4G اور 5G بیس اسٹیشن اینٹینا انجینئرنگ کا علم اور درخواست کے منظرنامے۔

1 بیس اسٹیشن اینٹینا کا جائزہ

اس باب میں بیس اسٹیشن انٹینا کی درجہ بندی اور موبائل کمیونیکیشنز میں مختلف قسم کے اینٹینا کی ظاہری شکل کا تعارف کرایا گیا ہے۔

1.1 بیس اسٹیشن اینٹینا کی درجہ بندی

ہمہ جہتی اینٹینا:افقی پیٹرن میں، یہ 360° یکساں تابکاری کے طور پر ظاہر ہوتا ہے، جسے عام طور پر غیر سمتی کہا جاتا ہے۔ عمودی پیٹرن میں، یہ ایک مخصوص چوڑائی کے ساتھ بیم کے طور پر ظاہر ہوتا ہے. عام طور پر، بیم کی چوڑائی جتنی چھوٹی ہوگی، اتنا ہی زیادہ فائدہ ہوگا۔ اومنی ڈائریکشنل انٹینا عام طور پر موبائل کمیونیکیشن سسٹمز میں مضافاتی اور کاؤنٹی کی بنیاد پر سٹیشن کی اقسام میں استعمال ہوتے ہیں، بڑے کوریج والے علاقوں کے ساتھ۔

دشاتمک اینٹینا:افقی پیٹرن میں، یہ ایک مخصوص زاویہ کی حد کے اندر تابکاری کے طور پر ظاہر ہوتا ہے، جسے عام طور پر ہدایت کے طور پر جانا جاتا ہے. عمودی پیٹرن میں، یہ ایک مخصوص چوڑائی کے ساتھ بیم کے طور پر ظاہر ہوتا ہے. ایک ہمہ جہتی اینٹینا کی طرح، بیم کی چوڑائی جتنی چھوٹی ہوگی، اتنا ہی زیادہ فائدہ ہوگا۔ دشاتمک اینٹینا عام طور پر موبائل کمیونیکیشن سسٹمز میں شہری سیل پر مبنی اسٹیشنوں میں استعمال ہوتے ہیں، جس میں چھوٹی کوریج، زیادہ صارف کی کثافت، اور اعلی تعدد کے استعمال ہوتے ہیں۔

نیٹ ورک کی ضروریات کے مطابق مختلف قسم کے بیس اسٹیشن قائم کیے جاتے ہیں، اور مختلف قسم کے بیس اسٹیشن ضروریات کے مطابق مختلف قسم کے اینٹینا کا انتخاب کرسکتے ہیں۔ انتخاب مندرجہ بالا تکنیکی پیرامیٹرز پر مبنی ہے. مثال کے طور پر، ایک ہمہ جہتی اسٹیشن ایک ہمہ جہتی اینٹینا کا استعمال کرتا ہے جس میں بنیادی طور پر ہر افقی سمت میں ایک ہی فائدہ ہوتا ہے، جبکہ ایک سمتاتی اسٹیشن افقی سمت میں فائدہ میں نمایاں تبدیلیوں کے ساتھ ایک سمتاتی اینٹینا استعمال کرتا ہے۔ عام طور پر، 65° افقی بیم کی چوڑائی والے اینٹینا شہری علاقوں میں منتخب کیے جاتے ہیں۔ 65°، 90°، یا 120° کی افقی بیم کی چوڑائی والے اینٹینا مضافاتی علاقوں میں منتخب کیے جا سکتے ہیں (اسٹیشن کی ترتیب اور مقامی جغرافیائی ماحول پر منحصر ہے)۔ دیہی علاقوں میں، ایک ہمہ جہتی اینٹینا کا انتخاب کرنا سب سے زیادہ اقتصادی ہے جو وسیع علاقے کی کوریج حاصل کر سکے۔

مکینیکل اینٹینا:ایک موبائل اینٹینا سے مراد ہے جو نیچے جھکنے والے زاویہ کی مکینیکل ایڈجسٹمنٹ کا استعمال کرتا ہے۔ مکینیکل اینٹینا کو عمودی طور پر زمین پر نصب کرنے کے بعد، اگر نیٹ ورک کی اصلاح کی ضرورت ہو تو، اینٹینا کے پچھلے حصے پر بریکٹ کی پوزیشن کو ایڈجسٹ کرنا اور اینٹینا کے جھکاؤ کو تبدیل کرنا ضروری ہے۔ ایڈجسٹمنٹ کے عمل کے دوران، اگرچہ انٹینا کی مرکزی لاب سمت میں کوریج کا فاصلہ نمایاں طور پر تبدیل ہوتا ہے، لیکن انٹینا کے عمودی اور افقی اجزاء کے طول و عرض میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے، اس لیے اینٹینا پیٹرن آسانی سے خراب ہو جاتا ہے۔

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.

الیکٹرانک طور پر ایڈجسٹ اینٹینا:ایک موبائل اینٹینا سے مراد ہے جو اپنے نیچے جھکنے والے زاویہ کی الیکٹرانک ایڈجسٹمنٹ کا استعمال کرتا ہے۔ الیکٹرونک ڈاون ٹیلٹ کا اصول یہ ہے کہ انٹینا کے عمودی پیٹرن کو نیچے کی طرف جھکانا ہے کولینیئر ارے اینٹینا آسکیلیٹر کے فیز کو تبدیل کر کے، عمودی جزو اور افقی جزو کے طول و عرض کو تبدیل کر کے، اور جامع جزو کی فیلڈ کی طاقت کو تبدیل کر کے۔ چونکہ اینٹینا کی تمام سمتوں میں فیلڈ کی طاقت ایک ہی وقت میں بڑھتی اور کم ہوتی ہے، اس لیے اس بات کو یقینی بنایا جاتا ہے کہ جھکاؤ کے زاویے کو تبدیل کرنے کے بعد اینٹینا کا پیٹرن تھوڑا سا تبدیل ہوتا ہے، مرکزی لوب کی سمت میں کوریج کا فاصلہ کم کرتا ہے، اور ساتھ ہی بغیر کسی مداخلت کے سرونگ سیل سیکٹر کے اندر پورے پیٹرن کے کوریج ایریا کو کم کرتا ہے۔ پریکٹس نے ثابت کیا ہے کہ جب برقی طور پر ایڈجسٹ انٹینا کا نیچے کا زاویہ 1° سے 5° میں تبدیل ہوتا ہے، تو اس کا اینٹینا پیٹرن تقریباً میکینیکل اینٹینا جیسا ہوتا ہے۔ جب نیچے کا زاویہ 5° سے 10° میں تبدیل ہوتا ہے، تو اس کا اینٹینا پیٹرن میکینیکل اینٹینا کے مقابلے میں قدرے بہتر ہوتا ہے۔ جب نیچے کا زاویہ 10° سے 15° میں تبدیل ہوتا ہے، تو اس کا اینٹینا پیٹرن میکینیکل اینٹینا سے بہتر ہوتا ہے۔ تبدیلی بڑی ہے؛ جب مکینیکل اینٹینا 15° نیچے جھک جاتا ہے، تو اس کا اینٹینا پیٹرن مکینیکل اینٹینا سے نمایاں طور پر مختلف ہوتا ہے۔ اس وقت، اینٹینا پیٹرن کی شکل زیادہ تبدیل نہیں ہوتی ہے، مرکزی لاب سمت کوریج کا فاصلہ نمایاں طور پر چھوٹا ہے، اور اینٹینا کا پورا پیٹرن بیس اسٹیشن سیکٹر کے اندر ہے۔ نیچے جھکاؤ کے زاویے کو بڑھانا بغیر کسی مداخلت کے سیکٹر کوریج ایریا کو کم کر سکتا ہے۔ لہذا، برقی طور پر ایڈجسٹ اینٹینا کا استعمال کال کے نقصان کو کم کر سکتا ہے اور مداخلت کو کم کر سکتا ہے. اس کے علاوہ، الیکٹرانک طور پر ایڈجسٹ ایبل اینٹینا سسٹم کو بغیر شٹ ڈاؤن کیے عمودی ڈائریکٹیویٹی پیٹرن کے نچلے جھکاؤ کے زاویے کو ایڈجسٹ کرنے اور ایڈجسٹمنٹ کے اثر کو حقیقی وقت میں مانیٹر کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ جھکاؤ کے زاویہ کو ایڈجسٹ کرنے کے قدم کی درستگی بھی زیادہ ہے (0.1°)، لہذا نیٹ ورک کو باریک ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ برقی طور پر ایڈجسٹ انٹینا کا تھرڈ آرڈر انٹرموڈولیشن انڈیکس -150dBc ہے، جو کہ مکینیکل اینٹینا سے 30dBc مختلف ہے، جو ملحقہ چینل کی مداخلت اور جعلی مداخلت کو ختم کرنے کے لیے فائدہ مند ہے۔

