रेडियो उपकरणले आधार प्रेषक स्टेशनहरूको सिग्नल कभरेज कसरी सुधार गर्न सक्छ?

बीटीएस सिग्नल प्रसारण र नेटवर्क विश्वसनीयतामा रेडियो उपकरणको भूमिका

बेस ट्रान्ससिभर स्टेशनहरू, वा संक्षेपमा BTS, ट्रान्स्रिभरहरू, पावर एम्प्लिफायरहरू र एन्टेनाहरू जस्ता केही महत्त्वपूर्ण भागहरूलाई एकसाथ ल्याउँछ। यी हाम्रो सेल फोन नेटवर्क मार्फत यात्रा गर्ने रेडियो लहरहरूमा आवाज कलहरू र डाटालाई परिवर्तन गर्न काम गर्छन्। धेरै आधुनिक बीटीएस प्रणालीहरूको केन्द्र वितरित सेटअपको रूपमा चिनिन्छ। यसको कार्यप्रणाली यस्तो छ: बेसब्यान्ड युनिट (BBU) ले सबै सिग्नल प्रोसेसिङ कार्यहरू सम्हाल्छ, जबकि रिमोट रेडियो युनिट (RRU) ले वास्तवमै आवृत्तिहरू प्रेषण गर्छ। यी घटकहरू ढिलाइ नभएको सुनिश्चित गर्न तीव्र फाइबर अप्टिक केबलहरूद्वारा जोडिएका हुन्छन् (गत वर्षको फिब्कोनेट अनुसन्धानका अनुसार)। एन्टेनाहरूको नजिकै नै RRU राखेर नेटवर्क प्रदायकहरूले दूरीमा सिग्नल क्षतिलाई काफी हदसम्म कम गर्न सक्छन्। राम्रो कनेक्शन बनाइ राख्न, इन्जिनियरहरूले OFDM मोडुलेशन र विभिन्न त्रुटि सुधार रणनीतिहरू जस्ता जटिल विधिहरूमा निर्भर रहन्छन्। यी प्रविधिहरूले सिग्नल हस्तक्षेपका समस्याहरू विरुद्ध लड्न मद्दत गर्छन्, जुन तीव्र शहरी क्षेत्रहरूमा विशेष गरी ध्यान आकर्षित गर्छ जहाँ धेरै उपकरणहरूले एउटै आवृत्तिमा स्थानको लागि प्रतिस्पर्धा गर्छन्।

रेडियो मोड्युलहरूको विश्वसनीयता साँच्चै महत्त्वपूर्ण हुन्छ जब नेटवर्कलाई उनीहरूको बहुउपस्थिति क्षमताका कारण सुचारु रूपमा चलाइराख्नु पर्छ। धेरै समस्याहरू संकेतहरू ट्र्याकबाट ढल्दा स्वतः स्विचहरू सक्रिय हुँदा देखिन्छ। २०२४ मा हेबेइमेलिङ्गबाट आएको हालैको उद्योग डाटाका अनुसार, नेटवर्क बन्द हुनुको लगभग सबै कारण आरएफ केबल वा कनेक्टरहरू खराब हुनु हुन्छ। यही कारणले धेरै संचालकहरूले अब शील्डेड समाक्षीय केबल प्रयोग गर्न प्राथमिकता दिन्छन् र आफ्नो प्रणालीमा सिग्नलको शक्तिको नियमित जाँच गर्ने कार्यक्रम बनाउँछन्। जब सबै कुरा सही ढंगले काम गर्छ, आजको आधार स्टेशन सेटअपले व्यस्त समयमा माग बढ्दा पनि 99.99 प्रतिशत उपलब्धताको स्तरमा लगभग पूर्ण सेवा स्तर बनाए राख्न सक्छ।

