Nola berritu dezake erradioekoa Base Transceiver Station-en seinalearen estaldura?

Erradioekiporaren rola BTS seinale-transmisioan eta sareen fidagarritasunean

Base Transceiver Stations, edo laburrago BTS, hainbat zati garrantzitsu bildu egiten ditu, hala nola transrezeptoreak, indargailuak eta antenak. Zati hauek elkarlanean aritzen dira gure telefono mugikorren sareetan hedatzen diren erradio-uhin bihurtzeko deia eta datuak. Gaur egungo BTS sistema gehienen zentzuan dago banandutako konfigurazio bat. Honela funtzionatzen du: Unitate Osoagileek (BBU) seinalearen prozesamendua burutzen dute, bitartean Unitate Erradio Urrunek (RRU) maiztasunak igortzen dituzte. Osagai hauek optika-fibra kable azkarrez lotuta daude atzerapenik gabe jarduteko (Fibconet-en ikerketa arabera, urtean). RRU-ak antenaren ondoan kokatuz, sare-hornitzileek seinale-galera nabarmen murriztu dezakete distantzia handietan zehar. Konexio onak mantentzeko, ingeniariak modulazio aurreratuak erabiltzen dituzte, OFDM bezalakoak, eta akatsen konponketa estrategia ezberdinak. Teknologia hauek laguntzen dute seinaleen interferentziei aurre egiten, bereziki hiri hustuetan non gailu askok leku berdinean maiztasun berdinetan lehiatzen direnean.

Erradiorako moduluen fidagarritasunak benetan garrantzia du sareak beren aniztasun ahalmenari esker arin arintasunez funtzionatzen dituztela. Ikusten ditugun arazo gehienak seinaleak ibilbidea galdu ostean ekintzara pasatzen diren aldaketak automatikoek eragiten dituzte. Hebeimailing-en 2024ko azkenengo datuen arabera, sareetako etenpen guztiei buruz, ia denak RF kable edo konektore hondatuei buruzko arazoengatik gertatzen dira. Horregatik, erabiltzaile askok babesdun kable koaxialak erabiltzea lehentasunez jartzen dute eta seinalearen indarrari buruzko egiaztapen errutinak programatzen dituzte haien sistemak zehar. Denak behar bezala elkarrekin funtzionatzen dutenean, gaurko oinarri-estazioen konfigurazioek zerbitzu maila ia perfektua mantendu dezakete %99,99 erabilgarritasunarekin, ordubete beterik daudenean eskariak igo arren.

Antena Sistemak eta Erradio Bidez Handitutako Seinalaren Banaketa

Antena sistemak eta haien hedapenaren estaldurarako egindako papera

Gaurko base transzeptore guneek edo BTS unitateek antena adimendunen konfigurazioetan oinarritzen dira gehienbat, ezagunak diren estaldura-hutsune horiek konpontzeko. Modelo nolabaitzalek inguruan zehar norabide guztietan hedatzen dituzte seinaleak, eremuan dauden guztiak ia-ia estaltzen dituztela. Antena norabidementzatokiek berriz bestela funtzionatzen dute, indarra area jakin baterantz kontzentratuz. Iazko proba eremuetan ikusi zen norabide honetako antenek gelaxken muturretan seinalaren indarra %35 eta %50 artean handitu zutela azpitarteko eremuetan, sektoreko txosten batzuen arabera. Behar bezala instalatutako antena mota egokia jartzeak asko du garrantzia zerbitzua desagertzen den arazo harritzaile horiek (dead spots) baztertzerako orduan.

Beamforming eta MIMO teknologiak erradiorako ekipatutako BTS modernoetan

Beamforming funtzioa seinale erradikoaren fasea eta indarra aldatuz lortzen da, horrela zehazki gailu jakin batera zentratuz. Horrek seinalearen kalitatea nabarmen handitu dezake, batzuetan sei aldiz (12 dB) sendoagoak izan daitezkeela antenak estatikoek emandakoarekin alderatuta. Beamforming-ek MIMO teknologiarekin parekatuta aukera berriak zabaltzen ditu. Sarrera eta irteera anitzek batera hainbat datu-fluxu kudeatzea baimentzen dute, hau da, sareek trafikoa hiru aldiz gehiago kudeatu dezakete espektro espazio gehigarria beharrik gabe. Igaro den urteko proba eremuek ere interesgarria erakutsi zuten. Ingeniariak estadioetan unitate erradioko urrunak estrategikoki kokatzen zituztenean, koaxial kableen galera erdia murriztu zuten. Gehiago, latentsia 2 milisegundotik behera mantendu zuten gertaera handietan non pertsona milaka konektatuta egon daitezkeen.

