elenir. Mantksal kanallarn
organizasyonu, uygulamaya ve bilgi akmnn ynne baldr (Vermeynnde, alma ynnde veya iki ynl). Bir mantksal kanal, kullanc
verilerini tayan bir trafik kanal (TCH) veya sinyal kanal olabilir. Bir GSM
radyo frekans taycs, 8 MS abonesinin ayn anda grme yapmasn
destekler. Tayc zerindeki her bir kanal (8 kanaldan biri) srenin 1/8'idir.
Bu teknie zaman blmeli oklu eriim (Time Division Multiple Access
(TDMA)) denir. Sre zaman dilimi denilen eit dilimlere ayrlmtr. Zaman
dilimleri sra ile ve 07 arasnda numara verilerek dzenlenmitir.Tekrarlanan her bir 8 zaman dilimlik periyoda TDMA erevesi denir. Her bir
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
43/132
24
telefon grmesi bir zaman diliminde tanr. Zaman dilimi iinde tanan
bilgi burst olarak isimlendirilir. MS ile BTS arasndaki bu balant, bilgi
tamak iin kullanlan fiziksel kanallardr. Bu kanallarda farkl zaman ve
durumlarda farkl bilgiler tanmaktadr. Ayn fiziksel kanaln farkl amalar
iin kullanlabilmesi amacyla mantksal kanal olarak tanmlanmtr.
GSM Mantksal Kanallar:
Mantksal kanallar iin iki ana grup vardr. Bunlar trafik kanallar ve kontrol
kanallardr.
ekil 3.6. GSM mantksal kanallar
Trafik Kanallar: Trafik kanal konuma ve veri tar. TCH'lerin farkl tipleriaada verilmitir:
MANTIKSAL KANALLAR
TRAFIKSNYALLEME
TAM HIZLI
Bm 22.8 Kb/S
YARIM HIZLI
Lm 11.4 Kb/S
YAYIN ORTAK KONTROL TAHSS EDLENKONTROL
FCCH SCH BCCH
PCHRACH
AGCH
SDCCH SACCH FACCH
FCCH -- FREKANS DZELTME KANALI
SCH -- SENKRONZASYON KANALIBCCH -- YAYIN KONTROL KANALI
PCH -- ARAMA KANALI
RACH -- RASGELE ERM KANALIAGCH -- ERM VER KANALISDCCH -- BAIMSIZ ATANMI KONTROL KANALISACCH YAVALGL KONTROL KANALIFACCH HIZLI BAGLANTILI KONTROL KANALI
SADECE
VERME BALANTISI
SADECE ALMA
BALANTISI
HER KS
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
44/132
25
izelge 3.2. TCH tipleri
Trafik Kanal Konuma Veri
TAM HIZLI 13kb/s normal 9,6kb/s
YARIM HIZLI 6,5kb/s 4,8kb/s
Hava ara yzndeki sinyal kanallar ar oluturulmas, arama, ar bakm,
senkronizasyon vs. amacyla kullanlr. 3 grup sinyal kanal bulunmaktadr.
Yayn Kanal (BCH)
Sadece alma ynnde bilgilerini tarlar. Esas olarak senkronizasyon ve
frekans dzeltmesinden sorumludurlar. Bu nokta-oklu nokta iletiimini
salayan tek kanal tipidir. Burada ksa mesajlar birok cep telefonuna e
zamanl olarak iletilir.
BCH aadaki kanallar ierir:
Yayn Kontrol Kanal (BCCH) : Genel bilgiler, hcreye zel, yerel alan
kodu (LAC), ebeke operatr, eriim parametreleri, komu hcrelerin
listesi vs. verilerini ierir. MS, BCCH'den gelen sinyalleri, ayn ebeke
ierisinde bulunan birok BTS'lerden ve/veya farklebekelerden alr.
Frekans Dzeltme Kanal (FCCH) : Sadece alma ynnde kullanlr. MS
frekanslarnn dzeltilmesi, frekans standardnn cep telefonuna
iletilmesi, ayn zamanda zaman aralklar arasndaki snrlar ve bir
TDMA erevesinin ilk zaman aralnn konumunu temin ederek alma
senkronizasyonu amacyla da kullanlr.
Senkronizasyon Kanal (SCH) : Sadece alma ynnde kullanlr. ereve
senkronizasyonu (TDMA ereve numaras) ve baz istasyonun
tanmlanmas bilgilerini ierir. SCH burst'un geerli bir ekilde alnmas,
cep telefonunun bir BTS ile senkronize olmas iin gerekli tm bilgileri
temin edecektir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
45/132
26
Ortak Kontrol Kanallar (CCCH)
Cep telefonu ve baz alc ve verici istasyonu (BTS) arasndaki bir grup yukar
ynde (Verme ynnde) ve aa ynde (Alma ynnde) kanallardr. Bu
kanallar, ebekeden cep telefonlarna doru bilgi iletilmesi iin kullanlr ve
ebekeye eriim salar. CCCH'ler, aadaki kanallar ierirler;
Arama Kanal (PCH) : Sadece alma ynnde kullanlr. Cep telefonu, baz
alc ve verici istasyonu (BTS) tarafndan gelen arlar konusunda PCH
zerinden bilgilendirilir.
