4G और 5G बेस स्टेशन एंटीना इंजीनियरिंग का ज्ञान और अनुप्रयोग परिदृश्य

1 बेस स्टेशन एंटेना का अवलोकन

इस अध्याय में बेस स्टेशन एंटेना के वर्गीकरण और मोबाइल संचार में विभिन्न प्रकार के एंटेना की उपस्थिति का परिचय दिया गया है।

1.1 बेस स्टेशन एंटेना वर्गीकरण

सर्वदिशात्मक एंटीना:क्षैतिज पैटर्न में, यह 360° एकसमान विकिरण के रूप में दिखाई देता है, जिसे आमतौर पर गैर-दिशात्मक विकिरण कहा जाता है। ऊर्ध्वाधर पैटर्न में, यह एक निश्चित चौड़ाई वाली किरण के रूप में दिखाई देता है। सामान्यतः, किरण की चौड़ाई जितनी कम होगी, लाभ उतना ही अधिक होगा। सर्वदिशात्मक एंटेना आमतौर पर उपनगरीय और काउंटी-आधारित स्टेशन प्रकारों में मोबाइल संचार प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं, जिनका कवरेज क्षेत्र बड़ा होता है।

दिशात्मक एंटीना:क्षैतिज पैटर्न में, यह एक निश्चित कोण सीमा के भीतर विकिरण के रूप में दिखाई देता है, जिसे आमतौर पर दिशात्मकता कहा जाता है। ऊर्ध्वाधर पैटर्न में, यह एक निश्चित चौड़ाई वाली किरण के रूप में दिखाई देता है। सर्वदिशात्मक एंटीना की तरह, किरण की चौड़ाई जितनी कम होगी, लाभ उतना ही अधिक होगा। दिशात्मक एंटीना आमतौर पर मोबाइल संचार प्रणालियों में शहरी सेल-आधारित स्टेशनों में उपयोग किए जाते हैं, जहां कवरेज सीमित होता है, उपयोगकर्ता घनत्व अधिक होता है और आवृत्ति का उपयोग अधिक होता है।

नेटवर्क की आवश्यकताओं के अनुसार विभिन्न प्रकार के बेस स्टेशन स्थापित किए जाते हैं, और ये बेस स्टेशन अपनी आवश्यकतानुसार विभिन्न प्रकार के एंटेना चुन सकते हैं। चयन उपरोक्त तकनीकी मापदंडों पर आधारित होता है। उदाहरण के लिए, एक सर्वदिशात्मक स्टेशन प्रत्येक क्षैतिज दिशा में लगभग समान लाभ वाले सर्वदिशात्मक एंटेना का उपयोग करता है, जबकि एक दिशात्मक स्टेशन क्षैतिज दिशा में लाभ में महत्वपूर्ण परिवर्तन वाले दिशात्मक एंटेना का उपयोग करता है। आमतौर पर, शहरी क्षेत्रों में 65° की क्षैतिज बीम चौड़ाई वाले एंटेना चुने जाते हैं। उपनगरीय क्षेत्रों में (स्टेशन विन्यास और स्थानीय भौगोलिक वातावरण के आधार पर) 65°, 90° या 120° की क्षैतिज बीम चौड़ाई वाले एंटेना चुने जा सकते हैं। ग्रामीण क्षेत्रों में, व्यापक कवरेज प्रदान करने वाले सर्वदिशात्मक एंटेना का चयन करना सबसे किफायती होता है।

यांत्रिक एंटीना:यह एक मोबाइल एंटीना को संदर्भित करता है जो झुकाव कोण के यांत्रिक समायोजन का उपयोग करता है। यांत्रिक एंटीना को जमीन पर लंबवत स्थापित करने के बाद, यदि नेटवर्क अनुकूलन की आवश्यकता होती है, तो एंटीना के पीछे लगे ब्रैकेट की स्थिति को समायोजित करना और एंटीना के झुकाव को बदलना आवश्यक होता है। समायोजन प्रक्रिया के दौरान, हालांकि एंटीना के मुख्य लोब की दिशा में कवरेज दूरी में काफी बदलाव होता है, एंटीना के ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज घटकों के आयाम अपरिवर्तित रहते हैं, इसलिए एंटीना पैटर्न आसानी से विकृत हो जाता है।

Practice proves:The optimal downtilt angle of the mechanical antenna is 1°-5°; when the downtilt angle changes between 5°-10°, its antenna pattern is slightly deformed but not much; when the downtilt angle changes between 10°-15°, its antenna pattern changes greatly; when the mechanical antenna changes After tilting down 15°, the shape of the antenna pattern changes greatly, from a pear shape without tilting to a spindle shape. At this time, although the coverage distance in the main lobe direction is significantly shortened, the entire antenna pattern is not within the sector of the base station. The base station's signal will also be received in the sectors of adjacent base stations, causing serious intra-system interference. In addition, during daily maintenance, if you want to adjust the downtilt angle of the mechanical antenna, the entire system must be shut down, and monitoring cannot be performed while adjusting the antenna inclination. Adjusting the downtilt angle of the mechanical antenna is very troublesome, and maintenance personnel generally need to climb to the place where the antenna is placed to make adjustments. The downtilt angle of the mechanical antenna is a theoretical value calculated through computer simulation analysis software, and there is a certain deviation from the actual best downtilt angle. The number of steps for adjusting the tilt angle of the mechanical antenna is 1°, and the third-order intermodulation index is -120dBc.