Antena altuera, inklinazioa eta polarizazioa ebaluatzea irrati estaldura optimorako

Sare planifikatzaileek estaldura optimizatzen dute antena parametro nagusi hiru hauek erabiliz:

• Altuera doikuntzak (30–50 m ohikoak) orekatu seinalearen irismena interferentzien kudeaketarekin
• Inklinazio elektrikoa (4–10°) doitu horizonteko estalduraren ereduak terrenoari egokituz
• Antenak gurutzatutako polarizazioarekin (±45°) seinalearen ahultzea konpontzen hiri inguruneetako bide anitzeko islapenen aurka

Faktore hauen behar bezain parekatzeak 98 %ko kokapen-erabilgarritasuna bermatzen du 4G/5G zerbitzuetarako 3GPPren hiri hedapen ereduen arabera.

Seinaleen Hedapeneko Ereduak eta Estalduraren Planifikazioa Irrati-teknologian Oinarrituta

Seinaleen Hedapeneko Ereduak Erabilita Ingurune Erradialeko Datuak

Ingurune desberdinetan erradio seinaleak nola hedatzen diren ereduaren bidez aztertzeak terrainoko altuera, eraikinak elkarrekin juntatuta dauden tokietan eta zuhaitzak gehien dirditzen diren lekuak aztertzea dakar. Seinaleen portaera zehazteko, adituek orain erradiazioen aztarnari teknikak erabiltzen dituzte, baita makina ikaskuntzaren algoritmoak ere. Tresna hauek seinalearen ibilbideekin lotutako arazoak detektatzen laguntzen dute eta estaldura-hutsuneak ere nahiko zehaztasunez aurreikustea ahalbidetzen dute. Ikerketak erakutsi du 2023an Ponemon Institutek azperrakundeetan egindako proben arabera eredu hauek gutxi gorabehera 3,5 dB-ko zehaztasun-margena lortzen dutela. Adibidez, hiri ingurune errealen gainean konboluziozko sare neuronaletan entrenamendua egin zuten berriki ikerlari batzuek. Horrela, milimetro-uhinen seinale galera aurreikusi zituzten hiriko ingurune desberdinetan %89ko arrakasta-tasa batekin. Horrek esan nahi du sare diseinatzaileek ez dutela dorreak eraiki behar lehenik frogatzeko funtzionatzen duten. Horren ordez, simulazioak exekuta ditzakete ordenagailuko ereduetan, eta horrek enpresari gutxi gorabehera zazpi ehun eta berrogei mila dolar aurreztu dizkio sare berri bat instalatzeko planifikazio bakoitzean.

BTS-rako Estaldura-planifikazioa eta Guneen Hautaketa Erradiko Analitika Prediktiboarekin

BTS instalazioetarako leku hoberenak aurkitzeko orduan, analitika prediktiboa hedapen ereduak, harpidetuen kontzentrazioa erakusten dituzten mapak eta sareak zer neurriko trafikoa maneiatuko duen buruhausteak elkartzen ditu. Operadoreek prozesu lau urratseko bat jarraitzen ohi dute: ingurumenaren azterketa lehenik, ondoren estaldura planifikazioa, parametroen doikuntza eta azkenik dimentsionamendua. Hurbilpen honek gaitasun arazoak bi heren inguru murrizten ditu operadore anitzeko sareetan. 3D erradio bero-mapak erabiltzen dituzten tresneria berriek ere eraginkortasun handia izan dute, guneen hautaketan akatsak %40tik gora murrizten dituzte seinalearen indarra neurtzeko metodo zaharkien konparaketan. Lotura-borroka simulazioak hartu adibide gisa: kalkulu hauek uplink eta downlink potentzia mailak aztertzen dituzte eta, benetan, estaldura-eremuak %25 inguru hedatu ditzakete herri eskualdeetan ekipamendu berriak inbertitu beharrik gabe.