Eriim Verme Kanal (AGCH) : Sadece alma ynnde kullanlr. BTS, cep
telefonuna bir TCH veya SDCCH tayin eder ve bylece ebekeye cep
telefonunun eriimini salar.
Rasgele Eriim Kanal (RACH) : Sadece alma ynnde kullanlr. Cep
telefonunun bir aramaya cevap olarak veya bir arama sebebiyle bir
SDCCH isteine izin verir. Cep telefonlar bu kanal zerinden gnderme
yapmak iin rasgele bir zaman aral seer. Bu, dier cep
telefonlarndan gelen sinyallerle arpmaya neden olabilir.
PCH ve AGCH, arama (paging) ad verilen bir kanala ve paket eriim verme
kanalna iletilir (PAGCH).
Tahsis Edilen Kontrol Kanallar (DCCH)
DCCH dolam, devir teslimler (Hand overs), ifreleme vs. ilemlerden
sorumludur.
DCCH'ler aadaki kanallar ierir:
Bamsz Tahsis Edilmi Kontrol Kanal (SDCCH) : Cep telefonlar ve
baz alc ve verici istasyonlar (BTS) arasndaki iletiim kanaldr. Cep
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
46/132
27
telefonuna trafik kanal tahsis edilmeden nce, bir dier deyile ar
kurma aamasnda, sinyalleme yapmak iin kullanlr.
Yava lgili Kontrol Kanal (SACCH) : Srekli olarak lm raporlarn
(mesela, baz istasyonu alan glerini) bir TCH'nin veya SACCHnin
almasna paralel olarak iletir. Devir teslim kararlar iin gereklidir.
Genellikle TCH veya SDCCH'ye tahsis edilir. Acil olmayan ilemler, radyo
lm verileri, g kontrol (sadece Alma ynnde) iin gereklidir.
Hzl Balantl Kontrol Kanal (FACCH) : SDCCHye benzerdir ancak
TCHnin almasna paralel olarak kullanlr. FACCH'nin veri hznn
yetersiz olmas durumunda "dn alma modu" kullanlr. TCH'den ek
bant genilii dn alnr. Bu abonenin ar belirleme onay, teslim
kararlar v.s. gibi mesajlar iin geerlidir.
TRAU (Transfer Kodlama ve Hz Ayarlama nitesi) erevesi
TRAU (Transcoding and Rate Adaptation Unit- Transfer Kodlama ve Hz
Ayarlama nitesi) erevesi Abis ara yznde 16 kbit/s trafik kanalnn iletim
birimidir. Kullanc verileri iin 13,6 kbit/s ve 2,4 kbit/s bant ii sinyalizasyon
iin kullanlmaktadr. Burada, sinyalizasyon ve veri bitlerinin meydana geldii
konumlar belirlenir.
Abis ara yznde kullanlan protokol LAPD'dir. Bu protokol ISDN'den adapte
edilmitir. LAPD, gruba ayrlabilen aadaki ereve tiplerini temin
etmektedir:
Numaralandrlmam ereveler
Bilgi transfer erevesi
Denetleme ereveleri
Radyo sinyal ilemlerine ek olarak Abis (BSSde kullanlan protokol) ara yz
yine, BTS'ler iin iletme ve bakm ilemlerine bir iletim yolu ve dorudan
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
47/132
28
ISDN standartlarndan alnan 2. kademe ynetim ilemlerine bir iletim
mekanizmas oluturur.
MSC Protokolleri
MAP (Mobil Uygulama Ksm) : Mobil radyo ebekesindeki farkl veri
tabanlarndaki aramalar kontrol etmek iin kullanlr (HLR, VLR ve EIR).
MAP sorumluluklar arasnda eriim ve yer ynetimi (kullancnn konumunun
belirlenmesi), MSC-MSC devir teslimi, gvenlik fonksiyonlar, iletme ve
bakm, SMS ve tamamlayc servislerinin gereklemesi bulunmaktadr.
TCAP (lem Yetenekleri Uygulama Ksm) : Datlm uygulama srelerine
olan talepleri deerlendirmek iin gerekli evrensel arlar ve fonksiyonlar
salar.
ISUP (ISDN Kullanc Ksm) : PLMN'ler ve dier ebekeler arasnda birlikte
almay kontrol eder (mesela ar dzeni / indirme) ve TUP ile ayn temel
grevleri yerine getirir.
INAP (Akll ebeke Uygulama Ksm) : Var olan ebeke zerinden akll
servislerin almasn salar (rnein, cretsiz arama, zamana bal
ynlendirme fonksiyonlar) .
TUP (Telefon Kullanc Ksm) : PLMNler ve dier ebekeler arasndakibirlikte almay salar. TUP normalde uluslararas balantlar salamak
iin kullanlmaktadr ve yava yava yerini ISUPa brakmaktadr.
ar Gerekletirme Senaryosu
Aadaki rnekte GSM ebekesinde, sabit ebeke abonesinden cep
telefonu abonesine yaplan bir ar adm adm anlatlmaktadr.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
48/132
29
Sabit ebekeden gelen ar geit MSC'sine (GMSC) iletilir.
