Baz istasyonu sistemi (BSS – Base Station Subsystem)

____________________________________________________________________

Bir sisteminde genellikle 羹癟 temel donan覺m bulunur. Bunlar:
1. Baz istasyonu (BTS: Base Transceiver Station)
2. Baz istasyonu kontrol birimi (BSC: Base Station Controller)
3. Transcoder (TC)

Bunlar覺n bir k覺sm覺 baz istasyonlar覺n覺n alt覺nda veya anten k覺s覺mlar覺ndan ayr覺 bulunan kabinlerde yer al覺r, bir k覺sm覺 da kabin d覺覺nda yer al覺r. Bi kabin d覺覺ndaki BTS elemanlar覺na g繹z atal覺m, bunlar genel olarak en g繹r羹n羹r elemanlar olduundan en 癟ok dikkat 癟eken elemanlard覺r.

Baz istasyonlar覺 genellikle ya kafes eklinde kuleler, ya metal direkler, ya bina 癟at覺lar覺nda ya da 癟eitli ekillerde kamufle edilmi yap覺larda bulunur.

Aa覺daki resimde kafes bi癟imi bir kuledeki baz istasyonunu g繹r羹yorsunuz.

Kafes bi癟imi baz istasyonu direi (Vodafone)

Kafes bi癟imi baz istasyonu direi (Vodafone)

Bu resimde bir kafes, bir de metal direk bi癟imi iki kulede baz istasyonu antenlerini g繹r羹yorsunuz.

Kafes ve direk bi癟imi baz istasyonu kuleleri. (Turkcell ve Vodafone)

Kafes ve direk bi癟imi baz istasyonu kuleleri. (Turkcell ve Vodafone)

Bu resimde bina 羹zerine yerletirilmi baz istasyonu antenini g繹r羹yorsunuz.

at覺da baz istasyonlar覺.

at覺da baz istasyonlar覺.

Kamufle edilmi baz istasyonlar覺 ise 癟ok 癟eitli ekillerde bulunabiliyor. rnein aa癟 eklinde baz istasyonlar覺 var. Baz istasyonu direi kahverengi boyal覺 ve 羹zerine dal eklinde 癟覺k覺nt覺lar eklenmi. A癟覺kta belli olsa da ormanl覺k alanlarda anla覺lmayabiliyor. Bina 癟at覺lar覺nda baca eklinde bulunabiliyorlar. Antenler duvara monte edilip, duvar ile ayn覺 renkte ve hatta desenlerde boyanabiliyor. Trafo binalar覺na havaland覺rma 癟覺k覺nt覺s覺 ad覺nda tak覺labiliyorlar.

Baz istasyonlar覺 radyo sinyallerini antenleri ile yay覺p toplarlar, zaten kuleler de bu antenleri ta覺mak i癟in vard覺r.

ok y繹nl羹, omni directional denen antenler, cep telefonlar覺yla iletiimde nadir kullan覺lan antenlerdir, yap覺lar覺 gerei sadece belli boyuttaki k羹癟羹k alanlar覺n kapsama ihtiyac覺n覺 kar覺lamak i癟in kullan覺l覺rlar. H羹cre olarak yan yana kullan覺ld覺klar覺nda, oluturduklar覺 h羹crelerde kapsama alan覺 d覺覺nda kalan alan fazlad覺r, ayr覺ca panel antenlerde 羹癟 panele verilmesi gereken g羹癟 de tek antene verilmesi gerekmektedir.

Panel antenler, baz istasyonlar覺nda cep telefonuyla iletiim i癟in en 癟ok kullan覺lan antenlerdir. Bu antenlerin belirli a癟覺lar覺 vard覺r ve sadece bu a癟覺lara sinyal yayar ya da bu a癟覺lardan sinyal al覺rlar. Bu paneller i癟lerindeki daha ufak antenlerin sinyalini y繹nlendirerek sadece panelin bakt覺覺 y繹ne sinyal verilmesini salarlar. Baz istasyonunda da a癟覺lar覺na g繹re birka癟 panel bulunur ve bunlar覺n her biri farkl覺 y繹nlere bakarlar. Mesela 360 derecelik bir kapsama elde etmek i癟in 羹癟 adet 120 derece a癟覺l覺 anten kullan覺l覺r ve her biri farkl覺 y繹nlere y繹nlendirilir. Panel antenlerle her sekt繹re sadece bir panel hizmet verdiinden 癟ok y繹nl羹 antene g繹re daha az g羹癟le kapsama elde edilir ve 羹癟 kat daha fazla kiiye hizmet verilebilir. Panel antenler sinyali yans覺tarak y繹nlendirdiinden, sadece bir y繹nde ve belli a癟覺larla hizmet verirler. Panelin arkas覺nda, 羹zerinde ya da alt覺nda 繹l癟羹lecek sinyal g羹c羹 tam kar覺s覺nda 繹l癟羹lecek sinyal g羹c羹n羹n 癟ok 癟ok alt覺ndad覺r. Ki bu sebeple 癟at覺s覺nda baz istasyonu bulunan binalar覺n i癟inde baz istasyonunu ileten operat繹r羹n sinyalinin zay覺f olduu durumlar olabilmektedir.