دوہری پولرائزڈ اینٹینا:ڈوئل پولرائزیشن اینٹینا ایک نئی قسم کی اینٹینا ٹیکنالوجی ہے جو دو اینٹینا کو آرتھوگونل پولرائزیشن ڈائریکشنز کے ساتھ +45° اور -45° جوڑتی ہے اور ایک ہی وقت میں ٹرانسمٹ اور وصول کرنے میں کام کرتی ہے۔ لہذا، اس کا سب سے نمایاں فائدہ یہ ہے کہ یہ سنگل ڈائریکشنل بیس اسٹیشن کے اینٹینا کو بچاتا ہے۔ مقدار؛ عام طور پر، LTE ڈیجیٹل موبائل کمیونیکیشن نیٹ ورک کا ڈائریکشنل بیس سٹیشن (تین سیکٹر) 9 اینٹینا استعمال کرتا ہے، اور ہر سیکٹر 3 اینٹینا (خلائی تنوع، ایک ترسیل اور دو وصول کرنے والا) استعمال کرتا ہے۔ اگر دوہری پولرائزڈ انٹینا استعمال کیے جاتے ہیں، تو ہر شعبے کو صرف 1 اینٹینا کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، پولرائزڈ انٹینا کے درمیان دوہری کی وجہ سے، ±45° کی پولرائزیشن آرتھوگونالٹی اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ +45° اور -45° انٹینا کے درمیان تنہائی انٹینا (≥30dB) کے درمیان الگ تھلگ ہونے کے لیے انٹر موڈیولیشن کی ضروریات کو پورا کرتی ہے، اس لیے دوہری مقامی فاصلہ صرف 30 سینٹی میٹر کی ضرورت ہے۔ اس کے علاوہ، دوہری پولرائزڈ اینٹینا میں برقی طور پر ایڈجسٹ انٹینا کے فوائد ہوتے ہیں۔ موبائل کمیونیکیشن نیٹ ورکس میں دوہری پولرائزڈ انٹینا کا استعمال، جیسے برقی طور پر ایڈجسٹ انٹینا، کال کے نقصان کو کم کر سکتا ہے، مداخلت کو کم کر سکتا ہے، اور پورے نیٹ ورک کی سروس کے معیار کو بہتر بنا سکتا ہے۔ اگر دوہری پولرائزڈ انٹینا استعمال کیا جاتا ہے، چونکہ ڈوئل پولرائزڈ اینٹینا کو کھڑا کرنے اور انسٹال کرنے کے لیے زیادہ تقاضے نہیں ہوتے، اس لیے ٹاور بنانے کے لیے زمین حاصل کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ آپ کو صرف 20 سینٹی میٹر قطر کے ساتھ ایک لوہے کا کالم کھڑا کرنے کی ضرورت ہے، اور کوریج کی متعلقہ سمت کے مطابق لوہے کے کالم پر دوہری پولرائزڈ اینٹینا ٹھیک کرنا ہے۔ یہ بنیادی ڈھانچے کی سرمایہ کاری کو بچاتا ہے، بیس اسٹیشن کی ترتیب کو زیادہ معقول بناتا ہے، اور بیس اسٹیشن سائٹ کے انتخاب کو آسان بناتا ہے۔

انٹینا کے انتخاب کے لیے، موبائل انٹینا جو علاقے میں موبائل نیٹ ورکس کی ضروریات کے مطابق ہوتے ہیں ان کا انتخاب حقیقی حالات جیسے کہ نیٹ ورک کوریج، کاروباری حجم، مداخلت، اور نیٹ ورک سروس کے معیار کی بنیاد پر کیا جانا چاہیے:

· گھنے بیس اسٹیشن والے زیادہ ٹریفک والے علاقوں میں، دوہری پولرائزڈ اینٹینا اور برقی طور پر ایڈجسٹ انٹینا زیادہ سے زیادہ استعمال کیے جائیں۔

· روایتی مکینیکل انٹینا ایسے علاقوں میں استعمال کیے جا سکتے ہیں جیسے کہ سرحدوں اور مضافاتی علاقوں میں جہاں ٹریفک کا حجم زیادہ نہیں ہے، بیس اسٹیشن گنجان آباد نہیں ہیں، اور صرف کوریج کی ضرورت ہے۔

1.2 موبائل کمیونیکیشن بیس سٹیشن اینٹینا کی اندرونی ساخت اور اقسام

1.2.1 دشاتمک پلیٹ عنصر سرنی اینٹینا

پلیٹ ڈائریکشنل اینٹینا انتہائی اہم بیس سٹیشن اینٹینا کی سب سے زیادہ استعمال شدہ قسم ہے۔ اس قسم کے اینٹینا کے فوائد یہ ہیں: ہائی گین، اچھا سیکٹر پیٹرن، چھوٹا بیک لاب، عمودی پیٹرن ڈپریشن اینگل کا آسان کنٹرول، سگ ماہی کی قابل اعتماد کارکردگی اور طویل سروس لائف۔ اینٹینا کی ظاہری شکل نیچے دی گئی تصویر میں دکھائی گئی ہے۔

