أنظمة الاتصالات اللاسلكية في تجميع الموجات الحاملة Wireless Communication Systems in Carrier Aggregation

اقرأ في هذا المقال


تتوفر طرق وأجهزة للتحكم في إجراء الوصول العشوائي للتحكم في إجراء الوصول العشوائي بكفاءة في نظام اتصالات متنقل يدعم تجميع الموجات الحاملة، وتتضمن طريقة التحكم في إجراء الوصول العشوائي لمحطة في نظام اتصال لاسلكي به خلية أولية وخلية ثانوية واحدة على الأقل، بدء إجراء وصول عشوائي في الخلية الأولية وخلايا ثانوية واحدة على الأقل، واكتشاف فشل الوصول العشوائي لخلية الطرف الذي يقوم بإجراء الوصول العشوائي.

ما هي تقنية تجميع الموجة الحاملة

تقنية تجميع الموجة الحاملة: هي التقنية التي تدمج فيها مجموعة من مكونات الموجة الحاملة (مكون الناقل) الكفاءة التي تعمل على تحسين الإرسال، ويتم تلقي مجموعة من مكونات التوزيع الحامل في المحطة أو المحطة الأساسية، ومجموعة من مكونات الناقل التي تم تخصيصها لتتمكن من استخدام إرسال أو استقبال البيانات.

أساسيات أنظمة الاتصالات اللاسلكية في تجميع الموجات الحاملة

لا يمكن نقل البيانات في المطراف أو المحطة الأساسية فحسب بل يمكن أيضاً إرسال معلومات التحكم الخاصة بالبيانات ذات الصلة، وعند توزيع مجموعة من مكونات الناقل لاستخدام أي مكون ناقل في مجموعة من مكونات الناقل لتوصيل معلومات التحكم، سيحتاج توصيل معلومات التحكم أيضا إلى مزيد من البحث.

تتضمن أنظمة الاتصالات اللاسلكية في تجميع الموجات الحاملة محطة طرفية وتشتمل على عنصر استقبال ووحدة تحكم ووحدة توصيل، وتؤكد وحدة التحكم أنّها مدرجة في عنصر الوصلة الصاعدة في القناة في مكون الموجة الحاملة للوصلة الصاعدة، بناءً على فهرس العنصر في قناة إرسال معلومات التحكم في مجموعة من عناصر الوصلة الهابطة في القناة، والتي تشتمل عليها المكون الناقل للوصلة الهابطة.

كما يتم إرسال عنصر الوصلة الصاعدة المذكورة في القناة الذي تم تأكيد استخدام وحدة التسليم فيه إلى المحطة الأساسية مع تأكيد معلومات الاستلام الخاصة بالبيانات المذكورة ذات الصلة، ويوفر النظام أيضاً نوعاً من المحطات الطرفية ويتألف من عنصر استقبال ووحدة تحكم ووحدة تسليم، ويتلقى عنصر الاستلام البيانات من المحطة الأساسية وتنشئ وحدة التحكم تأكيداً لاستلام المعلومات الخاصة بالبيانات ذات الصلة التي تتلقاها.

وكذلك يتم إرسال وحدة التسليم إلى المحطة الأساسية مع الحزمة التي تتضمن حول طلب الإرسال لتأكيد معلومات الاستلام المذكورة والمحطة الأساسية، حيث يتم تأكيد وحدة التوصيل الطاقة الكهربائية لنقل الحزمة ذات الصلة بناءً على رقم بت في التأكيد لمعلومات الاستلام التي تشتمل عليها الحزمة ورقم بت لطلب الإرسال، كما يتم توفير نوع من المحطات ويشتمل:

  • تلقي العنصر.
  • يتلقى المعلومات الخاصة بمحطة القاعدة المذكورة ذات الصلة بالوصلة الهابطة القابلة للإنفاق والاتصال بين المحطات من المحطة الأساسية، ويستخدم جزءاً من الناقل العضو لاستقبال البيانات أو كلياً يتلقى كتلة البيانات في ناقل عضو الوصلة الهابطة المذكور.
  • مع تأكيد وحدة توليد معلومات الاستلام، فإنّها تنشئ تأكيداً لمعلومات الاستلام (ACK / NACK) لمجموعة البيانات ذات الصلة، بناءً على وضع نقل الناقل لعضو الوصلة الهابطة بشكل منفصل لكل ناقل عضو في الوصلة الهابطة.

ملاحظة:“ACK / NACK” هي اختصار لـ “Acknowledgement or Negative Acknowledgement”.

مبدأ عمل أنظمة الاتصالات اللاسلكية في تجميع الموجات الحاملة

يتكون الناقل العضو الرئيسي للوصلة الهابطة أثناء اتصال المحطة الأساسية في المحطة في مجموعة الموجة الحاملة لعضو التكوين عند المحطة دائماً، بالإضافة إلى ذلك يكون الناقل العضو الذي يستخدم لمعلومات نظام النقل المحطة الأساسية، وإلى جانب ما تستخدم المحطة القاعدة الناقل العضو الرئيسي ليس فقط يمكنه إرسال معلومات النظام الخاصة بالناقل العضو ذي الصلة، بل يمكنه أيضاً إرسال معلومات النظام حول حامل العضو الأقل أهمية.

