DMA SİSTEMLERİNDE İNTERFERANS ANALİZİ Muammet ŞİMŞEK Aktül KAVAS, Elektonk ve Habeleşme Müenslğ Bölümü Elektk-Elektonk Fakültes Yılız Teknk Ünvestes,339, Beşktaş,İstanbul. e-posta: muammet_smsek@yaoo.com e-posta: kavas@ylz.eu.t Anata sözcükle: DMA, ntefeans, mako üce, mko üce, sıcak nokta. ABSTRAT In ts stuy, te ntefeence n oe Dvson Multple Access (DMA communcaton lnk fo bot te cell an cell une a eaccal stuctue s nvestgate. s obtane by compute smulaton. Te capactes of cell an cell n te ove-layng /une-layng stuctue ae lmte by uplnk an ownlnk, s pesente.. GİRİŞ Mobl telefon ve ntenet üzenen ve aktaımı abeleşme sektöünün en büyük başaılaınanı. İntenet üzenen blg aktaımına e ay mlyonlaca yen kullanıcı ssteme âl olmakta ve ve tafğ e altı aya k katına çıkmaktaı. Bugün gelnen noktaa ntenet, blgnn toplanması ve ağıtılmasına en büyük teknoloj olaak gözükmekte. Üçüncü nesl mobl abeleşme sstemlene mobl telefon ve ntenet güçle bleştlmekte, böylece stenlen konuma ve stenlen zamana blgye yüksek ızlaa kolayca eşleblmekte.[] Mobl telefon abeleşmesne, sevs velen bölgeek abeleşme tafğ kapastesn atımak çn üce boyutlaını küçültmek ve üce guplaını sevs alacak abone sayısına göe ölçeklenmek geekmekte. Hüce planlayıcıla bu yöntem yoğun yeleşm alanlaına, özellkle şe mekezlene tec etmektele. DMA üce planlamasına mko üce ve mako üceleen oluşan yeaşk üce yapısı sıklıkla kullanılı.[][3] Bu yapı ücesel şebekey katmanlaa böle. Yüksek katmanla mako ücele; aa üşük katmanla se mko ücele çn tanımlanmıştı. Mako ücele, büyük alanlaın, kapsama alanlaınak boşluklaın kapsanması ve mko ücelen üzene şemsye üce gb avanması çn ücesel şebekee sıklıkla kullanılmaktaı. Dğe taaftan mko ücele sınılı b alanak yoğun tafğe cevap veeblmek; olayısıyla kapastey atımak çn kullanılmaktaıla. Mako üce yapısı çne kullanılan mko üce yapısı sıcak nokta olaak tanımlanmaktaı. Mako üce / mko üce yapısına abeleşmek steyen aboneye öncelkle en alt katmanan başlayaak snyal ataması yapılı. B başka eyşle abone, lk olaak mko üce üzenen abeleşmek steyecek; bu mümkün olmaığına b üst katman olan mako üce abeleşmey sağlayacaktı. cell cel Şekl Mako üce - mko üce yapısı. Bu çalışmaa ntefeans analz çn esas alınan mako üce - mko üce yapısı, DMA abeleşmes çn şekl e velmekte. DMA ücesel şebekes çn kapaste, taşıyıcı gücünün ntefeans gücüne oanı taafınan bellen. Taşıyıcı gücünün ntefeans gücüne oanı otak kanal ntefeansı taafınan sınılanıılı. Bu çalışmaa mako üce çne gömülmüş tek mko üce, sıcak nokta yapısı (şekl esas alınaak ntefeans esaplanmıştı.