Panel antenler. (Avea)

Panel antenler. (Avea)

Panel antenler genellikle dikey olarak kullan覺l覺rlar. Bu ekilde baz istasyonlar覺ndan 360 derece daha geni alan daha iyi kapsanabilir. Ancak y羹ksek binalar覺n olduu b繹lgelerde kurulan antenler belli binalar覺 veya alanlar覺 hedefliyorsa yatay olarak da kullan覺labilirler ki bu ekilde sinyale dikey kalan binada daha y羹ksekteki katlar kapsanabilir.

Dual bant panel antenler, birbirinden tamamen farkl覺 iki farkl覺 frekansta yay覺n yapabilen panel antenlerdir. Panellerin i癟indeki k羹癟羹k antenlerin birbirinden balant覺lar覺 farkl覺d覺r veya frekanslar覺 da farkl覺 ise boyutlar覺 da farkl覺d覺r. Bu mesela bir antende hem Turkcell hem de Vodafone operat繹r羹n羹n hizmet vermesini salayabilir. Ya da il癟ede bulunan Turkcell antenleri bu ekilde, hem 900MHZ sinyali veriliyor antenlerden hem de 3G UMTS2100 frekans覺; yani bir antenten hem 2G hem de 3G kapsamas覺 salanabiliyor.

Aa覺daki resimde bir dual bant panel anten g繹r羹n羹yor. 襤lk resim antenin 繹n k覺sm覺n覺 g繹steriyor. n k覺s覺mda antenin i癟indeki o kare benzeri ekildeki yap覺lar sinyal alma verme iini yapan esas anten k覺s覺mlar覺. Bunlar覺n baz覺lar覺 dierlerine g繹re daha k羹癟羹k. Bunun sebebi frekans farkl覺l覺klar覺. B羹y羹k antenler 900MHZ i癟in, k羹癟羹k antenler ise anlad覺覺m覺z kadar覺yla 1800 MHz i癟in ki daha y羹ksek frekansl覺 olduklar覺ndan daha d羹羹k dalga boyu yay覺yorlar ve bundan dolay覺 boylar覺 da daha k羹癟羹k.

Dual bant anten 繹n k覺sm覺.

Dual bant anten 繹n k覺sm覺.

Alttaki de i癟i a癟覺lm覺 bir antenin arka k覺sm覺. Buras覺 yakalanan ya da g繹nderilecek sinyalin anten kablolar覺na baland覺覺 k覺sm覺. Detayl覺 bilgim yok bu konuda. Yaln覺z yandaki uzun plastik 癟ubuk antene uzaktan m羹dahale edilerek yukar覺 aa覺 eim ayar覺 yap覺labilmesini sal覺yor olmal覺. Bu ilemde merkezi bir yerden sinyal verilerek alttaki motor 癟al覺t覺r覺l覺r ve 癟ubuk i癟 k覺s覺mda baz覺 par癟alar覺 yukar覺 aa覺 oynatarak istenilen a癟覺y覺 salar. Tabi her baz istasyonu bu ekilde deildir. Genellikle bir g繹revli elle baz istasyonunu komple aa覺 yukar覺 oynat覺r. Zaten bir kez iyi ayarland覺覺nda da bir daha bu ilem gerekli deildir.

Dual bant anten i癟i, arka k覺sm覺.

Dual bant anten i癟i, arka k覺sm覺.