شکل 1-1 پلیٹ دشاتمک اینٹینا کی ظاہری شکل کا اسکیمیٹک خاکہ

1.2.1.1 پلیٹ اینٹینا کے اعلی حاصل کی تشکیل

شکل 1-2 عمودی لکیری سرنی بنانے کے لیے متعدد ہاف ویو آسکیلیٹر استعمال کریں۔

شکل 1-3 افقی سمت کو حاصل کرنے کے لیے لکیری سرنی کے ایک طرف عکاس پلیٹ کو شامل کرنے کا اصول (مثال کے طور پر عکاس پلیٹ کے ساتھ دو نصف لہروں کے عمودی سرنی کو لینا)

اس وقت، اینٹینا مینوفیکچررز کے بیس سٹیشن دشاتمک اینٹینا ڈیزائن بنیادی طور پر سبھی پلیٹ کی قسم کے آسکیلیٹر سرنی ڈھانچے کو اپناتے ہیں۔ دو قسم کے oscillators منتخب کیے گئے ہیں، جیسا کہ مندرجہ ذیل دو حصوں میں بیان کیا گیا ہے۔

1.2.1.2 سمیٹرک آسکیلیٹر

معیاری آدھی لہر کی ہم آہنگی صف (زمین سے آسکیلیٹر کی اونچائی کو کم کرنے اور اینٹینا کی موٹائی کو کم کرنے کے لیے ایک اضافی آسکیلیٹر شامل کریں)

شکل 1-4 متعدد ہاف ویو آسکیلیٹرس کے ذریعہ ترکیب شدہ دشاتمک پلیٹ اینٹینا

1.2.1.3 مائیکرو اسٹریپ آسکیلیٹر

نصف لہر آسکیلیٹر کی اخترتی تابکاری کی تشکیل کے لیے 1/4 طول موج ٹرانسمیشن لائن کے اصول کا استعمال کرتی ہے:

شکل 1-5 ایک سے زیادہ مائیکرو اسٹریپ آسکیلیٹرس کے ذریعے ترکیب شدہ دشاتمک پلیٹ اینٹینا

1.2.2 Omnidirectional series-fed dipole antenna

ہمہ جہتی اینٹینا تابکاری حاصل کی ترکیب اور اضافہ کو حاصل کرنے کے لیے متعدد آدھے لہروں کے آسکیلیٹرز کا استعمال کرتا ہے۔

شکل 1-7 سیریز سے کھلایا ہوا آسکیلیٹر ڈھانچہ اور ہمہ جہتی اینٹینا کی مصنوعات کی شکل

2 4G LTEاینٹینا کی اقسام اور تقابلی تجزیہ

اس سیکشن کا بنیادی مواد LTE ڈوئل پولرائزڈ انٹینا اور سنگل پولرائزڈ انٹینا کے درمیان کوریج اور ٹریفک کا تقابلی تجزیہ پیش کرنا ہے۔

2.1 LTE دوہری پولرائزڈ اینٹینا اور سنگل پولرائزڈ اینٹینا کے درمیان ارتباط کا تجزیہ

LTE ملٹی اینٹینا ٹیکنالوجی کا تعارف وائرلیس وسائل میں آزادی کی ایک مقامی جہت کا اضافہ کرتا ہے اور وائرلیس چینل کے ماڈلز کے لیے نئی ضروریات کو آگے بڑھاتا ہے۔ Spatial Channel Model (SCM) 3GPP TR 25.996 میں تجویز کیا گیا ہے۔ یہ ماڈل 5 میگاہرٹز کی بینڈوتھ اور تقریباً 2 گیگا ہرٹز کی کیریئر فریکوئنسی والے سسٹمز کے لیے موزوں ہے۔ ملٹی پاتھ کی زیادہ سے زیادہ تعداد 6 ہے۔ LTE سسٹم کا تقاضا ہے کہ وائرلیس چینل 20 میگاہرٹز تک سپورٹ کر سکے۔ لہذا، SCME (SCM ایکسٹینشن) ماڈل کو ٹیکنیکل رپورٹ 36.803 میں چینل کی بینڈوتھ کو 20 میگا ہرٹز تک بڑھانے اور 9 تک ملٹی پاتھ کی زیادہ سے زیادہ تعداد کو سپورٹ کرنے کے لیے استعمال کیا گیا ہے۔ ان میں، eNB اور UE کے درمیان وائرلیس ٹرانسمیشن کی خصوصیات وقت کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہیں، جو اینٹینا کنفیگریشن، ڈائرکٹریشن اور ڈائریکشن میں تبدیلی کے ساتھ تبدیل ہوتی ہیں۔ ماحول، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

شکل 2-1 SCM زاویہ پیرامیٹرز کا اسکیمیٹک خاکہ

ڈبل پولرائزڈ انٹینا اور سنگل پولرائزڈ انٹینا (اینٹینا اسپیسنگ 10λ) کے درمیان وائرلیس کارکردگی میں فرق بنیادی طور پر بیس اسٹیشن انٹینا کے ارتباطی گتانک پر منحصر ہے۔ جب ارتباط کا گتانک 0 ہے، تو یہ اشارہ کرتا ہے کہ اینٹینا نسبتاً آزاد ہیں اور ارتباط کم ہے۔ جب ارتباط کا گتانک 1 ہے، تو یہ اشارہ کرتا ہے کہ اینٹینا کے درمیان مضبوط ارتباط ہے۔ جب سسٹم ٹرانسمٹ ڈائیورسٹی موڈ (جیسے SFBC) کا استعمال کرتا ہے، ڈائیورسٹی اور MIMO ڈوئل سٹریم موڈ وصول کرتا ہے، تو کم ارتباط والے اینٹینا کی وائرلیس کارکردگی اعلی کوریلیشن انٹینا کی کارکردگی سے بہتر ہوتی ہے۔ ذیل میں دیا گیا اعداد و شمار SFBC پرفارمنس سمولیشن کے نتائج ہیں جو بالترتیب 0.25، 0.5، 0.6 اور 1 کے ارتباطی گتانک کے ساتھ ہیں۔ نقلی نتائج سے، جب ارتباط کا گتانک 0.25 ہوتا ہے، تو اس کی کارکردگی بنیادی طور پر غیر متاثر ہوتی ہے (0 کے ارتباطی گتانک کے مقابلے میں)۔ 0.5 اور 0.6 کے ارتباطی گتانک کے ساتھ SFBC کی کارکردگی تقریباً 0.3dB سے 0.4dB تک گر جاتی ہے۔

شکل 2-2 مختلف ارتباطی گتانکوں کے ساتھ SFBC لنک سطح کی کارکردگی کا موازنہ

چائنا موبائل نے جولائی 2008 میں مختلف اینٹینا کنفیگریشنز کے ارتباطی گتانکوں کا تجربہ کیا۔