Daha sonra, aranan tarafn MSISDN numarasna dayal olarak, HLRbelirlenir.
HLR, aranan numarann mevcudiyetini kontrol eder. Daha sonra ilgili
VLRden bir mobil istasyonu dolam numaras temin etmesi istenir.
Bu, GMSC'ye geri iletilir.
Daha sonra balant, sorumlu MSC zerinden aktarlr.
Bu durumda VLR mobil abonenin konum aral ve eriilebilirlik stats
konusunda aratrma yapar. MSnin eriilebilir olarak iaretlenmesi durumunda bir radyo ars
devreye alnr.
Sz konusu radyo ars VLR'ye atanan tm radyo blgelerinde
yrtlr.
Mobil abonenin telefonu, mevcut radyo hcresinde arama talebine cevap
verdiinde, gerekli tm gvenlik ilemleri yrtlr.
Bunun baarl olmas durumunda VLR, MSC'ye ebekenin
tamamlanabileceini bildirir.
Bylece konuma balar.
GSM deki Test ve lmler
nceki blmlerden de grld gibi, GSM teknolojisi ok karmaktr.
Doal olarak bu tr bir teknolojinin kurulmas, iletmeye alnmas, ynetilmesive optimize edilmesi byk bir itir. Kaynaklarn kstl olmas sebebiyle
(yksek maliyetlerine ek olarak) ebeke optimizasyonu gittike kritik hale
gelen bir ekonomik faktr olmaktadr.ebeke performans, ebeke kullanm,
abone davran ve hizmet kalitesi (QoS) konusuna hakim olabilmek iin
aadaki test yntemleri faydaldr.
Trafik Analizi: Burada, E1 veya T1 PCM erevesi ierisindeki sinyal kanallarAbis ierisinde ve GSM ann A ara yzlerinde analiz edilir ve izlenir. Farkl
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
49/132
30
zaman aralklarnn ilettii trafik tipinin ne olduu nemli deildir (konuma,
veri veya sinyal) .
Bit Hata Oran (BER) Testi: BER Testi, PCM dzeyinde hata lmdr.
PCM bit hata oran (BER) sabit ebeke operatrlerinden kiralk hatlarn
kalitesini onaylamalar gereken GSM operatrleri iin nemlidir.
GSM dzeyinde, TRAU'daki kontrol bitlerinin deerlendirilmesiyle, gerek
iletiim (serviste) esnasnda bir bit hatas olasl (Verme ynnde)
belirlenebilir.
ebeke Kalitesi Testi: ebeke kalitesinin llmesini salayan ve potansiyel
geliim alanlarn ortaya karan bir dizi farkl lmleri ierir. Bu kapsamda:
Ada problemleri
Kapsama deliklerinin belirlenmesi
Sinyal ve trafikle ilgili ebeke yk
Devir teslim hatlar
Alma dzeyi izleme
BTSnin bit hata oran
ok yollu giriim ve yaylma gecikmeleri
Frekans giriimi (frekansn yeniden kullanlmas sebebiyle)
ar tamamlama / kesme hz
Sistemin ar yklenmesi bulunur.
Bir GSM ebekesinin en uygun adan derecelendirilmesi ebeke
parametrelerinin, istatistiklerinin, sinyalleme protokollerinin ve alarmlarn
kapsaml analizini gerektirir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
50/132
31
Sistem zellikleri
Bu blmde GSM ebekesinin zelliklerinin ksa bir tanm verilmektedir.
Dolam
Dolam zellii kullancnn herhangi bir GSM ebekesinde ar
gerekletirmesini, almasn ve ayn kullancya ait zellikleri tm dnyada
kullanmasn salar. Bylece dnya apnda dolam ile kullancya her yerde
ayn telefon numarasndan ulalabilir.
Devir Teslim (Hand Over)
Hcresel ebekede, radyo ve sabit ses balantlar, bir ar boyunca srekli
olarak tahsis edilmezler. Devir teslim, devam eden bir ary farkl bir kanala
veya hcreye iletmek anlamna gelir.
GSM de balantnn aktarlmasn salayan drt farkl tipte devir teslim
bulunmaktadr. Bunlar:
Ayn hcre ierisindeki kanallar
Ayn BSC tarafndan kontrol edilen hcreler (BTSler aras devir teslim)
Farkl BSC'lerin kontrol altnda ancak ayn MSCye ait olan hcreler
(BSCler aras devir teslim)
Farkl MSC'lerin kontrol altndaki hcreler (MSCler aras devir teslim)
lk iki tipteki devir teslim sadece bir baz istasyonu kontrolr (BSC)
iermektedir. Sinyal bant geniliini korumak iin, bunlar MSCyi katmadan,
BSC tarafndan ynetilirler. Son iki tipteki devir teslim ilgili orijinal MSC
tarafndan uygulanr.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
51/132
32
Devir teslimler, BSC veya MSC tarafndan (trafik yknn dengelenmesi
amacyla) balatlabilir. Konuma srasndaki zaman aralklarnda komu
hcredeki yayn kontrol taranr ve muhtemel devir teslim konusunda en iyi
alt adayn listesi oluturulur. Bu bilgi BSCye ve MSCye en az saniyede bir
iletilir ve devir teslim algoritmas iin kullanlr. Bir devir teslimin ne zaman
balatlaca konusundaki karar aadaki parametrelerin bir fonksiyonudur.
ok Yollu Eleme
Eleme, sinyalin istenmeyen yansmalardan ayrt edilmesi iin kullanlr.
ncelikle iletilmi sinyalin ok yollu zayflama ile nasl deitii belirlenir.
