تحقیق بررسی مخابرات و پشتيباني خطوط تلفن همراه GPRS

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
تحقيق بررسي مخابرات و پشتيباني خطوط تلفن همراه GPRS در 103 صفحه ورد قابل ويرايش

فهرست

فصل اول : ?
نظرية سلولي ?
تعريف انواع سلول : ?
ماکروسلها : ?
ميکروسل ها : ?
ميکروسل بيروني : ?
ميکروسل دروني : ?
سلول چتري : ?
نمونه هايي از سلول چتري ?
ناحيه ي تحت سرويس شبکه ي موبايل عمومي : ?
ناحيه ي تحت سرويس Gsm : ?
روشهاي دست يابي چند گانه به سيگنال : ?
FDMA : ?
TDMA : ?
CDMA : ?
فصل دوم : ?
سيستم GSM ?
مقدمه : ?
تجزيه و تحليل معماري GSM :‌‌ ??
الف : ترمينال دستي : ??
ب ـ ترمينال قابل حمل : ??
ج ـ ترمينال قابل نصب روي خودرو : ??
سيستم ايستگاه پايه : base station ??
الف : BTS : ??
انجام امور مشترکين : ??
ساختار يک BTS : ??
الف : TRI ( مدار واسط فرستنده ـ گيرنده ي راديويي ) ??
ب ـ TRX : ??
پ ـ BSC : کنترل کننده ايستگاه پايه : ??
وظايف آن شامل : ??
مديريت شبکه راديويي : ??
مديريت ايستگاههاي گيرنده ـ فرستنده : ??
مديريت شبکه انتقال : ??
مرکز سويچينگ سرويسهاي موبايل : ( MSC) : ??
Gateway : ??
ثبت کننده موقعيت اصلي ( HLR ) : ??
ثبت کننده موقعيت محلي ( VLR ) : ??
TMSI : ??
مرکز عملياتي و نگهداري ( OMC ) : ??
مرکز صدور مجوز ( تشخيص هويت ) (AUC ) : ??
رجيستر شناسه تجهيزات ( EIR ) : ??
امکانات نرم افزاري OSS : ??
الف : مديريت ساختاري : ??
ب ـ مديريت خطا : ??
ج ـ مديريت اجرايي : ??
باندهاي فرکانسي در GSM : ??
کانال راديويي : ??
Duplex Distance : ??
جداسازي کانال : ??
مدولاسيون انتقال : ??
مراحل برقراري ارتباط در GSM : ??
ارتباط MS ??
طريقه تماس با يک MS : ??
Handover :‌ ??
سلسله مراتب ايجاد يک تماس در شبکه GSM : ??
? ـ سخت ??
? ـ به هم پيوسته : ??
? ـ نرم : ??
الف : INTRA – BSS : ??
ب ـ inter – bss : ??
ج ـ inter – msc : ??
امنيت در شبکه GSM : ??
فصل سوم ??
ـ مقدمه : ??
روند کار طراحي سل : ??
پراکندگي جمعيت ??
محاسبه ظرفيت ترافيکي در هر سل : ??
حداکثر تعداد مکالمات ممکن در ساعت ??
جدول ارلانگ ??
واگذاري فرکانس و کانالهاي منطقي : ??
نسبت کاربر به تداخل هم کانال و کانال مجاور : C/I , C/A ??
نسبت کاريز به تداخل هم کانال : Carrier To Interference Ratio C/I ??
نسبت کارير به تداخل کانال مجاور : Carrier To Adgacent Ratio ??
الگوي استفاده مجدد از فرکانس : Freqrency Re – use Pattern ??
فصل چهارم : ??
ارتباط بي سيم ??
انتقال سيگنالهاي آنالوگ و ديجيتال : ??
? ـ نرمال NB) ) ??
? ـ تصحيح فرکانسي : ??
? ـ هم زماني : ??
? ـ کانال دسترسي : ??
? ـ ساختگي : ??
کانال در GSM : ??
الف : کانال تصحيح کننده فرکانس ( FCCH) : ??
ب ـ کانال هم زمان کننده (?CH) : ??
کانال مشترک cccH : ??
الف ـ کانال فراخواني PCH : ??
ب ـ کانال دسترسي تصادفي : ??
ج ـ کانال اجازه دسترسي ( Agch ) : ??
کانال کنترل اختصاصي : ( DCCH) ??
الف : کانال اختصاصي مستقل ( SDCCH) : ??
ب ـ کانال اختصاصي وابسته کند ( SSCCH ) : ??
ج ـ کانال اختصاصي تصحيح فرکانسي ( FACCH) : ??
مشکلات انتقال : ??
عناصر اصلي مسير راديويي : ??
عناصر و پارامترهاي مسير راديويي : ??
مدلهاي اصلي انتشار سيار : ??
انتشار در فضاي آزاد : ??
باز تابش با حذف جزئي : ??
مدلهاي ديگر انتشار : ??
انتشار در محيطهاي واقعي : ??
انتشار در محيطهاي واقعي : ??
مشکلات انتقال : ??
از دست رفتن مسير : ??
Fading : ??
? ـ از نوع طولاني و طبيعي : ??
? ـ از نوع چند مسيره : ??
تاخير زماني : ??
هم ترازي زماني : ??
طرح هايي براي حل مشکلات انتقال : ??
WAVE CODER ( کد کننده موج )‌: ??
vocoder : ??
کدينگ کانال : ??
سطح دوم INTERLEAVING : ??
فصل پنجم ??
? ـ ? ـ نيازهاي عمدهدر زمان استاندارد شدن GPRS عبارتند از : ??
معماري GPRS : ??
مدهاي ايستگاه موبايل ??
packet data channel ( PDCH) : ??
نواحي مسير يابي ( Rorting areas ) ??
Home GSN ( HGSN ) ??
پکت هاي سر چشمه از موبايل ??
سرويسها ??
پروتکلهاي GPRS ??
ساختار NS – PDU ??
ساختار BSSP – PDU ??
معماري پروتکل هاي GPRS ??
جزئيات کدينگ هاي مختلف بلوکهاي راديويي ??
مخابره ديتا در شبکه GPRS ??
مسير يابي Mobile Originated Data ???
مسيرم دهي MOBILE terminated data به شبکه GPRS خانگي ???
مسير يابي Mobile terminated data به شبکه ملاقات کننده GPRS ???
نتيجه گيري : ???