ٹیبل 2-1 مختلف اینٹینا کنفیگریشنز سے مطابقت رکھنے والے ارتباطی گتانک

نوٹ: مندرجہ بالا جدول میں باہمی ربط کے گتانک چائنا موبائل نے گھنے شہری علاقوں میں SCME ماڈل ٹیسٹنگ کی بنیاد پر حاصل کیے تھے۔ گھنے شہری علاقوں میں، یہ ارتباط کا گتانک کسی حد تک نمائندہ ہوتا ہے۔ تاہم، اس کا یہ مطلب نہیں ہے کہ اس ارتباطی گتانک کو کسی خاص پروجیکٹ میں نقشہ بنایا جا سکتا ہے، اور نہ ہی اس کا یہ مطلب ہے کہ یہ ارتباطی گتانک گھنے شہری علاقوں کے تمام ماڈلز پر لاگو ہوتا ہے۔

2.2 LTE ڈوئل پولرائزڈ اینٹینا اور سنگل پولرائزڈ اینٹینا کے درمیان کارکردگی کا موازنہ

LTE سات ملٹی اینٹینا ٹرانسمیشن موڈز کی وضاحت کرتا ہے، بشمول ٹرانسمٹ ڈائیورسٹی، پری کوڈنگ پر مبنی MIMO، بیم فارمنگ وغیرہ۔ LTE کی طرف سے بیان کردہ سات ٹرانسمیشن موڈز بنیادی طور پر مختلف منظرناموں اور مختلف چینل ماڈلز کے تحت ٹرانسمیشن موڈز کے لچکدار انتخاب پر غور کرنے کے لیے ہیں۔ عام طور پر وائرلیس موبائل کمیونیکیشن نیٹ ورک کی کارکردگی کی رکاوٹوں اور کوتاہیوں کو درج ذیل تین اقسام میں تقسیم کیا جاتا ہے۔

پاور محدود نظام:

عام اطلاق کے منظرنامے: بنیادی مقصد کوریج کو بڑھانا اور دھندلاہٹ پر قابو پانا ہے، جیسے کہ موثر علاقے، دیہی علاقوں میں وسیع کوریج وغیرہ۔

استعمال شدہ اینٹینا ٹیکنالوجی کی قسم: تنوع منتقل کریں، تنوع حاصل کریں۔

کارکردگی کا فرق: 10λ سنگل پولرائزڈ اینٹینا کی کارکردگی میں بہتری دوہری پولرائزڈ اینٹینا کے مقابلے میں 5% سے کم ہے، اور دونوں کے درمیان کارکردگی کا فرق بڑا نہیں ہے۔

مداخلت محدود نظام:

عام اطلاق کے منظرنامے: بنیادی طور پر گھنے شہری علاقوں میں استعمال ہوتا ہے جہاں اسٹیشنوں کے درمیان فاصلہ نسبتاً کم ہوتا ہے۔ مداخلت نیٹ ورک کی کارکردگی کو متاثر کرنے والا ایک بڑا عنصر ہے۔

اینٹینا ٹیکنالوجی کی قسم اپنائی گئی: RANK=2 MIMO ڈوئل اسٹریم، RANK=1 MIMO سنگل اسٹریم، RANK موافقت پذیر

کارکردگی کا فرق: RANK انکولی الگورتھم MIMO جبری ڈوئل اسٹریم سے نمایاں طور پر بہتر ہے۔ ایک ہی وقت میں، دوہری پولرائزڈ انٹینا کی کارکردگی بنیادی طور پر 10λ سنگل پولرائزڈ اینٹینا کی طرح ہے۔

بینڈوتھ محدود نظام:

عام درخواست کے منظرنامے: چینل کے حالات (CQI) نسبتاً اچھے ہیں، بیس اسٹیشنوں کے درمیان کوئی مسلسل کوریج نہیں ہے، بیس اسٹیشنوں کے درمیان فاصلہ نسبتاً زیادہ ہے، اور صارفین کی تعداد نسبتاً کم ہے۔ مثال کے طور پر: تجرباتی نیٹ ورک کے ابتدائی مرحلے میں سنگل سیل کوریج وغیرہ۔

اینٹینا ٹیکنالوجی کی قسم: RANK=2 MIMO دوہری سلسلہ

کارکردگی کا موازنہ: 10λ سنگل پولرائزڈ اینٹینا کی کارکردگی دوہری پولرائزڈ اینٹینا سے بہتر ہے، اور کارکردگی میں بہتری تقریباً 20% ہے۔

ٹیبل 2-2 اینٹینا ایپلیکیشن کے منظرناموں کا اختتامی جدول

مندرجہ بالا بنیادی طور پر واحد پولرائزڈ اینٹینا اور دوہری پولرائزڈ اینٹینا کے درمیان کارکردگی کے فرق کا تجزیہ کرتا ہے۔ تاہم، یہ واضح رہے کہ ڈوئل پولرائزڈ انٹینا انجینئرنگ میں آسان تنصیب کا فائدہ رکھتے ہیں۔ بشمول ایک ہی قطب کے استعمال کے امکانات، ڈاون ٹِلٹ اینگل کو یکساں طور پر ایڈجسٹ کرنا، اینٹینا کو خوبصورت بنانا وغیرہ۔ موجودہ صورتحال میں جہاں وائرلیس نیٹ ورک سائٹ کا انتخاب اور انسٹالیشن مشکل سے مشکل تر ہوتا جا رہا ہے، ڈوئل پولرائزڈ انٹینا کے مندرجہ بالا فوائد خاص طور پر اہم ہیں۔

3 4G LTEبیس اسٹیشن اینٹینا کی درخواست کے منظرنامے اور انتخاب

اس سیکشن کا مرکزی مواد وائرلیس نیٹ ورک کوریج کے علاقوں کی درجہ بندی اور نیٹ ورک کی تعیناتی کے حقیقی منظرناموں کی بنیاد پر متعلقہ اینٹینا انتخاب کی وضاحت کرتا ہے۔

3.1 شہری بیس اسٹیشن اینٹینا کا انتخاب

ایپلیکیشن ماحول کی خصوصیات: بیس اسٹیشنوں کو گھنے طور پر تقسیم کیا جاتا ہے، جس میں ایک ہی بیس اسٹیشن کے چھوٹے کوریج ایریا کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس سے کراس ایریا کوریج کو کم کرنے، بیس اسٹیشنوں کے درمیان مداخلت کو کم کرنے اور ڈاؤن لوڈ کی شرحوں میں اضافے کی امید ہے۔

اینٹینا کے انتخاب کے اصول:

پولرائزیشن موڈ کا انتخاب: شہری علاقوں میں بیس اسٹیشن کی جگہوں کو منتخب کرنے میں دشواری اور اینٹینا کی تنصیب کی محدود جگہ کی وجہ سے، دوہری پولرائزیشن اینٹینا اور براڈ بینڈ اینٹینا استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔

سمت کے پیٹرن کا انتخاب: شہری علاقوں میں، بنیادی غور فریکوئنسی کے دوبارہ استعمال کو بہتر بنانا ہے، لہذا دشاتمک اینٹینا عام طور پر استعمال ہوتے ہیں۔

نصف پاور بیم کی چوڑائی کا انتخاب: مداخلت کو دبانے کے لیے سیل کی کوریج کو بہتر طریقے سے کنٹرول کرنے کے لیے، شہری اینٹینا کی افقی نصف پاور بیم کی چوڑائی کو 60~65° منتخب کیا گیا ہے۔

اینٹینا گین کا انتخاب: چونکہ شہری علاقوں میں بیس اسٹیشنوں کو عام طور پر وسیع کوریج کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، اس لیے یہ سفارش کی جاتی ہے کہ درمیانے درجے کے انٹینا استعمال کریں۔ شہری علاقوں میں 15-18dBi کے ساتھ اینٹینا استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔ اگر مائیکرو سیل اینٹینا شہری علاقوں میں نابینا دھبوں کو بھرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، تو ایک نچلا اینٹینا منتخب کیا جا سکتا ہے۔

نیچے جھکنے والے زاویہ کا انتخاب: چونکہ شہری علاقوں میں اینٹینا جھکاؤ کا زاویہ نسبتاً کثرت سے ایڈجسٹ کیا جاتا ہے، اور کچھ اینٹینا کو بڑے جھکاؤ کے زاویے پر سیٹ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اور مکینیکل ڈاون ٹیلٹ مداخلت کو کنٹرول کرنے کے لیے سازگار نہیں ہے، اس لیے تجویز کیا جاتا ہے کہ پہلے سے سیٹ ڈاؤن ٹلٹ اینگل اینٹینا استعمال کریں۔ آپ ایک مقررہ الیکٹریکل ڈاون ٹِلٹ اینگل کے ساتھ ایک اینٹینا، یا حالات کے پورا ہونے پر برقی طور پر ایڈجسٹ انٹینا کا انتخاب کر سکتے ہیں۔

3.2 مضافاتی دیہی بیس اسٹیشنوں کے لیے اینٹینا کا انتخاب

ایپلیکیشن ماحول کی خصوصیات: بیس اسٹیشن بہت کم تقسیم کیے گئے ہیں، کاروباری حجم چھوٹا ہے، ڈیٹا سروس کے تقاضے نسبتاً کم ہیں، اور وسیع کوریج کی ضرورت ہے۔ کچھ جگہوں پر، آس پاس صرف ایک بیس اسٹیشن ہے، لہذا کوریج سب سے اہم تشویش بن جاتی ہے۔ اس وقت، اینٹینا کے انتخاب پر اس علاقے کی بنیاد پر غور کیا جانا چاہیے جسے بیس اسٹیشن کے ارد گرد ڈھانپنے کی ضرورت ہے۔

اینٹینا کے انتخاب کے اصول:

سمت پیٹرن کا انتخاب: اگر بیس اسٹیشن کو ارد گرد کے علاقے کا احاطہ کرنے کی ضرورت ہے، اور کوئی واضح سمت نہیں ہے، اور بیس اسٹیشن کے ارد گرد ٹریفک کی تقسیم نسبتاً بکھری ہوئی ہے، تو یہ سفارش کی جاتی ہے کہ ہمہ جہتی بیس اسٹیشن کوریج استعمال کریں۔ ایک ہی وقت میں، یہ بھی یاد رکھنا چاہیے کہ ہمہ جہتی بیس اسٹیشنوں کے چھوٹے فائدے کی وجہ سے، کوریج کا فاصلہ دشاتمک بیس اسٹیشنوں سے زیادہ نہیں ہے۔ ایک ہی وقت میں، ہمہ جہتی اینٹینا نصب کرتے وقت، کوریج پر ٹاور کے اثرات پر توجہ دیں، اور اینٹینا کو زمینی ہوائی جہاز پر کھڑا رکھنا چاہیے۔ اگر مقامی اتھارٹی کے پاس بیس اسٹیشن کی کوریج کے لیے طویل کوریج کے تقاضے ہیں، تو اسے حاصل کرنے کے لیے دشاتمک اینٹینا استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ عام طور پر، افقی جہاز میں 90°، 105°، اور 120° کی نصف پاور بیم چوڑائی کے ساتھ دشاتمک اینٹینا استعمال کیا جانا چاہیے۔

اینٹینا حاصل کرنے کا انتخاب: کوریج کی ضروریات کے مطابق اینٹینا حاصل کا انتخاب کریں۔ مضافاتی اور دیہی علاقوں میں زیادہ فائدہ (16-18dBi) دشاتمک اینٹینا یا 9-11dBi ہمہ جہتی اینٹینا کا انتخاب کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔

نیچے جھکاؤ کے طریقہ کار کا انتخاب: مضافاتی اور دیہی علاقوں میں، انٹینا کے نیچے جھکاؤ میں بہت زیادہ ایڈجسٹمنٹ نہیں ہیں، اور ایڈجسٹمنٹ کی حد اور نیچے جھکاؤ کے زاویے کی خصوصیات زیادہ نہیں ہیں۔ مکینیکل ڈاؤن ٹیلٹ اینٹینا استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، جب اینٹینا 50 میٹر سے اوپر لٹکا ہوا ہے اور قریب قریب کوریج کے تقاضے ہیں، ٹاور کے نیچے بلیک آؤٹ کے مسئلے سے بچنے کے لیے زیرو پوائنٹ فلنگ اینٹینا کو ترجیح دی جا سکتی ہے۔

3.3 ہائی وے کوریج بیس اسٹیشن اینٹینا کا انتخاب

درخواست کے ماحول کی خصوصیات:اس ماحول میں، کاروباری حجم کم ہے اور صارفین تیز رفتاری سے آگے بڑھ رہے ہیں۔ اس وقت، توجہ کوریج کے مسئلے کو حل کرنے پر ہے۔ عام طور پر، یہ جو حاصل کرنا چاہتا ہے وہ پٹی کوریج ہے، لہذا دو طرفہ سیل زیادہ تر ہائی وے کوریج کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ اومنی ڈائریکشنل سیلز ان علاقوں میں بھی استعمال ہوتے ہیں جو شہروں اور سیاحتی مقامات سے گزرتے ہیں۔ پھر، وسیع کوریج پر زور دیا جاتا ہے، اور استعمال کیے جانے والے اینٹینا کی قسم کا تعین سائٹ اور سائٹ کی قسم کے انتخاب کی بنیاد پر کیا جانا چاہیے۔ ہائی وے کے مختلف ماحول بہت مختلف ہوتے ہیں۔ عام طور پر، یہاں نسبتاً سیدھی شاہراہیں ہیں، جیسے ہائی ویز، ریلوے، قومی شاہراہیں، صوبائی شاہراہیں، وغیرہ۔ کوریج حاصل کرنے کے لیے ہائی وے کے ساتھ S1/1/1 یا S1/1 اسٹیشن کی قسم کا استعمال کرتے ہوئے ایک اسٹیشن بنانے کی سفارش کی جاتی ہے۔ ونڈنگ ماؤنٹین روڈز، کاؤنٹی لیول پر خود ساختہ پہاڑی سڑکیں وغیرہ جیسے سمیٹنے والی اور غیر منقطع سڑکیں ہیں۔ اسے ہائی وے کے قریب دیہی کوریج کے ساتھ جوڑ کر اسٹیشن بنانے کے لیے ایک اونچی جگہ کا انتخاب کرنا چاہیے۔