Sinyalin giriim ksmn karmak iin eitli yntemler uygulanr.
Frekans Sekmesi (Frequency Hopping)
Mobil istasyonun frekans hzll bulunmaktadr. Bunun anlam verileri
iletmek ve almak iin farkl frekanslar arasnda dolalabilmesidir. Normal bir
cihaz bir saniyede 217 defa frekans deiimi yapabilir. Bu yntemle BTS her
bir TDMA erevesi farkl bir tayc frekansta iletilir. Frekans sekme
algoritmas, yayn kontrol kanal zerinde iletilir. ok yollu zayflamann,
tayc frekansna bal olmas sebebiyle yava frekansl sekme, problemin
azaltlmasna yardmc olur. Buna ek olarak, ortak kanall giriim rasgele etki
halindedir. Yayn ve ortak kontrol kanallar frekans sekmesine tabi deillerdirve genellikle ayn frekans zerindedirler.
Kesikliletim (DTX)
Cep telefonunun pil tketimini azaltmak ve hava ara yzndeki giriimi
minimuma indirmek iin kullanc sinyali iletimi, konumalardaki durmalar
esnasnda kesilir. MS tarafndan yapay olarak, konumadaki ani kesintilersebebiyle kesilmeleri nlemek iin eitli yntemler uygulanr.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
52/132
33
Sreksiz Alma (DRX)
Mobil istasyondaki pilin enerjisini korumak iin kullanlan bir dier yntem de
sreksiz almadr. Baz istasyonu tarafndan gelen ar sinyalini yaynlamak
iin kullanlan arama kanal alt kanallara yaplandrlmtr. Her bir mobil
istasyonun, kendi alt kanaln dinlemesi gerekir. Birbirini takip eden arama alt
kanallar arasndaki srede, mobil uyuma moduna geebilir, burada hemen
hemen hi enerji sarfiyat olmaz (2).
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
53/132
34
4. HCRE PLANLAMASI
4.1. Hcresel Sistem
Hcresel sistemin temel birimi hcredir. Hcresel terimi, kaplama alannn
blnd blgelerin bal petei eklinde hcrelere blnmesinden
gelmektedir. Hcre boyutu, koullara bal olarak deiir. eitli nesneler ve
doal arazi nedeniyle oluan bozucu etkiler sebebi ile hcreler tam bir altgen
eklinde deildir. Hcresel sistem krsal ve kentsel vb. alanlar iin ayr ayr
deerlendirilir. Bu deerlendirme kapsama ve maliyet parametrelerinin en
uygun dengeye sahip olmas iin yaplr. Sz konusu denge hcreselebeke
mhendisliinin en nemli grevleri arasnda yer almaktadr.
4.2. Hcre Kmesi
Hcre kmesi hcreler grubundan oluur. Hcre kmesinde, operatre tahsis
edilen spektrumun tamamndan yararlanlr. Kme ierisinde bulunan hcre
saysna bal olarak her hcrede bulunan kanal says deiir. Frekans
yeniden kullanm faktr kmede bulunan hcre saysna bal olduundan,
operatre tahsis edilen frekans spektrumu bu sayya bal olarak yeniden
kullanlr. Bylece artan trafik ihtiyac karlanmaya allr. Kanallar kme
ierisinde yeniden kullanlmaz. GSM sisteminde artan trafik ihtiyacn
karlamak iin azalan hcre boyutlar sistem kapasitesini artrr fakat
ynlendirme ve devir teslimi (Hand over) gletirir. GSM sisteminde sektrl antenlerin kullanld durumlarda ounlukla 3/9, 4/12, 7/21 olmak
zere eit hcre kmesi kullanlmaktadr. 3/9 hcre kmesinde, her biri
sektrden oluan adet baz istasyonu, toplamda 9 adet hcre
mevcuttur.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
54/132
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
55/132
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
56/132
37
geometrik plan esasna dayanan teorik model, tasarmn ikinci admdr.
Byle nominal tasarmlardaki hcrelerin ekli, anten eidine ve temel baz
istasyonunda kullanlan k gcne baldr. Yaygn olarak kullanlan iki
anten eidi vardr. Bunlar her ynde ma yapan ok ynl (omni) anten ve
yaylan gc sektrlerin zerine toplayan sektrl (sektrel) antendir (3).
4.4. Hcre Planlama Sreci
Hcre planlamas, hangi radyo tehizatlarnn kullanlaca, bu radyo
tehizatlarnn hangi alanlarda yayn yapaca ve bu tehizatlarn nasl
konfigre edilecei gibi aktivitelerin btndr.