Panel antenler baz istasyonunda farkl覺 say覺larda olabiliyorlar. Mesela ayn覺 y繹ne yani ayn覺 sekt繹re bir anten bak覺yorsa bu tek 2G anteni olabilir, ya da 2G ve 3G hizmeti veren dual bant anten olabilir. Ayn覺 y繹ne bakan iki anten varsa bunlardan biri 2G biri de 3G olabilir. Yurtd覺覺nda, 繹zellikle Amerika’da, biraz farkl覺 bir sistem kullan覺l覺yor. Ayn覺 y繹ne bakan 羹癟 anten varsa biri ses/veri g繹nderme, ikincisi sinyalleme ve kontrol, 羹癟羹nc羹s羹 de ses/veri alma g繹revindeki anten olabiliyor. Tabi bunlar daha fazla aletten dolay覺 daha pahal覺 olduundan 羹lkemizde yok san覺r覺m bu tiplerden.

Mikrodalga radyo link antenleri, baz istasyonunu dier baz istasyonlar覺na ya da ebekenin daha 羹st ve merkezi k覺s覺mlar覺na balayan mikrodalga frekanslar覺nda 癟al覺an al覺c覺 verici radyo antenleridir. Bu antenler baz istasyonlar覺nda g繹rd羹羹m羹z 癟anak anten ya da davul benzeri yuvarlak antenlerdir. Boylar覺 kapasitelerine ya da sinyal verecekleri mesafeye g繹re deiebilir. Bu t羹r antenlerden her birinin tam kar覺s覺nda da bir tane benzer mikrodalga radyo link anteni bulunur. Bu iki anten birbirleriyle y羹ksek frekansl覺 mikrodalgalarla iletiim kurar. Bu dalgalar frekans olarak genelde ka癟 kullan覺l覺yor bilmiyorum ama 10 ile 60 GHz aras覺ndaki frekanslarda 癟al覺覺yorlar. Y羹ksek frekansla 癟al覺t覺klar覺ndan birbirlerini tamamen g繹rmeleri gerekli ve aralar覺nda herhangi bir engel bulunmamal覺. Hatta g繹r羹 a癟覺lar覺n覺n %60’覺n覺n bina vs. engellerle kapanmamas覺 gerekli. Yamur, kar ve sis gibi hava koullar覺ndan etkilenir bu antenler. Bant genilikleri genel olarak 2G antenlerde 2mbit/s d羹zeyinden 3G sistemlerde 700mbit’s d羹zeylere kadar 癟覺kabilir bulunduklar覺 b繹lgeye g繹re. Mesela aa覺daki g繹r羹nt羹 Tekirda’da ehir i癟indeki Turkcell baz istasyonlar覺na mikrodalga rayolink sinyali verip alan ehre g繹re y羹ksek癟e bir tepedeki baz istasyonu kulesi. ehir i癟indeki antenler bu antendeki yuvarlak antenlerlesinyalleiyor. B羹y羹k antenler de bu antenlerle olan veri iletiiminin toplan覺p farkl覺 bir noktaya g繹nderildii antenler olabilir.

Mikrodalga radyolink antenleri.

Mikrodalga radyolink antenleri.

TMA (Tower Mounted Amplifier) amfiler panellerden gelen sinyallerini kuvvetlendiren, b繹ylelikle cep telefonundan gelen sinyale kar覺 baz istasyonunu daha duyarl覺 hale getiren. Genellikle antenlere yak覺n konumda direkte bulunurlar ki sinyal kabloda katettii mesafede fazla zay覺flayamas覺n. Her panel antende bulunmayabiliyor bunlar, benim farkettiim 繹zellikle 3G antenlere tak覺ld覺klar覺.

RRH (remote radio head) her baz istasyonunda bulunmayabiliyor. 覺k覺 sinyalini g羹癟lendiren kabin d覺覺 amfilerdir.

Kabinler, baz istasyonundaki t羹m antenlerden gelen kablolar覺n topland覺覺 yerlerdir. Burada her t羹r antenden gelen sinyal i癟in ayr覺 makineler ve devreler bulunur, BTS, BSC ve transcoder sistemleri bulunur. Genel olarak yap覺lan cep telefonlar覺ndan antenlere gelen sinyale g繹re antene sinyal vererek cep telefonu ile iletiim kurup, radyolink vs. 羹zerinden sinyal g繹nderip alarak cep telefonunu ebekeye balamak. Tabi kullan覺m amac覺na g繹re her kabinde farkl覺 makineler bulunabiliyor.

Turkcell baz istasyonu kabinleri.

Turkcell baz istasyonu kabinleri.