Hiri eta Herri Eskualdeetako Erradio Hedapen Arazoak BTSren Instalazioan

Hiriko erabilerak 7–9 dB-ko seinale-margen gehiago behar dituzte eraikin altuen itzalak konpontzeko, eta ingurune baserritarrak 12–18% hedapen-bariantzia handiagoa pairatzen dute topografi ez-baldintzatuaren ondorioz. AI bidezko planifikazio-tresnek muturreko egoera hauek konpontzen dituzte, hibridoak diren lurraldeetan lehen saiakeran %91-eko zehaztasuna lortuz.

5G BTS Hedapena Optimizatzea Erradio Teknologia Aurreratuekin

5G Base Station Coverage Optimization Using Millimeter-Wave Radio Systems

MmWave erradio sistek Naturek azken urtean egindako aurkikuntzen arabera, 28tik 47 GHz-erainoko maiztasun handiko barrutietan lan eginez, estaldura eta kapazitatearen arteko oreka zaila konpontzen dute 5G teknologian. Sistemek hainbat gigahertzeko bandu-zabalera eskaintzen dituzte, horrek esan nahi du datuen abiurak gurek erabili izan ditugun sub-6 GHz sare zaharrak baino hamuero aldiz bizkorragoak direla. Baina arazo bat dago ordea. Seinala ez da oso urrun joaten, benetan, 300tik 500 metro besterik ez dira igarotzen desagertzen hasi aurretik. Horrek esan nahi du operadoreek kontu handiz pentsatu behar dutela non jarri sistemak, askotan beamforming bezalako teknikak eta Massive MIMO izeneko zerbait erabiliz seinalak behar bezala fokuratze aldera. 2023an argitaratutako ikerketak emaitza interesgarriak erakutsi zituen mmWave teknologia sub-6 GHz maiztasun tradizionalarekin nahastean. Eraikinetan betetako hiriak estalkidura-hutsuneetan hobetze nabarmena ikusi zuten, %41 inguru murriztu baitziren, beraz, hibridoak diren hurbilketa hauek oso esperantzagarriak dira hiriko ingurunetan konexio-arazoak konpontzeko.

Gelaxka Txikiak eta Erradio Unitate Banatuak 5G Estaldura Hobetzeko

Unitate erradiko banatuek (DRU) gelaxka txikien instalazioekin batera lan egiten dutenean, mmWave teknologiaren hedapen arazoak alde batera uzten dituzte sare oso dentsuak eraikiz. Erreleku-herrialdeek kilometro koadroko 120tik 150era bitarteko nodo jarrita seinaleak eraikinetan sartzea asko hobetzen dela aurkitu dute, barneratze-tasa %60 inguru handituz. Gehiago, makro BTS sistema nagusien gaineko presioa murrizten du. Hau errealitatean ikusi genuen Seoulen egindako probetan, non DRU instalazio hauek %98 inguru iristen ziren eraikin altuen eskualde zail horietan. Horretarako, 28 GHz eta 3,5 GHz maiztasun-bandi artean trafikoa aldatu zuten denbora errealean, unean uneko egoerari ondoen egokitzen zitzaiodana aukeratuz.

Espektro Partekatze Dinamikoa eta Bere Eragina Erradion Sarrerean

Eredu espektro partekatze dinamikoa edo DSS-k 4G eta 5G sareak aldi berean erabiltzea ahalbidetzen du 1,8tik 2,1 GHz-ko maiztasun banda horietan. Hurbilketa adimentsua da, eta operadoreei hirugarren zati gehiago ematen die 5G estalduraren eskuragarritasunean, espektro lizentzia gehigarriak beharrik gabe. Sistemak bere modulazio-teknikak automatikoki doitu egiten ditu, QPSK eta 256-QAM artean aldatuz seinaleek zer behar duten arabera, eta horrela konexioak egonkorrak mantentzen dira, gelaxka-eremuko ertzeko puntu batean ere, 65 dBm-eko seinale-indarra izanda. Eremu probetan ikusi denez, DSS erabiltzen duten sare-hornitzaileek deia eten kopurua bosten bat murriztu dutela ikusi dute makro-gelaxka arruntak mmWave abiadura handiko eremuak ukitzen dituzten tokietan. Zentzuzkoa da, izan ere, trantsizio-puntu hauek beti arazoak ekarri izan dituzte zerbitzu jarraia ziurtatzeko.