इलेक्ट्रॉनिक रूप से समायोज्य एंटीना:यह एक मोबाइल एंटीना को संदर्भित करता है जो अपने डाउनटिल्ट कोण के इलेक्ट्रॉनिक समायोजन का उपयोग करता है। इलेक्ट्रॉनिक डाउनटिल्ट का सिद्धांत कोलिनियर ऐरे एंटीना ऑसिलेटर के फेज को बदलकर, ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज घटक के आयाम को बदलकर, और समग्र घटक की क्षेत्र शक्ति को बदलकर एंटीना के ऊर्ध्वाधर पैटर्न को नीचे की ओर झुकाना है। चूंकि एंटीना की सभी दिशाओं में क्षेत्र शक्ति एक ही समय में बढ़ती और घटती है, इसलिए यह सुनिश्चित किया जाता है कि झुकाव कोण बदलने के बाद एंटीना पैटर्न में बहुत कम परिवर्तन हो, मुख्य लोब दिशा में कवरेज दूरी कम हो जाए, और साथ ही हस्तक्षेप किए बिना सेवा क्षेत्र के भीतर पूरे पैटर्न का कवरेज क्षेत्र कम हो जाए। व्यवहार में यह सिद्ध हो चुका है कि जब विद्युत रूप से समायोज्य एंटीना का डाउनटिल्ट कोण 1° से 5° तक बदलता है, तो इसका एंटीना पैटर्न लगभग एक यांत्रिक एंटीना के समान होता है; जब डाउनटिल्ट कोण 5° से 10° तक बदलता है, तो इसका एंटीना पैटर्न एक यांत्रिक एंटीना की तुलना में थोड़ा बेहतर होता है। जब झुकाव कोण 10° से 15° तक बदलता है, तो इसका एंटीना पैटर्न यांत्रिक एंटीना की तुलना में बेहतर होता है। यह परिवर्तन अधिक होता है; जब यांत्रिक एंटीना को 15° नीचे की ओर झुकाया जाता है, तो इसका एंटीना पैटर्न यांत्रिक एंटीना से काफी अलग हो जाता है। इस समय, एंटीना पैटर्न का आकार बहुत अधिक नहीं बदलता है, मुख्य लोब दिशा कवरेज दूरी काफी कम हो जाती है, और पूरा एंटीना पैटर्न बेस स्टेशन सेक्टर के भीतर होता है। झुकाव कोण बढ़ाने से हस्तक्षेप पैदा किए बिना सेक्टर कवरेज क्षेत्र को कम किया जा सकता है। इसलिए, विद्युत रूप से समायोज्य एंटीना का उपयोग कॉल हानि और हस्तक्षेप को कम कर सकता है। इसके अलावा, इलेक्ट्रॉनिक रूप से समायोज्य एंटीना सिस्टम को बंद किए बिना ऊर्ध्वाधर दिशात्मकता पैटर्न के निचले झुकाव कोण को समायोजित करने और वास्तविक समय में समायोजन के प्रभाव की निगरानी करने की अनुमति देता है। झुकाव कोण को समायोजित करने की चरण सटीकता भी उच्च (0.1°) है, इसलिए नेटवर्क को बारीक रूप से समायोजित किया जा सकता है; विद्युत रूप से समायोज्य एंटीना का तृतीय-क्रम इंटरमॉड्यूलेशन सूचकांक -150dBc है, जो यांत्रिक एंटीना से 30dBc भिन्न है, जो आसन्न-चैनल हस्तक्षेप और अवांछित हस्तक्षेप को समाप्त करने में लाभकारी है।

दोहरे ध्रुवीकृत एंटीना:ड्यूल पोलराइजेशन एंटीना एक नई प्रकार की एंटीना तकनीक है जो +45° और -45° की ऑर्थोगोनल पोलराइजेशन दिशाओं वाले दो एंटीना को जोड़ती है और एक ही समय में ट्रांसमिट और रिसीव डुप्लेक्स मोड में काम करती है। इसलिए, इसका सबसे प्रमुख लाभ यह है कि यह सिंगल डायरेक्शनल बेस स्टेशन के एंटीना की संख्या को कम करता है; आमतौर पर, LTE डिजिटल मोबाइल संचार नेटवर्क के डायरेक्शनल बेस स्टेशन (तीन सेक्टर) में 9 एंटीना का उपयोग होता है, और प्रत्येक सेक्टर में 3 एंटीना (स्पेस डायवर्सिटी, एक ट्रांसमिटिंग और दो रिसीविंग) होते हैं। यदि ड्यूल-पोलराइज्ड एंटीना का उपयोग किया जाता है, तो प्रत्येक सेक्टर को केवल 1 एंटीना की आवश्यकता होती है; साथ ही, ड्यूल पोलराइज्ड एंटीना के बीच ±45° की पोलराइजेशन ऑर्थोगोनैलिटी यह सुनिश्चित कर सकती है कि +45° और -45° एंटीना के बीच का आइसोलेशन, एंटीना के बीच आइसोलेशन (≥30dB) के लिए इंटरमॉड्यूलेशन आवश्यकताओं को पूरा करता है, इसलिए ड्यूल पोलराइज्ड एंटीना के बीच की स्थानिक दूरी केवल 20-30 सेमी की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, ड्यूल-पोलराइज़्ड एंटेना में विद्युत रूप से समायोज्य एंटेना के लाभ होते हैं। विद्युत रूप से समायोज्य एंटेना की तरह, ड्यूल-पोलराइज़्ड एंटेना का उपयोग मोबाइल संचार नेटवर्क में कॉल लॉस को कम कर सकता है, हस्तक्षेप को कम कर सकता है और पूरे नेटवर्क की सेवा गुणवत्ता में सुधार कर सकता है। ड्यूल-पोलराइज़्ड एंटेना के उपयोग से, चूंकि इसके निर्माण और स्थापना के लिए उच्च आवश्यकताओं की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए टावर बनाने के लिए भूमि अधिग्रहण की आवश्यकता नहीं होती है। आपको केवल 20 सेमी व्यास का एक लोहे का स्तंभ खड़ा करना होता है और कवरेज दिशा के अनुसार ड्यूल-पोलराइज़्ड एंटेना को लोहे के स्तंभ पर लगाना होता है। इससे बुनियादी ढांचे में निवेश की बचत होती है, बेस स्टेशन का लेआउट अधिक तर्कसंगत हो जाता है और बेस स्टेशन के स्थान का चयन आसान हो जाता है।

एंटेना के चयन के लिए, नेटवर्क कवरेज, व्यावसायिक मात्रा, हस्तक्षेप और नेटवर्क सेवा गुणवत्ता जैसी वास्तविक स्थितियों के आधार पर क्षेत्र में मोबाइल नेटवर्क की जरूरतों के अनुरूप मोबाइल एंटेना का चयन किया जाना चाहिए:

· घनी आबादी वाले और अधिक यातायात वाले क्षेत्रों में जहां बेस स्टेशन अधिक संख्या में मौजूद हैं, वहां यथासंभव दोहरे ध्रुवीकृत एंटेना और विद्युत रूप से समायोज्य एंटेना का उपयोग किया जाना चाहिए;

· परंपरागत यांत्रिक एंटेना का उपयोग सीमावर्ती और उपनगरीय क्षेत्रों जैसे उन क्षेत्रों में किया जा सकता है जहां यातायात की मात्रा अधिक नहीं होती है, बेस स्टेशन घनी आबादी वाले नहीं होते हैं, और केवल कवरेज की आवश्यकता होती है।

1.2 मोबाइल संचार बेस स्टेशन एंटेना की आंतरिक संरचना और प्रकार

1.2.1 दिशात्मक प्लेट तत्व ऐरे एंटीना

प्लेट दिशात्मक एंटीना बेस स्टेशन एंटीना का सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला और अत्यंत महत्वपूर्ण प्रकार है। इस प्रकार के एंटीना के लाभ हैं: उच्च लाभ, अच्छा सेक्टर पैटर्न, छोटा बैक लोब, ऊर्ध्वाधर पैटर्न अवसाद कोण का आसान नियंत्रण, विश्वसनीय सीलिंग प्रदर्शन और लंबी सेवा आयु। एंटीना का स्वरूप नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है:

चित्र 1-1 प्लेट दिशात्मक एंटीना की संरचना का योजनाबद्ध आरेख

1.2.1.1 प्लेट एंटेना के उच्च लाभ का निर्माण

चित्र 1-2 में एकाधिक अर्ध-तरंग दोलकों का उपयोग करके एक ऊर्ध्वाधर रैखिक सरणी का निर्माण दर्शाया गया है।

चित्र 1-3 क्षैतिज अभिविन्यास प्राप्त करने के लिए रैखिक सरणी के एक तरफ परावर्तक प्लेट जोड़ने का सिद्धांत (परावर्तक प्लेट के साथ दो अर्ध-तरंग दोलक की ऊर्ध्वाधर सरणी को उदाहरण के रूप में लेते हुए)

वर्तमान में, एंटेना निर्माताओं द्वारा डिज़ाइन किए गए बेस स्टेशन दिशात्मक एंटेना में मूलतः प्लेट-प्रकार के ऑसिलेटर ऐरे संरचनाओं का उपयोग किया जाता है। चुने गए ऑसिलेटर दो प्रकार के होते हैं, जिनका वर्णन अगले दो अनुभागों में किया गया है।

1.2.1.2 सममित दोलक

मानक अर्ध-तरंग सममित सरणी (जमीन से ऑसिलेटर की ऊंचाई कम करने और एंटीना की मोटाई कम करने के लिए एक अतिरिक्त ऑसिलेटर जोड़ें)

चित्र 1-4 एकाधिक अर्ध-तरंग दोलक द्वारा संश्लेषित दिशात्मक प्लेट एंटीना

1.2.1.3 माइक्रोस्ट्रिप ऑसिलेटर

अर्ध-तरंग दोलक का विरूपण विकिरण उत्पन्न करने के लिए 1/4 तरंगदैर्ध्य संचरण रेखा के सिद्धांत का उपयोग करता है:

चित्र 1-5 एकाधिक माइक्रोस्ट्रिप ऑसिलेटरों द्वारा संश्लेषित दिशात्मक प्लेट एंटीना

1.2.2 सर्वदिशात्मक श्रृंखला-आधारित द्विध्रुवीय एंटीना

सर्वदिशात्मक एंटीना विकिरण लाभ के संश्लेषण और संवर्धन को प्राप्त करने के लिए कई अर्ध-तरंग दोलक का उपयोग करता है।

चित्र 1-7 श्रृंखला-आधारित दोलक संरचना और सर्वदिशात्मक एंटीना का उत्पाद रूप

2 4जी एलटीईएंटीना के प्रकार और तुलनात्मक विश्लेषण

इस अनुभाग का मुख्य उद्देश्य एलटीई ड्यूल-पोलराइज्ड एंटेना और सिंगल-पोलराइज्ड एंटेना के बीच कवरेज और ट्रैफिक के तुलनात्मक विश्लेषण का परिचय देना है।

2.1 एलटीई ड्यूल-पोलराइज्ड एंटीना और सिंगल-पोलराइज्ड एंटीना के बीच सहसंबंध विश्लेषण

एलटीई मल्टी-एंटीना तकनीक की शुरुआत से वायरलेस संसाधनों में स्थानिक स्वतंत्रता का आयाम जुड़ जाता है और वायरलेस चैनल मॉडल के लिए नई आवश्यकताएं सामने आती हैं। स्थानिक चैनल मॉडल (एससीएम) को 3जीपीपी टीआर 25.996 में प्रस्तावित किया गया है। यह मॉडल 5 मेगाहर्ट्ज बैंडविड्थ और लगभग 2 GHz की वाहक आवृत्ति वाले सिस्टम के लिए उपयुक्त है। मल्टीपाथ की अधिकतम संख्या 6 है। एलटीई सिस्टम के लिए आवश्यक है कि वायरलेस चैनल 20 मेगाहर्ट्ज तक का समर्थन कर सके। इसलिए, चैनल बैंडविड्थ को 20 मेगाहर्ट्ज तक विस्तारित करने और मल्टीपाथ की अधिकतम संख्या को 9 तक समर्थित करने के लिए तकनीकी रिपोर्ट 36.803 में एससीएमई (एससीएम एक्सटेंशन) मॉडल का उपयोग किया गया है। इनमें, ईएनबी और यूई के बीच वायरलेस ट्रांसमिशन विशेषताएँ एक समय-परिवर्ती फ़ंक्शन हैं, जो एंटीना कॉन्फ़िगरेशन, एंटीना दिशा कोण, एंटीना सहसंबंध और प्रकीर्णन वातावरण में परिवर्तन के साथ बदलती हैं, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

चित्र 2-1 एससीएम कोण मापदंडों का योजनाबद्ध आरेख

ड्यूल-पोलराइज़्ड एंटेना और सिंगल-पोलराइज़्ड एंटेना (एंटेना स्पेसिंग 10λ) के बीच वायरलेस परफॉर्मेंस में अंतर मुख्य रूप से बेस स्टेशन एंटेना के कोरिलेशन गुणांक पर निर्भर करता है। जब कोरिलेशन गुणांक 0 होता है, तो यह दर्शाता है कि एंटेना अपेक्षाकृत स्वतंत्र हैं और कोरिलेशन कम है। जब कोरिलेशन गुणांक 1 होता है, तो यह दर्शाता है कि एंटेना के बीच मजबूत कोरिलेशन है। जब सिस्टम ट्रांसमिट डाइवर्सिटी मोड (जैसे SFBC), रिसीव डाइवर्सिटी और MIMO ड्यूल-स्ट्रीम मोड का उपयोग करता है, तो कम कोरिलेशन वाले एंटेना की वायरलेस परफॉर्मेंस उच्च कोरिलेशन वाले एंटेना की तुलना में बेहतर होती है। नीचे दिया गया चित्र क्रमशः 0.25, 0.5, 0.6 और 1 के कोरिलेशन गुणांक के साथ SFBC परफॉर्मेंस सिमुलेशन परिणाम दर्शाता है। सिमुलेशन परिणामों से पता चलता है कि जब कोरिलेशन गुणांक 0.25 होता है, तो इसकी परफॉर्मेंस लगभग अपरिवर्तित रहती है (0 के कोरिलेशन गुणांक की तुलना में)। 0.5 और 0.6 के कोरिलेशन गुणांक के साथ SFBC की परफॉर्मेंस लगभग 0.3dB से 0.4dB तक गिर जाती है।