فصل اول :

نظرية سلولي



بر اساس اين نظريه ناحيه اي كه مي خواهد تحت پوشش شبكة موبايل قرار گيرد به نواحي جغرافيايي كوچكتر با شعاع 2 تا 50 كيلومتر تقسيم مي شود در هر سلول سيستم ها فرستنده گيرنده پوشش راديويي سلول را به عهده دارند . و كانالهاي راديويي با دامنة مختلف فركانس در آن به مشتركش سرويس مي دهند . فرستنده هايي كه در سلولهاي مجاور هم هستند از كانالهاي فركانس جداگانه استفاده مي كنند تا از تداخل فركانس جلوگيري شود اگر انرژي آنتن فرستنده و ارتفاع آن مناسب باشد مي توان از كانالهاي فركانس در فاصله متناسب و دورتر بيشتر به سلول مورد نظر دوباره استفاده كرد تا در اثر فاصله و افت سيگنال شكل داخل پيش نيايد . از طرفي براي اينكه بتوان بيشترين دفعات از فركانسهاي مجدد استفاده كرد دو سلول هم كانال بايد داراي كمترين فاصلة كمتر باشند پس مجموع فاصله 2 سلول هم كانال بايد به گونه اي باشد كه تداخل هم كانالي از يك آستانة بخار بيشتر شود . اين آستانه 18db انتخاب شده است . چنانچه سراميك در ناحية يكي از سلولها افزايش يابد مي توان سلول مورد نظر را به 2 يا چند سلول با توجه به نياز ترافيكي تقسيم كرد را تا هر چه اين تعداد بيشتر شود نياز به زير ساختهاي بيشتري براي حمل كردن سيستم مطرح مي گردد و هزينه بيشتر مي شود در نتيجه پوشش سلولي نوعي فعاليت پويا و ديناميك محسوب مي شو د كه به گروهي از سلولهاي مجاور كه كلية كانالهاي سيستم را بر اساس ضوابط خاص به كار مي برند و در تمام ناحيه تحت پوش تكرار مي شوند كلاستر مي گويند .

در طراحي سلول سلول 6 ضلعي در نظر گرفته مي شود زيرا اگر با فرض اينكه 2 عدد BTS با آنتن هاي هم جهت داشته باشيم و براي هر مشترك دوايري به مركز BTS ها در نظر بگيريم مجموعه نقاطي وجود دارند كه قدرت سيگنال رسيده از دو BTS در آنجا يكسان است و با ادامة اين كار به 6 ضلعي منتظم مي رسيم .

البته در ديتاي واقعي به علت وجود پستي و بلندي و موقعيت جغرافيايي مناطق و همچنين وجود موانع طبيعي و مصنوعي فراوان ( كوهها و ساختمانها ) داشتن 6 ضلعي هاي منتظم با ابعاد يكسان امكان پذير نمي باشد . ماكزيمم شعاع سلولها 35 كيلومتر مي باشد .

تعريف انواع سلول :

طرح و راه حل هاي مختلفي براي پوشش راديويي در محيط هاي داخلي و خروجي و كانالهاي خاص وجود دارد ؛ 2 نمونه از اين طرح ها ميكروسلها و مايكروسلها هستند .