एन्टेना प्रणाली र रेडियो-बढाइएको सिग्नल वितरण

कभरेज विस्तारमा एन्टेना प्रणाली र यसको भूमिका

आजका आधार ट्रान्ससिभर स्टेसन वा बीटीएस एकाइहरूले हामी सबैलाई धेरै चिनेका यी कडा कभरेज अन्तरहरूलाई समाधान गर्न बुद्धिमत्तापूर्ण एन्टेना सेटअपमा धेरै निर्भर छन्। ओम्नीडाइरेक्शनल मोडेलहरूले आफ्नो वरिपरि सबै दिशाहरूमा संकेतहरू फैलाउँछन्, जसले दायराभित्रको लगभग सबै केही कभर गर्छ। दिशात्मक एन्टेनाहरू भने फरक तरिकाले काम गर्छन्—उनीहरूले विशेष क्षेत्रहरूतिर शक्ति केन्द्रित गर्छन्। उद्योगका केही प्रतिवेदनहरूका अनुसार, गत वर्षका क्षेत्र परीक्षणहरूले यी दिशात्मक विधिहरूले उपनगरीय क्षेत्रहरूमा सेलको किनारामा संकेतको शक्ति ३५ देखि ५० प्रतिशतसम्म बढाएको देखाएको थियो। ती झन्झट लाग्दो डेड स्पटहरू हटाउन प्रयास गर्दा सही प्रकारको एन्टेना सही तरिकाले स्थापना गर्नु धेरै महत्त्वपूर्ण हुन्छ जहाँ सेवा एकदमै गायब हुन्छ।

आधुनिक रेडियो-सुसज्जित बीटीएसमा बीमफर्मिङ र मिमो प्रविधिहरू

बीमफर्मिङले रेडियो सिग्नलहरूको चरण र शक्ति परिवर्तन गरेर काम गर्दछ जसले गर्दा तिनीहरू विशिष्ट उपकरणहरूमा केन्द्रित हुन्छन्। यसले सिग्नलको गुणस्तरलाई धेरै बढाउन सक्छ, कहिलेकाहीँ स्थिर एन्टेनाहरूले प्रदान गर्ने भन्दा लगभग 12 डीबी सम्म बलियो बनाउँछ। बीमफर्मिङलाई MIMO प्रविधिसँग जोड्दा नयाँ सम्भावनाहरू खुल्छन्। धेरै इनपुट र आउटपुटहरूले एकै समयमा धेरै डाटा स्ट्रिमहरूलाई समर्थन गर्दछ, जसले गर्दा नेटवर्कले अतिरिक्त स्पेक्ट्रम स्थानको आवश्यकता बिना तीन गुणा बढी ट्राफिक समात्न सक्छ। गत वर्षका क्षेत्र परीक्षणहरूले अर्को रोचक कुरा पनि देखाए। जब इन्जिनियरहरूले स्टेडियमहरूमा दूरस्थ रेडियो युनिटहरू रणनीतिक रूपमा राखे, तिनीहरूले झन्झट भएका कोएक्सियल केबल क्षतिहरू आधामा घटाए। अझ राम्रो कुरा भने तिनीहरूले हजारौं मानिसहरू एकै समयमा जडान भएका ठूला कार्यक्रमहरूको दौरान पनि 2 मिलिसेकेन्डभन्दा कम ल्याटेन्सी कायम राख्न सके।

अनुकूल रेडियो कभरेजका लागि एन्टेना उचाइ, झुकाव र ध्रुवीकरणको मूल्याङ्कन गर्ने

नेटवर्क योजनाकर्ताहरू तीन वटा प्रमुख एन्टेना प्यारामिटरहरूको माध्यमबाट कभरेजलाई अनुकूलन गर्छन्:

• उचाइ समायोजन (3050m विशिष्ट) हस्तक्षेप व्यवस्थापन संग सन्तुलन संकेत पुग्न
• विद्युतीय झुकाव (410°) ठाडो ढाँचा ढाँचाहरू परिष्कृत गर्नुहोस्
• क्रस-पोलराइज्ड एन्टेनाहरू (± 45°) शहरी बहुपथ वातावरणमा लडाई संकेत फ्ल्यामिंग

