پایان نامه انتخاب طراحی و بهینه سازی شبکه های مخابراتی مبتنی بر WLL

پایان نامه انتخاب طراحی و بهینه سازی شبکه های مخابراتی مبتنی بر WLL

چکیده

در سال های اخیر به دلیل افزایش و تنوع نیازمندی های بشر، فناوری های بکار رفته در صنایع مخابراتی پیشرفت قابل توجهی کرده و باعث رشد سریع و چشمگیر سیستم های مخابراتی باسیم و بی سیم شده است. سیستم های کابلی به دلیل کابل کشی و هزینه های سنگین عمرانی و اجرایی همیشه مقرون به صرفه نبوده و اساسا در جاهایی نظیر بافت های شهری که دارای تعداد مشترکین زیادی در واحد سطح هستند، توجیه اقتصادی دارند. استفاده از حلقه های بی سیم محلی و نظایر آن، در مکان هایی که سیستم های کابلی توجیه اقتصادی ندارند، باعث کاهش هزینه و افزایش سرعت در واگذاری می گردد. در استفاده از این سیستم ها باید دقت نمود که کلیه امکاناتی را که سیستم های کابلی امروزی به مشترکین ارائه می دهند بتوان به دست آورد. 

در این پروژه با عنوان انتخاب، طراحی و بهینه سازی شبکه های مخابراتی مبتنی بر WLL، ابتدا برآورد هزینه سیستم با سیم به ازاء هر مشترک و پس از آن ارائه طرح WLL و محاسبه هزینه سیستم بی سیم به ازاء هر مشترک انجام و سپس برآورد هزینه سیستم WLL به ازاء هر مشترک و پس از آن ارائه طرح سیمی و محاسبه هزینه سیستم با سیم به ازاء هر مشترک ارائه شده است. ضمنا مقایسه ای بین سیستم های سیمی و بی سیم از سه دیدگاه اقتصادی، فنی و زمانی صورت پذیرفته است. هزینه ارائه سرویس تلفنی به هر مشترک بی سیم بین 50% تا 70% هزینه سیستم سیمی است و از نظر واگذاری نیز 6 تا 7 برابر سیستم بی سیم، زمان می برد. از طرفی با توجه به حجم کم تجهیزات و نیز توسعه و نگهداری آسان سیستم های بی سیم نظیر WLL، این گونه سیستم ها از نظر فنی نیز توجیه قابل قبولی دارند. به عنوان نتیجه نهایی این تحقیق می توان گفت که برای روستاهای متمرکز و با جمعیت بیش از 500 نفر طراحی و اجرای شبکه سیمی توجیه اقتصادی دارد در حالی که برای روستاهای کم جمعیت یا مجموعه روستاهای با توزیع جمعیت پراکنده، شبکه های بی سیم ارجحیت و توجیه فنی و اقتصادی دارند. در انتهای گزارش سه پارامتر قابل تغییر ارتفاع آنتن، تیلت آنتن و توان خروجی آنتن، اثرگذار در پوشش رادیویی، بررسی شده است. مشخص شد که برای آنتن های با پهنای باند عمودی باریک، تاثیر تغییر تیلت آنتن بر شعاع پوشش بیشتر از تغییر ارتفاع و توان خروجی آنتن است. همچنین برای آنتن های با پهنای بیم عمودی بزرگ، تاثیر تغییر ارتفاع و توان خروجی بر شعاع پوشش بیشتر از تغییر تیلت آنتن است.  

مقدمه 

فناوری های مخابراتی با سرعت زیادی رشد می کنند که در این میان سیستم های بی سیم نظیر مخابرات سیار سلولی، مخابرات ماهواره ای و شبکه های بی سیم محلی نسبت به سیستم های دارای جایگاه ویژه و رشد فزاینده تری می باشند و روز به روز مورد توجه و تحقیق بیشتر و کاربرد فراوانتری هستند. 

از جمله سیستم های بی سیم می توان به WLL، مورد بحث در این تحقیق، اشاره کرد که با توجه به زمان کوتاه بهره وری از این فناوری و نیز قابلیت هایی که دارد توانسته در دنیای مخابراتی امروزه جایگزین مناسبی برای سیستم های با سیم باشد. چون از این فناوری برای مناطق صعب العبور (از نظر کابل کشی) و مناطقی که پراکندگی بالای جمعیتی و تراکم کم جمعیتی دارند (نظیر مناطق روستایی) با تحمل کمترین هزینه استفاده می شود و با در نظر گرفتن اینکه جمعیت روستایی بخش عمده ای از جمعیت نیازمند سرویس های مخابراتی را تشکیل می دهند، این فناوری رقیب اصلی برای سیستم های کابلی بخصوص در مناطق روستایی شده و به زودی جایگاه مناسبتری را نسبت به سیستم های سیمی متعارف و در کنار سایر سیستم های بی سیم شود. 