ماكروسلها :

ماكروسلها معمولاً در يك توان خروجي بالاتر از ميكروسل ها كار مي كنند و پوشش فركانس را براي هر دو ناحية فضاي آزاد و درون ساختمان فراهم مي آورند . گروهي از ماكروسل ها فراهم مي آورند مي تواند در تمام جهات و يا در يك جهت خاص باشد در ماكروسل تمام جهتي انرژي راديويي در همة جهت هاي افقي منتشر مي شود . دره كروسل تمام جهتي يك آنتنژسيگنال راديويي را در همة جهات نسبت به افقي منتشر مي كند . اين آنتن در ارتفاعي تقريباً بيني 15 تا 46 متر نصب مي شود .



ميكروسل ها :

معمولاً در يك توان پايين تر از ماكروسل هاي كار مي كنند و يك ناحة كوچك را مورد پوشش خود قرار مي دهند را بي ناحيه حدود 25 درصد از يك ماكروسل مي باشد . ظرفيت كانالهاي يك ميكروسل مركز است از ماكروسل كمتر باشد اما ظرفيت كانال سيستم به كاربران مختلف است . ميكروسل ها براي افزايش ظرفيت نواحي با ترافيك بالاتر به كار برده مي شود ميكروسلها هم خود انواع مختلفي دارند .

ميكروسل بيروني :

يك ميكروسل بيروني معمولاً داراي يك آتش است كه در زير يك سقف امواج به وسيلة ساختمانها و بناها محدود مي شود ، شكل سلول از يك الگوي خياباني پيروي مي كند . يك ميكروسل بيروني ، بخشي از بزرگراهها ، خيابانها و كوچه ها و چهار راه ها تونلها و نواحي محدود به ساختمانهاي مجاور را پوشش مي دهد .
ميكروسل دروني :

يك ميكروسل دروني كه بعضي وقتها ميكروسل ناميده مي شود به منظور پوشش دادن قسمتهاي داخلي يك ساختمان مثل راهروهاي طراحي مي شود آنتن يك پيكول مي تواند روي ديوار با سقف قرار گيرد .

سلول چتري :

ماكروسلها و ميكروسلها با هم ديگر سلولي به نام سلول چتري به وجود مي آورند يك سلول چتري پوشش براي يك قسمت و يا تمام قسمتهايي كه در توسط ديگر سلولها پوشش داده مي شود فراهم مي آورد .


نمونه هايي از سلول چتري

همان طور كه بعدها مشاهده مي كنيم هر سلول توسط يك BS پوشش راديويي داده مي شود . هر سلول داراي يك شماره (CQI) مي باشد . در هر سلول يك كانال راديويي به منظور انتقال اطلاعات سيگنالينگ بين شبكه ي موبايل و MS اي كه در آن سلول قرار دارد در نظر گرفته مي شود . كانالهاي سيگنالينگ از موبايل به BS بكار مي روند تا عمليات سيگنالهايي را كه براي تازه سازي وضعيت مكاني و تنظيم تماس و پاسخ گويي به پيغامهاي تماسي واردة انجام مي دهند . در مسير برعكس يعني از BS به موبايل كانال سيگنالينگ اطلاعات مربوط به پارامترهاي عملياتي ( شناسه ي معرف مكان شناسه ي سلول و …. ) ، تنظيمات تماس ، paging و تازه سازي اطلاعات را حمل مي كند .

ناحيه مكاني ( LA ) : به مجموعه اي از سلولها گفته مي شود . سيستم موبايل با استفاده از اين تقسيم بندي نواحي مي تواند مشتركيني را كه در وضعيت فعال هستند را جستجو نمايد . هنگامي كه يك تماس براي يك MS وجود داشته باشد يك پيغام ( paging ) بين همه ي سلولهاي يك LA منتشر مي شود . در اصل يك LA ناحيه اي است كه يك مشترك بدون اينكه نياز داشته باشد مكان خود را به شبكه اطلاع دهد در آن حركت مي كند .

ناحيه ي تحت پوشش ms : msc/vlr در يك ديتا بيس كه رجيستر موقعيت محلي (VAL) نام دارد ثبت مي وشد . Msc و VLR هميشه در يك گره قرار مي گيرند . بنابراين ناحيه ي تحت پوشش آنها ناحيه ي msc/vlr ناميده مي شود يك ناحيه ي msc از تعدادي LA تشكيل شده است و در اصل ناحيه ي جغرافيايي تحت پوشش آن توسط يك MSC پوشش داده مي شود براي هدايت كردن يك تماس به يك مشترك موبايل اين تماس از مسير MSC اي عبور داده مي شود كه در ناحيه ي msc/vlr اي است كه مشترك موبايل در آن قرار دارد .
ناحيه ي تحت سرويس شبكه ي موبايل عمومي :

اين ناحيه ، ناحيه اي جغرافيايي است كه توسط يك اپراتور شبكه سرويس دهي مي شود و به عنوان ناحيه اي تعريف مي شود كه در آن يك اپراتور پوشش راديويي را ايجاد و امكان دستيابي به شبكه را ايجاد مي كند .
ناحيه ي تحت سرويس Gsm :

به مجموعه ناحيه هاي جغرافيايي گفته مي شود كه يك مشترك مي تواند به شبكه موبايل دسترسي داشته باشد . هر چقدر تعداد اپراتورهايي كه بخواهند در يك شبكه با يكديگر كار كنند بيشتر باشد ناحيه گسترش پيدا مي كند .