यी कारकहरूको उचित समन्वयनले ३जीपीपी शहरी प्रसार मोडेल अनुसार ४जी/५जी सेवाका लागि ९८ प्रतिशत स्थान उपलब्धता सुनिश्चित गर्दछ।

रेडियो आधारित संकेत प्रसार मोडेलिङ र कभरेज योजना

रेडियो वातावरण डेटा प्रयोग गरेर संकेत प्रसारण मोडेलिंग

विभिन्न वातावरणमा रेडियो संकेत कसरी फैलिन्छ भन्ने मोडेल बनाउन भूभागको उचाई, केही क्षेत्रमा एकसाथ उभिएका भवनहरू र सबैभन्दा बढी रूखहरू कहाँ बढ्छन् भन्ने कुराहरू हेर्नु आवश्यक छ। जब यो संकेत व्यवहार पत्ता लगाउन आउँछ, विशेषज्ञहरु अब मेशिन शिक्षा एल्गोरिदम संग किरण ट्रेसिंग जस्तै विधिहरू प्रयोग। यी उपकरणहरूले संकेत मार्गहरूमा समस्याहरू पत्ता लगाउन मद्दत गर्दछन् र हामीलाई कभरेज छेदहरूको बारेमा पनि धेरै सटीक रूपमा बताउन सक्छन्। केही अनुसन्धानले देखाए कि यी मोडेलहरूले पोनेमन संस्थानको निष्कर्ष अनुसार २०२३ मा उपनगरहरूमा परीक्षण गर्दा लगभग.3.5..XNUMX डीबी सटीकता मार्जिनमा हिट गरे। उदाहरणको लागि हालैको कामलाई लिऔं जहाँ अनुसन्धानकर्ताहरूले वास्तविक शहरको दृश्यमा कन्भोल्युसनल न्यूरल नेटवर्कलाई प्रशिक्षण दिए। तिनीहरूले विभिन्न शहरी क्षेत्रमा मिलीमीटर तरंग संकेतको हानि अनुमान गर्न सफल भए, लगभग ८९ प्रतिशत सफलता दरको साथ। यसको अर्थ यो हो कि नेटवर्क डिजाइनरहरूले टावरहरू बनाउनुपर्दैन कि उनीहरू पहिले काम गर्छन् कि भनेर। यसको सट्टामा, तिनीहरू कम्प्युटर मोडेलहरूमा सिमुलेशन चलाउन सक्छन् जसले कम्पनीहरूलाई लगभग सात सय ४० हजार डलर बचत गर्दछ हरेक पटक जब तिनीहरू नयाँ नेटवर्क रोलआउटको योजना बनाउन थाल्छन्।

भविष्यवाणी रेडियो विश्लेषणको साथ बीटीएसको लागि कभरेज योजना र साइट चयन

BTS स्थापनाका लागि उत्तम स्थानहरू खोज्दा प्रोपागेशन मोडलहरू, ग्राहकहरू केन्द्रित भएका स्थानहरू देखाउने नक्साहरू र नेटवर्कले कति ट्राफिक सङ्गठित गर्नेछ भन्ने पूर्वानुमानहरू प्रिडिक्टिभ एनालिटिक्सले एकसाथ ल्याउँछ। सामान्यतया क्यारियरहरूले चार-चरणको प्रक्रिया अनुसरण गर्छन्: पहिलो, वातावरण विश्लेषण, त्यसपछि कभरेज योजना, पछि प्यारामिटरहरू समायोजन गर्ने, र अन्तमा आयाम निर्धारण गर्ने। बहु-क्यारियर सेवा गर्ने नेटवर्कमा यो दृष्टिकोणले क्षमतासँग सम्बन्धित समस्याहरू लगभग दुई-तिहाईले कम गर्छ। ती फ्यान्सी 3D रेडियो हिटम्याप प्रयोग गर्ने नयाँ उपकरणहरूले पनि धेरै प्रभावकारी साबित भएका छन्, पुरानो ढंगको सिग्नल स्ट्रेन्थ जाँचको तुलनामा साइट छनौट गर्दा गल्तीहरू ४०% भन्दा बढीले कम गर्छन्। लिङ्क बजेट सिमुलेसनलाई उदाहरणको रूपमा लिनुहोस्—यी गणनाहरूले अपलिङ्क र डाउनलिङ्क दुबैको पावर स्तरलाई हेर्छन् र नयाँ उपकरण लगानी नगरी ग्रामीण क्षेत्रहरूमा कभरेज क्षेत्र लगभग एक-चौथाइले विस्तार गर्न सक्छन्।

