Hücresel tekrarlayıcı - Cellular repeater

Bir hücresel tekrarlayıcı (cep telefonu sinyal güçlendirici veya amplifikatör olarak da bilinir), cep telefonu alımını iyileştirmek için kullanılan bir tür çift ​​yönlü amplifikatördür . Bir hücresel tekrarlayıcı sistem genellikle, yakındaki baz istasyonlarından sinyal alan ve ileten bir verici anten , koaksiyel kablolar, bir sinyal yükseltici ve bir kapalı yeniden yayın anteninden oluşur .

Ortak bileşenler

verici anten

Bir "donör anteni" tipik olarak bir pencereye veya bir binanın çatısına kurulur ve yakındaki bir hücre kulesiyle iletişim kurmak için kullanılır. Bir verici anten çeşitli tiplerden herhangi biri olabilir, ancak genellikle yönlü veya çok yönlüdür . Çok yönlü bir anten (her yöne yayın yapan) tipik olarak tüm hücresel taşıyıcılar için kapsama alanını artıran bir tekrarlayıcı sistem için kullanılır. Belirli bir kulenin veya taşıyıcının iyileştirme için izole edilmesi gerektiğinde, yönlü bir anten kullanılır. Çok yönlü bir antenin kullanılması, vericinin sinyal-gürültü oranını iyileştirmeye yardımcı olabilir , böylece bir bina içinde yeniden dağıtılan sinyalin kalitesini iyileştirir.

İç mekan anteni

Bazı hücresel tekrarlayıcı sistemler, sinyali iç mekanlarda yeniden yayınlamak için çok yönlü bir anten de içerebilir. Engellerden kaynaklanan zayıflamaya bağlı olarak, çok yönlü bir anten kullanmanın avantajı, sinyalin her yöne eşit olarak dağıtılmasıdır.

sinyal yükseltici

Hücresel tekrarlayıcı sistemler bir sinyal yükseltici içerir . Standart GSM kanal seçici tekrarlayıcılar (geniş alanları ve büyük binaları kapsamak için telekomünikasyon operatörleri tarafından çalıştırılır) yaklaşık 2 W çıkış gücüne sahiptir, yüksek güçlü tekrarlayıcılar yaklaşık 10 W çıkış gücüne sahiptir. Güç kazancı aşağıdaki denklemle hesaplanır:

Bir tekrarlayıcının, verici ve servis anteni arasında yeterli izolasyonu sağlaması gerekir. İzolasyon, gerçek kazanç artı bir marjdan (tipik olarak 5-15 dB) daha düşük olduğunda, tekrarlayıcı döngü içinde salınım yapabilir. Bu salınım, hücresel ağda parazite neden olabilir.

İzolasyon, verici ve servis antenleri arasındaki açının (ideal olarak 180°), boşluk ayrımının (tipik olarak verici ve servis anteni arasındaki kule montajı durumunda dikey mesafenin) ayarlanmasını içeren makro bir ortamda anten tipi seçimi ile geliştirilebilir. birkaç metredir), zayıflatıcı bir ortama yerleştirme (örneğin, verici ve servis antenleri arasına metal bir ağ yerleştirmek) ve/veya yansımaların azaltılması (donör anteninin önünde ağaçlar veya binalar gibi yakın engeller olmaması).

İzolasyon, bazı ürünlerde (örn. NodeG, RFWindow) sunulan ICE (parazit giderme ekipmanı) adı verilen entegre özellik ile de geliştirilebilir. Bu özelliğin etkinleştirilmesi, dahili gecikme üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir (daha yüksek gecikme => standart tekrar gecikmesine kadar yaklaşık +5 μs) ve sonuç olarak donör bölgeden daha kısa bir yarıçap. Amplifikasyon ve filtreleme, tekrarlayıcının tipine ve kullanılan özelliklere bağlı olarak (tipik olarak 5 ile 15 μs arasında) bir gecikmeye neden olur. Ek mesafe ayrıca yayılma gecikmesi ekler.