BTS g繹revleri 癟eitlidir. Radyo frekans kanallar覺 y繹netilir ve konuma yapmak i癟in gerekli radyo kanal覺 tahsisini yap覺p konumay覺 balat覺rlar. Antenlerden gelen ve giden sinyal i癟in RF mod羹lasyonu, kanal kodlama, harmanlama, ifreleme vs. ilemleri burada yap覺l覺r. Radyo frekanslar覺 g繹nderilir ve al覺n覺r.

Baz 襤stasyon Denetleyicisi (BSC), baz istasyonu sisteminin ak覺ll覺 y繹netim k覺sm覺d覺r. Bir BSC emri alt覺nda birden fazla BTS kontrol edebilir. G繹revi BTS ile transcoder ve iletme bak覺m sistemini (OMC) birbirine balay覺p, radyo frekans覺 tahsisi ve frekans y繹netimi yapmakt覺r.

Transcoder, GSM’de kullan覺lan veri iletim bi癟imi ile dier telekom羹nikasyon sistemlerindeki iletim bi癟imleri aras覺nda d繹n羹羹m yapar. GSM’de hava 羹zerinden iletim nedeniyle veri 13 Kbit/s deerde iletilir. Karasal PSTN hatt覺nda ise 64 Kbit/s ile iletilir. Transcoder bu iki farkl覺 bi癟im aras覺ndaki d繹n羹羹m羹 salar. Ayr覺ca PCM 8-bit verinin GSM 20 ms trafik bloklar覺na kodlanmas覺nda da tampon (buffer) g繹revi g繹r羹r. Standartlarda g繹revi baz istasyonunda olsa da MSC santrallerine de yerletirilebiyorlar.

Her kabinin boyu farkl覺 olabiliyor. Baz覺 yerlerde direin yan覺nda belimize kadar gelen boyda bir kutu olurken, baz覺 yerlerde de prefabrik paneller, daha merkezi ve 繹zel g繹revli yerler de zaten binalarda bulunuyor.

Genel olarak 羹lkemizdeki 羹癟 operat繹r羹n kabinlerini ve dolay覺s覺yla baz istasyonlar覺n覺 kabin renklerinden bir miktar tan覺yabiliyoruz. Vodafone’un kabinleri en belirgin olanlard覺r ki, yeni kurulan baz istasyonlar覺n覺n hepsinde k覺rm覺z覺 癟er癟eveli prefabrik yap覺da beyaz duvarlar eklindedir. Mavi 癟er癟eveli ve beyaz duvarl覺 prefabrik yap覺lar genelde Turkcell’e aittir. Avea’n覺n prefabrik kabinleri ise bir yeil tonunda genelde ve 羹zerindeki g羹venlik sertifikalar覺nda da Aycell yaz覺yor (Bkz. Alttaki ikinci resim). Tabi bunlar b繹lgeye, kurulu zaman覺na ve yerine g繹re de deiebiliyor. Mesela g繹revlilerin sal覺k endiesi nedeniyle zor baz istasyonu kurabilecei ve 癟ok 癟abuk kurmalar覺 gereken ehir i癟indeki 癟at覺larda genelde g繹rd羹羹m renk beyazd覺r. Kimse dayak tehlikesi varken kabin rengine 繹nem vermiyor san覺r覺m, ya da operat繹r羹 anlamas覺nlar diye renkli kabin kullanmayabiliyorlar san覺r覺m.

Vodafone baz istasyonu kabini.

Vodafone baz istasyonu kabini.

Ayr覺ca kabin kap覺lar覺nda o baz istasyonunun g羹venlik sertifikas覺 da bulunuyor. Buralardan antenlerin g羹venlik mesafesini ya da hangi operat繹re ait olduunu, 2G, 3G destei vs. bilgileri 繹renebilirsiniz.

Avea baz istasyonu kabininde g羹venlik sertifikas覺 (Eskiehir, irintepe, Asilzade Sk.)

