التخصيص الديناميكي للخلية الثانوية وتخطيط التردد في الاتصالات

يتم تخصيص الخلايا الثانوية الديناميكية (SCELL) وتخطيط التردد لتجميع الموجات الحاملة، كما يشتمل على نظام لمعالجة إشارات التردد الراديوي (RF)، وعلى أول دائرة متكاملة (IC) تشتمل على سلسلتين أو أكثر من سلاسل الاستقبال، وكل سلسلة استقبال لمعالجة واحدة من الموجات الحاملة متعددة المكونات في إشارة تجميع الموجة الحاملة (CA)، حيث يتم تكوين الأولى تم تكوين (IC) لتحويل إشارة مرتبطة بخلية أولية لإشارة (CA).

ما المقصود بالتخصيص الديناميكي للخلية الثانوية وتخطيط التردد

يتم تكوين دائرة متكاملة ثانية لتقليل تحويل واحدة أو أكثر من الإشارات المرتبطة بواحدة أو أكثر من الخلايا الثانوية لإشارة (CA)، كما يمكن أيضاً تكوين (IC) الثاني لتحويل إشارة لها تردد مختلف عن الخلية الأولية عن طريق إزاحة مرتبطة بالخلية الأولية، ويتم نشر شبكات الاتصالات اللاسلكية على نطاق واسع لتوفير خدمات اتصالات متنوعة مثل: الاتصالات الهاتفية والفيديو والبيانات والرسائل والبث وما إلى ذلك.

تدعم هذه الشبكات التي تكون عادةً شبكات وصول متعددة الاتصالات لمستخدمين متعددين من خلال مشاركة موارد الشبكة المتاحة، كما قد تكون إحدى الشبكات عبارة عن نظام (3G) أي الجيل الثالث من معايير وتقنيات الهاتف المحمول، والذي قد يوفر خدمة الشبكة عبر أي من تقنيات الوصول إلى الراديو (RATs) المختلفة بما في ذلك:

• تطور البيانات الأمثل (EVDO).

• تقنية الإرسال اللاسلكي مرة واحدة (lxRTT).

• الوصول المتعدد بتقسيم الشفرات العريضة (W-CDMA).

• النظام العالمي للاتصالات المتنقلة: الازدواج بتقسيم الوقت (UMTS-TDD).

• الوصول عالي السرعة للحزم (HSPA).

• خدمة حزم الراديو العامة (GPRS).

• معدلات البيانات المحسنة للتطور العالمي (EDGE).

ملاحظة:“SCELL” هي اختصار لـ “secondary CELL” و”EDGE” هي اختصار لـ “Enhanced Data rates for GSM Evolution”.

ملاحظة:“GPRS” هي اختصار لـ “General-Packet-Radio-Services” و”HSPA” هي اختصار لـ “High-Speed-Packet-Access”.

ملاحظة:“UMTS-TDD” هي اختصار لـ “Universal-Mobile-Telecommunications System-Time-Division-Duplexing” و”W-CDMA” هي اختصار لـ “Wideband-Code-Division-Multiple-Access”.

ملاحظة:“RF” هي اختصار لـ “Radio frequency” و”EVDO” هي اختصار لـ “Evolution-Data-Optimized”.

مبدأ التخصيص الديناميكي للخلية الثانوية وتخطيط التردد

إنّ شبكة الجيل الثالث (3G) هي شبكة هاتف خلوي واسعة النطاق تطورت لتشمل الوصول إلى الإنترنت عالي السرعة والاتصال الهاتفي المرئي وبالإضافة إلى المكالمات الصوتية، وعلاوةً على ذلك قد تكون شبكة الجيل الثالث أكثر رسوخاً وتتيح مناطق تغطية أكبر من أنظمة الشبكات الأخرى، كما قد تشتمل شبكات التخصيص الديناميكي للخلية الثانوية وتخطيط التردد:

• أنظمة النفاذ المتعدد بتقسيم الشفرات (CDMA).

• أنظمة النفاذ المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA).

• أنظمة النفاذ المتعدد بتقسيم التردد (FDMA).

• أنظمة النفاذ المتعدد بتقسيم التردد المتعامد (OFDMA).

• أنظمة النفاذ المتعدد بتقسيم التردد المتعامد (SCM).

كما يتم استقبال الإشارات التناظرية للنطاق الأساسي في الطور (I) أو التربيع (Q) من محول رقمي إلى تناظري (DAC)، وقد يشتمل مسار (TX) على مرشح النطاق الأساسي (BBF)، وخلاط ومضخم محرك (DA) ومضخم الطاقة، كما قد يتم تضمين (BBF) في دائرة متكاملة للتردد الراديوي (RFIC) في حين أنّ (PA) غالبًا ما يكون خارجيًا عن (RFIC).

يقوم (BBF) بتصفية إشارات النطاق الأساسي المستلمة من (DAC)، ويقوم الخلاط بمزج إشارات النطاق الأساسي التي تمت تصفيتها مع إشارة مذبذب محلي للإرسال (LO)؛ لتحويل إشارة النطاق الأساسي ذات الأهمية إلى تردد مختلف كالتحويل من النطاق الأساسي إلى التردد اللاسلكي.