ابتدائی منصوبہ بندی کے دوران اینٹینا کا انتخاب کرتے وقت، وسیع کوریج کے لیے وسیع کوریج کے فاصلے کے ساتھ ہائی گین اینٹینا کا انتخاب کرنے کی کوشش کریں۔

اینٹینا کے انتخاب کے اصول:

دشاتمک پیٹرن کا انتخاب: بیس اسٹیشنوں میں جن کا مقصد ریلوے اور ہائی ویز کا احاطہ کرنا ہوتا ہے، تنگ بیم، ہائی گین ڈائریکشنل انٹینا استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ انٹینا فارم کو لچکدار طریقے سے منتخب کیا جا سکتا ہے جیسے کہ مقامی خطوں کی بے ترتیبی اور تعیناتی کی جگہ پر موڑ۔

اینٹینا گین کا انتخاب، دشاتمک اینٹینا گین 17dBi-22dBi سے منتخب کیا جا سکتا ہے، اور ہمہ جہتی اینٹینا گین 11dBi سے منتخب کیا جا سکتا ہے۔

نیچے جھکاؤ کے طریقے کا انتخاب: ہائی وے کوریج میں عام طور پر نیچے کا زاویہ نہیں ہوتا ہے۔ سستا مکینیکل ڈاون ٹیلٹ اینٹینا استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔ جب فاصلہ 50 میٹر سے زیادہ ہو اور قریب قریب کوریج کے تقاضے ہوں تو ٹاور کے نیچے سیاہ دھبوں کے مسئلے کو حل کرنے کے لیے زیرو پوائنٹ فلنگ (15% سے زیادہ) والے اینٹینا کو ترجیح دی جا سکتی ہے۔

سامنے سے پیچھے کا تناسب: چونکہ ہائی وے کوریج کے زیادہ تر استعمال کنندگان تیز رفتاری سے چلنے والے صارف ہوتے ہیں، اس لیے عام ہینڈ اوور کو یقینی بنانے کے لیے، سمتاتی اینٹینا کا سامنے سے پیچھے کا تناسب بہت زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔

3.4 پہاڑی کوریج کے لیے بیس اسٹیشن اینٹینا کا انتخاب

درخواست کے ماحول کی خصوصیات:دور دراز پہاڑی اور پہاڑی علاقوں میں، پہاڑ فضائی لہروں کو شدید طور پر روکتے ہیں، جس کے نتیجے میں ریڈیو لہر کے پھیلاؤ میں کمی آتی ہے، جس سے کوریج مشکل ہو جاتی ہے۔ اس کی عام طور پر وسیع کوریج ہوتی ہے، جس میں بکھرے ہوئے صارفین بیس اسٹیشن کے وسیع کوریج کے دائرے میں تقسیم ہوتے ہیں، اور کاروباری حجم چھوٹا ہوتا ہے۔ بیس اسٹیشن پہاڑ کی چوٹی پر، پہاڑ کے کنارے، پہاڑ کے دامن میں، یا پہاڑی علاقے میں کسی مناسب جگہ پر بنایا جا سکتا ہے۔ بیس اسٹیشن کے مقامات، ماڈلز اور اینٹینا کو منتخب کرنے کے لیے صارف کی مختلف تقسیم اور خطوں کی خصوصیات میں فرق کرنا ضروری ہے۔ درج ذیل حالات نسبتاً عام ہیں: بیسن قسم کے پہاڑی علاقے میں ویب سائٹ بنانا، اونچے پہاڑ پر ویب سائٹ بنانا، پہاڑ کے آدھے راستے پر ویب سائٹ بنانا، ایک عام پہاڑی علاقے میں ویب سائٹ بنانا وغیرہ۔

اینٹینا کے انتخاب کے اصول:

دشاتمک پیٹرن کا انتخاب: دشاتمک پیٹرن کا انتخاب بیس اسٹیشن کے مقام، اسٹیشن کی قسم اور ارد گرد کی کوریج کی ضروریات پر منحصر ہے۔ آپ ایک ہمہ جہتی اینٹینا یا دشاتمک اینٹینا کا انتخاب کر سکتے ہیں۔ پہاڑوں پر بنائے گئے بیس اسٹیشنوں کے لیے، اگر احاطہ کرنے کی جگہ نسبتاً کم ہے، تو عمودی کوریج کی ضروریات کو بہتر طور پر پورا کرنے کے لیے بڑے عمودی نصف پاور اینگل کے ساتھ ایک پیٹرن کا انتخاب کیا جانا چاہیے۔

اینٹینا حاصل کرنے کا انتخاب: درمیانے درجے کے اینٹینا گین کا انتخاب کریں، ہمہ جہتی اینٹینا (9-11dBi)، دشاتمک اینٹینا (15-18dBi) کا احاطہ کرنے کے لیے درکار علاقے کے فاصلے پر منحصر ہے۔

جھکاؤ کے زاویے کا انتخاب: جب پہاڑ پر اسٹیشن بناتے ہیں اور جس علاقے کو ڈھانپنا ہے وہ پہاڑ کے نچلے حصے میں ہو، ایک اینٹینا جس میں زیرو پوائنٹ فلنگ ہو یا پہلے سے طے شدہ نیچے کا زاویہ منتخب کیا جائے۔ پہلے سے طے شدہ نیچے جھکنے والے زاویہ کا سائز بیس اسٹیشن کی نسبتہ اونچائی اور احاطہ کیے جانے والے علاقے کی بنیاد پر منتخب کیا جانا چاہیے۔ متعلقہ اونچائی جتنی بڑی ہوگی، پیش سیٹ نیچے کا زاویہ اتنا ہی بڑا ہونا چاہیے۔

3.5 ایل ٹی ایبیس اسٹیشن اینٹینا کی درخواست کے منظرناموں کا خلاصہ

مندرجہ بالا انتخاب کی بنیاد پر اور LTE کی خصوصی شرائط کے ساتھ مل کر، تجویز کردہ اینٹینا کے انتخاب کے اصول یہ ہیں:

ٹیبل 3-1 اینٹینا ایپلیکیشن کے منظرناموں کا خلاصہ

عام طور پر، LTE سائٹ کا انتخاب موجودہ سہولیات کا استعمال کرتا ہے، لہذا آیا LTE انٹینا نصب کرنے کے لیے کافی جگہ ہے یا نہیں اور کیا اونچائی LTE پلان کے مطابق ہے سب سے بڑے مسائل ہیں۔ لہذا، اصل پراجیکٹ تکنیکی پیرامیٹرز کو اپناتا ہے جیسے کہ پولرائزیشن کا کون سا طریقہ، آیا وائڈ بینڈ اینٹینا استعمال کرنا ہے، اور نیچے جھکنے والے زاویہ کا طریقہ۔ ضروری ہے کہ موجودہ سہولیات کا تفصیلی سروے کیا جائے اور اصل صورتحال کی بنیاد پر معقول منصوبہ بنایا جائے۔ LTE میں MIMO ٹیکنالوجی کی موجودگی کی وجہ سے، 2T2R اور 4T4R فی الحال عام طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ ویب سائٹ کی تعمیر کے اخراجات جیسے عوامل کو مدنظر رکھتے ہوئے، 2T2R حالات کے لیے، عام طور پر دوہری پولرائزڈ اینٹینا استعمال کیے جاتے ہیں۔ 4T4R حالات کے لیے، دو دوہری پولرائزڈ انٹینا عام طور پر استعمال کیے جاتے ہیں، اور انٹینا کے درمیان فاصلہ 1-2λ ہے، جو 2.6G کے لیے تقریباً 30-50cm کے مساوی ہے۔

4 5G Massive MIMO AAUاور درخواست کے منظرنامے۔

اس سیکشن کا مرکزی مواد مختصر طور پر 5G AAU کے اینٹینا اور ایپلیکیشن منظر نامے کے انتخاب کو بیان کرتا ہے۔

4.1 5G Massive MIMO AAU

ایک سے زیادہ ان پٹ اور آؤٹ پٹ ٹیکنالوجی (MIMO)، جو 4G دور میں بہت پختہ ہو چکی ہے، ٹرانسیور اور ٹرانسیور سسٹم کے درمیان متعدد اینٹینا کے درمیان موجود متعدد مقامی چینلز کو مؤثر طریقے سے استعمال کر سکتی ہے تاکہ متعدد باہمی آرتھوگونل ڈیٹا اسٹریمز کو منتقل کیا جا سکے، اس طرح مواصلاتی بینڈوتھ میں اضافہ کیے بغیر ڈیٹا تھرو پٹ اور مواصلاتی استحکام کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

4G سے 5G دور تک تیار کردہ Massive MIMO ٹیکنالوجی MIMO ٹیکنالوجی کا ایک اپ گریڈ ورژن ہے۔ محدود وقت اور تعدد کے وسائل کی بنیاد پر، سینکڑوں اینٹینا یونٹس کو ایک ہی وقت میں درجنوں موبائل ٹرمینلز کی خدمت کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس سے ڈیٹا تھرو پٹ اور توانائی کے استعمال کی کارکردگی میں مزید بہتری آتی ہے۔ 5G کمیونیکیشن فریکوئنسی زیادہ ہے اور اینٹینا کا سائز چھوٹا کر دیا گیا ہے، جس سے اصل جگہ میں مزید اینٹینا پیک کیے جا سکتے ہیں۔ بڑے پیمانے پر MIMO ٹکنالوجی نے 5G دور میں مواصلاتی ٹکنالوجی کے لئے سر ترتیب دیا ہے۔ لہذا، 5G دور میں ریڈیو فریکوئنسی فرنٹ اینڈ کے بعد اینٹینا ایک اور دھماکہ خیز نمو کا جزو بن گیا ہے۔ بیس سٹیشن انٹینا کا 20% اور ٹرمینل انٹینا کا 80% حصہ ہے۔

5G بیس سٹیشنوں میں Massive MIMO ٹیکنالوجی کے وسیع استعمال کی وجہ سے، اندرونی طور پر مربوط اینٹینا بڑی تعداد میں oscillators استعمال کرتا ہے اور ٹرانسیور یونٹس کو بھی ضم کرتا ہے، اس لیے اسے ایکٹو اینٹینا اری یونٹ (AAU) بھی کہا جاتا ہے۔ اس کا اندرونی ڈھانچہ اسکیمیٹک ڈایاگرام اور پروڈکٹ فارم نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

Figure 4-1 Massive MIMO AAU structural schematic diagram

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

<6GHz فریکوئنسی بینڈ میں AAU کے لیے، مواصلاتی آلات بنانے والے عام طور پر 192 آسیلیٹرز استعمال کرتے ہیں۔ افقی سمت میں 12 قطاریں اور عمودی سمت میں oscillators کے 8 کالم ہیں۔ پلس 45° دوہری پولرائزیشن، کل 12x8x2=192 آسکیلیٹر ہیں۔ تین oscillators کے ہر گروپ کو ایک اینٹینا کہا جاتا ہے، لہذا AAU میں کل 192/3=64 اینٹینا ہیں۔ اگر ہر 6 آسکیلیٹر ایک اینٹینا بناتے ہیں، تو AAU میں 192/6=32 اینٹینا ہوتے ہیں۔

شکل 4-3 65TR اور 32TR AAU اینٹینا عنصر کا خاکہ

<6GHz بینڈ میں AAUs عام طور پر آل ڈیجیٹل بیم فارمنگ استعمال کرتے ہیں۔ اس پر غور کیا جا سکتا ہے کہ اینٹینا کی تعداد، ٹرانسمیشن چینلز کی تعداد اور پاور ایمپلیفائر کی تعداد ایک جیسی ہے۔ کوریج میں اینٹینا کی تعداد ایک اہم عنصر ہے۔ عناصر کی تعداد جتنی زیادہ ہوگی، بیم اتنی ہی تنگ اور توانائی اتنی ہی زیادہ مرتکز ہوگی۔ جتنے زیادہ اینٹینا اور چینلز، AAU کے اندر پاور ایمپلیفائر اتنے ہی زیادہ ہوں گے، بیس بینڈ کے وسائل کی کھپت اتنی ہی زیادہ ہوگی، اور سامان کی قیمت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔

4.2 5 جیسگنل دھندلاہٹ ماڈل

3GPP TR 38.901 چار منظرنامے فراہم کرتا ہے: انڈور ہاٹ اسپاٹ آفس ایریا (InH-Office)، اربن مائیکرو سیل اسٹریٹ (UMi-Street Canyon)، اربن میکرو سیل (Uma)، اور دیہی میکرو سیل (RMa)۔ ہر قسم کے منظرنامے کو نان لائن آف ویژن (NLOS) اور لائن آف ویژن (LOS) منظرناموں میں تقسیم کیا گیا ہے، جس میں کل آٹھ پروپیگیشن ماڈل ہیں۔ یہ مضمون شہری میکرو اسٹیشن Uma-LOS/NLOS منظر نامے میں راستے کے نقصان کے ماڈل کا انتخاب کرتا ہے۔ جہاں ایفcآپریٹنگ فریکوئنسی (GHz)، hBSبیس اسٹیشن اینٹینا کی مؤثر اونچائی (m)، hUTموبائل اسٹیشن اینٹینا کی مؤثر اونچائی (m)، ڈی2Dبیس اسٹیشن اور موبائل اسٹیشن کے درمیان افقی فاصلہ (m)، ڈی3Dبیس اسٹیشن اینٹینا اور موبائل اسٹیشن اینٹینا کے درمیان سیدھی لائن کا فاصلہ (m)۔