BTS तालाबनमा शहरी बनाम ग्रामीण रेडियो प्रोपागेशन चुनौतीहरू

शहरी क्षेत्रमा आधारभूत संरचनाले आकाशभुइँका इमारतहरूबाट हुने छायाँको प्रभावलाई न्यूनीकरण गर्न 7–9 डिबी उच्च सिग्नल मार्जिनको आवश्यकता पर्दछ, जबकि ग्रामीण नेटवर्कले असमान भूगर्भको कारणले 12–18% व्यापक कभरेज परिवर्तनको सामना गर्छन्। एआई-संचालित योजना उपकरणहरूले यी चरम स्थितिहरूलाई समाधान गर्दछन् र संकर भूभागमा पहिलो प्रयासमा 91% कभरेज सटीकता प्राप्त गर्दछन्।

उन्नत रेडियो प्रविधिहरूसँग 5G BTS कभरेजको अनुकूलन

मिलिमिटर-वेव रेडियो प्रणाली प्रयोग गरी 5G आधार स्टेशन कभरेज अनुकूलन

MmWave रेडियो प्रणालीहरूले प्रकृतिको गत वर्षको अनुसन्धानका अनुसार 28 देखि 47 गीगाहर्ट्जको उच्च आवृत्ति सीमाभित्र काम गरेर 5G प्रविधिमा कभरेज र क्षमताबीचको जटिल सन्तुलनलाई सम्हाल्छन्। यी प्रणालीहरूले बहु गीगाहर्ट्जमा मापन गरिएको ब्यान्डविड्थ प्रदान गर्न सक्छन्, जसले गर्दा पुरानो sub-6 गीगाहर्ट्ज नेटवर्कको तुलनामा लगभग दस गुणा तीव्र डाटा गति सुनिश्चित हुन्छ जुन हामीले प्रयोग गरिरहेका छौं। तर यसमा एउटा समस्या छ। संकेत धेरै टाढा सम्म यात्रा गर्दैन—वास्तवमा यो लगभग 300 देखि 500 मिटरमै फिक्का पर्न थाल्छ। यसको अर्थ यो हो कि अपरेटरहरूले यी प्रणालीहरू कहाँ राख्ने भन्ने कुरामा सावधानीपूर्वक सोच्नुपर्छ, जुन प्रायः बीमफर्मिङ र म्यासिभ MIMO जस्ता तकनीकहरूमा निर्भर रहेर ती संकेतहरूलाई ठीकसँग केन्द्रित गर्ने हुन्छ। 2023 मा प्रकाशित केही अनुसन्धानहरूले mmWave प्रविधिलाई पारम्परिक sub-6 गीगाहर्ट्ज आवृत्तिहरूसँग मिसाउँदा रोचक परिणाम देखाएका थिए। इमारतहरूले भरिएका सहरहरूमा नेटवर्क कभरेजको अन्तरालमा लगभग 41% को कमी देखिएको थियो, जसले गर्दा शहरी वातावरणमा संचार समस्याहरू समाधान गर्न यी संकर दृष्टिकोणहरूलाई धेरै आशाजनक बनाउँछ।