روشهاي دست يابي چند گانه به سيگنال :

در هر سيستم مخابراتي منابع محدود مي باشد و نيز ميزان تجيهزات و تعداد كانالهاي مورد استفاده نيز محدود است . از طرفي در يك لحظه از زمان چندين نفر درخواست سرويس از شبكه را دارند . لذا به منظور استفاده بهينه سيستم بايد مديريت دقيقي روي منابع داشته باشد . لذا از تكنولوژيها و واسطه هايي هوايي استفاده شده كه معروفترين آنها در زير شرح داده شده است .
FDMA :

در اين روش طيف فركانسي موجود به چندين قسمت يا باند فركانسي تقسيم مي شوند و براي مكالمه به هر كاربر يكي از باندهاي فركانسي اختصاص داده مي شود . و تا هنگاميكه تماس تلفني كاربر برقرار باشد اين باند تنها به او اختصاص دارد . مسئله مهم در اين روش voice Activity مي باشد يعني كاربر تنها از 50 تا 40 درصد زمان براي مكالمه استفاده مي كند و بقيه زمان براي تنفس تفكر ، …. استفاده و عملاً كانال هدر مي رود . مسئله ديگر اين است كه در يك ارتباط ، يك باند فركانسي به فرد و يك باند فركانسي به طرف مقابل او اختصاص داده مي شود . و ارتباط بين اين 2 از طريق 2 باند ( رفت و برگشت ) استفاده مي شود . اما در حين مكالمه تنها يكي از 2 طرف صحبت مي كنند و طرف ديگر گوش مي دهد . پس يكي از باندها به طور بي فايده اشغال مي شود .

پس در FCMA از سيستم به طور ناكارآمد استفاده مي شود . در سيستم هاي آنالوگ مثل Apms از اين روش استفاده مي شد .


TDMA :

در TDMA كل باند فركانسي در هر لحظه اي از زمان به يك كاربر اختصاص داده مي شود . در قطاع هاي زماني حدود 30 ـ 40 ميلي ثانيه اي كاربر حق استفاده از باند فركانسي را داراست .

در آمريكا كانال 30 كيلو هرتزي به سه قطاع زماني تقسيم شد . لذا پهناي باند موثر هر كاربر 10 KHZ مي باشد . مشكل اينجاست كه با كم شدن پهناي باند حساسيت نويز افزايش مي يابند . و صورت ناواضح مي گردد . اما در سيستم GSM از كانالهاي 200 KHZ استفاده و آن را به 8 قطاع زماني تقسيم مي كنند .


CDMA :

در اين روش هر كاربر از يك نوع كد ديجيتال خاص خود ، براي برقراري ارتباط استفاده مي كند . در اين تكنولوژي يك كانال 1.25 كيلو هرتزي استفاده مي شود . مشكل اين روش اين است كه ظرفيت آن توسط ميزان تداخل محدود مي شود . و برخلاف FDMA و TDMA به خاطر پهناي باند محدوديت دارد براي رفع اين مشكل از آنتن هاي سكتور بندي شده كه موجب كاهش تداخل مي شوند استفاده و ظرفيت را افزايش مي دهند .
وظايف آن شامل :
مديريت شبكه راديويي :

نتايج آماري مختلف توسط BSC جمع شده و با توجه به آنها در صورت لزوم مشخصات سيستم راديويي تغيير كرده و يا مقداري از بار ترافيكي يك سلول به سلول ديگر منتقل مي شود .
مديريت ايستگاههاي گيرنده ـ فرستنده :

در آغاز عمليات BSC نمودار مشخصات فرستنده ـ گيرنده ها و فركانس هاي مربوط به هر سلول را تعيين مي كند . در نتيجه كانال هاي منطقي قابل تخصيص به واحدهاي بسيار مشخص مي شوند .
مديريت شبكه انتقال :

تبديل كانالهاي ترافيكي 13 kb/s به 64 kb/s توسط واحدي به نام TC كه در BSC است انجام مي شود .

در ابتداي مكالمه BSC با توجه به دريچه هاي زماني SALT خالي ، كانالهاي فيزيكي قابل تخصيص به واحد بسيار ( MS ) را مشخص مي كند در طول مكالمه MS قدرت سيگنالهاي دريافتي در BTS خود و BTS هاي مجاور را اندازه گيري كرده و نتايج را به BTS مي فرستد . BTS اين نتايج را به همراه قدرت سيگنال دريافتي از MS و TA (timing asvance) به BTS ارسال مي كند و BTS با توجه به اين اطلاعات عمليات Handover ( به توضيح آن خواهيم پرداخت ) و با كاهش قدرت خروجي MS يا BTS را انجام مي دهد .
مركز سويچينگ سرويسهاي موبايل : ( MSC) :

مركز MSC وظيفه همه عمليات سويچينگ ديجيتال مربوط به پردازش يك تماس را بر عهده دارد . MSC از يك سمت يك واسط با BS و از سمت ديگر واسطي براي بقيه شبكه هاي خارجي دارا مي باشد . هر BS با يك MSC مرتبط مي باشد . MSC براي GSM مانند سويچ ISDN محلي مي باشد كه داري توانايي هاي اضافي مانند تعيين موقعيت فعلي و انتقال كنترل از يك سلول به سلول ديگر مي باشد . همچنين تماس از يا به سيستم هاي تلفني ديگر را كنترل مي كند .عمليات MSC در كل شامل قسمتهاي زير مي باشد .

- ثبت كردن تمام ، نظارت و آزاد سازي كانال

- جمع آوري ديتاها و انتقال ديجيتال

- هدايت يك تماس در مسير

- جمع آوري اطلاعات مربوط به هزينه ها

- مديريت حركتي كه شامل ثبت موقعيتها ؛ locatioin updating ( بعداً توضيح داده مي شود ) و انتقال كنترل از يك سلول به سلول ديگر مي باشد .

- paging و اعلام خطر

- مديريت منابع راديويي در طي يك تماس

- حذف اكو

- مجموعه اتصالات به BSS و ديگر MSC هاو PSTN / ISDN

- بازيابي رجيستر هاي مناسب
Gateway :

يك گيت وي گره اي است كه از طريق آن ارتباط بين 2 شبكه برقرار مي شود . اگر فردي در يك شبكه ثابت ( PSTN ) بخواهد با يك مشترك موبايل ارتباط برقرار كند ابتدا ارتباطش با يك گيت وي برقرار مي شود . عمليات گيت وي اكثرا در يك MSC خاص كه به آن GMSC گفته مي شود برقرار مي گردد . همه MSC ها مي توانند در شبكه به عنوان يك gateway عمل كنند ، GMSC نيازي به جابجايي داده هاي مشتركين ندارد . اما بايد قدرت جابجايي استانداردهاي سيگنالينگ جهت برقراري ارتباط با ديگر شبكه ها را داشته باشد .
ثبت كننده موقعيت اصلي ( HLR ) :

HLR يك ديتا بيس مركزي براي نگهداري اطلاعات مشتركين در يك ناحيه سرويس داده شده پهناور مي باشد .

HLR از روش سيگنالينگ براي تشخيص موقعيت مكاني مشتركي كه تماسي برقرار كرده است . استفاده مي كند و در آن شماره شناسايي و آدرسهاي مختلف و پارامترهاي صدور مجوز در آن ذخيره شده است . اين اطلاعات هنگامي كه يك مشترك به سيستم شبكه افزوده مي شود وارد HLR مي شود . HLR هميشه از مكان همه ي موبايلها مطلع است چه مشتركيني كه در شبكه ي درون كشور در حال حركت هستند و چه مشتركيني كه خارج از كشور هستند .

پارامترهاي زير در HLR ذخيره مي شود .

- شماره بين المللي مشترك موبايل ( IMSI ) :
فصل سوم


ـ مقدمه :

توضيح جغرافيايي واحدهاي موبايل ، رفتار ترافيكي مشتركين و كيفيت مورد نياز و پوشش جغرافيايي سرويس مورد نظر ، پارامترهاي اوليه مورد استفاده در طراحي سل
( ( cell planning هستند . اين رويداها اساس تهيه يك طرح غير واقعي ( Nominal ) مي باشند .

تمام طراحي سل ، ابتدا بر اساس يك طرح غير واقعي بنا نهاده مي شود . يعني يك مدل تئوريكي كه بر اساس طرح هندسي ساختار شبكه ايستگاههاي گيرنده فرستنده BTS مورد نظر تهيه مي شود . اين طرح ابزار اوليه خوبي براي پروسه طراحي است .