Zayıf sinyalin nedenleri

Kırsal bölgeler

Birçok kırsal alanda konut yoğunluğu, yeni bir baz istasyonunun inşasını ticari olarak uygulanabilir kılmak için çok düşüktür . Bir ev tipi hücresel tekrarlayıcı kurmak bu sorunu çözebilir. Düz kırsal alanlarda, sinyalin çok yollu parazitten etkilenmesi olası değildir .

İnşaat malzemesi

Bazı yapı malzemeleri cep telefonu sinyal gücünü azaltabilir. Kiliseler gibi eski binalar genellikle hücresel sinyalleri engeller. Önemli kalınlıkta beton veya yapımında çok miktarda metal kullanılan herhangi bir bina sinyali zayıflatacaktır. Beton zeminler genellikle çoğu radyo sinyalini tamamen engelleyen metal bir tava üzerine dökülür. Çatılarda veya dış duvarlarda kullanılan bazı katı köpük yalıtımı ve bazı cam elyafı yalıtımı, geçirgenliği azaltabilen folyo arkalığa sahiptir. Enerji tasarruflu pencereler ve metal pencere ekranları da radyo sinyallerini engellemede çok etkilidir. Bazı malzemelerin absorpsiyon spektrumlarında sinyal gücünü azaltan tepe noktaları vardır .

Bina boyutu

Depolar, hastaneler ve fabrikalar gibi büyük binalarda genellikle hücresel sinyal alımı yoktur. Düşük sinyal gücü de yeraltı alanlarında (bodrum katları gibi ve alışveriş merkezlerinin merkezine doğru konumlanmış mağaza ve restoranlarda) oluşma eğilimindedir . Bu durumlarda, genellikle harici bir anten kullanılır.

çok yollu girişim

Kentsel alanlarda bile (genelde güçlü hücresel sinyallere sahiptir), dalgaların yıkıcı girişiminin neden olduğu ölü bölgeler olabilir . Bunlar genellikle birkaç blokluk bir alana sahiptir ve genellikle cep telefonları tarafından kullanılan iki frekans aralığından yalnızca birini etkiler. Bunun nedeni, farklı frekansların farklı dalga boylarının farklı noktalarda yıkıcı bir şekilde etkileşime girmesidir. Yönlü antenler , birkaç yol arasından tek bir yol seçmek için kullanılabildikleri için bu sorunun üstesinden gelmede yardımcı olabilir ( daha fazla ayrıntı için Çok yollu girişime bakın).

Kırınım ve genel zayıflama

Daha uzun dalga boyları daha fazla kırılma avantajına sahiptir ve bu nedenle iyi bir sinyal elde etmek için görüş hattı gerekli değildir. Cep telefonlarının kullandığı frekanslar, kısa dalga radyo dalgalarının yaptığı gibi iyonosferden yansıtılamayacak kadar yüksek olduğundan , cep telefonu dalgaları iyonosferden geçemez. (Daha fazla ayrıntı için Kırınım ve Zayıflama bölümüne bakın ).

Farklı çalışma frekansları

Tüm GSM frekans bantları için tekrarlayıcılar mevcuttur . Bazı tekrarlayıcılar farklı ağ türlerini (çok modlu GSM ve UMTS gibi ) işleyecektir . Belirli Uydu telefon sistemleri için tekrarlayıcı sistemler mevcuttur ve bunların uyduyu net bir şekilde görmeden iç mekanlarda kullanılmasına izin verir.

Bölgesel Onay

ABD'de FCC tarafından onay

Ticari alanlarda (ofisler, dükkanlar, barlar vb.) ev ve küçük ölçekli kullanım için mevcut düşük güçlü cihazların kullanılması yasaldı.