A B olaak ele el. Güç esabına kıılma noktasınan öncek yol kaybı (sebest uzay kaybı le, kıılma noktasınan sonak yol kaybı se le oantılıı. R0000 Macocell x..... Mcocell D E R0000 Macocell Şekl Mako üce gubu çne sıcak nokta olaak ye alan mko üce yapısı.[] Yapılan çalışmaa önelen üce yapısına bağlı olaak mko ve mako ücee aşağı lnk çn taşıyıcı gücünün ntefeans gücüne oanı esaplanıken paamete olaak; mako / mko üce vec gücü, anten kazancı, yol kayıplaı ve abone sayılaı kullanılmıştı. Hesaplamala sonucuna DMA sstemlene kapastey belleyen eşeğe taşıyıcı gücünün ntefeans gücüne oanının, aşağı lnk taşıyıcı gücünün ntefeans gücüne oanı taafınan sınılanıılığı göülmüştü.. ŞEBEKE MODELİ, KABULLER VE ERİŞİM ONAYLAMA Şekl e mako üce gubu çne sıcak nokta olaak ye alan mko üce yapısı göstelmekte. Buaa mekez mako ücenn baz stasyonunan kaa uzaklıkta mko üce yeleştlmşt. mesafesne kıılma noktasınan önce ve kıılma noktasınan sona alınan güçle; ( ms. bs t, ( π t π msbs, bp aks ale..... A B D x Mcocell E ( Buaa t vecnn efektf zotopk ayasyon gücü (E.I.R., ms aboneye at cep telefonu anten yükseklğ, bs baz stasyonu anten yükseklğ ve bp se kıılma noktasıı. Bu çalışmaa sstem moellemesne aşağıak kabulle yapılmıştı;. Mako üce ve mko üceek abonele e bölmee üzgün ağılımlıı (mako üce ve mko üceek yoğunlukla faklıı. Şekl e göe e b altıgen aynı alan kaaktestğne sapt.. DMA sstemnn kapaste esabı, aşağı lnk ve yukaı lnk kapastelenn ayı ayı esaplanmasıyla bellenecekt. 3. Hesaplama snyal şet güç kontolüne ayanmaktaı.. Mako üce BTS anten yükseklğ m ve mko üce BTS anten yükseklğ m olaak alınmıştı. Mko üce üce yaıçapı,000m, mako üce üce yaıçapı 0,000m alınmıştı. Kıılma noktası se f900mz çn π ms bs bp fomülüne göe mako üce çn,m mko üce çn 339m olaak esaplanmıştı.. ep telefonlaının kaaktestkle mako üce ve mko üce çn aynı kabul elmşt. Haeketllkten kaynaklanan kaaktestkle mal elmşt. DMA abeleşmesne aeketl abone baz stasyonlaınan alığı snyallen şetn kaşılaştıaak şebekeye bağlanı. Haeketl abone baz stasyonuna eşmn en güçlü plot snyal alığı baz stasyonu üzenen yapa. Haeketl abone en güçlü plot snyaln abeleşmek steğ baz stasyonunu tanımlaığına baz stasyonu aeketl aboneen alığı yukaı lnk oanının eşk ( t,u eğe le kaşılaştıı. Aboneen alınan oanının eşk eğeen küçük olması uumuna aboneye şebekeye eşm zn velmez ve eşm taleb bloke olu. Benze şlem aşağı lnk abeleşmes çn e geçel. Haeketl abone baz stasyonunan alığı snyal eşk ( t, eğe le kaşılaştıı, snyaln eşk eğeen küçük olması uumuna eşm zn velmez ve atanan kanal bloke el. 3. MAKRO HÜRE VE MİKRO HÜRE ANALİZİ Aşağı lnk çn Analz Eşm onaylamaak bakış açısıyla, mko üce baz stasyonunan mko üce sınıına alınan plot snyal gücü le mako üce baz stasyonunan mko üce sınıına alınan plot snyal güçle eşt olmaktaı. Mko üce sınıı mako üce kıılma