شكل سلها در چنين طرحهاي غير واقعي بستگي به نوع آنتن و توان خروجي استفاده شده بوسيله هر يك از ايستگاههاي BTS دارد . عمدتا دو نوع آنتن مورد استفاده قرار مي گيرد . آنتهاي Omni ( هم جهته ) كه در تمام جهات بصورت يكسان ارسال مي كند و آنتن هاي جهت دارد Direcyional كه توان تشعشعي خود را به طرف جهت خاصي متمركز مي كند .

اگر ما دو BTS با آنتهاي Omni داشته باشيم و بخواهيم كه مرز بين ناحيه تحت پوشش هر يك از BTS ها مجموعه نقاطي باشد كه در آنها توان سيگنال دريافتي از هر BTS يكسان باشد در اين صورت يك خط مستقيم بدست مي آوريم اگر ما همين روند را با برقرار كردن 6 تا BTS در اطراف يك BTS مرجع تكرار كنيم ، ناحيه تحت پوشش بدست آمده يعني سل شكل شش ضلعي خواهد داشت .

شش ضلعي يك نوع سمبل براي نشان دادن يك سل در يك شبكه راديويي است . با اين وجود براي طراحي در دنياي واقعي ، بايستي اين حقيقت را در نظر گرفت كه انتشار راديويي بستگي خيلي زيادي به ناحيه و ناهموارهاي سطح زمين دارد و شش ضلعي ها مدلهاي فوق العاده ساده شده اي از لاگوهاي پوشش راديويي هستند .

هنوز طرح هندسي غير واقعي مبتني بر شش ضلعي ها يا ديگر الگوهاي هندسي ، يك بينش اوليه خوب در طراحي يك سيستم به ما مي دهد .
روند كار طراحي سل :

مهندسي شبكه سلولي در برگيرنده كليه كارهاي طراحي يك سيستم راديويي سلولي است اين كارها شامل مواد زيرند كه در خلال فاز اول طراحي بايد مورد توجه گيرند .

1 ) هزينه ( COST ) : هر طرح و پروژه اي بايد برآورد هزينه شود و اقتصادي بودن آن ثابت گردد تا قابل اجرا شود .

2 ) ظرفيت ( CAPACITY ) : بر اساس تراكم جمعيت ، ميزان تقاضا و منطقه تعيين مي شود .

3 ) پوشش ( Coverage ) : مساحت منطقه زير پوشش و نقاط قابل پوشش

4 ) درجه سرويس ( GOS ) : ( Grade of service ) بيان كننده تراكم ترافيكي است و اينكه سيستم مجاز است چند درصد از مشتركين متقاضي تماس را بلوكه كند .

5 ) كيفيت صبحت (Speed of Quality ) : با چه كيفيتي سيستم اجرا شود .

6 ) قابليت توسعه سيستم ( system growth capability ) : آينده نگري در مورد آينده پروژه و طرح توسعه آن در طرح اوليه بايد مورد نظر باشد .

از فاكتورهاي ديگر در مهندسي شبكه سلولار ميزان تقاضا و اينكه چقدر مشترك در فاز اول و چقدر در فازهاي بعدي وارد سيستم خواهند شد و چه مقدار ترافيك تلفني را ايجاد خواهند كرد . ميزان ترافيك تلفني بستگي به رفتار مشتركين دارد . توزيع جغرافيايي متقاضيان مي تواند با استفاده از اطلاعات آماري زير بدست آيد :
پراكندگي جمعيت

1 ) پراكندگي و توزيع ماشينها

2 ) توزيع سطح درآمد

3 ) اطلاعات مربوط به زمين مورد استفاده

4 ) آمار تلفن هاي مورد استفاده

5 ) هزينه اشتراك ، هزينه تماس و قيمت موبايلها

زماني كه اولين سيماي طرح پروژه ريخته مي شود بايد الگوي استفاده مجدد از فركانس يعني اختصاص فركانس و تخصيص كانالهاي منطقي مشخص شود . در مورد اين الگو ها بعدا بصورت مشروح تر صحبت خواهد شد . بعد از اين مرحله بايستي يك طرح غيرواقعي آماده شود . اين طرح بر اساس محاسبات اوليه و پراكندگي متقاضيان در آ‌ينده مورد توجه قرار مي گيرد .

اكنون پيشگوييهايي مربوط به پوشش راديويي ، مطابق با اطلاعات پيشنهادي درباره ايستگاههاي ( مختصات ، ارتفاع ، آنتن و غيره ) و محدوديتهاي ايجاد شده در اثر مسئله پاشندگي زماني ( Time Dispertion ) صورت مي گيرد . براي اين منو از يك نقشه ديجيتايز شده استفاده مي شود . سپس از اين پيش بيني ها قدرت سيگنال بعلاوه فاكتورهاي C/R , C/A , C/I مي تواند مورد مطالعه و بررسي قرار گيرد .

بعد از انتخاب سايت هاي اوليه براي تعيين مناسب بودن يا نبودن سايت ، هر سايت بايستي از نقطه نظرات زير مورد بازديد قرار گيرد .

