สถานีฐาน โทรศัพท์เคลื่อนที่ · 2018-08-20 ·...

สถานฐาน โทรศพทเคลอนท

(Base Station : BS)

• สถานฐาน (Base Station : BS) หรออาจเรยกวาทตงเซลล (Cell Site) นนเปนสถานททตดตงเครองรบ-สงสญญาณ เพอเชอมตอสญญาณวทยกบโทรศพทเคลอนทและอปกรณสอสารไรสาย ตางๆ

จ านวนของสถานฐานเปนปจจยทจ าเปนมากส าหรบการสอสารแบบไรสาย เพราะเซลลแตละเซลลบนเครอชายจะตองสงสญญาณผานสถานฐาน

ระบบสถานฐาน (Base Station System : BSS

• เเบงเปน 2 ประเภท คอ

1. BASE STATION CONTROLLER (BSC)

2. BASE TRANSCEIVER STATION (BTS)

BASE STATION CONTROLLER (BSC)

• คอ ชมสายหนงทท าหนาทควบคมเกยวกบคลนวทยในระบบ เชน ควบคมการ HANDOVER จดการเกยวกบชองสญญาณวทยตางๆ และเกบขอมลเกยวกบเซลล

• คอยควบคมก าลงสงสญญาณของสถานฐานและโทรศพทเคลอนท BSCจะควบคม BTS หลาย ๆ BTS อปกรณควบคมสถานฐาน (Base Station Controller: BSC)ท าหนาทควบคมการจดสรรทรพยากรหลก เชน

- ชองสญญาณความถในกลมสถานฐาน - ควบคมการสรางเสนทางเชอมตอเพอใชในการสนทนาตอผานสถานฐานไปยง

เครองโทรศพทลกขาย

• จ านวนของอปกรณ BSCในเครอขายหนงจะมอยเทาใดนนกขนอยกบการออกแบบของผวางระบบแตละราย

หนาทของ BSC มดงน

• จดการเกยวกบชองสญญาณวทย

• จดการเกยวกบ RF Link

• จดการเกยวกบ Frequency Hopping

• ควบคมก าลงสงของ MS และ BTS

• ควบคมคณภาพ และระดบก าลงงานของสญญาณในชองสญญาณทใชงาน

• จดการเกยวกบการท า Handover

BASE TRANSCEIVER STATION (BTS)

• ท าหนาทเปนตวกลางในการตดตอสอสารโดยตรงระหวางเครองโทรศพทลกขาย (MS) กบเครอขายโทรศพทเคลอนทโดยใชคลนวทยในการตดตอสอสารตองท างานรวมกบอปกรณ BSC และชมสายโทรศพทเคลอนท

• หนาทโดยทวไปของ BTS มดงน • รายงานเกยวกบคณภาพชองสญญาณทไมมการใชงานให BSC ทราบ • ท าการเขารหสชองสญญาณ (Channel Code) และถอดรหส

(Decode)

• เอนครปชน (Encryption)

• ท าการซงโครไนซ (Synchronize) กบ MS

องคประกอบของสถานฐาน

1. เสาสญญาณ

2. สายอากาศ (Antenna) รบ/สงสญญาณคลนวทย

3. สาย feeder เปนสายน าสญญาณทมาจากสายอากาศเขามาทอปกรณ BTS

4. surg protection ไวกนภยทเกดจาก ฟาผา

• อปกรณ BTS เปนตวกลางในการรบ/สง สญญาณ ระหวาง เครอขาย กบผใชงานเพอควบคมการท างานระหวาง สถานฐานกบเครองโทรศพท ทอยในพนทรบผดชอบของสถาน

• rectifier ส าหรบแปลงไฟใหกบตวอปกณภายในสถานฐาน เพราะอปกรณตางๆไมไดใชไฟกระแสสลบ (AC) โดยตรง

• battery ส ารอง ส าหรบปองกนในกรณทไฟฟาดบ ซงโดยปกตจะสามารถจายไฟใหกบอปกรณในสถานฐานไดประมาณ 2-3 ชวโมง เพอใหทนตอการแกไขปญหา