4.4.1. Trafik ve kapsama analizi
Hcre planlamas, trafik ve kapsama analizi ile balar. Bu analiz sonucunda
corafi alan ve beklenen kapasite ihtiyac konularnda bilgi elde edilir.
4.4.2. Taslak hcre plan
Trafik ve kapsama analizinden elde edilen verilerin derlenmesi ile bir taslak
hcre plan oluturulur. Taslak hcre planlar ilk hcre plandr ve daha
sonraki planlar iin bir temel oluturur.
Kapsama ve giriim tahminleri genellikle bu aamada balatlr. Bu trplanlamalar radyo yaylm almalar iin bilgisayarl analiz programlar
gerektirir.
ncelemeler
Taslak hcre plan oluturulmu bulunmaktadr. Bir sonraki aamada,
kapsama ve giriim tahminlerini dorulamak iin radyo lmlerigerekletirilir. Radyo tehizatlarnn konulaca alanlar ziyaret edilir. Bu ok
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
57/132
38
kritik bir aamadr nk hcresel bir ebekeyi planlarken evrenin durumunu
incelemek ve yerleim iin uygun olup olmadna karar vermek
gerekmektedir.
Gerek Zamanl Hcre Plan ve Sistem Tasarm
Analiz programlar ile gerekletirilen tahminlere gvenilerek BTS, BSC ve
MSC tehizatlarnn boyutlandrmalar yaplr. Bundan sonra gerek zamanl
hcre plan oluturulur. Bu plan daha sonra sistem kurulumlarnda kullanlr.
Uygulama
Gerek zamanl hcre planlamas ve sistem tasarmn takiben sistem
kurulumu, hizmete verilmesi ve test ilemleri gerekletirilir.
Sistem Uyumu
Sistem kurulumu gerekletirildikten sonra, sistemin, talepleri ne lde
karlad srekli deerlendirilir. Bunun iin mteri ikyetleri, ebeke
performans parametrelerine baklr (4,8).
4.5. Hcresel Kavram
Hcresel kavramnn iki ana unsuru, frekansn yeniden kullanlmas ve hcreblnmesidir. Frekans yeniden kullanlmas, birbirinden uygun bir mesafe ile
ayrlm iki hcrenin ayn frekans kanaln ezamanl kullanmasdr.
Hcre blnmesi ise artan trafik ihtiyacnn karlanmas amacyla geni
alanlarn kapsand byk hcrenin kk hcrelere blnmesidir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
58/132
39
4.5.1. Hcrelerin blnmesi
Hcre blnmesi hcresel hareketli haberlemede byk nem tamaktadr.
Trafik younluu bymeye baladnda, her bir hcredeki frekans kanallar
yeterli sayda hareketli abonenin aramasna cevap veremez. Bu durumda
orijinal hcre, kk hcrelere blnebilir. Genellikle yeni hcre yarap,
orijinal apn yarsdr. Frekansn yeniden kullanlmas ve hcre blnmesi
sayesinde tek bir alanda ok fazla aboneye hizmet verilebilir.
4.5.2. Frekans yeniden kullanm
Mobil sistemler iin kstl radyo frekans kanal bulunduundan, artan trafik
ihtiyacn karlamak iin radyo kanallarn yeniden kullanacak yollar
aranmaktadr. Bulunan yol, frekans planlamas veya frekans yeniden
kullanmdr.
Frekans yeniden kullanm kavram, kk corafik alan ierisinde her
hcreye bir grup radyo kanalnn tahsis edilmesi zerine temellenmitir. Sz
konusu radyo kanal grubu komu hcrelere tahsis edilen radyo kanallarndan
tmyle farkldr.
Bu sistemde, farkl corafi konumlarda bulunan kullanclar ayn frekans
kanaln e zamanl olarak kullanabilirler. Frekans yeniden kullanm
sistemleri, spektrum etkinliini ok byk oranda arttrmaktadr (19).
Eer sistem uygun olarak dzenlenmemise ciddi boyutlarda giriimler
meydana gelir. Ayn kanaln ortak kullanlmas sonucu meydana gelen bu
giriime, Ortak Kanal Giriimi (Co-channel interference) denir ve frekansn
yeniden kullanlmasnda karlalan en byk sorundur (3).
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
59/132
40
Frekans yeniden kullanm, ortak kanal giriiminin kabul edilebilir seviyede
olduu, birbirinden yeterli derecede uzaklklara ayrlm farkl hcrelerde,
ayn tayc frekansn ezamanl yeniden kullanlmasdr.
rnein sistemde mevcut olan toplam kanal saysnn S olduunu dnelim.
Sz konusu sistemde bir kmede bulunan hcreler S adet kanal
paylamaktadr. Sistem M adet kmeye sahiptir. Her hcrenin k adet kanal
vardr. Bylece sistemin kapasitesi C=M.k.N olur. Bu durumda frekans
yeniden kullanm faktr 1/Ndir. Yeniden kullanmn olmad durumda
sistem kapasitesi S= M.k olur.