1 ) موقعيت سايت نسبت به شبكه غير واقعي ( Nominal )

2 ) فضا براي آنتن ها و تجهيزات راديويي

3 ) انتشار مناسب راديويي ( نزديكي به موانع و غيره )

4 ) محيط راديويي موجود ديگر

قدم بعدي طراحي يك شبكه انتقال مناسب براي ايستگاههاست اين شبكه اغلب توسط يك كمپاني تلفني و با استفاده از خطوط اجاره اي پياده مي شود اما مي تواند همچنين با استفاده از يك محيط انتقال مستقل نيز اجرا گردد . در يك سيستم GSM مرز بين سلها بعلاوه فاكتورهاي ديگر ممكن است توسط پارامترهاي مختلف كه بوسيله اپراتور ( خود سيستم ) تنظيم مي شود كنترل گردند . بنابراين تنظيم و ست كردن اين پارامترها براي كار طراحي سل از اهميت خاصي برخوردار است . اندازه گيري هاي راديويي شامل نصب فرستنده هاي آزمايشي قابل حمل ، در محل سايت هاي پيشنهادي و استفاده از وسيله نقيله ويژه مجهزي براي اندازه گيري قدرت سيگنال در نواحي مورد نظر ، مي باشد .

اين اندازه گيريها را بايد روي چندين كانال ( فركانس كاربر ) انجام داد و براي هر كانال نمونه ها با يك سرعت قابل تنظيم گرفته شود .
مدلهاي ديگر انتشار :

در شرايط انتشار معولي شاخص شيكت اتمسفر كه در آن پرتوهاي راديويي در نزديكي زميني آرامتر از ارتفاعهاي بيشتر حركت مي كند كاهش مي يابد اين تغيير سرعت با ارتفاع منجر به خميدگي پرتوهاي راديويي مي گردد . خميدگي يكنواخت ممكن است با انتشار خط مستقيم بيان شود . اما با تغيير شعاع زمين انحناي نسبي بين پرتو و زمان بدون تغيير باقي مي ماند . شعاع جديد زمين به عنوان شعاع موثر شناخته مي شود و نسبت شعات موثر زمين به شعاع واقعي آن معمولا با حرف K نشان داده مي شود .

مقدار ميانگين k در آب و هواي معدل حدود 1.33 است با اين وجود مقادير حدود .5 تا .6 گاهاً در آزمايشگاههاي واقعي اتقاق مي افتد . در نواحي ساحلي حركت سريع توده هاي هوا و تغييرات شديد دما و شرايط رطوبتي مي تواند سبب شكست سيگنالهاي راديويي تا فواصل اساساً بزرگ تر از آنچه كه در زمينهاي معمولي انتظار مي رود گردد . به عنوان يك نتيجه انتشار سيگنال راديويي موبايل در خليج ها . درياچه ها و ساير مناطق آبي وسيع معمولا تواني نزديك به هنگام عبور از فضاي آزاد دارند . اين مسايل طراحي سيستم و برنامه ريزي فركانسي را در مناطق ساحلي پيچيده مي كنند . بعضي اوقات پديده شكست مي تواند پرتوي را بين لايه هاي بالاتر جو و سطح زمين محبوس كند . سيگنال مي تواد در طول بازتابشهاي بسيار زياد بين زمين و سطح بازتابنده دچار جهت شود و براي صدها مايل و حتي بيشتر پوشش فراهم كند . در فركانس هاي سلولي اين پديده بيشتر در شرايط آب و هوايي غير طبيعي شامل عبور جبهه هاي بزرگ و توده هاي پر فشار ، رخ مي دهد .
انتشار در محيطهاي واقعي :

مسيرهاي واقعي انتشار تقريبا هيچ وقت بسادگي حالت هاي بيان شده در اين مبحث نيستند . انتشار هميشه از بيش از يك حالت تاثير مي پذيرد و هر مسير ، جغرافيايي خاص خودش را با اشياي بازتابنده و جاذب بيشتر از آنچه كه بتواند مدل شود و بررسي رياضي گردد . شامل مي شود . بنابراين هنگام پيش بيني انتشار در مسيرهاي جديد به سمتي سوق داده مي شويم كه از تكنيكهاي موجود بهترين استفاده را بكنيم . اين روشها عبارتند از :

عنوان شعاع موثر شناخته مي شود و نسبت شعاع موثر زمين به شعاع واقعي آن معمولا با حرف K نشان داده مي شود .