إنّ التحكم في الموارد الراديوية للمحطة الأساسية القادر على استخدام ويسمى التحكم في الموارد الراديوية (RRC) ويُعلم الناقل العضو الرئيسي للوصلة الهابطة إلى المطراف، ويمكن أن تكون المحطة الطرفية مع ناقل عضو الوصلة الصاعدة، والذي ينقل قناة التحكم في الوصلة الصاعدة المادية (PUCCH) عن طريق (ACK / NACK) بصفتها الناقل العضو الرئيسي للوصلة الصاعدة والجمع مع الناقل العضو الرئيسي للوصلة الصاعدة.

تستخدم المحطة القاعدة إشارة (RRC) التي تفيد بأنّ العضو الناقل الرئيسي للوصلة الصاعدة يبلغ إلى المطراف، وبالإضافة إلى ذلك يمكن تعيين الناقل العضو الرئيسي للوصلة الصاعدة والناقل العضو الرئيسي للوصلة الهابطة في كل محطة طرفية، وما إذا كانت إشارة (RRC) للمحطة الأساسية القادرة على الاستخدام تشير إلى استخدام إرسال الموجة الحاملة الأفقية إلى المطراف.

عند عدم استخدام إرسال الموجة الحاملة الأفقية فإنّ معلومات التخصيص الخاصة بالقناة المشتركة للوصلة الهابطة المادية (PDSCH)، والتي تشتمل على ناقل عضو الوصلة الهابطة المحددة أو معلومات الجدول لا يمكن إرسالها إلا من خلال قناة التحكم المادية للوصلة الهابطة (PDCCH)، والتي تشتمل على ناقل عضو الوصلة الهابطة ذات الصلة.

ومعلومات التخصيص الخاصة بـ (PDSCH) التي تشتمل على الموجة الحاملة لعضو الوصلة الهابطة الأولى أو معلومات الجدول التي يتم إرسالها فقط من خلال (PDCCH)، والتي يتم تضمينها في الناقل العضو الأول للوصلة الهابطة ومعلومات التخصيص (PDSCH) التي تشتمل على الناقل العضو الثاني للوصلة الهابطة أو لا يتم إرسال معلومات الجدول الزمني، إلّا من خلال (PDCCH) المتضمن في الموجة الحاملة الثانية لعضو الوصلة الهابطة.

  • “RRC” هي اختصار لـ “Radio Resource Control”.
  • “PDCCH” هي اختصار لـ “Physical Downlink Control Channel”.
  • “PDSCH” هي اختصار لـ “Physical Downlink Shared Channel”.

تطور عمل أنظمة الاتصالات اللاسلكية في تجميع الموجات الحاملة

عند النظر في جدولة الوصلة الصاعدة، فإنّ (PDCCH) الذي يتألف من حامل عضو الوصلة الهابطة يشتمل على معلومات الجدول، والمقابلة للقناة المشتركة للوصلة الصاعدة المادية (PUSCH) الخاصة بحامل عضو الوصلة الصاعدة ذات الصلة لحامل عضو الوصلة الهابطة، ويمكن إرسال المحطة الأساسية إلى المطراف مع المعلومات المتعلقة بالعلاقة المقابلة بين الناقل عضو الوصلة الصاعدة وناقل عضو الوصلة الهابطة.

يستخدم المطراف العلاقة المقابلة بين الناقل العضو يمكن أن يتعلم (PUSCH) الذي يتألف من ناقل عضو الوصلة الصاعدة في (PDCCH) الجدولة، ويتوافق الحامل الأول في الوصلة الهابطة مع الناقل الأول لعضو الوصلة الصاعدة، والحامل الثاني لعضو الوصلة الهابطة مطابق للناقل الثاني لعضو الوصلة الصاعدة، كما أنّ (PDCCH) هو (PUSCH) ويمكن تضمين المحطة الأساسية في العلاقة المقابلة بين العضو في معلومات النظام وإرسالها.

عند استخدام الإرسال الأفقي للناقل يمكن استخدام معلومات التخصيص الخاصة بكل (PDSCH) أو معلومات الجدول الزمني جميعاً (PDCCH) لحامل عضو في الوصلة الهابطة للإرسال، وفي هذه الحالة يمكن استخدام ناقل عضو الوصلة الهابطة الذي يتضمن (PDCCH) الذي يرسل معلومات الجدول كما الناقل العضو الرئيسي.

يمكن تأكيد مورد الإرسال (ACK / NAK) وفقاً لقيمة الفهرس للعنصر الأول في عنصر قناة التحكم الذي يشكل (PDCCH) المستخدم في إذن الوصلة الهابطة، وعندما تقوم مجموعة من الناقلات الأعضاء بإرسال البيانات استخدم قناة (PDCCH) المتطابقة مع لذلك، وعند استخدام قناة (N PDCCH) تماماً وتأكد من أنّ مورد (ACK / NAK) يتم تسليط الضوء عليه وفقًا لقيمة مؤشر العنصر الأول في قناة كل (PDCCH).

المصدر: Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition


شارك المقالة: