اقرأ في هذا المقال
- ما هي اتصالات بيانات الكمون المتغير
- أساسيات اتصالات بيانات الكمون المتغير
- مبدأ عمل اتصالات بيانات الكمون المتغير
- تطور عمل اتصالات بيانات الكمون المتغير
تتضمن اتصالات بيانات الكمون المتغير تحويل إطار بيانات أصلي وفقاً لتحول التردد الزمني لتوفير إطار بيانات محوّل ثانٍ يرتبط فيه تحويل التردد الزمني بزمن انتقال، وباستخدام جهاز إرسال يتم إرسال عناصر إطار البيانات المحول خلال فترة الإطار المقابلة لزمن الانتقال، ويتم إرسال عناصر إطار البيانات المحول آخر خلال فترة إطار ثانية تقابل زمن الانتقال الثاني، حيث تختلف فترة الإطار الأول من فترة الإطار الثاني.
ما هي اتصالات بيانات الكمون المتغير
اتصالات بيانات الكمون المتغير: هي نظام وطريقة نقل البيانات المتغيرة زمن الوصول، وتتضمن الطريقة تحويل أول إطار بيانات أصلي وفقًا للتحويل الأول للتردد الزمني لتوفير إطار بيانات محوّل أولاً، حيث يرتبط أول تحويل للتردد الزمني بزمن انتقال أول.
أساسيات اتصالات بيانات الكمون المتغير
يتعلق نظام اتصالات بيانات الكمون المتغير بطريقة تتضمن استقبال في جهاز استقبال أول ممثل إشارة مشكلة لإطار بيانات محوّل الأول، حيث يتم إنشاء إطار البيانات المحول الأول عن طريق تحويل أول إطار بيانات أصلي وفقًا للتحويل الأول للتردد الزمني مرتبط بوقت استجابة أول، كما تشتمل الطريقة أيضاً على استقبال عند المستقبل إشارة ثانية مشكلة ممثلة لإطار بيانات محوّل ثانٍ، حيث يتم إنشاء إطار البيانات المحول الثاني عن طريق تحويل إطار بيانات أصلي ثانٍ وفقًا لتحول زمني ثانٍ للتردد المرتبط بزمن انتقال ثان.
تتم معالجة الإشارة المشكلة الأولى والإشارة المشكلة الثانية بعد ذلك لتقدير إطار البيانات المحول الأول وإطار البيانات المحول الثاني، كما يتم بعد ذلك إعادة بناء إطار البيانات الأصلي الأول وإطار البيانات الأصلي الثاني بناءً على المعالجة، ويتم توجيه النظام إلى جهاز اتصال بما في ذلك جهاز إرسال لاسلكي ومعالج وذاكرة بما في ذلك رمز البرنامج القابل للتنفيذ بواسطة المعالج.
يشتمل رمز البرنامج على رمز للتسبب في قيام المعالج بتحويل أول إطار بيانات أصلي وفقًا للتحول الأول للتردد الزمني لتوفير إطار بيانات تم تحويله أولاً، حيث يرتبط أول تحويل للتردد الزمني بزمن انتقال أول ويشتمل رمز البرنامج أيضاً على رمز للتسبب في قيام المعالج بتحويل إطار بيانات أصلي ثانٍ، وفقًا لتحويل التردد الزمني الثاني وذلك لتوفير إطار بيانات محوّل ثانٍ، حيث يرتبط تحويل التردد الزمني الثاني بزمن انتقال ثانٍ.
يتسبب رمز البرنامج في قيام المعالج بإرسال إطار البيانات المحول الأول وإطار البيانات المحول الثاني إلى جهاز الإرسال اللاسلكي، حيث يتم تكوين جهاز الإرسال اللاسلكي لنقل عناصر إطار البيانات الأول المحول خلال فترة الإطار الأولى المقابلة لزمن الانتقال الأول، ولإرسال عناصر إطار البيانات المحولة الثاني خلال فترة رتل ثانية تقابل زمن الانتقال الثاني، حيث تختلف فترة الإطار الأول عن فترة الإطار الثاني.
كما يتضمن جهاز اتصال على معالج وجهاز استقبال لاسلكي وذاكرة، ويتم تكوين جهاز الاستقبال اللاسلكي لاستقبال أول إشارة مشكلة ممثلة لإطار بيانات محوّل أولاً واستقبال إشارة ثانية مشكلة ممثلة لإطار بيانات محوّل ثانٍ، ويتم إنشاء أول إطار بيانات محوّل عن طريق تحويل إطار بيانات أصلي أول وفقًا مع أول تحويل للتردد الزمني المرتبط بزمن انتقال أول وإطار البيانات المحول الثاني، والذي تم إنشاؤه عن طريق تحويل إطار بيانات أصلي ثانٍ وفقًا لتحويل التردد الزمني الثاني المرتبط بزمن انتقال ثان.
مبدأ عمل اتصالات بيانات الكمون المتغير
تتضمن الذاكرة كود البرنامج القابل للتنفيذ بواسطة المعالج ويشتمل رمز البرنامج على رمز يجعل المعالج يعالج الإشارة المعدلة الأولى والإشارة المعدلة الثانية؛ لتقدير إطار البيانات الأول المحول وإطار البيانات المحول الثاني، كما يتضمن رمز البرنامج أيضاً رمزاً يجعل المعالج يعيد بناء إطار البيانات الأصلي الأول وإطار البيانات الأصلي الثاني بناءً على المعالجة.
يتم توفير تمثيل عالي المستوى لجهاز الإرسال والاستقبال التقليدي والذي يمكن استخدامه في نظام الاتصالات اللاسلكية، كما يمكن لجهاز الإرسال والاستقبال أن يعمل وفقاً للبروتوكولات المعمول بها للنفاذ المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA) أو أنظمة النفاذ المتعدد بتقسيم الشفرة (CDMA)، أو أنظمة النفاذ المتعدد بتقسيم التردد المتعامد (OFDM).
في أنظمة الاتصالات اللاسلكية التقليدية مثل (TDMA) و(CDMA) و(OFDM) يتم تمثيل قناة الاتصال متعدد المسارات بين المرسل والمستقبل بنموذج أحادي البعد، كما يتميز تشويه القناة في هذه الأنظمة باستخدام تمثيل أحادي البعد للاستجابة النبضية لقناة الاتصال، وقد يشتمل جهاز الإرسال والاستقبال على معادل أحادي البعد تم تكوينه؛ لإزالة هذا التشوه المقدر للقناة جزئيًا على الأقل من تيار بيانات الناتج أحادي البعد الذي ينتجه المستقبل.
كما إن استخدام نموذج قناة أحادي البعد يطرح عددًا من المشكلات الأساسية، كنماذج القناة أحادية البعد المستخدمة في أنظمة الاتصالات الحالية غير ثابتة، أي أنّ تأثير قناة الاتصال المشوه للرموز يتغير من رمز إلى رمز، بالإضافة إلى ذلك عندما يتم نمذجة قناة في بُعد واحد فقط فمن المحتمل والممكن أن تكون بعض الرموز المستقبلة أقل بكثير في الطاقة من غيرها بسبب “خبو القناة“.
- “TDMA” هي اختصار لـ “Time Division Multiple Access”.
- “CDMA” هي اختصار لـ “Code Division Multiple Access”.
- “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal frequency-division multiple”.
تطور عمل اتصالات بيانات الكمون المتغير
تظهر معلومات حالة القناة أحادية البعد عشوائياً ويتم تقدير الكثير منها عن طريق الاستيفاء بين قياسات القناة المأخوذة في نقاط محددة ممّا يجعل المعلومات غير دقيقة بطبيعتها، كما تتفاقم هذه المشاكل فقط في أنظمة الاتصالات متعددة الهوائيات (MIMO)، وتُعد الاتصالات فائقة الموثوقية وذات زمن الوصول المنخفض (URLLC) جانباً مهمًا بشكل متزايد من الاتصالات اللاسلكية في عصر شبكات الهاتف المحمول من الجيل الخامس (5G)، وتحديداً في سياق الاتصالات اللاسلكية ذات المهام الحرجة لأتمتة المصانع.
وعند المستقبل في أول ممثل إشارة مشكلة لإطار بيانات محوّل الأول، حيث يتم إنشاء أول إطار بيانات محوّل عن طريق تحويل أول إطار بيانات أصلي، وفقاً لتحويل أول تردد زمني مرتبط بزمن انتقال أول
استقبال، وعند المستقبل في ممثل الإشارة المشكلة الثانية لإطار بيانات محوّل ثانٍ، حيث يتم إنشاء إطار البيانات المحول الثاني عن طريق تحويل رتل بيانات أصلي ثانٍ وفقاً لعملية تحويل ثانية للتردد الزمني المرتبط بزمن انتقال ثان.
كما يتم معالجة الإشارة المشكلة الأولى والإشارة المشكلة الثانية لتقدير إطار البيانات المحول الأول وإطار البيانات المحول الثاني، وإعادة بناء إطار البيانات الأصلي الأول وإطار البيانات الأصلي الثاني بناءً على المعالجة، كما يتم إرسال إشارات عناصر إطار البيانات الأول المحول مع عناصر إطار البيانات المحولة الثاني داخل مصفوفة بيانات محولة، ويتم وضع عناصر إطار البيانات الأول المحول بالقرب من عناصر إطار البيانات المحولة الثاني داخل مصفوفة بيانات محولة.
- “URLLC” هي اختصار لـ “Ultra Reliable Low Latency Communications”.
- “MIMO” هي اختصار لـ “Multiple Input Multiple Output”.