5G कवरेज सुधारमा साना सेल र वितरित रेडियो एकाइहरू

जब वितरित रेडियो एकाइहरू (DRUs) साना सेल तालाबको साथ काम गर्छन्, तिनीहरूले mmWave प्रविधिलाई प्रभावित गर्ने झन्झटको समस्याबाट जोगिन सुपर घनघना नेटवर्क सेटअप बनाउँछन्। क्षेत्रमा प्रति वर्ग किलोमिटर लगभग 120 देखि 150 नोडहरू राखेर संकेतहरू भवनहरूको भित्र पुर्याउन ठूलो फरक पार्न सकिन्छ, जसले प्रवेश दरलाई लगभग 60 प्रतिशतले बढाउँछ। यसले मुख्य म्याक्रो BTS प्रणालीमा पनि दबाब कम गर्छ। सिओलमा गरिएका परीक्षणहरूमा यी DRU स्थापनाहरूले चुनौतीपूर्ण उच्च भवन क्षेत्रहरूमा लगभग 98% विश्वसनीय कवरेज प्राप्त गर्न सफल भए। उनीहरूले 28 गिगाहर्ट्ज र 3.5 गिगाहर्ट्ज आवृत्ति ब्यान्डहरू बीचमा वास्तविक समयमा ट्राफिक स्विच गरेर यो चतुराईपूर्ण काम गरे, जहाँ कुनै पनि समयमा कुन अनुकूल थियो त्यसको आधारमा।

डायनामिक स्पेक्ट्रम शेयरिङ र यसको रेडियो सिग्नल पुग्ने क्षेत्रमा पर्ने प्रभाव

डायनामिक स्पेक्ट्रम शेयरिङ (DSS) ले १.८ देखि २.१ गीगाहर्ट्ज सम्मको आवृत्ति ब्यान्डमा ४जी र ५जी दुबै नेटवर्कलाई एकसाथ चलाउन दिन्छ। यो चतुराईपूर्ण दृष्टिकोणले अतिरिक्त स्पेक्ट्रम लाइसेन्सको आवश्यकता नपरी संचालकहरूलाई लगभग एक तिहाई बढी ५जी कभरेज प्रदान गर्दछ। यो प्रणालीले स्वचालित रूपमा मोडुलेसन तकनीकहरू समायोजित गर्दछ, QPSK र २५६-QAM बीचमा सिग्नलको आवश्यकताअनुसार स्विच गर्दछ, जसले गर्दा कोषको किनारामा मात्र ६५ डीबीएम सिग्नल स्ट्रेन्थ भए तापनि संलग्नता स्थिर रहन्छ। फिल्ड परीक्षणहरूले देखाएको छ कि DSS लागू गर्ने नेटवर्क प्रदायकहरूले नियमित म्याक्रो सेलहरू mmWave क्षेत्रहरूसँग मिल्ने ठाउँमा लगभग एक पाँचौं कल ड्रप कम भएको देखेका छन्। यसले तर्क बनाउँछ किनभने यी संक्रमण स्थानहरू सधैं स्थिर सेवाका लागि समस्याप्रधान थिए।

डाटा-आधारित तकनीकहरूको प्रयोग गरी रेडियो कभरेजको निगरानी र अनुकूलन

रियल-टाइम निगरानीका लागि रेडियो सिग्नल स्ट्रेन्थ मूल्याङ्कन तकनीकहरू

संकेत शक्ति मोनिटरिङ बिट त्रुटि दर (BER) र सिग्नल-टु-थाहा अनुपात (SNR) जस्ता प्रमुख सूचकहरू ट्र्याक गर्ने नेटवर्क सञ्चालकहरूको लागि मानक अभ्यास बनेको छ। जब नेटवर्कहरूले BER लाई वास्तविक समयमा विश्लेषण गर्छन्, उनीहरूले व्यस्त समयमा कभरेज समस्याहरूलाई लगभग एक तिहाइले कम गर्न सक्छन्। त्यस्तै, विस्तृत SNR नक्साहरूले सिग्नलहरूले संघर्ष गर्ने क्षेत्रहरूलाई चिन्ह लगाउन मद्दत गर्छन्, प्रायः लगभग 200 मिटरको दूरीमा। आजकल, उन्नत प्रणालीहरूले BER र SNR डाटालाई स्थानीय मौसमका अवस्थाहरू र भवनको व्यवस्थासँग जोड्छन्। यसले इन्जिनियरहरूलाई रेडियो आवृत्ति बुनियादी ढाँचाका विभिन्न भागहरूमा शक्ति स्तरहरू गतिशील रूपमा समायोजन गर्न अनुमति दिन्छ, यद्यपि जटिल शहरी वातावरणसँग सामना गर्दै धेरै क्षेत्रीय टोलीहरूका लागि यसलाई सजिलै सँग काम गर्न चुनौती बनिरहेको छ।

