خوش آمدید

جستجو

تبلیغات





آنتن های هوشمند

     

    آنتن های هوشمند

    امروزه كوشش های پیگیرانه ای در جهت استفاده هرچه بیشتر از امواج به جای سیم ها در دنیای كامپیوتر در حال انجام است كه برخی از آنها به نتیجه مطلوب رسیده ولی برخی هنوز در مراحل آزمایشی و تحقیقاتی قرار دارند. ارتباطات ماهواره ای از طریق آنتن های عادی دریافت و ارسال (send&receive) یكی از نمونه های برجسته و بسیار كارا در این زمینه است كه استفاده موفقیت آمیز از آن اكنون معمول گشته است. با این حال تكنیك های پیشرفته تری نیز در راه هستند كه از آن جمله است به كارگیری آنتن های هوشمند در گستره ارتباطات مخابراتی و به خصوص انتقال داده ها. اما آنتن هوشمند چیست و چه كاربردی دارد و گذشته از آن، آیا به راستی «آنتن» می تواند «هوشمند»باشد؟

     

    برای اینكه نسبت به سیستم آنتن هوشمند یك دید اولیه پیدا كنید، چشمانتان را ببندید و سعی كنید در حالی كه یكی از دوستانتان در اطراف اتاق حركت می كند با او صحبت كنید. درمی یابید كه می توانید محل وی را (یا چند نفر را) بدون دیدنشان در اتاق تشخیص دهید. مهمترین علت آن عبارت است از آنكه: صدای شخصی را كه صحبت می كند از طریق دو گوشتان، كه سنسورهای صدای شما محسوب می شوند، می شنوید. صدا در دو زمان مختلف به گوش شما می رسد. مغز شما كه یك پردازشگر سیگنال حرفه ای است، محاسبات زیادی را انجام می دهد تا همبستگی اطلاعات را با هم پیدا كرده و محل شخص صحبت كننده را پیدا نماید. مغز شما همچنین توان سیگنال صدای دریافتی از دو گوش را با هم جمع می كند. بنابراین صدا را در جهت مربوطه بلندتر از صداهای دیگر دریافت خواهید كرد. سیستم های آنتن تطبیقی هم همین كار را انجام می دهند، كه در آن به جای گوش از آنتن استفاده شده است. ولی فرق این دو در آن است كه آنتن ها، دستگاه هایی دوطرفه هستند و می توانند سیگنالی را در همان جهت كه سیگنال اول دریافت كرده اند بفرستند. بنابراین با استفاده از «چند» آنتن می توان سیگنال را «چند» بار قوی تر دریافت و ارسال كرد.
    نكته بعدی اینكه اگر چند نفر با هم صحبت كنند، مغز شما می تواند تداخل را حذف كرده و در یك زمان خاص روی یك مكالمه خاص تمركز كند. سیستم های ارائه تطبیقی پیشرفته هم می توانند بین سیگنال مورد نظر و سیگنال های ناخواسته تفاوت قائل شوند.
    اكنون به تعریف آنتن هوشمند نزدیك می شویم: یك سیستم آنتن هوشمند از چند المان با قابلیت پردازش سیگنال استفاده می كند تا تشعشع و یا دریافت را در پاسخ به محیطی كه سیگنال در آن وجود دارد بهینه نماید.


    نقش آنتن در یك سیستم مخابراتی
    آنتن در سیستم های مخابراتی بیشتر از تمام بخش های دیگر از معرض دید دور مانده است. آنتن دریچه ای است كه انرژی فركانسی رادیویی را از فرستنده به دنیای خارج و از دنیای خارج به گیرنده كوپل می كند. روشی كه طی آن انرژی به فضای اطراف توزیع و از آن دریافت می شود اثری بسیار جدی روی استفاده موثر از طیف، برقراری شبكه های جدید و كیفیت سرویس ایجاد شده از این شبكه ها دارد. به طور كلی دو نوع آنتن داریم: آنتن همه جهتی و آنتن یك جهتی.