Irrati-estaldura monitorizatzea eta optimizatzea datuetan oinarritutako teknikak erabiliz

Denbora errealeko monitorizaziorako irrati-seinale indar ebaluazio teknikak

Seinalearen indarraren monitorizazioa sareen erabiltzaileek bit errore-tasa (BER) eta seinale-soinu maila (SNR) bezalako adierazle gakoak jarraitzen dituzten praktika estandarra bihurtu da. Sareek BER analizatzen dutenean denbora benetan, aurrerapeneko garaietan estalduraren arazoak hiruren batera murriztu ditzakete. Bestalde, SNR mapak zehatzak seinaleek lan egiten duten tokien inguruan laguntzen dute, askotan 200 metroko tarte inguruan. Gaur egun, sistema aurreratuak BER eta SNR datuak elkarlotzen dituzte eguraldi lokalaren baldintzak eta eraikinen diseinuak hartuta. Honek ingeniariak erradiosareko infraestrukturaren zati desberdinetan potentzia-mailak dinamikoki doitzeko aukera ematen die, nahiz eta horretarako guztia modu leunean funtzionatzea erronka izaten jarraitzen duen hainbat talde eremuarentzat, inguru hirigintza konplexuekin lanean ari direnei dagokieenez.

Estalduraren itsasunean dauden puntuak identifikatzea gidatze-proba eta irrati-datu jendetsuen bidez

Seinale-arakoen detektatzeko hibridoen estrategiak bi osagai nagusi elkartzen ditu: datuak bildu egiten dituzten probako auto bereziak, eta kanpoan dauden konektatutako gailuen informazio anonimoa, ziur aski horietako %85 inguru estaltzen dutena. Probako auto hauek errepidean daudenean, seinaleen indarra errepide nagusietako puntu desberdinetan neurtzen dute, jasotze-maila onartutako maila baino baxuagoa den lekuak markatuz (-90 dBm da muga). Baina ez da soilik proba handien horiei buruzkoa. Egungo erabiltzaileek beren gailuen datuak ere ekarrita dituztenean gertatzen da magia benetakoa. Informazio kirolik honek hiri-zentroetako eraikinen artean ezkutatzen diren 50 metro besterik ez dituzten 'ilunune' txikiak erakusten ditu. Gainera, adituen txostenen arabera, konbinazio-metodo honek arazoak %40 inguru gehiago aurkitzen ditu aurreko teknikak baino.

Estaldura iragarpeneko mantenuarentzako AI bidez botatako erradio-analitika

Iraganeko errendimenduaren datuetan oinarrituta, ikasketa automatikoaren ereduak orain aurreikusi dezakete hiru egun inguru iraganda estaldurak degradazioa hasi dela. Geruzaz geruza lanean dabilen AI sistema batek modulazio-ezarpen onenenak aurkitzeko %98,6ko zehaztasun-tasa lortu zuen. Ikerketak Nature aldizkarian argitaratu ziren urtean, proba eremuan deuseztatutako deiak gutxi gorabehera %20-25ekoa murriztu zirela erakutsi zuen. Sistemak erabilgarriak izateko arrazoia hauek espektro-arauekin aldatzen direnean nola lan egiten duten da. Eremu jakin batean trafikoa handiegia denean, erabileran gutxiago dauden maiztasunetara aldatzen dute automatikoki. Horrek zerbitzu kalitatea jende gehienarentzat egonkorrak mantentzen laguntzen du, erabiltzaileen %95ek ez dutela arazorik izaten adierazten baitute zenbait unerekin gertatzen denean ere.