مقدار ميانگين K در آب و هواي معتدل حدود 1.33 است با اين وجود مقادير حدود .5 تا .6 گاهاً در آزمايشگاههاي واقعي اتفاق مي افتد . در نواحي ساحلي حركت سريع تودهاي هوا و تغييرات شديد دما و شرايط رطوبتي مي تواند سبب شكست سيگنالهاي راديويي تا وصل اساساً بزرگ تر از آنچه كه در زمينهاي معمولي انتظار مي رود گردد . به عنوان يك نتيجه انتشار سيگنال راديويي موبايل در خليج ها ، درياچه ها و ساير منطق آبي وسيع معمولا تواني نزديك به هنگام عبور از فضاي آزاد دارند . اين مسايل طراحي سيستم و برنامه ريزي فركانسي را در مناطق ساحلي پيچيده مي كنيد . بعضي اوقات پديده شكست مي تواند پرتوي را بين لايه هاي بالاتر جو و سطح زمين محبوس كند . سيگنال مي تواند در طول بازتابشهاي بسيار زياد بين زمين و سطح بازتابنده دچار جهش شود و براي صدها مايل وحتي بيشتر پوشش فراهم كند . در فركانس هاي سلولي اين پديده بيشتر در شرايط آب و هوايي غير طبيعي شامل عبور جبه هاي بزرگ و توده هاي پر فشار ، رخ مي دهد .
PDCH) :

GPRS ، مي تواند بر اساس نوع جديدي از كانال راديويي لاجيكي ، براي داده بسته اي، بهينه شود . اين كانال راديويي لاجيكي ، PDCH نام دارد . بهينه سازي هر كانال PDCH ، بنا به محدوديت هاي اجرايي كه در GSM معين مي شود ، انطباق سازي بين GSM و GPRS را بر روي لينك راديويي ، ممكن مي سازد .

هماهنگ كردن GPRS با رفتارهاي متفاوت آن در سيستم GSM موجود ،‌‌ بدون نزول كارايي مكالمه آن بسيار وظيفه دشواري است . بعلاوه ، صدا ( يا ديتاي circuit – switched ) و سرويسهاي ديتاي بسته اي در مورد منابع طيفي يكسان ، در حال رقابت مي باشند .

واسط air براي بدست آوردن يك فرانماي بهتر ، بايد متحمل امتحان بشود تا اينكه ظرفيت بالاي ممكن و بدون متاثر كردن ديگر سرويسها در GSM بدست آورد .

پيشنهادات بسياري براي اينكه چگونه PDCH پياده سازي شود ، وجود دارد .

مثلا سلولي كه GPRS را حمايت مي كند مي تواند به يك يا بيشتر از يك PDCH كه از مخزن مشترك كانالهاي فيزيكي قابل دسترس براي سلول بدست آورده شده است ، اختصاص داده شود و در غير اينصورت ، براي كانالهاي ترافيك TCH مورد استفاده قرار مي گيرد .

نياز براي استفاده بهينه از منابع طيفي راديويي كمياب ، آميزه اي از كانال TCH و كانال PDCH كه به صورت ديناميكي قابل تعويض شدن مي باشند را ضروري ساخته است .
نواحي مسير يابي ( Rorting areas )

نواحي تعيين محل ( Location area) در GPRS ، مورد استفاده قرار نمي گيرد . ناحيه جديدي تعريف شده است كه به ناحيه مسيريابي موسوم است . اين ناحيه شامل يك يا تعدادي از سلولها مي باشد اندازه اين ناحه به صورت عادي از اين ناحيه تعيين محل ، كوچكتر است . ناحيه مسيريابي براي موبايلهاي داده بسته اي به روز درآورده مي شود ) مورد استفاده قرار مي گيرد تا كمترين تاثير را بر روي شبكه بگذارد .
Home GSN ( HGSN )

تمامي ترافيك بسته ها از HGSN مي گذرد . HGSN به حدود آدرسهاي پروتكل داده بسته اي وابسته است . در نتيجه ، هر آدرس داراي يك نقطه ثابت در شبكه GPRS مي باشد . SGSN ها فقط داراي اتصالي مستقيم با يك HGSN كه خود داراي اتصالي با بسياري GGSN است مي باشند .
پكت هاي سر چشمه از موبايل

موبايل ، بسته IP را توسط درخواستي بدست مي آورد . سپس در خواستي مبني بر ذخيره كانالي را مي نمايد . سيستم بوسيله ذخيره timeslot ها پاسخ مي دهد . دينا در timeslot هاي ذخيره شده ، انتقال مي يابد و اگر مقدار قابل توجهي ديتا به صورت صحيح دريافت شود به اعلام وصول مثبتي از BTS منتج مي شود ديتا بواسطه پروتكل لينك air دي كپسوله شده و به SGSN بسته را در پروتكل ارسال كپسوله كرده و آن را به GGSN مي فرستد . بسته در آنجا دي كپسوله شده ، آدرس و پروتكل ، بررسي مي شـود . سپس بسته مي تواند از طريق PSPDN و مسيرياب به گيرنده LAN فرستاده شود .