    آنتن های همه جهتی
    از روزهای اولی كه ارتباط بدون سیم شروع شد، از آنتن همه جهتی استفاده می شد كه این آنتن در همه جهات سیگنال را به خوبی دریافت و منتشر می كند. الگوی این آنتن همه جهتی شبیه به قطرات آب است كه پس از برخورد یك جسم به آب، از سطح آب خارج می شوند. در این نوع آنتن به علت این كه اطلاعاتی از محل قرار گرفتن كاربرها در دست نیست، سیگنال پراكنده می شود و تنها درصد كوچكی از سیگنال به هر كاربر می رسد.
    با وجود این محدودیت روش های همه جهتی سعی می كنند این مشكل را با زیاد كردن توان تشعشعی سیگنال های ارسال شده رفع نمایند. در صورت وجود چند كاربر (یا چند منبع تداخل) مشكلات زیادی ایجاد می شود زیرا سیگنال هایی كه به كاربر مورد نظر نرسند برای كاربران دیگر كه به عنوان مثال در سیستم سلولی در سلول مجاور قرار دارند، تداخل ایجاد می كنند. روش های همه جهتی راندمان طیف را كم كرده و استفاده مجدد از فركانس را محدود می كنند. این محدودیت ها باعث می شود كه طراحان شبكه دائماً مجبور به اصلاح شبكه با هزینه های گران باشند. در سال های اخیر محدودیت های تكنولوژی در مورد كیفیت، ظرفیت و پوشش سیستم های بی سیم باعث ایجاد تغییرات در طراحی و قوانین آنتن در سیستم های بی سیم شده است.


    آنتن های یك جهتی
    یك تك آنتن نیز می تواند طوری ساخته شود كه در جهات مورد نظر دریافت و ارسال مشخصی داشته باشد. با رشد روزافزون سایت های فرستنده، امروزه بسیاری از سایت ها بخش های مشخصی را به عنوان سلول برای خود انتخاب می كنند. یك ناحیه با شعاع ۳۶۰ درجه به ۳ زیر ناحیه ۱۲۰ درجه تقسیم و هر یك توسط یك روش انتشاری پوشش داده می شود.
    آنتن های هر بخش در یك محدوده مشخص «گین» بیشتری را نسبت به یك آنتن همه جهتی ایجاد می كنند. منظور از گین بهره خود آنتن است و این به بهره های پردازشی كه در سیستم های آنتن هوشمند وجود دارد مربوط نمی شود. با اینكه آنتن های قرار داده شده در هر بخش استفاده از كانال را چند برابر می كنند، ولی كماكان مشكل تداخل بین كانال ها را همانند آنتن های همه جهتی دارند.


    سیستم آنتن هوشمند
    در حقیقت، آنتن ها هوشمند نیستند بلكه سیستم آنتن ها هوشمند هستند. عموماً هنگامی كه این سیستم ها در كنار یك ایستگاه پایه قرار می گیرند، آنتن هوشمند از یك ارائه آنتنی با قابلیت پردازش سیگنال دیجیتال برای ارسال و دریافت سیگنال به صورت حساس و تطبیقی استفاده می كند. به عبارت دیگر، چنین سیستمی می تواند به صورت اتوماتیك جهت الگو تشعشعی را در پاسخ به محیط سیگنال تغییر دهد. این مسئله به طرز شگفت انگیزی مشخصه سیستم بی سیم را بهبود می بخشد.


    علت هوشمندی این نوع آنتن ها
    در مكان هایی كه تعداد كاربر، تداخل و پیچیدگی انتشار زیاد می شود، به سیستم های آنتن هوشمند نیاز خواهد بود. هوشمندی سیستم ها به امكانات آنها برای پردازش سیگنال دیجیتال برمی گردد. مانند اكثر پیشرفت های مدرنی كه در صنایع الكترونیك امروزی صورت گرفته است، فرمت دیجیتال از جهت دقت و انعطاف پذیری كاركرد چند مزیت دارد. سیستم های آنتن هوشمند سیگنال های آنالوگ (نظیر صوت) را گرفته و به سیگنال های دیجیتال تبدیل و برای ارسال مدوله می كنند و در سمت دیگر دوباره آن را به سیگنال آنالوگ تبدیل می نمایند. در سیستم های آنتن هوشمند این قابلیت پردازش سیگنال با تكنیك های پیشرفته (الگوریتم ها) تركیب شده و برای اداره وضعیت های پیچیده استفاده می شوند.