noktasınan uzakta alınmıştı. Mko üce baz stasyonunan mko üce mekezne olan uzaklık x le fae elmş olup mko üce sını noktası olan B noktasına (şekl alınan plot snyal gücü;. α ms bs t B ( x. ( Buaa α mko üce çn plot snyaln güç kes. Benze olaak B noktasına mako üce BTS en alınan plot snyal gücü; B ( ms. bs ( x t (3 Buaa α plot gücünün BTS n aşağı lnk gücüne oanıı. mako üce ve mko üce üce mekezle aasınak uzaklığı fae ee. Yukaıak fomülle ( numaalı fomüle benze. ve alt smgele sıayla mako üce ve mko ücey fae ee. B noktasına mako üce ve mko üceen alınan güçle eştt. Buna göe baz stasyonlaınan letlen güçle aşağıak fomülü sağlamalıı. t bs bs ( x ( Benze fomül şekl- ek noktası çn; ( ms. bs ( + x ( ms. bs ( + olaak ele el. t t t ( ( ( Mko üce sınıına mako üce ve mko üce baz stasyonlaına alınan güçlen eşt oluğu vasayımıyla; t t ele elmekte. bs bs + x α + α ( ve (7 numaalı fomülleen x çn (7 x / (8 uzaklığına göe mko üce baz stasyonunun mko üce mekezne uzaklığı eğştğ. (8 nolu fomül ( nolu fomül çne yeleştleek güç oanı şu şekle yazılı; t t bs bs α α (9 Buaa, maksmum mako üce ve mko üce kapastesn ele etmek çn α ve α 0.0 olaak alınmıştı. [] powe mesafesne ato göe of cel aşağı lnk to güç cell(b oanı F ( 8.33.7 8.33.7 000 833.33.7 00 7333.33 8.7 9000 Şekl-3 mesafesne göe aşağı lnk güç oanı Şekl-3 e göülüğü gb mko üce le mako üce baz stasyonu aasınak mesafe attıkça mko üce baz stasyonunan mako üce çnek b aboneye letlen güç azalı. Saece eşeğe mako üce veya saece eşeğe mko üceleen oluşan uuma mko üce veya mako üce baz stasyonlaınan letlen güçle üce yaıçapı, baz stasyonu anten yükseklğne bağlıı. Şekl-3 e göe 9,000m çn mko üce baz stasyonunan letlen gücün, mako üce baz stasyonunan letlen güçten. B aa az oluğu esaplanı. Buna kaşın,000m çn mko üce baz stasyonunan letlen gücün mako üce baz stasyonunan letlen güçten.b küçük oluğu göülü. Mko ücenn konumu mako üce baz stasyonuna ne kaa yakın alınısa, mako üce baz stasyonunan kaynaklanan ntefeans attığı çn mko üceen letlen güç büyü. Bu olay mko üce baz stasyonunun yüksek güç kazançlı kuvvetlenclele esteklenmesn geekt, bu a malyet ve boyutlaını attıı. Şekl mako üce ve mko üce çn,000m oluğuna aşağı lnk plot güç kaaktestğn göstemekte.[][] faes geçel. (8 nolu fomülen mko üce sınıına alınan güçlen eşt olması çn mko üce baz stasyonun mko üce mekeznen x kaa uzağa konulması geektğ göülmekte. Buaan çıkaacağımız knc sonuç; mko ücenn mako üce mekezne olan
stance Alınan bağıl to cell güç (B B.S. ( 0 7. 3. 70 87. 0. 0 000 000 3000 000 000 000 7000 8000 9000 cell Receve BTS elatve e uzaklım powe(b (m Şekl- mako üce ve mko üce aşağı lnk plot snyal gücü. Güç kontolü olmaksızın aşağı lnkte baz stasyonunan eang b yeek aeketl aboneye letlen güç aynıı. Mekez mako üce ve mko üceek aeketl abonee oluşan oanlaı (0 ve ( fomülleyle ele el. Buaa N mako üceek aktf abone sayısı, M mko üceek aktf abone sayısını, (pat_loss mako üce ç yol kaybı, (pat_loss mko üce çn yol kaybı, (pat_loss komşu mako ücele çn yol kaybını fae ee. ayaak üçüncü tem komşu mako üceen kaynaklanan ntefeanstı. Yukaı Lnk İçn Analz analz