• .อปกรณสอสญญาณ (Transmission) เปนอปกรณทน าสญญาณจากภายนอกสถานฐานซงเปนสญญาณทวงในเครอขายของระบบเขามาทสถานฐานโดยจะน าไปตอเขากบ อปกรณสถานฐาน

• แอร เนองจากอปกรณทงหลายในสถานฐาน เมอท างานอยจะมความรอนมาก อปกรณตาง ๆ รอนมากอาจท าใหเสยได เลยตองเปดแอรดวย ปกตจะใช 2 ตวส าหรบสลบกนเปดใชงานและในกรณทเสยไป 1 ตว

• .ชดอปกรณควบคมไฟฟา เชน เบรกเกอร เพอจายไฟฟา AC เขามายงอปกรณสถานแตจะเขาไปท rectifier เพอแปลงไฟใหเหมาะสมกอน

รปแบบ BTS

• สถานฐานจะมลกษณะเเละรปเเบบของเสาทเเตกตางกนออกไปซงจะขนอย กบการตดตงใหเหมาะสมกบสภาพเเวดลอมขอบงคบในเรองตางๆโดยสามารถเเยกรปเเบบตางๆไดดงน

• เสาทตงบนพนโลกปกต เสาพวกนมความสงตงแต 30 - 650 เมตร

(1 feet = 0.3 m) เจอไดทวไป พนทครอบคลมสญญาณของเสากวาง 1-3 กโลเมตร ตามความสงของเสา

Ground tower กจะแบงตามลกษณะเสาไดดงน

Ground Base Tower / On Ground Tower / Green field Tower

Self-Support

รปแบบของเสาโทรคมนาคมประเภทนเปนเสาสง มฐานทกวางใหญ รองรบอปกรณทกขนาดไดด นยมใชในไทย มความสง 30 -120 เมตร มหลายแบบตามการใชงาน มทง 3 ขา 4 ขา มบนไดใหปน

• ดานในเสา มแพรตฟอรมใหพกเปนระยะ มความแขงแรงมนคงมาก โดยถกออกแบบใหตงยนไดดวยตนเอง ไมตองมสายยดโยงกบโครงเสากบพนทตดตง จงมความเหมาะสมส าหรบการตดตงเสาโทรคมนาคมบนบรเวณทมพนทจ ากดตงอยบนพนดนแนวราบ เสาโทรคมนาคมแบบนตองสามารถยนไดอยางนงและมนคง เพอรองรบแรงลมพาย และสามารถรบน าหนกอปกรณสงสญญาณได มากกวาเสาโทรคมนาคมคมรปแบบอนๆซงจะท าใหการรบและสงสญญาณโทรคมนาคมไดอยางมประสทธภาพ

• เสาสญญาณโทรคมมอปกรณ รบ-สง สญญาณชนดตางๆ ถกตดตงบนยอดเสา เพอใหสญญาณกระจายและครอบคลมใหไดพนทมากขน โดยอปกรตดตงเปน Mobile Antenna, Microwave Antenna เปนหลก และเสามความสงจงตองมการทาส แดง-ขาว ใหสงเกตไดงายเพอความปลอดภยดานการบน โดยทาเปน 7ชน แดง-ขาวสลบกนไป เฉลยตามความสงของเสา

Guyed

• เปนเสาทนยมใหในไทย มขนาด 30-650 เมตร เสาขนาดเลกมสายสลงโยงยดเสาเอาไวใหมนคง สามารถตงแบบเตยๆ 10-20 เมตร บนตกกได หรอตงเปนเสาทสงมากๆกได

Guyed Tower

• โครงเหลกทเชอมชนสวนเหลกใหเปนโครงเสา ถกออกแบบมาใหเปนงานเสาทตองมสลงยดโยงไว 3 ดานยดโยงโครงเหลกกบฐานรากอกทอดหนง

• เพอท าหนาทชวยรบแรงลม ดงนน เสาโทรคมนาคม แบบ Guyed Tower จงจ าเปนตองใชพนทบรเวณกวางส าหรบการตดตง ซง Guyed Tower เปนเสาสง ซงอาจจะมความสงตงแต 30 เมตร