    اهداف و مزایای یك سیستم آنتن هوشمند
    دو هدف سیستم آنتن هوشمند، افزایش كیفیت سیگنال سیستم های رادیویی و افزایش ظرفیت از طریق افزایش استفاده مجدد از فركانس صورت می گیرد. گین سیگنال، ورودی چند آنتن با هم تركیب می شود تا توان موجود برای برقراری سطح پوشش مورد نظر بهینه شود.
    متمركز كردن انرژی فرستاده شده به سمت سلول، محدوده سرویس دهی و پوشش ایستگاه پایه را افزایش می دهد. مصرف توان كمتر عمر باتری را بیشتر كرده و تلفن همراه را كوچك تر و سبك تر می كنند. مقاومت در برابر تداخل و نسبت سیگنال به تداخل را افزایش می دهند. هزینه كمتر برای تقویت كننده، مصرف توان و قابلیت اطمینان بیشتری را ایجاد خواهد كرد.


    كاربرد تكنولوژی آنتن هوشمند
    تكنولوژی آنتن هوشمند می تواند به نحو موثری عملكرد سیستم بی سیم را بهبود بخشد و از نظر اقتصادی نیز بسیار به صرفه است. این تكنولوژی كاربران كامپیوترها، سیستم های سلولی و شبكه های حلقه محلی بی سیم را قادر می سازد كه كیفیت سیگنال، ظرفیت سیستم و پوشش را بسیار بالا ببرند. كاربران معمولاً در زمان های مختلف، به درصدهای مختلفی از كیفیت، ظرفیت و پوشش نیاز دارند. در اصل سیستم هایی كه از نظر ساختار به راحتی قابل تغییر باشند، در دراز مدت بهترین و به صرفه ترین راه حل ها محسوب می شوند.
    سیستم های آنتن هوشمند با اندكی تغییر، در تمام استانداردها و پروتكل های بی سیم قابل اعمال هستند.
    قابلیت انعطاف آنتن هوشمند تطبیقی اجازه خلق محصولات و خدمات بسیار سطح بالایی را می دهد. آنتن های تطبیقی هوشمند به هیچ نوع مدولاسیون یا پروتكل برقراری ارتباط هوایی محدود نیستند. این سیستم ها با تمام روش های مدولاسیون فعلی سازگار هستند. احتمالاً طیف بسیار وسیعی از سیستم های ارتباطی بدون سیم از مزایای پردازش مكانی برخوردار می شوند، مثلاً سیستم های سلولی با قابلیت تحرك بالا، سیستم های سلولی با قابلیت تحرك كم، كاربردهای حلقه محلی بدون سیم، مخابرات ماهوراه ای و Lan های بدون سیم و به ویژه اینترنت بی سیم برای كامپیوترهای قابل حمل. باور بسیاری براین است كه پردازش مكانی، جای تمام روش های موجود برای سیستم های بی سیم را خواهد گرفت.

     

     

     

     

     

    معرفي تكنولوژي آنتن‌هاي هوشمند در شبكه‌هاي بدون سيم (استفادة بهينه از باند فركانسي)

    در سال‌هاي اخير، تقاضا براي استفاده از شبكه‌هاي مخابراتي بدون سيم رشد فزاينده‌اي داشته است. اين افزايش تقاضا، در نسل دوم و سوم شبكه‌هاي بدون سيم بيشتر مشاهده مي‌شود و ممكن است در آيندة نزديك به يك مشكل جدي منجر شود؛ اين مشكل جدي چيزي نيست جز پر شدن باند فركانسي. تكنولوژي آنتن‌هاي هوشمند، مرحلة جديدي از نبرد همه‌جانبه با اين مشكل جدي و استفادة بهينه از باند فركانسي و افزايش ظرفيت در شبكه‌هاي مخابراتي است. در نوشتار حاضر، به معرفي اين تكنولوژي خواهيم پرداخت:

    آنتن‌هاي هوشمند از گذشته‌هاي دور

    به طور معمول، كلمة آنتن به يك وسيلة مكانيكي اطلاق مي‌شود كه امواج الكترومغناطيسي را به جريان الكتريكي و بالعكس تبديل مي‌كند و ما آن را بيشتر به عنوان يك تشعشع‌كننده مي‌شناسيم. اما در مبحث آنتن‌هاي هوشمند، كلمة آنتن مفهوم جامع‌تري دارد و شامل يك فرستنده و گيرندة كامل است.