20 Şubat 2013'te FCC bir Rapor ve Sipariş yayınladı , böylece iki Güvenli Liman kurdu ve lisanslı spektrumda "ağ güvenli" tüketici güçlendiricilerinin kullanımını tanımladı. Güvenli Limanlar, Teknoloji Üreticileri ve Kablosuz Operatörler arasında bir uzlaşma çözümünü temsil eder. Sadece birkaç şirketin yeni FCC düzenlemeleriyle uyumlu bir ürünü var.

FCC, iki tür tekrarlayıcı tanımlamıştır:

  1. Geniş bant (veya geniş bant) sinyal güçlendiriciler genellikle cep telefonu taşıyıcılarından gelen tüm frekansları yükselten tekrarlayıcılardır. Bu tür güçlendiricilerden parazit oluşabileceğinden, FCC'ye başvuran üreticilerin kazançlarını (diğer şeylerin yanı sıra) 65 dB (düşük LTE 700 MHz bantları için) ile 72 dB (AWS gibi daha yüksek frekanslar için) ile sınırlamaları gerekir. Sistem kazancını sınırlayarak, bu tür güçlendiriciler yalnızca dış mekan sinyali nispeten yüksek olduğunda ve belirli antenlerin karmaşık bir dış mekan kurulumuna ihtiyaç duyduğunda faydalıdır.
  2. Taşıyıcıya özel (veya sağlayıcıya özel) sinyal güçlendiriciler. Bu güçlendiriciler, yalnızca belirli bir taşıyıcıya ait olan frekansları (ve sinyali) artırmak için tasarlanmıştır. Genellikle, bu tür taşıyıcıya özgü güçlendiriciler, diğer taşıyıcının frekanslarında parazit oluşturmazlar ve çok daha büyük sistem kazanımlarına (bazen 100 dB) sahip olmalarına izin verilir. Bu koşullarda, bu tür cihazlar sinyali daha geniş bir kapsama alanında güçlendirir ve dış mekan taşıyıcı sinyalleri zayıf olduğunda yine de verimli olabilir, ancak yalnızca çalışması için tasarlandığı taşıyıcı için sinyali güçlendirir.

FCC'nin bu yeni kuralları 1 Mart 2014'te yürürlüğe girdi. İşte kurallar .

İngiltere'de Ofcom ve İngiltere pazarında onay

Mayıs 2011'de Ofcom şunları söyledi:

Tekrarlayıcı cihazların (herhangi bir telsiz ekipmanında olduğu gibi) kurulumu veya kullanımı, iki koşul yerine getirilmedikçe ceza gerektiren bir suçtur:

  1. Üreticinin, Telsiz ekipmanı ve Telekomünikasyon Terminal Ekipmanı (R&TTE) Direktifi dahil olmak üzere ilgili tüm AB düzenleyici gereksinimlerine uygun olduğunu beyan ettiğini gösteren , ekipmanın CE işaretine sahip olduğu;
  2. Ekipmanın kullanımına, ya bir lisans yoluyla ya da Ofcom tarafından kullanımı lisanslamadan muaf tutmak için yapılan düzenlemelerle Birleşik Krallık'ta özel olarak izin verildiği.

WT Yasası 2006 bölüm 1.15'e göre, kablosuz yasa, cihaz "kablosuz telgrafla gereksiz girişim içermiyorsa" bir muafiyete de izin verir. Bunun, bir mobil tekrarlayıcının parazite karşı yerleşik korumaya sahip olması gereken ABD tarzı düzenlemelere uyması beklenir.

Ofcom , "Tekrarlayıcı cihazlar hücresel frekans bantlarında iletim veya yeniden iletim yapar. Bu bantlarda iletim yapan cihazları sadece mobil şebeke operatörleri kullanma yetkisine sahiptir. Tekrarlayıcı cihazların lisanssız herhangi biri tarafından kurulması veya kullanılması Bölüm uyarınca suçtur. WT Yasası 2006'nın 8. Kırsal ve daha az yoğun nüfuslu alanlarda çalışan tekrarlayıcılar ölçülebilir bir sorun teşkil etmemektedir.

Ayrıca bakınız

Referanslar