metouna, üce sınılaını e k yöne e sağlamak çn yukaı lnk ve aşağı lnk fomlaı özeş olmalıı. Mako üce gücünün mko üce gücüne oanının mutlak eğe yukaı lnk ve aşağı lnk çn eştt. Başka b eyşle, yukaı lnk çn geeksnmle şunlaı;. Sını noktalaına aeketl taafınan alınan vec gücü mako üce ve mko üce BTS çn e aynıı.. Ken ücesnn kapsama alanın çne BTS aeketlnn lettğ güçten ve konumunan bağımsız olaak aynı gücü alı. [] I M bs ( N + + I bs ( I N bs ( M + + I bs (3 ve sıasıyla mako üce ve mko üce baz stasyonlaınan alınan aeketl aboneye at güçle, N ve M sıasıyla mako üce ve mko üce çnek aktf aeketl abone sayısını belt. ayaak bnc tem aynı baz stasyonunan abeleşen ğe aeketl aboneleen kaynaklanan ntefeansı, knc tem se ğe çeşt baz stasyonunan abeleşen aeketl abonelen toplamınan kaynaklanan ntefeansı ve ve sıasıyla. Haeketl abonenn abeleştğ baz stasyonuna olan uzaklığı ve ğe tp baz stasyonuna uzaklığı fae ee. Üçüncü tem se I (veya I komşu mako üceleen mekez mako üceye (veya mko üce olan ntefeansı tanımla. I ( R 0.378N ( I ( ( bs / bs N s ( ( / R ln R s ( / bs bs R + R ( R ( ( ve (3 numaalı eştlkle kullanaak yukaı lnk çn mako üce ve mko üce yapısına velen mesafelee göe ve kullanıcı sayısı paamete olaak alınığına oanı şekl- ve e velğ gb ele el.[][] Snyal şet esas alınaak güç kontolü esabına göe, mako üce ve mko üce çn yukaı lnk oanı sıasıyla aşağıak gb ele el; I I t( α ( pat _ loss M ( α ( pat _ loss + ( pat _ loss + ( pat _ loss M t t t t( α ( pat _ loss N ( α ( pat _ loss + ( pat _ loss + ( pat _ loss N t t t (0 (
.0 oil(, 000, 0,.03 oil(, 000, 0, 3 oil(, 000, 0, oil(, 000, 0, 0.0 M M3 M.0 M0.0 0 00 00 00 800 000 0 Dstance 0 3 Şekl Mko üce abone sayısı paamete alınaak mako ücee yukaı lnk oanı. oil(, 000,, 0 oil(, 000, 3, 0 oil(, 000,, 0 oil(, 000, 0, 0.0 0 0 N N3 N N0 0 00 00 00 800 000 0 Dstance 0 3 Şekl Mako üce abone sayısı paamete alınaak mako üce yukaı lnk oanı aeketl abone aşağı lnkn üce sınıını koumak çn e zaman lettğ gücü ayala.[]. SONUÇ Bu çalışmaa oanının fonksyonu olaak yüksek katman / üşük katman mako üce / mko üce yapısının sstem pefomansı ncelenmşt. Sonuç olaak, mko üce kapastesnn aşağı lnk ntefeansı taafınan bellenğn saptanaak aşağı lnk güç kontolü le mko üce kapastesnn attıılableceğ anlaşılmış; yeaşk yapıak mako üce kapastes yukaı lnk taafınan mko üce ntefeansı le sınılanmış oluğu göülmüştü. KAYNAKLAR [] Weless ommuncatons: ncples an actce, Teooe S. Rappapot, Teooe Rappapot Secon Eton 00, entce Hall TR [] ete Stavoulaks. Intefeence analyss an eucton fo weless systems, Atec House, 00. [3] Te DMA Netwok Engneeng Hanbook, vol., Ma. 99, Qual- comm. [] Wu, Jung-Sy, Jen-Kung ung, an Yu-uan Yang, efomance Impovement fo a Hotspot Embee n DMA Systems, IEEE VT 97, oenx, AZ, May 7, 997. [] Nakano, Kesuke, et al., Teletaffc Moellng n DMA ellula Systems, IEEE VT 97, oenx, AZ, May 7, 997. güç kontol metou olması sebebyle, üce sınılaı tamamıyla aşağı lnke bağlıı. Bu sebeple,