تنتج عملية تحويل التردد هذه مجموع الترددات والفرق لتردد (LO) وتردد إشارة الاهتمام، ويشار إلى ترددات المجموع والفرق على أنها ترددات النبض، وعادةً ما تكون ترددات النبض في نطاق التردد الراديوي بحيث تكون إشارات ناتج الخلاط عادةً إشارات (RF) والتي يتم تضخيمها بواسطة (DA) وبواسطة (PA) قبل الإرسال بواسطة الهوائي.

ملاحظة:قد يستخدم النظام ناقل واحد أو عدة حوامل للإرسال، حيث قد يتم تجهيز كل طرف مستخدم بهوائي واحد ومن أجل خفض التكاليف أو هوائيات متعددة، حيث يمكن دعم التكلفة الإضافية.

ملاحظة:“CDMA” هي اختصار لـ “Code-Division-Multiple-Access” و”BBF” هي اختصار لـ “Bearer-Binding-Function”.

ملاحظة:“DAC” هي اختصار لـ “Digital-To-Analog Converter” و”TDMA” هي اختصار لـ “Time-Division-Multiple-Access”.

ملاحظة:“FDMA” هي اختصار لـ “Frequency-Division-Multiple-Access” و”OFDMA” هي اختصار لـ “Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing-access”.

ملاحظة:“SCM” هي اختصار لـ “Sub-carrier-Multiplexing” و”RFIC” هي اختصار لـ “Radio-Frequency-Integrated-Circuit”.

كيفية التخصيص الديناميكي للخلية الثانوية وتخطيط التردد

• يشتمل (IC) على مكبر صوت منخفض الضوضاء (LNA) تم تكوينه لتضخيم إشارة مرتبطة بأولى الخلايا الثانوية لإشارة (CA).

• يتم تكوين (IC) الثاني لاستقبال الإشارة المضخمة وتحويلها المرتبطة بأول خلية ثانوية.

• بالنسبة لجوانب معينة تشتمل الدائرة المتكاملة الأولى على مضخم صوت منخفض ثانٍ تم تكوينه لتضخيم الإشارة المرتبطة بالخلية الأولية لإشارة (CA)، ويتم تكوين (IC) الأول لتحويل الإشارة المضخمة المرتبطة بالخلية الأولية.

• كما تشتمل الدائرة المتكاملة الأولى على (LNA) ثانٍ تم تكوينه لتضخيم إشارة أخرى مرتبطة بواحدة ثانية من الخلايا الثانوية لإشارة (CA)، ويتم تكوين (IC) الثاني لاستقبال وتحويل الإشارة المضخمة الأخرى المرتبطة بالإشارة الثانية من الخلايا الثانوية.

• يشتمل (IC) الثاني على (LNA) ثانٍ تم تكوينه لتضخيم إشارة أخرى مرتبطة بواحدة ثانية من الخلايا الثانوية لإشارة (CA)، ويتم تكوين (IC) الثاني لتحويل الإشارة المضخمة الأخرى المرتبطة بالإشارة الثانية الثانوية الخلايا.

• إنّ الخلية الأساسية موجودة في نطاق التردد المتطور النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (E-UTRA) أي نطاق التردد، وواحدة على الأقل من الخلايا الثانوية موجودة في تردد (E-UTRA) النطاق الثاني.

• تكون الخلية الأساسية وواحدة على الأقل من الخلايا الثانوية في نفس نطاق التردد (E-UTRA).

• بالنسبة لجوانب معينة، تشتمل الدائرة المتكاملة الأولى على مضخم صوت منخفض ثانٍ تم تكوينه لتضخيم الإشارة المرتبطة بالخلية الأولية لإشارة (CA)، ويتم تكوين (IC) الأول لتحويل الإشارة المضخمة المرتبطة بالخلية الأولية.

• يستخدم النظام هوائيات إرسال واستقبال متعددة لنقل البيانات على الوصلة الهابطة والوصلة الصاعدة.

• يمكن تجهيز نقطة الوصول بعدد (Nap) من الهوائيات لتحقيق تنوع الإرسال لإرسالات الوصلة الهابطة أو تنوع الاستقبال لإرسالات الوصلة الصاعدة.

• قد تستقبل مجموعة (Nu) من أطراف المستخدم المختارة إرسالات الوصلة الهابطة وترسل إرسالات الوصلة الصاعدة.

• يرسل كل طرف مستخدم محدد بيانات خاصة بالمستخدم أو يستقبل بيانات خاصة بالمستخدم من نقطة الوصول.

• قد يكون كل طرف مستخدم محدد مزودًا بهوائي واحد أو عدة هوائيات (أي Nut≥ 1).

• يمكن أن تحتوي محطات مستخدم (Nu) المحددة على نفس أو عدد مختلف من الهوائيات.

ملاحظة:“LNA” هي اختصار لـ “low-noise amplifier” و”E-UTRA” هي اختصار لـ “Evolved Universal Terrestrial Radio Access”.

ملاحظة:“TDD” هي اختصار لـ “Time Division Duplexing” و”FDD” هي اختصار لـ “Frequency Division Duplex”.

كما لاحظنا أعلاه، قد يكون النظام اللاسلكي في التخصيص الديناميكي للخلية الثانوية وتخطيط التردد عبارة عن نظام مزدوج بتقسيم الوقت (TDD) أو نظام مزدوج بتقسيم التردد (FDD)، وبالنسبة لنظام (TDD) تشترك الوصلة الهابطة والوصلة الصاعدة في نفس نطاق التردد، وبالنسبة لنظام (FDD) تعتمد الوصلة الهابطة والوصلة الصاعدة نطاقات تردد مختلفة.