GSM 900'de kullanlabilecek toplam frekans kanal says 124 adettir. Bu
frekanslar her lkede bir veya birden fazlaebekenin kapsamasn salamak
iin kullanlacak toplam kapasitedir. Dolaysyla planlanan btn ebekeler
iin bu frekanslar paylalmak durumundadr.
rnein lkemizde, GSM 900 ebekesi iletmecisi olarak Turkcell ve Telsim
ebekeleri kurulmutur. Her iki ebekede 124 adet frekans paylamlardr.
Telsime tahsis edilen 50 adet frekans 2130 ve 4079 aralnda
bulunmaktadr. Ayn ekilde Turkcell'e tahsis edilen 50 adet frekans 1019 ve
81120 aralnda bulunmaktadr. Geri kalan frekanslar frekans tahsisinden
sorumlu makamn (Telsiz leri Genel Md.) kontrolnde olup, yeni ebekeler
iin veya mevcut ebekelere ilave tahsis eklinde kullanlabilir.
Bir operatrn snrl saydaki frekanslarla btn lkeyi kapsamas olduka
zordur. Trkiye gibi bir lkeyi dnecek olursak Turkcell 50 frekansla btn
lkeye yayn gerekletiremez. Bu duruma zm salamak zere,
operatrler frekanslar yeniden kullanmak iin modeller gelitirmilerdir.
Bir ebekede frekanslarn hangi sklkla ve ne kadar kullanlacann
hesaplanmas gerekmektedir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
60/132
41
Radyo dalgalar, baz istasyonu ve mobil telefonlardan belirli bir gte
yaynlanrlar. Planlamaya gre deimekle birlikte standart seviye baz
istasyonu iin 20 Watt ve mobil telefonlar iinse 2W gcndedir. Radyo
dalgalar evre artlar ile orantl olarak zayflarlar. Bu zayflama, ilave bir
etki olmakszn, havada zayflama mesafenin karesi ile ters orantldr.
Mobil telefon ve baz istasyonunun sinyalleri arasndaki minimum al seviyesi
-104 dBm'dir (8). Bu seviyeden daha dk gte gelen sinyaller
ilenememektedir. Fakat bu snrlarn dnda sinyal zayflayarak ta olsa
yaylmasn devam ettirmekte ve sonsuzda sfr seviyesine yaklamaktadr.
Bu zayf sinyaller ayn frekansta bir sinyalle (veya yakn frekansla, 1 ve 3
nolu frekanslar 2 nolu frekansn bitiik frekanslardr) karlanca bu sinyali
zayflatc ya da dier bir tabirle bozucu bir etki gstermektedir. Bu olay
"giriim" olarak isimlendirilir. Giriim seviyesi konuma kalitesini dorudan
etkilemektedir. Hcreler planlanrken corafi konum ve sinyal glerinin ne
seviyede olaca ve giriim etkisi gz nnde bulundurulmaldr.
Kabul edilir ortak kanal giriiminin meydana geldii ayn frekansn
kullanlmasna izin veren minimum uzaklk aadaki forml ile bulunur.
NRD 3= [4.1]
Formlde kmede bulunan hcre saysn belirten N deeri her kmede
bulunan hcre saysdr. D'nin artmas, olabilecek ortak kanal giriim
ihtimalini azaltr. Giriimin azaltlmas iin yksek bir N deeri ve artan trafik
ihtiyacnn karlanmas iin dk N deeri arzu edilir. Aada N ve D
deerlerinin nasl bulunduu ekillerde aklanmaktadr (3).
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
61/132
42
4.6. Baz stasyonlarnn Yerleimi
ekil 4.5. Dzgn altgen hcre geometrisi
u, v eksenleri 600 ayla ayrlr.
Hcre merkezleri aras uzaklk bir birim lt olarak alnr.
Hcre yarap R olarak alnr.
Frekanslarn ezamanl kullanmna hcre merkezleri aras uzaklk D
olarak alnr.
Bu deerlerden yola karak 2Rcos300 = 1dir.
.bulunur3
1=R [4.2]
x y den u-v koordinatlarndaki P(u,v) noktasna uzaklk
r2 = x 2 + y 2 [4.3]
1
N=19
r
3
2
600
v=y
4
3
2D
1
2
4
3
uN=19P(u,v)
N=7
N=7
xN=7
N=19
N=19N=19
N=7
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
62/132
43
x = u.cos300 [4.4]
y = v + u.sin300 [4.5]
r = (v 2 + u.v + u 2)1/2 denklemleriyle bulunur. [4.6]
Yukardaki eitlii kullanarak ortak kanal hcrelerini bulmak iin referans
hcreden balarz. U ekseni boyunca i miktarnca ve v ekseni boyunca j
miktarnca hareket ederiz. Sonu olarak ortak kanal hcreleri arasndaki
mesafe aadaki ekilde bulunur:
D = (i2 + ij + j2)1/2 [4.7]
D, komu kmeler arasndaki ortak kanal hcreleri arasndaki mesafedir.
NRD 3= denklemi ve3
1=R N = D2 olarak bulur.