    تئوري آنتن‌هاي هوشمند يا تطبيقي، موضوع جديدي نيست و از اين آنتن‌ها سال‌ها در جنگ‌هاي الكترونيك استفاده مي‌شده است؛ اولين استفادة عملي از آن به جنگ جهاني دوم (1940) بر مي‌گردد.

    در صنايع نظامي نياز است كه يك هدف را كه با سرعت زياد حركت مي‌كند، رديابي كنند. از آنجا كه ثابت زماني گردش مكانيكي آنتن به علت اينرسي زياد آن، خيلي زياد است، نمي‌تواند با ثابت زماني مدارات الكترونيكي گيرنده و فرستندة آنتن منطبق شود و به همين دليل، سرعت رديابي به شدت كند مي‌شود. در نتيجه، اين ايده مطرح شد كه فضا را با چرخش الكترونيكي راستاي ديد آنتن جاروب كنند.

    مراحل رسيدن به آنتن‌هاي هوشمند فعلي را مي‌توان به صورت زير بيان كرد:

    نوع اول) adaptive null steering smart antenna

    نوع دوم) phased array smart antenna

    نوع سوم) switched beam smart antenna

    استفاده از آنتن‌هاي هوشمند نوع اول و دوم در صنايع مخابراتي بسيار پر‌هزينه است و براي پياده‌سازي آن در شبكه‌هاي سلولي امروزي، بايد تغييرات گسترده‌اي در ساختار اين شبكه‌ها ايجاد گردد. علاوه بر اين، به علت زياد بودن تعداد كاربران و نيز اثرات تضعيف مختلف، بهرة آنها بسيار محدود است. ولي استفاده از آنتن‌هاي هوشمند نوع سوم، به تغييرات گسترده در شبكة سيار سلولي حاضر نياز ندارد. همچنين، با استفاده از الگوريتم‌هاي مناسب مي‌توان بهرة آنها را تا حد مطلوب بهبود بخشيد.

    در ساده‌ترين بيان، آنتن هوشمند آنتني است كه پترن (pattern) آن ثابت نبوده و آن را با شرايط فعلي راديويي (موقعيت مشترك) تطبيق مي‌دهد.

    لزوم استفاده از آنتن‌هاي هوشمند

    از آنجاييكه براي طراحي شبكه‌هاي امروزي، تمام تلاش‌ها روي بهينه‌سازي روش‌هاي مدولاسيون، كدينگ و استانداردها متمركز بوده‌است، به تكنولوژي‌هاي مرتبط با آنتن توجه كمتري شده‌است؛ در حاليكه براي رفع نياز‌هاي شبكه‌هاي سلولي آينده بايد آنها را تا حد ممكن هوشمند طراحي كرد. در همين راستا، عمدة توجهات روي فيلتر كردن فضا متمركز شده است. فيلتر كردن در حوزة فضا، بين كاربرهايي كه از يك كانال راديويي مشترك استفاده مي‌كنند، تمايز ايجاد مي‌كند و در نتيجه مي‌توان از فضا به عنوان يك روش دستيابي (access) در تركيب با روش‌هاي دستيابي كنوني نظير FDMA، TDMA و CDMA استفاده كرد. ذكر اين نكته لازم است كه در اينجا منظور از كانال، فركانس كارير، شيار زماني و كد است. در واقع آنتن هوشمند مي‌تواند كاربرهايي را كه فركانس، شيار زماني و كد آنها يكي است، از هم تشخيص دهد.