Avea baz istasyonu kabininde g羹venlik sertifikas覺 (Eskiehir, irintepe, Asilzade Sk.)

ok say覺da ve kal覺n siyah kablolar da antenlerle kabin aras覺nda bulunan ve dikkat 癟eken dier elemanlar. Bunlar genelde bak覺r koaksiyel kablo oluyorlar. Baz覺lar覺 panel antenlerle baz覺lar覺 da radyolink antenleri ile kabin aras覺ndaki iletiimi sal覺yor. Son zamanlarda 羹lkemizde bilmiyorum ama yurtd覺覺nda kullan覺lan bir sistemde kabin ile antenlerin olduu kulenin y羹ksek k覺sm覺 aras覺nda tek bir kablo kullan覺lmas覺. Bu tipte veri iki yer aras覺nda bu kablonun i癟indeki fiber optik kablo ile iletiliyor, enerji de ayn覺 kablodaki elektrik hatt覺ndan salan覺yor. Bu ekilde kablo, direin 羹st羹ne ula覺nca kablo bir devre elektrik hatt覺ndan ald覺覺 elektrii kullanarak fiberoptik kablosundan gelen sinyali ileyip, amfilere y羹kselttirip antenlere g繹nderiyor, antenlerden gelen sinyali de ileyip fiber optik hatta veriyor. Bu ekilde az kablo ile daha sade bir g繹r羹nt羹 elde ediliyor. Ekonomik durumunu bilmiyorum.

Kabinlerden baz istasyonu antenlerine giden kablolar.

Kabinlerden baz istasyonu antenlerine giden kablolar.

imdi bu kurduumuz baz istasyonunun 癟al覺mas覺n覺 bir hayal edelim. Baz istasyonundaki panel antenlere cep telefonlar覺ndan 癟ok say覺da sinyal geliyor. Gelen sinyal antende yakalan覺p amfiyle iletiliyor. Amfi gelen zay覺f sinyali y羹kselterek daha uzaktaki cep telefonlar覺ndan gelen zay覺f sinyali de g羹癟lendirip iletilebilir hale getirip uzun siyah kablolara veriyor. Kablolar sinyali kabindeki BTS devrelerine ta覺yor. Burada sinyalin bilgi olarak ilenmesinden, zaman aral覺klar覺na b繹l羹nmesine, transcoder devresinde bi癟iminin deitirilmesine kadar farkl覺 eyler yap覺l覺yor. Gelen sinyal burada ileniyor ve ne yap覺laca覺na karar veriliyor. rnein bir 癟ar覺 BTS’ye gelince, BTS BSC’ye iletiliyor, radyolink antenlerle ebekenin daha 羹st hiyerarisindeki MSC’ye g繹nderiliyor. MSC’de g繹revini yap覺p aramay覺 balat覺yor ya da gerekli hata sinyalini bildiriyor.

Burada baz istasyonunun ebeke ile sadece radyolink 羹zerinden iletiim kurmas覺ndan bahsettim ancak tek y繹ntem o deil. Baz istasyonu yerel telekom ebekesinden G.SHDSL veya fiberoptik balant覺s覺yla da ebeke hiyerarisindeki 羹st k覺s覺mlara balanabilir. Bu t羹r balant覺larda kabine d覺ar覺dan bir kablo gelir ve bu kablo uygun G.SHDSL veya fiberoptik modem ve router gibi cihazlarla dier sisteme balan覺r.

Genel olarak bir baz istasyonunun yap覺s覺 b繹yle. Bunlardan baka kulelerde baz istasyonunu y覺ld覺r覺mdan koruma ama癟l覺 paratonerler de oluyor. Ayr覺ca karanl覺kta u癟ak vs. 癟arpma tehlikesini 繹nlemek i癟in de kulelerin tepelerinde yan覺p s繹nen k覺rm覺z覺 uyar覺 覺覺klar覺 oluyor. Elektrik kesintisi durumunda baz istasyonunun hizmet vermeye devam edebilmesini salamak i癟in de ak羹l羹 g羹癟 kayna覺 ya da dizel jenerat繹r羹 gibi elemanlar bulunuyor. Bir de baz istasyonu kabini i癟inde 24 saat 癟al覺an elemanlar覺n yayd覺覺 覺s覺 da klimalar vas覺tas覺yla d覺ar覺 at覺l覺yor. baz istasyonlar覺nda bir de GPS anteni de oluyor, antenin tam olarak ne ama癟la konduunu bilmiyorum. Ayr覺ca mesela Turkcell ile Kandilli Rasathanesi anlamas覺 gerei, Turkcell’in baz覺 baz istasyonlar覺nda da sismograf bulunacak.

Baz istasyonu sisteminde (BSS) yap覺lan 癟ar覺 vs. BTS ve BSC 羹zerinden ebeke Anahtarlama Sistemi ( NSS ) 羹zerindeki MSC’ye iletilir. Bkz. ebeke Anahtarlama Sistemi (NSS)>>>