चित्र 2-2 विभिन्न सहसंबंध गुणांकों के साथ SFBC लिंक-स्तरीय प्रदर्शन की तुलना

चाइना मोबाइल ने जुलाई 2008 में विभिन्न एंटीना कॉन्फ़िगरेशन के सहसंबंध गुणांकों का परीक्षण किया। विशिष्ट सहसंबंध गुणांक नीचे दी गई तालिका में दर्शाए गए हैं:

तालिका 2-1 विभिन्न एंटेना विन्यासों के अनुरूप सहसंबंध गुणांक

नोट: उपरोक्त तालिका में दिए गए सहसंबंध गुणांक चाइना मोबाइल द्वारा घनी आबादी वाले शहरी क्षेत्रों में SCME मॉडल के परीक्षण के आधार पर प्राप्त किए गए हैं। घनी आबादी वाले शहरी क्षेत्रों में, यह सहसंबंध गुणांक कुछ हद तक प्रतिनिधि है। हालांकि, इसका यह अर्थ नहीं है कि इस सहसंबंध गुणांक को किसी विशिष्ट परियोजना पर लागू किया जा सकता है, और न ही इसका यह अर्थ है कि यह सहसंबंध गुणांक घनी आबादी वाले शहरी क्षेत्रों के सभी मॉडलों पर लागू होता है।

2.2 एलटीई ड्यूल-पोलराइज्ड एंटीना और सिंगल-पोलराइज्ड एंटीना के बीच प्रदर्शन की तुलना

LTE सात मल्टी-एंटीना ट्रांसमिशन मोड परिभाषित करता है, जिनमें ट्रांसमिट डाइवर्सिटी, प्रीकोडिंग-आधारित MIMO, बीम फॉर्मिंग आदि शामिल हैं। LTE द्वारा परिभाषित ये सात ट्रांसमिशन मोड मुख्य रूप से विभिन्न परिदृश्यों और विभिन्न चैनल मॉडलों के तहत ट्रांसमिशन मोड के लचीले चयन को ध्यान में रखते हुए बनाए गए हैं। आमतौर पर वायरलेस मोबाइल संचार नेटवर्क के प्रदर्शन में आने वाली बाधाओं और कमियों को निम्नलिखित तीन श्रेणियों में विभाजित किया जाता है:

विद्युत सीमित प्रणालियाँ:

विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य: इसका मुख्य उद्देश्य कवरेज बढ़ाना और सिग्नल के धुंधलेपन को दूर करना है, जैसे कि प्रभावी क्षेत्र, ग्रामीण क्षेत्रों में व्यापक कवरेज आदि।

प्रयुक्त एंटेना तकनीक का प्रकार: ट्रांसमिट डायवर्सिटी, रिसीव डायवर्सिटी

प्रदर्शन अंतर: 10λ एकल-ध्रुवीकृत एंटीना के प्रदर्शन में सुधार दोहरे-ध्रुवीकृत एंटीना की तुलना में 5% से कम है, और दोनों के बीच प्रदर्शन अंतर बहुत बड़ा नहीं है।

हस्तक्षेप सीमित प्रणालियाँ:

सामान्य अनुप्रयोग परिदृश्य: मुख्य रूप से घनी आबादी वाले शहरी क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है जहां स्टेशनों के बीच की दूरी अपेक्षाकृत कम होती है। नेटवर्क के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाला एक प्रमुख कारक हस्तक्षेप है।

अपनाई गई एंटीना प्रौद्योगिकी के प्रकार: RANK=2 MIMO डुअल स्ट्रीम, RANK=1 MIMO सिंगल स्ट्रीम, RANK एडैप्टिव

प्रदर्शन अंतर: RANK अनुकूली एल्गोरिदम MIMO जबरन दोहरी-स्ट्रीम की तुलना में काफी बेहतर है; साथ ही, दोहरे ध्रुवीकृत एंटेना का प्रदर्शन मूल रूप से 10λ एकल-ध्रुवीकृत एंटेना के समान है।

बैंडविड्थ सीमित प्रणालियाँ:

सामान्य अनुप्रयोग परिदृश्य: चैनल की स्थिति (CQI) अपेक्षाकृत अच्छी है, बेस स्टेशनों के बीच निरंतर कवरेज नहीं है, बेस स्टेशनों के बीच की दूरी अपेक्षाकृत अधिक है, और उपयोगकर्ताओं की संख्या अपेक्षाकृत कम है। उदाहरण के लिए: प्रायोगिक नेटवर्क के प्रारंभिक चरण में एकल सेल कवरेज, आदि।

एंटीना प्रौद्योगिकी प्रकार: RANK=2 MIMO डुअल स्ट्रीम

प्रदर्शन तुलना: 10λ एकल-ध्रुवीकृत एंटीना का प्रदर्शन दोहरे-ध्रुवीकृत एंटीना की तुलना में बेहतर है, और प्रदर्शन में सुधार लगभग 20% है।

तालिका 2-2 एंटेना अनुप्रयोग परिदृश्यों की निष्कर्ष तालिका

उपरोक्त विश्लेषण मुख्य रूप से एकल-ध्रुवीकृत एंटेना और द्वि-ध्रुवीकृत एंटेना के प्रदर्शन अंतर को दर्शाता है। हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि द्वि-ध्रुवीकृत एंटेना को इंजीनियरिंग में आसानी से स्थापित किया जा सकता है। इसमें एक ही पोल का उपयोग करने की संभावना, झुकाव कोण को समान रूप से समायोजित करना, एंटेना को आसानी से सुंदर बनाना आदि शामिल हैं। वर्तमान स्थिति में जहां वायरलेस नेटवर्क साइट का चयन और स्थापना करना अधिकाधिक कठिन होता जा रहा है, द्वि-ध्रुवीकृत एंटेना के उपरोक्त लाभ विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं।

3 4जी एलटीईबेस स्टेशन एंटीना के अनुप्रयोग परिदृश्य और चयन

इस अनुभाग की मुख्य सामग्री वास्तविक नेटवर्क परिनियोजन परिदृश्यों के आधार पर वायरलेस नेटवर्क कवरेज क्षेत्रों के वर्गीकरण और संबंधित एंटीना चयन की व्याख्या करती है।

3.1 शहरी बेस स्टेशन एंटीना चयन

अनुप्रयोग परिवेश की विशेषताएँ: बेस स्टेशन सघन रूप से वितरित हैं, जिसके लिए एक बेस स्टेशन द्वारा कम कवरेज क्षेत्र की आवश्यकता होती है। इससे क्रॉस-एरिया कवरेज को कम करने, बेस स्टेशनों के बीच हस्तक्षेप को कम करने और डाउनलोड गति को बढ़ाने की उम्मीद है।