Buradan:
N = i2 + ij + j2 olarak bulunur. [4.8]
izelge 4.1. Hcre kmeleri
Yeniden kullanm koordinatlar
Yeniden Kullanm
rntsnde
Hcre says
i j N
1 0 1
1 1 3
1 2 7
2 2 12
1 3 13
2 3 19
1 4 21
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
63/132
44
ekil 4.6. N=7 deerinin bulunmas
ekil 4.7. N=4 deerinin bulunmas
Yukardaki ekillerden ve formlerle baz istasyonu yerleiminin nasl
bulunduunu daha ayrntl anlam oluruz (19).
N = i2 + ij + j2N= 22 + 2*0 + 02
N = 4 + 0 + 0N = 4
D = 3N * RD = 3.46R
i
D
R
i
j
1
2
3
4
5
6
7
N = i + ij + j N= 22 + 2*1 + 12N = 4 + 2 + 1
N = 7
D = 3N * RD = 4.58R
1
2
35
6
7
D
R
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
64/132
45
4.7. Giriim
Kablolu haberlemede iletimin snrlandrc parametresi sinyal gc iken,
hcresel sistemlerde sz konusu parametre giriimdir. GSM sisteminde
olumsuz etki eden giriimlerin en yaygn tr ortak kanal giriimidir. Ortak
kanal giriimi, bir hcredeki tayclarla dier hcrelerdeki tayclarn ayn
frekansa sahip olmalar durumudur. lgilenilen tayc ve dier herhangi bir
tayc iin ayn frekans kullanldnda, dier taycdan alnan sinyalin
gc ok byk olursa kalite problemleri ortaya kar. GSM sisteminde
konuma ifrelenerek iletilir ve giriim annda kullanclar birbirlerinin tayc
frekanslarn sese eviremediinden dier kullancnn konumasn
duyamaz.
Kapsama alanndaki byk nesnelerin tayc frekanslar yanstmalar
sonucu ok yollu snmleme (multipath fading) oluur. Kullanlan yksek
frekans nedeniyle kolayca faz farkna sahip olabilen yansyan sinyal ile
gerek sinyalin gcnn yakn olduu durumlarda konumann
gereklemesi zorlar.
Frekans sramas teknii, ar boyunca konuma sinyallerini TS (Zaman
dilimi)lar arasnda aktararak ortak kanal giriimi ve ok yollu snmleme
problemlerine zm salamaktadr.
4.8. Komu Kanal Giriimi
ki kanal birbirine ok yakn olduunda, birbirlerinden zarar grrler. Buna
komu-kanal giriimi ad verilir. Bu, bant geiren szgelerin
gelitirilmesiyle, g kontrolyle ve modlasyonun deitirilmesiyle
azaltlabilir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
65/132
46
Komu tayc frekanslar tayc frekans ile karlatrldklarnda, ok gl
sinyal iddetine sahip olmalarna izin verilmez. Farkl frekanslarda olmalarna
ramen, bu gl sinyalin bir ksm mevcut tayc ile karabilir ve kalite
problemlerinin domasna neden olabilir. Hcre planlamas sresince ama 3
dBden byk C/A deeri elde etmek olmaldr.
C/A > 3 dB [4.9]
Ayn hcre ierisinde ve hatta tercihen komu hcreler arasnda komu
frekanslardan kanlmaldr. Tayc frekanslarn, iyi kantlanm yeniden
kullanm modellerine gre, yeniden kullanlmas ile hem ortak kanal giriimi
hem de komu kanal giriimi problemleri en aza indirgenecektir (4).
4.9. Kanal Giriim (CIR) Orannn Hesaplanmas
Farkl hcrelerde mevcut frekans yeniden kullanma ilemi, hcreler
arasndaki ortak kanal giriimi ile snrlanmtr. Ortak kanal giriimi, byk bir
problem olabilir. Hcre boyutu, her hcredeki iaret kuvvetinin kaplama alan
ile saptanr. Kmede bulunan hcre says sabit olduu srece, ortak kanal
giriimi hcrenin gnderdii gten bamsz olacaktr. Ortak kanal giriimi, q
parametresinin bir fonksiyonu olacaktr.
K=R
Dq = = N3 [4.10]
Buradaki q parametresi, ortak kanal giriimi azalm faktrdr. q oran
arttka, ortak kanal giriimi azalr. D, frekansn yeniden kullanm uzakldr.
R, hcre yarapn belirtmektedir (3).
IK , ok ynl antenin kullanld 1. sradaki ortak kanal giriim hcrelerinin
saysdr. C/I ise aadaki bantyla verilir.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
66/132
47
=
=IK
kkI
C
I
C
1
[4.11]
C, taycy simgeler. Altgen eklinde hcresel sistemde 1. srada daima 6
tane ortak kanal giriim hcresi vardr. Bu yzden IK =6dr. Lokal grltnn
giriim seviyesinden olduka kk olduunu varsayarsak ve bunu ihmal
edersek C/I aadaki formu alr.
=
=IK
k
kD
R
I
C
1
[4.12]
, gerek arazi evresi ile saptanan yaylma yol kayp eimidir. Bu deer
gerek arazi artlaryla bulunur. Deeri iki ile be arasnda deiebilir ve
mobil radyo ortamnda bu deer 4 olarak kabul edilir (26). 2. sradaki giriim
hcrelerinin ortak kanal giriimi ihmal edilirse:
( )==
=
=
II
K
k
k
K
k
k qR
DI
C
11
11
[4.13]
kq , k. ortak kanal giriim hcresindeki ortak kanal giriim azalm faktrdr.
