الإشارة المرجعية الصوتية في الاتصالات SRS

كإشارة (UL) فقط، يتم إرسال (SRS) بواسطة (UE) لمساعدة (gNB) في الحصول على معلومات حالة القناة (CSI) لكل مستخدم، كما تصف معلومات حالة القناة كيفية انتشار إشارة (NR) من تجهيزات المستعمل إلى (gNB) وتمثل التأثير المشترك للانتثار والخبو وانحلال القدرة مع المسافة، كما يستخدم النظام (SRS) لجدولة الموارد وتكييف الوصلة و(MIMO) الضخم وإدارة الحزمة.

أساسيات الإشارة المرجعية الصوتية SRS

يشير (SRS) إلى الإشارة المرجعية الصوتية وإشارة الإرسال فقط وكما تم تكوينه خاصًا بـ (UE)، حيث في المجال الزمني، يمتد (1/2/4) من الرموز المتتالية التي تم تعيينها ضمن الرموز الستة الأخيرة للفاصل الزمني، وتسمح رموز (SRS) المتعددة بتمديد التغطية وزيادة سعة الصوت، كما يتم تصميم (SRS) وآلية القفز الترددي الخاصة به هو نفسه المستخدم في (LTE).

مع انتشار الأجهزة اللاسلكية المجهزة بمودم خلوي واحد أو أكثر، يمكن أن يكون الاتصال المباشر للتطور طويل المدى (LTE) ميزة يمكن أن تعزز أداء تقنية (LTE) بشكل كبير وتكمله، وعلاوة على ذلك تمثل التطبيقات والخدمات القائمة على القرب اتجاهًا اجتماعيًا تكنولوجيًا هائلاً، كما يمكن أن تستخدم قدرة الاتصال المباشر (LTE) مثل الاتصال من جهاز إلى جهاز (D2D)، وبروتوكولات (LTE) للتطبيقات والخدمات القائمة على التقارب.

بالإضافة إلى ذلك يمكن أن تكون الاتصالات المباشرة من جهاز إلى جهاز (D2D) مهمة للمستجيبين الأوائل للسلامة العامة، وكذلك لتفريغ حمولة مرور الشبكة الخلوية في بعض الحالات ويمكن لاتصالات (D2D)، والتي تقوم عليها شبكة خلوية (3GPP LTE-Advanced) تمكين الخدمات المحلية بتأثير تداخل محدود على شبكة خلوية أولية، كما أنّ معدات المستخدم (UEs) التي تتواصل عبر وصلة عقدة كعمليات الإرسال للوصلة الصاعدة والهابطة مع عقدة و(UE) و(UE) باستخدام اتصال (D2D) كارتباط (D2D) كأساس لشبكة خلوية.

يمكن تقسيم إجراء اتصال (D2D) شامل إلى مرحلتين أساسيتين على الأقل هُما اكتشاف الجهاز المستند إلى القرب والاتصال اللاحق (D2D)، كما يمكن أن تشمل بعض المبادئ التي يجب مراعاتها لطريقة اكتشاف الجهاز على التداخل المتحكم فيه من وإلى تجهيزات المستعمل القديمة؛ لضمان دقة اكتشاف الجهاز وتصادم إشارات اكتشاف الجهاز في حده الأدنى أو معدوم؛ لتمكين اكتشاف الجهاز في الوقت المناسب وقابلية التوسع لتخصيص موارد إشارة اكتشاف الجهاز وفقًا لعدد (UEs D2D) أي القدرة على التعامل مع أعداد قليلة أو كبيرة من تجهيزات (UEs D2D).

• “UL” هي اختصار لـ “up-link” و”D2D” هي اختصار لـ “Device-to-Device”.

• “UE” هي اختصار لـ “User-Equipment” و”3GPP” هي اختصار لـ “The-3rd-Generation-Partnership-Project”.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution” و”SRS” هي اختصار لـ “Sounding-Reference-Signal”.

• “MIMO” هي اختصار لـ “Multiple-input-multiple-output” و”CSI” هي اختصار لـ “Channel-state-information”.

مبدأ عمل الإشارة المرجعية الصوتية SRS

يمكن تصميم وتحديد تخصيص موارد إشارة اكتشاف الجهاز وإجراء تشوير الطبقة العالية مع مراعاة مبادئ اكتشاف الجهاز لتمكين الاتصال (D2D) بطريقة فعالة، ويمكن استخدام طريقة اكتشاف الجهاز بمساعدة الإشارة المرجعية للصوت (SRS) لتمكين الاتصال (D2D) مع مراعاة عوامل، مثل التوافق العكسي مع قفز الترددات (SRS) من تجهيزات (UE) القديمة، والتداخل المحتمل للقناة المشتركة (PUSCH) المادية داخل الخلية بدون تنسيق.

يمكن أن تتضمن الإشارات المرجعية الصوتية إشارات مرجعية مرسلة في إرسال الوصلة الصاعدة (UL) لتمكين العقدة من إجراء سبر القناة والذي يمكن استخدامه لدعم جدولة مجال التردد، ويمكن أن تكون القناة المشتركة المادية للوصلة الصاعدة (PUSCH) قناة مادية للوصلة الصاعدة، تحمل حركة البيانات المجدولة وإشارات التحكم المحتملة ويمكن حمل (PUSCH) في أطر فرعية لإطار راديوي.

يوضح تكوينات مختلفة للإطار الفرعي للوصلة الصاعدة للإشارة المرجعية السبر (SRS) ضمن الرتل الراديوي للوصلة الصاعدة كـ (10 مللي ثانية)، ةيمكن أن تبلغ مدة كل إطار فرعي (1 مللي ثانية) ويمكن تحديث تكوين (SRS) بشكل شبه ثابت عبر قناة التحكم في البث الديناميكي (D-BCH)، ويمكن أن يكون لقناة التحكم في البث (BCH) نسق نقل ثابت محدد مسبقًا، ويمكن بثها عبر منطقة التغطية الكاملة للخلية.

في (LTE) يمكن استخدام قناة البث لإرسال مجال معلومات النظام الضروري للوصول إلى النظام، ونظراً للحجم الكبير نسبيًا لمجال معلومات النظام، يمكن تقسيم غرفة تبادل معلومات السلامة الأحيائية إلى جزأين هُما أولي (P-BCH) وديناميكي (D-BCH)، ويمكن أن تحتوي القناة (P-BCH) على معلمات نظام الطبقة الأساسية 1 أو الطبقة 2 المستخدمة؛ لإزالة تشكيل (D-BCH) الذي يحتوي على حقل معلومات النظام المتبقي.

• “D-BCH” هي اختصار لـ “Dedicated-Control-Channel”.

• “P-BCH” هي اختصار لـ “Physical-Broadcast-Channel”.

تطور عمل الإشارة المرجعية الصوتية SRS

في المجال الزمني يمكن أن يشغل (SRS) آخر رمز تعدد إرسال بتقسيم تردد متعامد (OFDM) لرتل فرعي للوصلة الصاعدة (SRS)، ويمكن أن يكون لكل رتل فرعي في الرتل الراديوي دليل رتل فرعي ويمكن أن يتضمن كل إطار فرعي إمّا 12 أو 14 رمزًا (OFDM) على محور الوقت، ويمكن أن تتضمن الإطارات الفرعية للوصلة الصاعدة (SRS) أو قد لا تتضمن (SRS).

الحمل المخصص للإرسال الناتج عن (SRS) عندما يكون نصف الأرتال الفرعية بافتراض (14 رمز OFDM) لكل رتل فرعي في رتل راديوي، والحمل المخصص للإرسال الناتج عن (SRS) عندما تكون جميع الأرتال الفرعية بافتراض (14 رمز OFDM) لكل رتل فرعي في رتل راديوي يكون من إجمالي عرض نطاق إرسال الوصلة الصاعدة، وفي مجال التردد يمكن أن يكون الحد الأدنى لعرض نطاق (SRS) في نظام (LTE) هو أربع مجموعات من الموارد المادية (PRBs).

يمكن أن يقوم اكتشاف الجهاز بتعديل الإشارات القديمة المستخدمة عادةً لاتصال الوصلة الصاعدة والهابطة بين العقدة والجهاز اللاسلكي وتعديل إجراء الإشارة؛ ليشمل إرسال الإشارات إلى الأجهزة اللاسلكية القريبة على مسافة محددة من الجهاز اللاسلكي، كما يمكن تقسيم اكتشاف الجهاز إلى جزأين معتمدين على الأقل تصميم إشارة الاكتشاف وإجراءات إشارات اكتشاف الجهاز.

يوضح دورية تكوين (D2D SRS) الخاص بالخلية في المجال الزمني، ويمكن أن تصف الدورية التكرار على فترات منتظمة لأنواع مختلفة من الإشارات مثل إرسال (SRS)، ويمكن أن تتوافق موارد (D2D SRS) مع فرصة (SRS) تنتمي إلى موارد (SRS) الخاصة بالخلية، والتي يمكن الإشارة إليها من خلال نوع فدرة معلومات النظام (SIB2) لتجنب تداخل (PUSCH) داخل الخلايا بين العقدة، وعلاوة على ذلك لا يجوز استخدام وظيفة قفزات التردد في (D2D SRS).

يمكن أن يكون قفز التردد طريقة لإرسال الإشارات الراديوية عن طريق التبديل السريع للحامل بين العديد من قنوات التردد باستخدام تسلسل شبه عشوائي، أو تسلسل محدد معروف لكل من المرسل وجهاز الاستقبال مثل (eNB) في الوصلة الصاعدة، كما يمكن لقفزات التردد أن تمكن تجهيزات المستعمل من استغلال تنوع التردد لقناة عريضة النطاق مستخدمة في (LTE) في وصلة صاعدة، ومع الاحتفاظ بالتوزيع المتجاور في المجال الزمني.

يمكن إرسال تكوينات (D2D SRS) الخاصة بالخلية عبر معلومات نظام البث مثل (SIB2) أو رسالة تسليم كعنصر معلومات منفصل، كما يمكن تشفير المعلمتين (TD2D – SFC) و(offset – D2D) معاً وإشاراتهما لاحقًا من خلال معلمة واحدة في إشارة التحكم في الموارد الراديوية (RRC)، ويمكن أن يؤدي بث تكوين (D2D SRS) الخاص بالخلية إلى تقليل استهلاك الطاقة لتجهيزات (D2D UE)، من خلال تقليل عدد إشارات (SRS) للمسح أو الكشف.

وذلك نظراً لأنّ وحدات (D2D UE) يمكنها مسح أو اكتشاف ومحاولة فك تشفير إشارة (D2D SRS) بشكل غير واضح على الجميع فرص (D2D SRS) الممكنة، ومن خلال تعيين حد أعلى للأطر الفرعية (D2D SRS) يمكن لتجهيزات (UE) اكتشاف عدد محدود من الإطارات الفرعية لاكتشاف الجهاز.