    آغاز تحقيقات گسترده براي استفادة تجاري از آنتن‌هاي هوشمند، به سال 1994 بر مي‌گردد. اين مساله ممكن است اين سوال را مطرح سازد كه چرا با اين همه تأخير به فكر استفاده از آنتن‌هاي هوشمند افتاده‌ايم و نه مثلاً بيست سال پيش؟ در پاسخ به اين پرسش بايد به دو نكته توجه كرد:

    1– در حال حاضر نياز شديدي به افزايش ظرفيت در شبكه‌هاي مخابراتي وجود دارد؛ در حاليكه در گذشته چنين نبوده است.

    2- امروزه پردازنده‌هايي با سرعت‌هاي فوق‌العاده بالا و قيمت مناسب ارائه شده‌است؛ در حاليكه در گذشته از اين امكان برخوردار نبوديم.

    طبقه‌بندي آنتن هوشمند

    بسته به اينكه آنتن‌هاي هوشمند بيم خود را چگونه توليد مي‌كنند، مي‌توان آنها را به سه دسته تقسيم كرد. اين تقسيم‌بندي در واقع يك سطح هوشمندي به اين آنتن‌ها تخصيص مي‌دهد:

    1- switching beam or switching lobe smart antenna )SBA)

    در اين روش، آنتن هوشمند تعداد محدودي بيم در اختيار دارد و بسته به موقعيت مشترك، بيمي را انتخاب مي‌كند كه بيشترين مقدار "نسبت سيگنال به نويز ( SNR )" را داشته باشد. بدين‌ترتيب، توان سيگنال دريافتي افزايش مي‌يابد. اين آنتن به سادگي قابل پياده‌سازي بوده و هم‌اكنون تلاش‌هاي زيادي جهت استفاده از آن در نسل دوم و سوم شبكه‌هاي مخابراتي در حال انجام است.

    2- tracking beam or dynamically phased array smart antenna )TBA)

    در اين روش كه به نوعي تعميم روش قبلي است، با در نظر گرفتن "جهت سيگنال دريافتي از مشترك (DoA) " مي‌توان مشترك را در محدودة سلول توسط يك بيم رديابي كرد. اين روش باعث بهبود توان سيگنال دريافتي مي‌شود.

    در يك آنتن آرايه‌فازي، در تغذية هر آرايه از يك شيفت‌دهندة فاز استفاده مي‌شود؛ در نتيجه بين هر دو آرايه يك اختلاف فاز به وجود مي‌آيد كه ميزان چرخش بيم آنتن را تعيين مي‌كند. با در نظر گرفتن اختلاف فاز بين دو سيگنال دريافتي از دو آراية مجاور، مي‌توان جهت مشترك را تخمين زد.

    3 - optimum combining or adaptive array smart antenna

    در اين روش از همان الگوريتم DoA براي دريافت سيگنال‌هاي تداخلي استفاده مي‌شود. اما در گيرنده با ضرب كردن اين سيگنال‌ها در توابع وزن مناسب، مي‌توان بيم آنتن را طوري جهت داد كه حداكثر سيگنال دريافت شود. در واقع در اين روش، "نسبت سيگنال به مجموع تداخل و نويز (SINR‌) " بهينه مي‌شود.

    در هركدام از روش‌هاي بالا، سيگنال دريافتي از هر المان آرايه در يك بردار وزن ضرب مي‌شود. آنچه كه اين روش‌ها را از هم متمايز مي‌كند، چگونگي محاسبة اين بردار وزن و نيز معيارهاي لازم براي محاسبة آن است.

    وقتي كه آنتن هوشمند به يكي از روش‌هاي فوق به كار گرفته شد، مي‌توان يك طبقه‌بندي ديگر نيز بسته به نوع كاربرد براي آن در نظر گرفت:

    1 - high sensitivity reciever )HSR)

    در اين الگو، آنتن هوشمند فقط در حالت uplink به‌كار مي‌رود. بنابراين مي‌توان با افزايش بهره، حساسيت آن را افزايش داد. اين مفهوم، چيزي غير از همان مفهوم diversity كه در شبكه‌هاي مخابراتي پياده‌سازي شده‌است، نيست .

    2- spatial filtering for interference reduction )SFIR)

    در اين الگو، از آنتن هوشمند در هر دو جهت uplink و downlink استفاده مي‌شود. در اين حالت بهرة آنتن در هر دو جهت افزايش مي‌يابد. بدين‌ترتيب، به نوعي فضا را فيلتر مي‌كنند.