TmkD larn ayn olduunu varsayalm. Bu durumda kDD = ve kqq = olur.
C/I ise aadaki hali alr.
66
q
D
R
I
C==
[4.14]
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
67/132
48
Pratikte C/Inn deerinin 18 dB ya da bundan daha byk bir deer olmas
beklenir. Yukardaki ifadeye gre q aadaki formu alr.
/1
6
=I
Cq [4.15]
I
C=18 dB saysal deer olarak 63,1e eittir. Buna gre:
( ) 41.41,636 4/1 == xq bulunur.
Bu deer qnun alabilecei en kk deerdir. Bize gerekli olan N i bulalm.
Nq 3= [4.16]
q = 4.41 iin N =7 bulunur. Bu da gsterir ki 18 dBlik C/I iin yedi hcreliyeniden kullanm rnts gerekmektedir. C/I arttka q artar. Bu da iyi bir
durumdur nk giriim azalm olur.
4.10. En Kt Durumda ok Ynl (Omni) Anten Sistemi Tasarm
En kt durum, mobil birimin kendi hcre sitesinden en zayf iareti ald ve
tm giriim hcrelerinden kuvvetli giriimler ald durumdur. Aadaki
ekilde bu durum gsterilmitir. 6 ortak kanal giriim uzaklklar da bu ekilde
gsterilmitir. Bu uzaklk 2 tane D-R, 2 tane D ve 2 tane D+R uzakldr (3).
Buna gre tayc-giriim oran aadaki ifadeye dnr:
( ) ( ) ( ) 444
4
222
+++=
RDDRD
R
I
C[4.17]
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
68/132
49
( ) ( ) ( ) 444 12212
1 +++
=qqqI
C[4.18]
Kabul edilir giriim uzaklnn D olduu, R yarapna sahip baz
istasyonlarnn bulunduu sistemde meydana gelen giriimin ekli aada
verilmitir.
ekil 4.8. ok ynl anten iin CIR deeri
N=7 iin 6,421733 ==== xNq bulunur. Bu deer iin C/I yukardaki
ifadeden 54 ya da 17 dB deerini alr. Bu deer de istenen 18 dB deerinden
dk bir deerdir. imdi de en kt durum olarak tm giriimler iin D-R
uzakln alalm. Bu durumda C/I ifadesi aadaki ekle dnr.
( ) ( ) 44
4
161
6
=
=
qRDR
IC [4.19]
AA
RR
DD--RR
DD--RRDD
DD
DD++RR
DD++RR
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
69/132
50
Bu durumda q = 4,6 iin C/I ifadesi 28 deerini yani 14,47 dB deerini alr. Bu
da istenen bir durum deildir. Buradan da anlalyor ki q = 4,6 deeri yani N
= 7 deeri yeterli deildir. Tam dorusal hcre sistemi iin N = 9 ve N = 12
seimleri uygun bir seim olacaktr.
q = 4,6 , N=7 iin
= 5,2 , N=9 iin
= 6 , N=12 iin
Bu deerleri yukardaki denklemde yerine yazarsak N=9 iin C/I=84,5 (19,25
dB), N=12 iin C/I=179,33 (22,54 dB) deerlerini alr.
4.11. Sektrl Anten Sisteminin Tasarm
Konuma trafii artmaya balad zaman, frekans spektrumunu etkili bir
ekilde kullanmamz gerekir ve ayrca Ni arttrmaktan kanmamz
gerekecektir. N artt zaman, bir hcre iin ayrlan frekans kanallarnn says
klecektir ve frekans yeniden kullanm taslann uygulanma yeterlilii
azalacaktr.
N i arttrmak yerine sektrl anten dzenei kullanmak yeterli olacaktr.
Ortak kanal giriimi dorusal anten kullanlarak azaltlabilir. Bu da her
hcrenin 3 ya da 6 sektre blnmesi ve bir baz istasyonunda 3 ya da 6dorusal anten kullanlmas anlamna gelir. Her sektr bir frekans kmesine
ayrlr. ki ortak kanal hcre arasndaki giriim azalr.
-
8/3/2019 Gsm Sisteminde Hucre Plan Lamas in In Bulanik Mantik Ile Denetimi Control of Cell Planning With Fuzzy Logic in Gs
70/132
51
4.12. N=7 Hcre rnts in Sektrel Antenlerin ncelenmesi
3 sektr durumu: Dorusal antenlerde en kt durumdaki ortak kanal giriimi
hesaplanabilir. Dorusal antenlerin kullanm nedeniyle temel olarak giriime
neden olan hcrelerin says 6dan 2ye inmitir.
( ) 44
4
7.0
++=
DRD
R
I
C[4.20]
( ) 447.0
1 ++
=qq
[4.21]
N=7 iin yani q=4,6 iin C/I = 285 yani 24,5 dB bulunur. Bu deer de 18 dB
den byk olduu iin yeterlidir.
6 sektr durumu : Bir hcreyi ayn zamanda 6 tane dorusal anten kullanarak