ड्राइभ-टेस्ट र सामूहिक-स्रोत रेडियो डाटा प्रयोग गरेर कभरेज अन्धा स्थान पहिचान

सिग्नल समस्या पत्ता लगाउने हाइब्रिड दृष्टिकोणले डाटा संकलन गर्न चलिरहेका विशेष परीक्षण कारहरू र बाहिर रहेका अधिकांश कनेक्टेड उपकरणहरूबाट आउने गुमनाम जानकारी, जसले सम्भवतः ती उपकरणहरूको लगभग 85% सम्मको क्षेत्रमा डाटा संकलन गर्छ, दुई मुख्य घटकहरूलाई एकसाथ ल्याउँछ। जब यी परीक्षण कारहरू सडकमा हुन्छन्, तिनीहरू प्रमुख सडकहरूका विभिन्न बिन्दुहरूमा सिग्नल कति बलियो छ भन्ने ट्र्याक गर्छन्, र स्वीकार्य स्तर (-90 dBm कट-अफ हो) भन्दा तल पुगेका ठाउँहरू चिन्ह लगाउँछन्। तर यो केवल ठूलो स्तरको परीक्षणमा मात्र सीमित छैन। वास्तविक जादू तब हुन्छ जब सामान्य प्रयोगकर्ताहरूले पनि आफ्नो उपकरणको डाटा योगदान गर्छन्। यो सामूहिक डाटाले शहरी केन्द्रहरूमा भवनहरूको बीचमा लुकेका कहिलेकाहीँ 50 मिटर भन्दा पनि सानो चौडाइका डेड जोनहरू देखाउँछ। र उद्योगका प्रतिवेदनहरूका अनुसार, यो संयुक्त विधिले अघिल्लो समयमा प्रयोग गरिएका पुराना तरिकाहरूको तुलनामा लगभग 40 प्रतिशत बढी समस्याहरू पत्ता लगाउँछ।

भविष्यको कभरेज रखरखावका लागि AI-संचालित रेडियो विश्लेषण

अतीतको प्रदर्शन डाटा हेरेर मेसिन लर्निङ मोडेलहरूले अहिले तीन दिन अगाडि नै कभरेज कहिले घट्न थाल्छ भन्ने पूर्वानुमान गर्न सक्छन्। परतहरूमा काम गर्ने एउटा विशेष कृत्रिम बुद्धिमत्ता सेटअपले उत्तम मोड्युलेसन सेटिङ्हरू खोज्ने क्षेत्रमा लगभग 98.6% सटीकताको दर प्राप्त गर्यो। गत वर्ष नेचरमा प्रकाशित अनुसन्धानका अनुसार, क्षेत्र परीक्षणहरूले यसले वास्तवमै लगभग 20-25% सम्म फोन कलहरू ड्रप हुनबाट घटाएको देखाए। यी प्रणालीहरूलाई वास्तवमै उपयोगी बनाउने कुरा यो हो कि यो परिवर्तनशील स्पेक्ट्रम नियमहरूसँग कसरी काम गर्छ। जब एउटा क्षेत्रमा धेरै ट्राफिक हुन्छ, यसले स्वचालित रूपमा यसको केही भागलाई कम प्रयोग भएका आवृत्तिहरूमा सार्छ। यसले अधिकांश मानिसहरूका लागि सेवा गुणस्तर स्थिर राख्न मद्दत गर्छ, चरम समयमा पनि प्रयोगकर्ताहरूको लगभग 95% ले समस्या नभएको बताएका छन्।