एंटीना चयन के सिद्धांत:

ध्रुवीकरण मोड चयन: शहरी क्षेत्रों में बेस स्टेशन साइटों के चयन में कठिनाई और सीमित एंटीना स्थापना स्थान के कारण, दोहरे ध्रुवीकरण वाले एंटेना और ब्रॉडबैंड एंटेना का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है;

दिशात्मक पैटर्न का चयन: शहरी क्षेत्रों में, मुख्य विचार आवृत्ति के पुन: उपयोग को बेहतर बनाना है, इसलिए आमतौर पर दिशात्मक एंटेना का उपयोग किया जाता है;

अर्ध-शक्ति बीम चौड़ाई का चयन: हस्तक्षेप को दबाने के लिए सेल के कवरेज को बेहतर ढंग से नियंत्रित करने के लिए, शहरी एंटीना की क्षैतिज अर्ध-शक्ति बीम चौड़ाई को 60~65 डिग्री चुना जाता है;

एंटेना गेन का चयन: शहरी क्षेत्रों में बेस स्टेशनों को आमतौर पर व्यापक कवरेज की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए मध्यम गेन वाले एंटेना का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। शहरी क्षेत्रों में 15-18 dBi गेन वाले एंटेना का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। यदि माइक्रोसेल एंटेना का उपयोग शहरी क्षेत्रों में ब्लाइंड स्पॉट को कवर करने के लिए किया जाता है, तो कम गेन वाला एंटेना चुना जा सकता है।

झुकाव कोण का चयन: शहरी क्षेत्रों में एंटेना के झुकाव कोण को अपेक्षाकृत बार-बार समायोजित किया जाता है, और कुछ एंटेना को अधिक झुकाव कोण पर सेट करने की आवश्यकता होती है। यांत्रिक झुकाव हस्तक्षेप नियंत्रण के लिए उपयुक्त नहीं होता है, इसलिए पूर्व निर्धारित झुकाव कोण वाले एंटेना का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। उपयुक्त परिस्थितियों में, आप निश्चित विद्युत झुकाव कोण वाले एंटेना या विद्युत रूप से समायोज्य एंटेना का चयन कर सकते हैं।

3.2 उपनगरीय ग्रामीण बेस स्टेशनों के लिए एंटीना का चयन

अनुप्रयोग परिवेश की विशेषताएँ: बेस स्टेशन विरल रूप से वितरित हैं, व्यावसायिक मात्रा कम है, डेटा सेवा की आवश्यकताएँ अपेक्षाकृत कम हैं, और व्यापक कवरेज की आवश्यकता है। कुछ स्थानों पर, केवल एक ही बेस स्टेशन है, इसलिए कवरेज सबसे महत्वपूर्ण चिंता का विषय बन जाता है। ऐसे में, बेस स्टेशन के आसपास के क्षेत्र को कवर करने के आधार पर एंटीना का चयन किया जाना चाहिए।

एंटीना चयन के सिद्धांत:

दिशा पैटर्न का चयन: यदि बेस स्टेशन को आसपास के क्षेत्र को कवर करना आवश्यक है, और कोई स्पष्ट दिशात्मकता नहीं है, तथा बेस स्टेशन के आसपास यातायात वितरण अपेक्षाकृत बिखरा हुआ है, तो सर्वदिशात्मक बेस स्टेशन कवरेज का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है। साथ ही, यह ध्यान रखना चाहिए कि सर्वदिशात्मक बेस स्टेशनों के कम लाभ के कारण, कवरेज दूरी दिशात्मक बेस स्टेशनों जितनी अधिक नहीं होती है। इसके अलावा, सर्वदिशात्मक एंटेना स्थापित करते समय, कवरेज पर टावर के प्रभाव पर ध्यान दें, और एंटेना को जमीन के तल के लंबवत रखना चाहिए। यदि स्थानीय प्राधिकरण को बेस स्टेशन कवरेज के लिए लंबी कवरेज की आवश्यकता है, तो इसे प्राप्त करने के लिए दिशात्मक एंटेना का उपयोग करना आवश्यक है। सामान्यतः, क्षैतिज तल में 90°, 105°, और 120° के आधे-शक्ति बीमविड्थ वाले दिशात्मक एंटेना का उपयोग किया जाना चाहिए।

एंटेना गेन का चयन: कवरेज आवश्यकताओं के अनुसार एंटेना गेन का चयन करें। उपनगरीय और ग्रामीण क्षेत्रों में उच्च गेन (16-18dBi) वाला दिशात्मक एंटेना या 9-11dBi वाला सर्वदिशात्मक एंटेना चुनना उचित है;

एंटीना को नीचे झुकाने की विधि का चयन: उपनगरीय और ग्रामीण क्षेत्रों में, एंटीना को नीचे झुकाने के लिए बहुत कम समायोजन विकल्प होते हैं, और झुकाव कोण की समायोजन सीमा और विशेषताएं भी सीमित होती हैं। ऐसे में यांत्रिक झुकाव वाले एंटीना का उपयोग करना उचित रहता है। साथ ही, जब एंटीना 50 मीटर से अधिक ऊंचाई पर लगाया जाता है और निकटवर्ती कवरेज की आवश्यकता होती है, तो टावर के नीचे ब्लैकआउट की समस्या से बचने के लिए जीरो-पॉइंट फिलिंग एंटीना को प्राथमिकता दी जा सकती है।

3.3 राजमार्ग कवरेज बेस स्टेशन एंटीना चयन

अनुप्रयोग पर्यावरण विशेषताएँ:इस परिवेश में, व्यावसायिक मात्रा कम है और उपयोगकर्ता तेज़ी से आवागमन करते हैं। ऐसे में, कवरेज की समस्या को हल करने पर ध्यान केंद्रित किया जाता है। सामान्यतः, लक्ष्य स्ट्रिप कवरेज प्राप्त करना होता है, इसलिए राजमार्ग कवरेज के लिए मुख्यतः दो-तरफ़ा सेल का उपयोग किया जाता है; कस्बों और पर्यटन स्थलों से गुजरने वाले क्षेत्रों में सर्वदिशात्मक सेल का भी उपयोग किया जाता है; इसके बाद, व्यापक कवरेज पर ज़ोर दिया जाता है, और उपयोग किए जाने वाले एंटीना का प्रकार साइट और साइट के प्रकार के चुनाव के आधार पर निर्धारित किया जाना चाहिए। विभिन्न राजमार्ग परिवेशों में बहुत भिन्नता होती है। सामान्यतः, अपेक्षाकृत सीधे राजमार्ग होते हैं, जैसे राजमार्ग, रेलवे, राष्ट्रीय राजमार्ग, प्रांतीय राजमार्ग आदि। कवरेज प्राप्त करने के लिए राजमार्ग के निकट स्टेशन स्थापित करने की सलाह दी जाती है, जिसमें S1/1/1 या S1/1 स्टेशन प्रकार का उपयोग किया जाता है और उच्च-लाभ वाले दिशात्मक एंटीना लगाए जाते हैं। घुमावदार और ऊबड़-खाबड़ सड़कें भी होती हैं, जैसे घुमावदार पहाड़ी सड़कें, काउंटी स्तर पर स्वयं निर्मित पहाड़ी सड़कें आदि। राजमार्ग के निकट ग्रामीण कवरेज के साथ संयोजन करना और स्टेशन स्थापित करने के लिए एक ऊँची जगह का चुनाव करना आवश्यक है।