• ถง 60 เมตรทตงบนพนดนแนวราบ

Guyed Mast

• โครงเหลกทเชอมชนสวนเหลกใหเปนโครงเสา ถกออกแบบมาใหเปนงานเสาทตองมสลงยดโยงไว 3 ดานยดโยงโครงเหลกกบฐานรากอกทอดหนง

• เหมอนกบ Guyed Tower เสาโทรคมนาคม แบบ Guyed Tower จงจ าเปนตองใชพนทบรเวณกวางส าหรบการตดตงเชนกน แต Guyed Mast จะตดตงบนชนดาดฟาของอาคารแทน มความสง

• ตงแต 30 เมตร ถง 60 เมตร

Monopole

• เปนเสาขนาดเลก 30-60 เมตร แบบทตงพนปกตไมนยมในไทย เปนเสาตนเดยวๆ มบนไดใหปนดานขางเสา

• รปแบบของเสาโทรคมนาคมประเภทนไดถกออกแบบมาใหมเสาหลกทมแกนเดยว มขนาดเลก มลกษณะเสาเปนแบบ 3 ขา กางออกตดกบพน ซงสามารถตดตงในบรเวณทมพนทจ ากด โดยเฉพาะอยางยงนยมใชบนชนดาดฟาของอาคารในชมชนเมอง เนองจากสามารถตดตงไดงายและรวดเรวกวาเสาโทรคมนาคมประเภทอนๆ ทงน การเลอกใชรปแบบของเสาประเภทน ตองค านงถงความสง

• ของอาคารทตดตงและทศทางการตดตงของเสาอากาศเพอใหเกดประสทธภาพในการรบสงสญญาณซงโดยปกตเสาอากาศสามารถรบสงสญญาณโทรศพทเคลอน ทไดในระดบความสงประมาณ

• 20 เมตรจากระดบพนดนโดยไมมสงกดขวางทศทางของสญญาณโทรศพทเคลอนท โดยมความสงตงแต 3 เมตร ถง 15 เมตร

Mono pole บนดาดฟา

• คาย AIS กจะนยมใชเปนแบบเสา Self Support เปนสวนใหญ

• คาย Dtac กจะนยมใชเปนแบบ Guyed Mast Tower เปนสวนใหญ

• คาย TrueMove กจะมคละเคลากนทงแบบSelf Support และแบบ Guyed Mast Tower แตวาแบบ Self Support จะมมากกวา

• TOT สวนใหญกจะเปน Self Support

• สถานฐานของเอไอเอสจ านวน 24,000 แหง แบงเปน 2G ใชรวมกบ 3G 900 MHz จ านวน 19,000 แหง 3G 2100 MHz จ านวน 5,000 แหง โดยใชงบลงทนเพอรองรบการใชงาน 3G นบตงแตป 2556-2557 เปนเงนราว 60,000 ลานบาท ซงป 2556 ใชงบลงทน 20,000 ลานบาท และป 2557 ใชงบลงทน 40,000 ลานบาท

• สถานฐานของดแทคทวประเทศม 24,612 แหง แบงเปน 2G จ านวน 10,787 แหง 3G 850 MHz จ านวน 5,190 แหง 3G 2100 MHz จ านวน 8,635 แหง และดแทคจะตดตงเพมมากขนเพอรองรบการใชงาน 3G โดยมเปาหมายใชงบลงทนป 2556-2558 34,000 ลานบาท ซงป 2557 ใชงบลงทน 13,000 ลานบาทเพอสรางสถานฐานประมาณ 1,000 แหง

• ทรมฟ เอชมสถานฐาน 18,000 แหง แบงเปน 3G 850MHz จ านวน 13,000 แหง 3G 2100MHz จ านวน 5,000 แหง เปาหมายของทรมฟ เอชไมใชแค 3G แตเปน 4G ซงทรมฟ เอชมคลน 3G 850MHz อยแลว จงจะใชคลน 3G 2100MHz ในบางสวนทจ าเปนและเจยดคลนบางสวนใหบรการ 4G จ านวน 2,000 สถานฐาน เฉพาะป 2557 ใชงบลงทน 15,000 ลานบาทเพอขยาย 3G เพม 6,000 แหงและ 4G บนคลน 2100MHz 2,000 แหง