    3- spatial division multiple access )SDMA)

    اين روش، آخرين گام در تكامل آنتن‌هاي هوشمند است. به‌طوريكه با استفاده از آن مي‌توان با كاربرهاي زيادي كه از يك كانال مخابراتي مشترك در يك سلول استفاده مي‌كنند به طور همزمان ارتباط برقرار كرد. تنها عامل جداكنندة اين كاربرها زاوية فضايي است. اين روش باعث افزايش ظرفيت روش‌هاي دستيابي قبلي مي‌شود. استفاده از SDMA در سيستم‌هاي نسل دوم كه مبتني بر TDMA ‌ هستند تا حدي مشكل است ولي پيش‌بيني مي‌شود كه در آيندة نزديك، SDMA يك جزء اساسي در سيستم‌هاي مخابراتي نسل سوم مبتني بر CDMA باشد .

    فوايد استفاده از آنتن‌هاي هوشمند

    افزايش ظرفيت: در نواحي پرجمعيت، تداخل عامل مهم محدودكنندة ظرفيت است. آنتن‌هاي هوشمند به طور همزمان با افزايش سطح سيگنال مفيد دريافتي و كاهش اثر تداخل، SIR را افزايش مي‌دهند.

    درسيستم‌هاي ‏CDMA ، تداخل عامل مهمي در محدودكردن ظرفيت محسوب مي‌شود. علت اين امر، عدم دقت در تعامد كدها است. بدين‌ترتيب پيش‌بيني مي‌شود كه بهبود ظرفيت در سيستم CDMA ‌ خيلي بيشتر از ساير روش‌هاي دستيابي باشد. نتايج تجربي براي سيستم CDMA‌ افزايش ظرفيتي از مرتبة 5 و براي سيستم TDMA‌ افزايش ظرفيتي از مرتبة 3 را نشان مي‌دهند.

    افزيش محدوة تحت پوشش: در نواحيي كه توزيع جمعيت پراكنده باشد، با توجه به اينكه مي‌توان پ?تِرن آنتن را سمت‌گراتر كرد، با استفاده از سيستم‌هاي هوشمند مي‌توان آنتن‌ها را خيلي دورتر نسبت به هم قرار داد كه اين امر به معني افزايش محدودة تحت پوشش شبكة بدون سيم است.

    افزايش عمر باتري: با توجه به اينكه در سيستم SDMA‌ پ?تِرن آنتن سمت‌گراتر مي‌شود، توان ارسالي به گوشي افزايش مي‌يابد و اين مساله باعث افزايش عمر باتري مي‌شود.

    اراية سرويس‌هاي جديد: با استفاده از آنتن‌هاي هوشمند، اطلاعات مفيدي دربارة موقعيت مكاني مشتركان در اختيار خواهيم داشت. از اين اطلاعات مي توان جهت اراية سرويس‌هاي جديد به مشتركين بهره جست.

    افزايش امنيت مكالمات: از آنجا كه براي استراق سمع يك ارتباط بايد مشترك مزاحم دقيقاً در همان زاوية فضايي كه آنتن BS ، مشترك مورد نظر را مي‌بيند قرار داشته باشد، استراق سمع هنگام استفاده از آنتن‌هاي هوشمند بسيار مشكل است.

    كاهش انتشار multi-path : با استفاده از يك بيم باريك در BS ‌ براي ارتباط با مشترك، انتشار multi-path در BS كاهش مي‌يابد. البته اين كاهش انتشار خيلي چشمگير نيست.

    هزينه‌ها و معايب استفاده از آنتن‌هاي هوشمند

    پيچيدگي تجهيزات فرستنده و گيرنده: با توجه به مباحث قبلي، تجهيزات به‌كاررفته در يك آنتن هوشمند خيلي پيچيده‌تر از آنتن‌هاي فعلي است. علاوه‌بر اين، الگوريتم‌هاي تشكيل بيم نياز به محاسبات پيچيده دارند. به اين معني كه BS ‌هاي آنتن‌هاي هوشمند نياز به پردازنده‌هاي قدرتمند و سريع دارند. در نتيجه، هزينة آنها خيلي بيشتر از BS ‌هاي آنتن‌هاي امروزي است.

