4G Wireless network coverage prediction for operator “A” by using GIS
in Jeddah City: a case study of Al Nuzhah district

Noha Saeed Alhomrani

King Abdulaziz University || Jeddah || KSA

Sarra Al Habib Ouerghi

Faculty of Arts & Humanities || King Abdulaziz University || Jeddah || KSA

Ecole Nationale d’Ingénieurs || Sfax || Tunisie

DOI PDF

Communication systems depend on cell tower signals which affect the quality and efficiency of communications networks. In this paper, a prediction network coverage of 4G wireless network for operator “A” in Al Nuzhah city has been elaborated. The main objective is, firstly, to come up with prediction network maps showing the quality of communication networks in the study area and to identify areas with good and bad coverage, in order to maintain and improve coverage through relocating cell towers and antennas, increasing their number, or through installing new ones in bad coverage areas. Another objective is to compare this output with actual network coverage efficiency. In this study, GIS programs were adopted to handle, manage, process and analyze spatial and attribute data. GIS extensions were used to design communication networks such as the Mentum-Planet program through which prediction network coverage was calculated and represented. Cell towers and sectors data was first collected and then processed to generate the 4G coverage network prediction for operator “A” based on propagation model (Q9). Results were later compared to the network efficiency generated by the Drive Test. It was found that the signal strength was between -95 and -75 db. About 24.2% and 75.8% of the studied area had medium and excellent network coverage, respectively. The Drive Test showed areas of poor network coverage distributed throughout the study area. This research concluded that use of GIS in communications reduces cost and time of implementation. It is highly recommended to include building heights in the propagation model as it affects the spread of communication waves, to increase cell towers in poor coverage areas, and to modify the propagation model to ensure quality of service and efficient coverage. Keywords: Prediction, cell towers coverage, 4G wireless network, network efficiency, GIS, Mentum-Planet.

التنبؤ بتغطية أبراج شبكة الاتصالات اللاسلكية 4G للمشغل “أ” باستخدام نظم المعلومات الجغرافية في مدينة جدة (دراسة حالة حي النزهة)

نهى سعيد الحمراني

جامعة الملك عبد العزيز || جدة || المملكة العربية السعودية

 

صاره الحبيب ورغي

كلية الآداب والعلوم الإنسانية || جامعة الملك عبد العزيز || جدة || المملكة العربية السعودية

المدرسة الوطنية للمهندسين || صفاقس || تونس

يعتبر ضعف أو انقطاع شبكات الاتصالات في بعض المناطق نتيجة لعدم وصول إشارات أبراج الاتصالات إليها أو ضعف هذه الإشارات من أكثر المشكلات التي تؤدي إلى تقليل جودة وكفاءة الشبكة. وفي هذا البحث تم تناول حي النزهة بمدينة جدة، كحالة لدراسة التنبؤ بتغطية أبراج شبكة الاتصالات اللاسلكية الجيل الرابع (4G) للمشغل “أ”. هدف هذا البحث في مرحلة أولى إلى إنتاج خرائط تنبؤ توضح جودة التغطية لأبراج الاتصالات في منطقة الدراسة ومعرفة المناطق ذات التغطية الجيدة والمناطق التي بها قصور في التغطية لتتم معالجتها عن طريق إعادة توزيع الأبراج أو زيادة عدد الهوائيات أو إنشاء أبراج جديدة في المنطقة لمعالجة هذا القصور ومقارنتها في مرحلة ثانية بالكفاءة الفعلية للتغطية. وفي هذه الدراسة تم اعتماد برامج نظم المعلومات الجغرافية لقدرتها على التعامل مع البيانات المكانية والوصفية معاً وإدارتها وإجراء المعالجات المطلوبة عليها وتحليلها، كما تم استخدام برامج فرعية في نظم المعلومات الجغرافية وهي متخصصة في تصميم شبكات الاتصالات كبرنامج Mentum-Planet والذي من خلاله تم حساب تغطية الشبكات وتمثيلها مكانيا. وتم في مرحلة اولى جمع البيانات الخاصة بأبراج الاتصالات وبالمقسمات وفي مرحلة ثانية معالجة هذه البيانات ببرنامج Mentum-Planet واعتماد نموذج التنبؤ بالتغطية ( (Q9 لإنتاج خريطة جودة التغطية لأبراج شبكة الاتصالات اللاسلكية 4G للمشغل “أ”. وتم في ما بعد مقارنة نتائج التنبؤ بالتغطية بالكفاءة الفعلية للشبكة عن طريق اختبار فحص تغطية الشبكة (Drive Test). وتوصل البحث بعد إنتاج خريطة التنبؤ بالتغطية ثنائية الأبعاد لأبراج الاتصالات اللاسلكية 4G للمشغل “أ” أن قوة الإشارة في منطقة الدراسة تتراوح بين (-95 و -75 دسي بل ((db)وكانت حوالي 24.2% من المساحة الإجمالية تتمتع بنسبة تغطية متوسطة و75.8% من المساحة الإجمالية تتمتع بنسبة تغطية ممتازة. كما بين اختبار فحص تغطية الشبكة انه يوجد مناطق تعاني من سوء التغطية والتي توزعت في كل انحاء منطقة الدراسة.  وخلص البحث إلى أهمية استعمال نظم المعلومات الجغرافية في مجال الاتصالات وخاصة في مرحلة تصميم الشبكات لغرض تقليص التكلفة والوقت في الإنجاز وأهم ما أوصت به هذه الدراسة هي ضرورة إدراج ارتفاعات المباني في نموذج الانتشار حتى نتمكن من دراسة تأثير ارتفاعات المباني على انتشار موجات الاتصالات، زيادة أبراج الاتصالات في المساحات التي تعاني من ضعف في التغطية، تعديل نموذج الانتشار لضمان جودة الخدمة وكفاءة التغطية.  الكلمات المفتاحية: التنبؤ، تغطية أبراج شبكة الاتصالات، الجيل الرابع (4G)، كفاءة الشبكة، نظم المعلومات الجغرافية، Mentum-Planet

المقدمة

تعددت وسائل وأشكال التواصل عبر الزمن إلى يومنا هذا حيث كانت الاتصالات اللاسلكية نقطة انتقال نوعية لكل أشكال التواصل القديمة. فكانت البدايات شبكات اتصال بسيطة محدودة النطاق والاتساع وصولاً إلى شبكات اتصال شمل نطاقها العالم بأسره (شكل رقم 1). 

 

==> أرسل بحثك <==