مندرجہ بالا جدول کے مطابق، شہری میکرو اسٹیشنوں کے مختلف چینلز کے عام زیادہ سے زیادہ قابل اجازت راستے کے نقصان (MAPL) کا حساب درج ذیل فارمولے کے مطابق کیا جا سکتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ 5G NR 3.5GHz کے اپلنک اور ڈاؤن لنک کے درمیان زیادہ سے زیادہ قابل اجازت راستہ نقصان کا فرق 13.65 dB تک پہنچ جاتا ہے، نیٹ ورک کوریج اپلنک میں محدود ہے، اور اپلنک PUSCH چینل کے ذریعے محدود ہے۔

PLمیکس=PTx-Lf+GTx-Mf-Ml+GRx-Lp-Lb-SR

جہاں پیTxبیس اسٹیشن پاور ٹرانسمٹ، Lfفیڈر نقصان، جیTxبیس اسٹیشن اینٹینا گین، ایمfشیڈو دھندلاہٹ اور تیزی سے دھندلا ہوا مارجن، ایمlمداخلت مارجن، جیRxسیل فون اینٹینا گین، ایلpعمارت میں دخول نقصان، Lbجسم کے ٹوٹنے اور آنسو، SRxسیل فون کے استقبال کی حساسیت

4.3 5G AAUدرخواست منظرنامے

گھنے شہری علاقوں میں، پیچیدہ وائرلیس ماحول خراب مداخلت کا باعث بنتا ہے، اور اونچی عمارتیں اعلی عمودی کوریج کی ضروریات اور اعلی صارف کی صلاحیت کی ضروریات کا باعث بنتی ہیں۔ 64TR آلات بہتر بڑے پیمانے پر MIMO بیمفارمنگ فراہم کر سکتے ہیں، ہائی ٹریفک ملٹی یوزر MIMO ٹرانسمیشن حاصل کر سکتے ہیں، اور عمودی جہت کی کوریج کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتے ہیں۔ مضافاتی اور دیہی علاقوں میں، MU-MIMO جوڑی کی کامیابی کی شرح میں کمی آتی ہے اور 64TR آلات اپنی صلاحیت کے فوائد کو پوری طرح استعمال نہیں کر سکتے، اس لیے کم ترتیب والے آلات استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ 32 اینٹینا استعمال کرنے سے ضروریات پوری ہو سکتی ہیں۔ زیادہ دور دراز علاقوں کے لیے، صلاحیت کی ضروریات زیادہ نہیں ہیں اور بنیادی مسئلہ کوریج کا مسئلہ حل کرنا ہے۔ اس وقت، یہاں تک کہ بڑے پیمانے پر MIMO کی ضرورت نہیں ہے۔ اینٹینا کو جوڑنے کے لیے صرف 8-پورٹ RRU استعمال کریں۔

نیچے دی گئی تصویر منظر نامے پر مبنی نیٹ ورک کوریج کے حل کو دکھاتی ہے جسے آلات بنانے والے نے تجویز کیا ہے۔ میکرو سائٹ سب سے اہم پروڈکٹ فارم ہے۔ 64TR AAU 4G/5G مرحلے میں مسلسل اعلیٰ صلاحیت کی طلب کو حل کرتا ہے، اور کم کنفیگریشن 32TR AAU 4G/5G کم ٹریفک والے علاقوں میں کم لاگت والے نیٹ ورک کی تعمیر کی طلب کو حل کرتا ہے۔ انڈور ڈسٹری بیوشن سسٹم پروڈکٹس میں 2TR اور 4TR آلات شامل ہیں، جو موجودہ نیٹ ورک پر غیر فعال انڈور ڈسٹری بیوشن سسٹم کا استعمال کرتے ہیں یا اعلیٰ قدر، زیادہ ٹریفک کے اندرونی منظرناموں کو حل کرنے کے لیے نئی تعمیر کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، مائیکرو سٹیشن بیس سٹیشن 4TR ریڈیو فریکوئنسی یونٹ (RRU) پروڈکٹس کو مصروف اور گرم کرنے والے منظرناموں جیسے رہائشی علاقوں اور پیدل چلنے والوں کی سڑکوں میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔

تصویر 4-4 آلات بنانے والے کی طرف سے منظر نامے پر مبنی نیٹ ورک کوریج کا حل

سیکشن 4.2 میں حساب کے نتائج سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ 3.5 GHz بینڈ 5G NR اپلنک کوریج محدود ہے، بنیادی طور پر محدود ٹرمینل پاور کی وجہ سے۔ اس بات کو مدنظر رکھتے ہوئے کہ 5G کے آغاز کے بعد بھی اپلنک اور ڈاؤن لنک سروس کی شرح کی ضروریات مستقبل میں غیر متناسب رہیں گی (ڈاؤن لنک کی شرح کے تقاضے اپلنک سے کہیں زیادہ ہیں)، تاکہ موجودہ نیٹ ورک کے ڈھانچے میں کوئی تبدیلی نہ ہو اور نیٹ ورک کی تعمیر کی لاگت کو کم کیا جا سکے، تاکہ آپریٹرز 4G لائیو سائٹس پر 5G کو تیزی سے سپرمپوز اور تعینات کر سکیں، اپلنک اور ڈاؤن لنک کا مسئلہ حل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ رکاوٹیں یعنی، پرانے LTE آلات کو اپلنک میں استعمال کیا جاتا ہے، 1.8 GHz FDD بینڈوڈتھ کا حصہ کوریج کو بہتر بنانے کے لیے 5G NR کے لیے دوبارہ کاشت کیا جاتا ہے، اور 5G NR کو ڈاؤن لنک میں 3.5 GHz بینڈ میں تعینات کیا جاتا ہے۔

شکل 4-5 اپلنک اور ڈاؤن لنک کے لیے مختلف فریکوئنسی بینڈز کا استعمال کرتے ہوئے ڈیکپلنگ سلوشن

یہ مضمون دوبارہ پیش کیا گیا ہے۔ " Microwave Radio Frequency Network "، دانشورانہ املاک کے حقوق کے تحفظ کی حمایت کرتے ہیں، براہ کرم دوبارہ پرنٹ کرتے وقت اصل ماخذ اور مصنف کی نشاندہی کریں۔ اگر کوئی خلاف ورزی ہو تو اسے حذف کرنے کے لیے براہ کرم ہم سے رابطہ کریں۔