Hoe en wat antennesystemen voor ruimtelijke diversiteit in GSM
Het antennesysteem met ruimtelijke diversiteit wordt geconstrueerd door twee ontvangende basisstationantennes fysiek te scheiden. Hier schrijf ik over de criteria voor antennesystemen voor ruimtelijke diversiteit, configuratie.
RUIMTE DIVERSITEIT ANTENNESYSTEMEN
- Zodra ze ver genoeg van elkaar zijn gescheiden, ontvangen beide antennes onafhankelijke fadingsignalen. Als gevolg hiervan zijn de signalen die door de antennes worden opgevangen hoogstwaarschijnlijk niet gecorreleerd.
- Hoe verder de antennes uit elkaar staan, hoe groter de kans dat de signalen niet gecorreleerd zijn.
- De configuratietypen die in GSM-netwerken worden gebruikt, zijn:
- horizontale scheiding
- verticale scheiding
- Samengestelde scheiding.
TYPISCHE RUIMTELIJKE ANTENNE DIVERSITEITSCONFIGURATIES
CRITERIA VOOR HET SELECTEREN VAN HET TYPE RUIMTELIJKE SCHEIDING
Vertakkingscorrelatie
- De fysieke beperking van de ondersteunende structuur moet ook in overweging worden genomen bij het selecteren van de antenneconfiguratie voor ruimtelijke diversiteit. Als bijvoorbeeld een breed raamwerk niet is toegestaan bovenop een montagetoren, is een verticale scheiding een te overwegen alternatief.
- Om de vereiste correlatiecoëfficiënt (r £0,7) te bereiken, vereisen verschillende configuraties verschillende scheidingen.
- De scheiding aangegeven in onderstaande tabel laat zien dat lage correlatiewaarden gemakkelijker kunnen worden verkregen met horizontale dan met verticale scheiding.
- Dat is de reden waarom de meeste diversiteitsantennesystemen in GSM-netwerken horizontale scheiding gebruiken.
Signaalniveauverschil
- Een systeem dat gebruik maakt van horizontaal gescheiden diversiteitsantennes heeft een symmetrische configuratie en kan daarom gebalanceerde signaalsterktes leveren.
- Een systeem dat verticaal gescheiden antennes gebruikt, heeft een grote afstand nodig om aan de vereiste correlatie te voldoen.
- Het gevolg is dat de twee antennes verschillende antennehoogtewinsten hebben, wat kan resulteren in een onbalans tussen de twee signaalsterktes.
Hoekafhankelijkheid
- Hoekafhankelijkheid weerspiegelt de afhankelijkheid van de prestaties van een diversiteitsantennesysteem van de hoekpositie van een mobiel ten opzichte van het zicht van de antenne.
- Horizontaal gescheiden antennesysteem is sterk afhankelijk van de hoekpositie van de mobiel.
- De effectieve scheiding neemt af naarmate de mobiel zich van de antenne-boresight verwijdert.
- Aangezien de mobiel zich 90° van de antenne-boresight bevindt, wordt de effectieve scheiding nul.
- In zo’n geval zijn de signalen van twee antennes zeer waarschijnlijk coherent, wat vervolgens zal leiden tot een verslechtering van de diversiteitsprestaties.
- De meeste GSM-celsites zijn mobiele sites met drie sectoren.
- De maximale hoekafwijking bedraagt daarom ongeveer 60°.
- Simulatie laat zien dat de prestaties van een horizontaal gescheiden antennesysteem alleen merkbaar verslechteren wanneer de hoekafwijking groter is dan 70°.
PROS EN CONS VAN HORIZONTALE CONFIGURATIE
Voordelen
- Gemakkelijker om lage correlatiewaarden en balans tussen de signalen te bereiken. Daarom veel gebruikt.
nadelen
- Hoge hoekafhankelijkheid. Voor gesectoriseerde toepassingen is de impact echter marginaal.
- Vereist een aanzienlijk hoofdframe op de ondersteunende structuur.
PROS EN CONS VAN VERTICALE CONFIGURATIE
Voordelen
- Slanke draagconstructie.
- Hoekige onafhankelijkheid
nadelen
- Vereisen grote scheiding voor lage correlatiewaarden.
- Kan een onbalans veroorzaken tussen de twee diversiteitstakken.
- Over het algemeen niet gebruikt.