प्रारंभिक योजना के दौरान एंटीना का चयन करते समय, व्यापक कवरेज के लिए विस्तृत कवरेज दूरी वाला उच्च-लाभ वाला एंटीना चुनने का प्रयास करें।

एंटीना चयन के सिद्धांत:

दिशात्मक पैटर्न चयन: रेलवे और राजमार्गों को कवर करने के उद्देश्य से बनाए गए बेस स्टेशनों में, संकीर्ण-बीम, उच्च-लाभ वाले दिशात्मक एंटेना का उपयोग किया जा सकता है। तैनाती स्थल पर स्थानीय भूभाग की ऊबड़-खाबड़ता और मोड़ों जैसे कारकों के अनुसार एंटेना के आकार का लचीले ढंग से चयन किया जा सकता है;

एंटेना गेन का चयन, दिशात्मक एंटेना गेन को 17dBi-22dBi के बीच चुना जा सकता है, और सर्वदिशात्मक एंटेना गेन को 11dBi से चुना जा सकता है;

डाउनटिल्ट विधि का चयन: राजमार्ग कवरेज में आमतौर पर डाउनटिल्ट कोण नहीं होता है। एक सस्ता यांत्रिक डाउनटिल्ट एंटीना उपयोग करने की सलाह दी जाती है। जब दूरी 50 मीटर से अधिक हो और निकट-छोर कवरेज की आवश्यकता हो, तो टावर के नीचे ब्लैक स्पॉट की समस्या को हल करने के लिए शून्य बिंदु फिलिंग (15% से अधिक) वाले एंटीना को प्राथमिकता दी जा सकती है;

आगे-पीछे का अनुपात: चूंकि राजमार्ग कवरेज के अधिकांश उपयोगकर्ता तेजी से चलने वाले उपयोगकर्ता होते हैं, इसलिए सामान्य हैंडओवर सुनिश्चित करने के लिए, दिशात्मक एंटेना का आगे-पीछे का अनुपात बहुत अधिक नहीं होना चाहिए।

3.4 पर्वतीय क्षेत्रों में कवरेज के लिए बेस स्टेशन एंटीना का चयन

अनुप्रयोग पर्यावरण विशेषताएँ:दूरस्थ पहाड़ी और पर्वतीय क्षेत्रों में, पहाड़ रेडियो तरंगों को बुरी तरह से अवरुद्ध कर देते हैं, जिससे रेडियो तरंगों का प्रसार कम हो जाता है और कवरेज मुश्किल हो जाता है। आमतौर पर, इसका कवरेज व्यापक होता है, जिसमें उपयोगकर्ता बेस स्टेशन के विस्तृत कवरेज दायरे में फैले होते हैं, और व्यावसायिक मात्रा कम होती है। बेस स्टेशन को पहाड़ की चोटी पर, पहाड़ की ढलान पर, पहाड़ की तलहटी में या पर्वतीय क्षेत्र में किसी उपयुक्त स्थान पर बनाया जा सकता है। बेस स्टेशन के स्थान, मॉडल और एंटेना का चयन करते समय विभिन्न उपयोगकर्ता वितरण और भू-भाग की विशेषताओं को ध्यान में रखना आवश्यक है। निम्नलिखित स्थितियाँ अपेक्षाकृत सामान्य हैं: घाटीनुमा पर्वतीय क्षेत्र में वेबसाइट बनाना, ऊँचे पहाड़ पर वेबसाइट बनाना, पहाड़ के मध्य में वेबसाइट बनाना, सामान्य पर्वतीय क्षेत्र में वेबसाइट बनाना आदि।

एंटीना चयन के सिद्धांत:

दिशात्मक पैटर्न का चयन: दिशात्मक पैटर्न का चयन बेस स्टेशन के स्थान, स्टेशन के प्रकार और आसपास के कवरेज की आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। आप एक सर्वदिशात्मक एंटीना या एक दिशात्मक एंटीना चुन सकते हैं। पहाड़ों पर बने बेस स्टेशनों के लिए, यदि कवर किया जाने वाला स्थान अपेक्षाकृत नीचा है, तो ऊर्ध्वाधर कवरेज आवश्यकताओं को बेहतर ढंग से पूरा करने के लिए एक बड़े ऊर्ध्वाधर अर्ध-शक्ति कोण वाले पैटर्न का चयन किया जाना चाहिए;

एंटीना गेन का चयन: कवर किए जाने वाले क्षेत्र की दूरी के आधार पर मध्यम एंटीना गेन, सर्वदिशात्मक एंटीना (9-11dBi), दिशात्मक एंटीना (15-18dBi) चुनें;

झुकाव कोण का चयन: जब किसी पर्वत पर स्टेशन स्थापित किया जा रहा हो और कवरेज क्षेत्र पर्वत के तल पर हो, तो शून्य बिंदु फिलिंग वाला या पूर्व निर्धारित झुकाव कोण वाला एंटीना चुना जाना चाहिए। पूर्व निर्धारित झुकाव कोण का आकार बेस स्टेशन की सापेक्ष ऊंचाई और कवरेज क्षेत्र के आधार पर निर्धारित किया जाना चाहिए। सापेक्ष ऊंचाई जितनी अधिक होगी, पूर्व निर्धारित झुकाव कोण उतना ही अधिक होना चाहिए।

3.5 एलटीईबेस स्टेशन एंटीना के अनुप्रयोग परिदृश्यों का सारांश

उपरोक्त विकल्पों और एलटीई की विशेष परिस्थितियों के आधार पर, अनुशंसित एंटीना चयन सिद्धांत इस प्रकार हैं:

तालिका 3-1 एंटेना अनुप्रयोग परिदृश्यों का सारांश

सामान्यतः, एलटीई साइट का चयन मौजूदा सुविधाओं के आधार पर किया जाता है, इसलिए एलटीई एंटेना लगाने के लिए पर्याप्त जगह होना और ऊंचाई का एलटीई योजना के अनुरूप होना सबसे बड़ी समस्याएँ होती हैं। अतः, वास्तविक परियोजना में ध्रुवीकरण विधि, वाइड-बैंड एंटेना का उपयोग करना है या नहीं, और डाउनटिल्ट कोण विधि जैसे तकनीकी मापदंडों को ध्यान में रखा जाता है। मौजूदा सुविधाओं का विस्तृत सर्वेक्षण करना और वास्तविक स्थिति के आधार पर एक उचित योजना बनाना आवश्यक है। एलटीई में एमआईएमओ तकनीक की उपस्थिति के कारण, वर्तमान में 2T2R और 4T4R का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। साइट निर्माण लागत जैसे कारकों को ध्यान में रखते हुए, 2T2R स्थितियों के लिए, आमतौर पर दोहरे ध्रुवीकृत एंटेना का उपयोग किया जाता है; 4T4R स्थितियों के लिए, आमतौर पर दो दोहरे ध्रुवीकृत एंटेना का उपयोग किया जाता है, और एंटेना के बीच की दूरी 1-2λ होती है, जो 2.6G के लिए लगभग 30-50 सेमी के बराबर होती है।

4 5G मैसिव MIMO AAUऔर अनुप्रयोग परिदृश्य

इस अनुभाग की मुख्य सामग्री में 5G AAU के लिए एंटीना और अनुप्रयोग परिदृश्य चयन का संक्षिप्त विवरण दिया गया है।

4.1 5जी मैसिव मिमो एएयू

मल्टीपल इनपुट एंड आउटपुट टेक्नोलॉजी (एमआईएमओ), जो 4जी युग में काफी परिपक्व हो चुकी है, ट्रांसीवर और ट्रांसीवर सिस्टम के बीच कई एंटेना के बीच मौजूद कई स्थानिक चैनलों का प्रभावी ढंग से उपयोग करके कई परस्पर ऑर्थोगोनल डेटा स्ट्रीम को प्रसारित कर सकती है, जिससे संचार बैंडविड्थ को बढ़ाए बिना डेटा थ्रूपुट और संचार स्थिरता में सुधार होता है।

4G से 5G युग तक विकसित हुई मैसिव MIMO तकनीक, MIMO तकनीक का उन्नत संस्करण है। सीमित समय और आवृत्ति संसाधनों के आधार पर, सैकड़ों एंटीना इकाइयों का उपयोग एक ही समय में दर्जनों मोबाइल टर्मिनलों को सेवा प्रदान करने के लिए किया जाता है, जिससे डेटा थ्रूपुट और ऊर्जा उपयोग दक्षता में और सुधार होता है। 5G संचार आवृत्ति उच्च है और एंटीना का आकार छोटा है, जिससे मूल स्थान में अधिक एंटीना लगाए जा सकते हैं। मैसिव MIMO तकनीक ने 5G युग में संचार तकनीक के लिए मानक स्थापित किया है। इसलिए, 5G युग में रेडियो आवृत्ति फ्रंट-एंड के बाद एंटीना एक और तेजी से विकसित होने वाला घटक बन गया है। बेस स्टेशन एंटीना का हिस्सा 20% है, और टर्मिनल एंटीना का हिस्सा 80% है।

5G बेस स्टेशनों में मैसिव एमआईएमओ तकनीक के व्यापक उपयोग के कारण, आंतरिक रूप से एकीकृत एंटीना में बड़ी संख्या में ऑसिलेटर का उपयोग किया जाता है और इसमें ट्रांसीवर इकाइयाँ भी एकीकृत होती हैं, इसलिए इसे सक्रिय एंटीना ऐरे यूनिट (AAU) भी कहा जाता है। इसकी आंतरिक संरचना का आरेख और उत्पाद स्वरूप नीचे दिए गए चित्र में दर्शाया गया है।

Figure 4-1 Massive MIMO AAU structural schematic diagram

Figure 4-2 Exploded view of Massive MIMO AAU product form

6GHz से कम आवृत्ति बैंड में AAU के लिए, संचार उपकरण निर्माता आमतौर पर 192 ऑसिलेटर का उपयोग करते हैं। क्षैतिज दिशा में 12 पंक्तियाँ और ऊर्ध्वाधर दिशा में 8 स्तंभ होते हैं। 45° दोहरे ध्रुवीकरण के साथ, कुल 12x8x2=192 ऑसिलेटर होते हैं। तीन ऑसिलेटर के प्रत्येक समूह को एंटीना कहा जाता है, इसलिए AAU में कुल 192/3=64 एंटीना होते हैं। यदि प्रत्येक 6 ऑसिलेटर मिलकर एक एंटीना बनाते हैं, तो AAU में 192/6=32 एंटीना होते हैं।

चित्र 4-3 में 65TR और 32TR AAU एंटीना तत्व आरेख दर्शाया गया है।

6GHz से कम फ़्रीक्वेंसी वाले AAU आमतौर पर पूरी तरह से डिजिटल बीमफ़ॉर्मिंग का उपयोग करते हैं। यह माना जा सकता है कि एंटेना की संख्या, ट्रांसमिशन चैनलों की संख्या और पावर एम्पलीफायरों की संख्या समान होती है। कवरेज में एंटेना की संख्या एक महत्वपूर्ण कारक है। जितने अधिक एंटेना होंगे, बीम उतना ही संकरा होगा और ऊर्जा उतनी ही केंद्रित होगी। जितने अधिक एंटेना और चैनल होंगे, AAU के अंदर उतने ही अधिक पावर एम्पलीफायर होंगे, बेस बैंड संसाधनों की खपत उतनी ही अधिक होगी और उपकरण की लागत भी उतनी ही अधिक होगी।

4.2 5Gसिग्नल फ़ेडिंग मॉडल

3GPP TR 38.901 चार परिदृश्य प्रदान करता है: इनडोर हॉटस्पॉट कार्यालय क्षेत्र (InH-Office), शहरी माइक्रो-सेल स्ट्रीट (UMi-Street Canyon), शहरी मैक्रो सेल (Uma), और ग्रामीण मैक्रो सेल (RMa)। प्रत्येक प्रकार के परिदृश्य को नॉन-लाइन-ऑफ-साइट (NLOS) और लाइन-ऑफ-साइट (LOS) परिदृश्यों में विभाजित किया गया है, जिसमें कुल आठ प्रसार मॉडल हैं। यह लेख शहरी मैक्रो स्टेशन Uma-LOS/NLOS परिदृश्य में पथ हानि मॉडल का चयन करता है।cऑपरेटिंग आवृत्ति (GHz), घंटेBSबेस स्टेशन एंटेना की प्रभावी ऊंचाई (मीटर), hUTमोबाइल स्टेशन एंटीना की प्रभावी ऊंचाई (मीटर), डी2Dबेस स्टेशन और मोबाइल स्टेशन के बीच क्षैतिज दूरी (मीटर में), d3Dबेस स्टेशन एंटीना और मोबाइल स्टेशन एंटीना के बीच की सीधी दूरी (मीटर में)।

उपरोक्त तालिका के अनुसार, शहरी मैक्रो स्टेशनों के विभिन्न चैनलों के विशिष्ट अधिकतम अनुमेय पथ हानि (MAPL) की गणना निम्नलिखित सूत्र के अनुसार की जा सकती है। यह देखा जा सकता है कि 5G NR 3.5GHz के अपलिंक और डाउनलिंक के बीच अधिकतम अनुमेय पथ हानि अंतर 13.65 dB तक पहुँच जाता है, नेटवर्क कवरेज अपलिंक में सीमित है, और यह अपलिंक PUSCH चैनल द्वारा सीमित है।

PLमैक्स=PTx-Lf+GTx-Mf-Ml+GRx-Lp-Lb-SR

जहाँ PTxबेस स्टेशन संचारण शक्ति, एलfफीडर लॉस, जीTxबेस स्टेशन एंटेना गेन, Mfछाया लुप्त होती और तेजी से लुप्त होती मार्जिन, एमlहस्तक्षेप मार्जिन, जीRxसेल फोन एंटीना गेन, एलpभवन प्रवेश हानि, एलbशरीर की टूट-फूट, एसRxसेल फोन रिसेप्शन संवेदनशीलता

4.3 5जी एएयूआवेदन परिदृश्यों

घनी आबादी वाले शहरी क्षेत्रों में, जटिल वायरलेस वातावरण के कारण हस्तक्षेप की समस्या बढ़ जाती है, और ऊंची इमारतों के कारण ऊर्ध्वाधर कवरेज और उपयोगकर्ता क्षमता की आवश्यकताएँ भी अधिक होती हैं। 64TR उपकरण बेहतर मैसिव MIMO बीमफॉर्मिंग प्रदान कर सकता है, उच्च-ट्रैफ़िक मल्टी-यूज़र MIMO ट्रांसमिशन को सक्षम बनाता है, और ऊर्ध्वाधर आयाम कवरेज में उल्लेखनीय सुधार करता है। उपनगरों और ग्रामीण क्षेत्रों में, MU-MIMO पेयरिंग की सफलता दर कम हो जाती है और 64TR उपकरण अपनी क्षमता के लाभों का पूरी तरह से उपयोग नहीं कर पाता है, इसलिए कम कॉन्फ़िगरेशन वाले उपकरणों का उपयोग किया जा सकता है। 32 एंटेना का उपयोग आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। अधिक दूरस्थ क्षेत्रों के लिए, क्षमता की आवश्यकताएँ अधिक नहीं होती हैं और मुख्य समस्या कवरेज की समस्या का समाधान करना है। इस स्थिति में, मैसिव MIMO की भी आवश्यकता नहीं होती है। एंटेना को जोड़ने के लिए केवल 8-पोर्ट RRU का उपयोग करें।

नीचे दिया गया चित्र एक उपकरण निर्माता द्वारा प्रस्तावित परिदृश्य-आधारित नेटवर्क कवरेज समाधान को दर्शाता है। मैक्रो साइट सबसे महत्वपूर्ण उत्पाद प्रकार है। 64TR AAU 4G/5G चरण में निरंतर उच्च क्षमता की मांग को पूरा करता है, और कम कॉन्फ़िगरेशन वाला 32TR AAU 4G/5G के कम ट्रैफ़िक वाले क्षेत्रों में कम लागत वाले नेटवर्क निर्माण की मांग को पूरा करता है। इनडोर वितरण प्रणाली उत्पादों में 2TR और 4TR उपकरण शामिल हैं, जो मौजूदा नेटवर्क या नए निर्माण पर निष्क्रिय इनडोर वितरण प्रणालियों का उपयोग करके उच्च-मूल्य, उच्च-ट्रैफ़िक वाले इनडोर परिदृश्यों को हल करते हैं। इसके अलावा, माइक्रो स्टेशन बेस स्टेशन 4TR रेडियो फ़्रीक्वेंसी यूनिट (RRU) उत्पाद आवासीय क्षेत्रों और पैदल सड़कों जैसे व्यस्त और गर्म परिदृश्यों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

चित्र 4-4 एक उपकरण निर्माता द्वारा विकसित परिदृश्य-आधारित नेटवर्क कवरेज समाधान

खंड 4.2 में गणना परिणामों से यह देखा जा सकता है कि 3.5 GHz बैंड 5G NR अपलिंक कवरेज सीमित है, जिसका मुख्य कारण टर्मिनल पावर की सीमित उपलब्धता है। यह देखते हुए कि 5G के लॉन्च के बाद भी अपलिंक और डाउनलिंक सेवा दर की आवश्यकताएं असममित रहेंगी (डाउनलिंक दर की आवश्यकताएं अपलिंक की तुलना में कहीं अधिक होंगी), मौजूदा नेटवर्क संरचना को अपरिवर्तित रखने और नेटवर्क निर्माण लागत को कम करने के लिए, ताकि ऑपरेटर 4G लाइव साइटों पर 5G को तेजी से सुपरइम्पोज़ और तैनात कर सकें, अपलिंक कवरेज की बाधाओं को दूर करने के लिए अपलिंक और डाउनलिंक डीकपलिंग (SUL) का उपयोग किया जा सकता है। अर्थात्, अपलिंक में पुराने LTE उपकरणों का उपयोग किया जाता है, कवरेज में सुधार के लिए 1.8 GHz FDD बैंडविड्थ के एक हिस्से को 5G NR के लिए पुनः विकसित किया जाता है, और डाउनलिंक में 3.5 GHz बैंड में 5G NR को तैनात किया जाता है।

चित्र 4-5 अपलिंक और डाउनलिंक के लिए अलग-अलग आवृत्ति बैंड का उपयोग करके डीकपलिंग समाधान

यह आलेख से पुन: प्रस्तुत किया गया है " Microwave Radio Frequency Network बौद्धिक संपदा अधिकारों के संरक्षण का समर्थन करते हुए, पुनर्मुद्रण करते समय कृपया मूल स्रोत और लेखक का उल्लेख करें। यदि कोई उल्लंघन होता है, तो कृपया इसे हटाने के लिए हमसे संपर्क करें।