این پایان نامه شامل شش فصل است که پوشش دهنده نکات اساسی در انتخاب، طراحی و بهینه سازی سیستم های مبتنی بر WLL می باشد. در فصل اول مروری بر زمینه های ظهور سیستم WLL، انتظارات قابل حصول از آن، مشکلات موجود در طراحی سیستم مذکور، معماری سیستم، فناوری های سیستم، مزایا و معایب این گونه سیستم ها، مقایسه پارامترهای کلیدی آن با سیستم سیمی صورت گرفته و استانداردهای مورد استفاده، اپراتورهای فعال در زمینه

WLL، پیش بینی رشد

WLL در جهان، وضعیت

WLL در ایران و فناوری های نوین

WLL از جمله VSAT- WLL و O WLL مورد بررسی قرار گرفته است. کلیات طراحی سیستم های مبتنی بر WLL از سه دیدگاه اصلی ترافیک، انتشار و تعیین محل سایت در فصل دوم بررسی شده است. از دیدگاه ترافیکی به مواردی نظیر اندازه گیری و آنالیز ترافیک، آمارگیری و توزیع مشترکین، محاسبه تعداد کانال های ترافیکی، SDCCH و CCCH، طراحی فرکانس، محاسبات تداخل، پترن های فرکانسی در GSM اشاره شده است. از نظر انتشاری مواردی نظیر دلایل نیاز به مدلهای انتشار، انواع مدل های انتشار، نواحی فرنل، مدل های دیفراکشن، تطبیق مدل انتشار و نهایتا مکان یابی سایت بررسی گردیده و فلوچارت آخر فصل نیز نمای کلی را عرضه می دارد. در فصل سوم اصول طراحی شبکه های کابلی اعم از روش تعیین محل مرکز ثقل، محاسبات اقتصادی، پست گذاری، محل نصب پست، اصول مرزبندی کافویی، تقسیم بندی نقشه شهری پست گذاری شده به مناطق کافویی در مراکز تازه تاسیس، روش طراحی کابل آبونه، شرایط لازم طرحی ایده آل برای کابل آبونه، اصول طراحی کابل مرکزی، کانال و حوضچه تجزیه و تحلیل شده و فلوچارت مربوطه نیز در انتهای فصل آمده است. فصل چهارم اختصاص به مقایسه دو طرح با سیم و بی سیم از سه دیدگاه اقتصادی، فنی و زمانی دارد. برای مقایسه اقتصادی دو سیستم بی سیم و با سیم بدین صورت عمل شده که در منطقه ای که طرح سیمی اجرا شده، برآورد اقتصادی طرح به عمل آمده، سپس برای همین منطقه طرح WLL ارائه گردیده و در نهایت هزینه ارائه سرویس تلفنی با بهره گیری از هر دو روش مقایسه شده است. سپس در منطقه ای دیگر که طرح بی سیم اجرا شده مقدار هزینه را برای هر مشترک به دست آورده و بعد از آن طرح کابلی آن منطقه ارائه شده و هزینه به ازاء هر مشترک محاسبه گردیده و نهایتا مقایسه اقتصادی صورت گرفته است. سپس با ارائه دو جدول، هزینه تمام شده برای آن بخش خاص نسبت به کل هزینه سیستم های با سیم و بی سیم برآورده گردیده، مقایسه اقتصادی دو سیستم مذکور از جنبه های دیگری بررسی شده، و دو سیستم از دو جنبه فنی و زمانی مقایسه شده و در نهایت به بیان نتایج پرداخته شده است. در فصل پنجم شبیه سازی انتشار امواج در محیط های روستایی و حومه شهری و عوامل موثر بر پوشش آنتن های مرسوم WLL (ETEL37 و AND16JM) اعم از تغییرات ارتفاع، توان خروجی و تیلت آنتن مورد بررسی قرار گرفته و نتایج استخراج شده از برنامه نرم افزاری آمده است. در فصل ششم با عنوان نتیجه گیری و پیشنهادها، نتایج حاصل از پروژه آمده است. نهایتا با ارائه پیشنهادها، راهکارهایی جهت بهبود طراحی شبکه های مبتنی بر WLL ارائه شده است.