    پيچيدگي مديريت منابع راديويي: عليرغم آنكه آنتن هوشمند يك تكنولوژي راديويي است، ولي استفاده از آن تقاضاهاي جديدي را از مديريت شبكه، مديريت حركت و مديريت منابع (عملياتي كه عمدتاً در لاية سوم و اندكي در لاية چهارم صورت مي‌گيرند) درخواست مي‌كند كه اين مساله حجم پردازشي را كه مديريت شبكه بايد انجام دهد به‌شدت افزايش مي‌دهد. در نتيجه، مديريت منابع راديويي پيچيده‌تر مي‌شود.

    هنگامي كه بايد تماس جديدي برقرار شود و يا تماس فعلي از يك سلول به سلول ديگر handover شود، BS مورد نظر هيچگونه اطلاعاتي از موقعيت فضايي و زاويه‌اي موبايل مورد نظر ندارد. در اين وضع، ابزارهايي جهت يافتن موقعيت موبايل لازم است. اين عمل مي‌تواند بدين طريق صورت گيرد كه در BS ‌ يك بيم به طور دائم فضا را جاروب كند تا ببيند كه آيا مشترك ديگري براي برقراري تماس، درخواست داده است يا نه. اين بيم را اصطلاحا tracking beam مي‌نامند. روش دومي نيز با استفاده از يك سيستم موقعيت‌يابي خارجي نظير GPS وجود دارد. در حالتي‌كه عمل handover لازم باشد، علاوه‌بر روش‌هاي فوق، روش سومي نيز وجود دارد. بدين‌ترتيب كه براي حدس زدن سلولي كه موبايل قصد رفتن به آن را دارد از اطلاعات زاويه‌اي و فضايي موبايل استفاده كنيم .

    همانطوريكه كه گفتيم، در سيستم SDMA ، كاربرهاي مختلف در درون يك سلول از يك كانال مخابراتي مشترك استفاده مي‌كنند و تنها زاوية فضايي‌شان باهم فرق دارد. حال اگر بين اين كاربرها تصادم زاويه‌اي رخ دهد، براي اينكه ارتباط ادامه داشته باشد يكي از آنها بايد بلافاصله به كانال ديگري فرستاده شود. اين بدين معني است كه در اين سيستم، علاوه بر آن handover ي كه در سيستم‌هاي قبلي نظير CDMA و TDMA داشتيم به يك intracell handover هم نياز داريم.

    بزرگي اندازة فيزيكي: براي اينكه آنتن هوشمند بهرة مطلوب را داشته باشد، نياز به آنتن آرايه‌اي با المان‌هاي زياد داريم. طبق آزمايش‌هاي صورت گرفته، آرايه‌هايي با 6 الي 10 المان براي محيط‌هاي outdoor پيشنهاد مي‌شود. فاصلة اين المان‌ها از هم حدود 4/0 الي 6/0 طول‌موج است. با اين توصيف، يك آنتن آرايه‌اي مشتمل بر 8 المان در فركانس MHz 900 ، حدود m 2/1 و در فركانس GHz 2 ، حدود cm 60 طول دارد. با توجه به تمايل عمومي براي استفاده از BS ‌هايي با ابعاد كوچك كه غير قابل رويت باشند، اين ابعاد خيلي مناسب نمي‌باشند.

     


    این مطلب تا کنون 10 بار بازدید شده است.
    منبع
    برچسب ها : آنتن ,هوشمند ,استفاده ,سیستم ,سیگنال ,آنتن‌هاي ,آنتن هوشمند ,آنتن‌هاي هوشمند ,سیستم آنتن ,smart antenna ,سيگنال دريافتي ,قابلیت پردازش سیگنال ,array smart antenna ,مديريت منابع راديويي ,كانال مخابراتي مشترك ,
    آنتن های هوشمند

تبلیغات


    محل نمایش تبلیغات شما

پربازدیدترین مطالب

آمار

تبلیغات

محل نمایش تبلیغات شما

تبلیغات

محل نمایش تبلیغات شما

آخرین کلمات جستجو شده