اقرأ في هذا المقال
- أساسيات أنظمة الاتصالات الراديوية ذات القياسات المتكاملة
- مبدأ عمل أنظمة الاتصالات الراديوية ذات القياسات المتكاملة
- تطور عمل أنظمة الاتصالات الراديوية ذات القياسات المتكاملة
يتضمن نظام الاتصالات المتنقلة هوائي لاستقبال إشارات الاتصال ودارات المعالجة لمعالجة إشارات الاتصالات المستلمة وهوائي لإرسال الإشارات المعالجة، كما تستخدم دائرة المعالجة إعداداً واحداً قابلاً للتكوين على الأقل لمعالجة إشارات الاتصال المستقبلة، ويكون الإعداد القابل للتكوين قابلاً للتكيف لتغيير معالجة إشارات الاتصال المستقبلة أثناء تحرك النظام عبر بيئة متنقلة.
أساسيات أنظمة الاتصالات الراديوية ذات القياسات المتكاملة
تتكون دائرة المعالجة المكونة من أجل تلقي بمرور الوقت من مدخلات تمثل الموقع الجغرافي الحالي للنظام وتحديد ما إذا كان النظام يدخل منطقة جغرافية أولى بناءً على المدخلات، والتي تمثل الموقع الجغرافي الحالي ومسار النظام، وتكييف الإعداد القابل للتكوين تلقائياً عندما يدخل النظام المنطقة الجغرافية الأولى، حيث يعتمد تكييف الإعداد القابل للتكوين على خصائص الإشارة المعروفة المرتبطة بالإشارات المستقبلة من الأجهزة المحمولة في المنطقة الجغرافية الأولى.
أجهزة إعادة الإرسال وأنظمة الهوائي الموزعة والأنظمة المماثلة هي أنظمة اتصالات تُستخدم لتوسيع التغطية اللاسلكية إلى المناطق، والتي غالباً ما تكون فيها الإشارات اللاسلكية من المحطات الأساسية (BTS) ضعيفة جداً أو غائبة، كما قد تكون هذه المناطق داخل المباني أو في الأنفاق أو في المناطق المظللة خلف الجبال أو في أنظمة القطارات تحت الأرض، بالإضافة إلى مناطق أخرى منعزلة.
كما تشتمل التطبيقات الخاصة بأنظمة الاتصالات هذه على التركيبات التي يكون فيها مكرر الإرسال أو نظام الهوائي الموزع ثابتاً ومركباً في مكان دائم أي أنّه تثبيت ثابت، كما تكون المنطقة ذات الاختراق المحدود لإشارات التردد اللاسلكي هي المنطقة المحمولة، أيّ أن مكرر أو نظام الهوائي الموزع مثبت في نظام متحرك أو متحرك مثل قطار أو سفينة أو سيارة أو حافلة أو طائرة، ويقدم هذا التطبيق مشكلات أداء فريدة لم تتم مواجهتها في عمليات التثبيت الثابتة.
عند استخدام مكرر أو أنظمة هوائي موزعة أي نظام (DAS) في تطبيقات الهاتف المحمول تتغير البيئة التي يعمل فيها باستمرار، وعندما يتحرك المكرر أو نظام (DAS) عبر مناطق مختلفة تتغير الإشارات المطلوبة وغير المرغوب فيها، والتي تتم معالجتها بواسطة المكرر أو نظام (DAS) في المستوى مع اقترابها ثم الانتقال بعيداً عن مصادر تلك الإشارات.
بالإضافة إلى ذلك يمكن أن تتغير الإشارات التي تتم معالجتها بواسطة المكرر أو نظام (DAS) في التردد مع مرور النظام داخل وخارج نطاق مصادر الإشارة المختلفة، وتم تصميم أجهزة إعادة الإرسال وأنظمة (DAS) المستخدمة في هذه البيئات لاستيعاب هذه التغييرات، ولكن مجموعات معينة من الإشارات في مواقع محددة قد تتسبب في ضعف أداء النظام.
- “DAS” هي اختصار لـ “Distributed Antenna Systems”.
- “BTS” هي اختصار لـ “Base Transceiver Station”.
مبدأ عمل أنظمة الاتصالات الراديوية ذات القياسات المتكاملة
من الخصائص الفريدة للتطبيقات المحمولة لأجهزة إعادة الإرسال أو أنظمة (DAS) هي المعدل الذي يمكن أن تتغير به بيئة التشغيل، وعادة ما تكون البيئة ثابتة تماماً ويمكن استيعاب أي تغييرات من خلال التكيف البطيء للمكرر أو نظام (DAS)، ومع ذلك في التركيبات المتنقلة يمكن أن تكون بيئة الإشارة ديناميكية للغاية وقد توجد الظروف التي تتطلب تشغيلاً معدلاً لفترة زمنية قصيرة فقط.
لذلك يجب أن يتكيف مكرر أو نظام (DAS) المستخدم في التثبيت المتنقل بسرعة كبيرة إذا كان يحتاج إلى استيعاب هذه التغييرات، ويقوم مكرر أو نظام (DAS) بتكييف عمليته بطريقة تفاعلية وتعدل عملها بعد أن تكتشف الظروف التي تتطلب تغييراً في عملها، ويُعد التشغيل بطريقة تفاعلية في بيئات متغيرة ببطء أمراً مقبولاً، ولكن في البيئات المتنقلة المتغيرة بسرعة والتي تعمل بطريقة تفاعلية يمكن أن يؤدي إلى أداء ضعيف لأنّ الحالة قد تأتي وتختفي قبل أن يتمكن النظام من الاستجابة للتغيير وتعديله عملية.
يتم توفير نظام قياس وتحليل متكامل لأجهزة إعادة الإرسال وأنظمة الهوائي الموزعة التي تستخدم بيانات الموقع وغيرها من المعلومات؛ لتعزيز قدرات التشخيص والتحسين لأجهزة إعادة الإرسال وأنظمة الهوائي الموزعة المستخدمة في التركيبات المتنقلة، ويشتمل النظام على وحدة تحكم تحدد باستمرار الموقع الجغرافي الحالي للنظام من الإدخال.
كما يسجل جهاز التحكم موقع النظام إلى جانب القياسات الأخرى المأخوذة في ذلك الموقع، وتسهل قاعدة البيانات الناتجة للقياسات المعتمدة على الموقع، تشخيص مشكلات الأداء الخاصة بالموقع وتحسن قدرة النظام على تحسين أدائه أثناء تواجده في هذه المواقع المختلفة، كما يتم دمج وسائل القياس والتحليل جنباً إلى جنب مع معلومات الموقع؛ لاكتشاف وجود مشكلات الأداء الخاصة بالموقع وتشخيص مصدرها عند استخدام أجهزة إعادة الإرسال أو أنظمة (DAS) في التطبيقات المتنقلة.
يعمل النظام على تحسين أداء مكرر أو نظام (DAS) المستخدم في بيئة متنقلة من خلال تنفيذ آليات للحفاظ على قاعدة بيانات تاريخية لظروف التشغيل السابقة في مواقع مختلفة، ممّا يسمح للمكرر أو نظام (DAS) بتوقع الظروف البيئية في منطقة معينة قبل دخول تلك المنطقة، وتمكين المكرر أو نظام (DAS) من تكييف عمليته بشكل استباقي عند دخوله تلك المنطقة، بدلاً من الانتظار بشكل تفاعلي حتى بعد دخول تلك المنطقة.
تطور عمل أنظمة الاتصالات الراديوية ذات القياسات المتكاملة
بالإضافة إلى تخزين المعلومات التاريخية المستندة إلى الموقع في قاعدة بيانات محلية يمكن نقلها إلى نظام مركزي يخدم مكررات متنقلة أخرى أو أنظمة (DAS) التي ستعمل في نفس المناطق، ممّا يمكّن هذه الأجهزة من توقع ظروف التشغيل في المناطق التي لم يعملوا فيها بالفعل، ويتم توفير نظام اتصال يشتمل على هوائي استقبال واحد على الأقل لاستقبال إشارات الاتصال ودائرة المعالجة لمعالجة إشارات الاتصال المستقبلة.
يشتمل النظام كذلك على هوائي إرسال واحد على الأقل لإرسال الإشارات المعالجة وتستخدم دائرة المعالجة إعداداً واحداً قابلاً للتكوين على الأقل في معالجة إشارات الاتصال المستقبلة، حيث يكون كل إعداد قابل للتكوين قابلاً للتكيف لتغيير عملية المعالج، ودائرة المعالجة قابلة للتشغيل لتلقي المعلومات المتعلقة بالموقع الجغرافي الحالي للنظام والتكيف بشكل انتقائي مع إعداد قابل للتكوين واحد على الأقل للنظام بناءً على معلومات الموقع الحالي.
يتم توفير نظام اتصال يشتمل على هوائي استقبال واحد على الأقل لاستقبال إشارات الاتصال ودائرة معالجة لمعالجة إشارات الاتصال المستقبلة، وهوائي إرسال واحد على الأقل لإرسال الإشارات المعالجة ودائرة المعالجة قابلة للتشغيل؛ لتسجيل البيانات المرتبطة بإشارات الاتصال المستقبلة والإشارات المعالجة المرسلة في ملف سجل زمني واحد على الأقل.
ثم يتم متابعة التسجيل لفترة زمنية محددة مسبقاً بعد اكتشاف خطأ مرتبط بالنظام ودائرة المعالجة قابلة للتشغيل كذلك؛ لتخزين البيانات في ملف سجل زمني واحد على الأقل في ملف سجل واحد على الأقل استجابة لاكتشاف الخطأ.