บทความ เปรยบเทยบความครอบคลมของสญญาณ 3G/4G ของ AIS, DTAC, Truemove H จาก http://droidsans.com/

Node B

Node B (Node BTS) เปนชอเรยกสถานฐาน ในยค 3G ดวยมาตรฐาน UMTS Standard

พนทใหบรการทงหมดจะถกแบงออกเปนสวนเลกๆ เรยกวา เซลล (Cell)

แตละเซลลจะมรศมและจดสรรความถใชงานเฉพาะเซลลพวงตอกนเปนแบบรวงผง โดยมสถานฐานเปนศนยกลางเซลล ท าใหครอบคลมพนทใหบรการไดกวางมากขน ขยายขอบเขตการใหการบรการไดตอเนองไมมขดจ ากด

กลาวคอในเขตพนทมประชากรหนาแนนเชนกรงเทพ มความตองการใชโทรศพทมอถอจ านวนมากกออกแบบใหมจ านวนเซลลมากขน สวนในเขตพนททมประชากรเบาบางมความตองการใชโทรศพทมอถอนอยกออกแบบใหเซลลมขนาดใหญขน แตละเซลลทตดกนจะใชยานความถทแตกตางกนเพอการน าความถกลบมาใชอก (Frequency Reuse) โดยไมมการสอดแทรกและสญหายของสญญาณ

BBU - Baseband Unit

RRU - Remote Radio Unit

• RRU หรอ Remote Radio Unit มหนาทแปลงสญญาณ จาก Modem หรอ BBU ทสงมาทางใยแกวน าแสง ตดตงบนเสาสง เพอออกอากาศความถ วทย ทความถมอถอ 850Mhz หรอ 900 Mhz หรอ 1800Mhz หรอ 2100 Mhz ทางเสาอากาศ ทเหนเปนแทงยาวๆ สเทาหรอสขาว เพอสงไปยงเครองโทรศพทมอถอ และรบสญญาณจากเครองโทรศพทกลบ สงลงมาท BBU ผาน IP LAN กลบไปยงชมสาย หนาตาทเหน คอจะตดตงอยดานลางแทงเสาอากาศ เปนกลองสเหลยม มครบระบายความรอน เพราะเปนเครองสงวทยจงรอน

BBU

• BBU คอ Base Band Unit มหนาทเปน Modem สอสารกบชดเครองสงวทยหรอ RRU และควบคมการท างานของ RRU เปนอปกรณทม Port เสนใยแกวน าแสงตอไปท RRU บนเสา หรอสงไปท RRU ทตดตงหางไกลออกไปได โดยปกต 1 BBU จะควบคมกบ RRU ได 3 หรอ 6 ตว BBU มอกชอวา Master Unit การเรยกจะแลวแตผผลต BBU มขนาด 2U หรอ 3U ตดตงบน Rack มาตราฐาน 19 นว และจะตอเขากบ Switch IP LAN เพอสงกลบขอมลไปยงชมสาย เพอจะกระจายไปยงสถานอนๆ

Type of Cell Site

• Macrocell

• Microcell

• Femtocell

• Picocell

• Small Cells

Macrocell

• A macrocell or macrosite is a cell in a mobile phone network that provides radio coverage served by a high power cell site (tower, antenna or mast).

Macrocell • The antennas for macrocells are mounted on

ground-based masts, rooftops and other existing structures, at a height that provides a clear view over the surrounding buildings and terrain.

macrocell

Small Cell

Small cells provide a small radio footprint, which can range from 10 meters within urban and in-building locations to 2 km for a rural location.

small cells are low-powered radio access nodes, with a range of a few meters to a mile in diameter.

There are three types of small cells

1) microcells

2) picocells

3) femtocells

Microcell

• A microcell is a cell in a mobile phone network served by a low power cellular base station (tower).

covering a limited area such as a mall, a hotel, or a transportation hub

microcell

Picocell

• A picocell is a small cellular base station

typically covering a small area.

such as in-building (offices, shopping malls, train stations.

picocells are typically used to extend coverage to indoor areas where outdoor signals do not reach well,

Femtocell

• a femtocell is a small, low-power cellular base station, typically designed for use in a home or small business.

It is also called femto AccessPoint (AP)

Coverage area of Cells