العلاقة بين الوصلة الهابطة ونظام اتصالات LTE-A

تمتد شبكات الاتصالات اللاسلكية على نطاق كبير لتوفر خدمات اتصالات متنوعة مثل الصوت والفيديو وحزم البيانات والرسائل والبث، كما يمكن أن تكون هذه الشبكات اللاسلكية شبكات وصول متعددة يمكنها دعم عدة مستخدمين من خلال مشاركة موارد الشبكة المتاحة، وعادة ما تكون شبكة وصول متعددة تدعم هذه الشبكات الاتصال لعدة مستخدمين من خلال مشاركة موارد الشبكة المتاحة، ومثال على هذه الشبكة هو شبكة النفاذ الراديوي الأرضي العالمي (UTRAN).

أساسيات العلاقة بين الوصلة الهابطة ونظام اتصالات LTE-A

تُعد (UTRAN) هي شبكة وصول لاسلكي تم تعريفها كجزء من النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (UMTS)، وهي تقنية هاتف محمول من الجيل الثالث (3G) يدعمها مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) وقد تتضمن شبكة الاتصالات اللاسلكية عدة محطات قاعدية أو عقد (B)، والتي يمكنها دعم الاتصال لبعض أجهزة المستخدم (UE).

وقد تتصل تجهيزات المستعمل بالمحطة الأساسية عبر الوصلة الهابطة والوصلة الصاعدة، وقد ترسل المحطة القاعدة البيانات ومعلومات التحكم عبر الوصلة الهابطة إلى تجهيزات المستعمل أو تستقبل البيانات ومعلومات التحكم من تجهيزات المستعمل عبر الوصلة الصاعدة.

وعلى الوصلة الهابطة قد تواجه عمليات الإرسال من محطة أساسية تداخلاً من عمليات الإرسال من محطات القاعدة المجاورة أو عمليات الإرسال من أجهزة إرسال التردد اللاسلكي الأخرى (RF)، وعلى الوصلة الصاعدة قد تواجه الإرسالات من تجهيزات المستعمل تداخلاً من إرسالات الوصلة الصاعدة لتجهيزات (UE) الأخرى، والتي تتصل بمحطات القاعدة المجاورة أو تداخلاً من مرسلات التردد الراديوي اللاسلكية الأخرى.

يمكن أن يؤدي هذا التداخل إلى تدهور الأداء على كل من الوصلة الهابطة والوصلة الصاعدة ومع استمرار تزايد الطلب على الوصول إلى النطاق العريض المتنقل، فإنّ احتمال تداخل الشبكات المزدحمة هو أنّ المزيد من تجهيزات المستعمل ستصل إلى شبكات الاتصالات اللاسلكية بعيدة المدى، وسيتم نشر المزيد من الأنظمة اللاسلكية قصيرة المدى في المجتمع.

والبحث والتطوير مستمران لتطوير تكنولوجيا (UMTS) ليس فقط لتلبية الطلب المتزايد على الوصول إلى النطاق العريض المتنقل ولكن أيضاً لتطوير وتحسين تجربة المستخدم في الاتصالات المتنقلة، وقد تكون طريقة الاتصال اللاسلكي واحدة أو أكثر للإرسال في محطة قاعدة مهيأة لإرسال إشارة اتصال تعدد إرسال متعامد منقسمة التردد (OFDA) عبر طيف غير مرخص على الأقل.

وتقييم غير واضح للقناة أي تقييم قناة غير واضح لتوليد واحدة على الأقل من إشارات التزامن أو إشارات بث النظام للمحطة الأساسية، وإرسال إشارة واحدة على الأقل أو أكثر من إشارات التزامن أو إشارات بث النظام بواسطة المحطة الأساسية (CCA) أي تقييم القناة غير الواضح، بما في ذلك تحديد إطار فرعي وإرسال واحدة على الأقل من إشارات التزامن واحدة أو أكثر أو إشارات بث النظام في إطار فرعي غير (CCA) بواسطة المحطة الأساسية.

• “UTRAN” هي اختصار لـ “Universal-Terrestrial-Radio-Access-Network” و”UMTS” هي اختصار لـ “Universal-Mobile-Telecommunications-System”.

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

• “CCA” هي اختصار لـ “Channel-Communication-Area” و”RF” هي اختصار لـ “Radio-frequency”.

مبدأ العلاقة بين الوصلة الهابطة ونظام اتصالات LTE-A

تكون طريقة الاتصال اللاسلكي واحدة أو أكثر في إطار فرعي غير (CCA) من محطة قاعدة في جهاز مستخدم مهيأ لاستقبال إشارة اتصال (OFDMA) عبر طيف غير مرخص على الأقل، وتعمل بالاتصال بالمحطة الأساسية بواسطة جهاز المستخدم بناءً على استقبال واحد على الأقل من إشارات بث المزامنة، أو النظام وإشارة واحدة على الأقل من إشارات بث المزامنة أو النظام المستقبلة أو أكثر.

قد يكون الجهاز المكون للاتصال اللاسلكي واحداً أو أكثر للإرسال في محطة قاعدة مهيأة لإرسال إشارة اتصال (OFDMA) عبر طيف غير مرخص على الأقل، ويشمل وسائل لتوليد واحدة على الأقل من إشارة التزامن أو إشارة بث النظام، ويشتمل الجهاز كذلك على وسائل لتحديد الأطر الفرعية غير (CCA) لإرسال إشارة واحدة على الأقل أو أكثر من إشارات التزامن أو إشارات بث النظام بواسطة المحطة الأساسية.

يشتمل الجهاز أيضاً على وسائل للمحطة الأساسية لإرسال إشارة واحدة على الأقل أو أكثر من إشارات التزامن أو إشارات بث النظام في إطار فرعي غير (CCA)، ويوجد جهاز تم تكوينه للاتصال اللاسلكي في إطار فرعي غير (CCA) من محطة أساسية في جهاز مستخدم تم تكوينه لاستقبال إشارات اتصال (OFDMA) عبر طيف غير مصرح به على الأقل.

يشمل الوسائل لاستقبال إشارة واحدة أو أكثر من إشارات التزامن أو إشارات بث النظام على الأقل، كما يشتمل الجهاز كذلك على وسائل لمعدات المستخدم ؛للاتصال بالمحطة الأساسية بناءً على واحدة على الأقل من إشارات المزامنة أو إشارات بث النظام أو أكثر، وركز المشغلون تقليدياُ على (WI-FI) كآلية رئيسية لاستخدام الأطياف غير المرخصة لتخفيف المستويات المتزايدة من الازدحام في الشبكات الخلوية.

ومع ذلك قد يكون نوع الناقل الجديد (NCT) المستند إلى (LTE) أو (LTE-A) في الطيف غير المرخص متوافقاً مع التسلسل الهرمي للناقل (WI-FI)، ممّا يجعل (LTE / LTE-A) باستخدام الطيف غير المرخص بديلاً لشبكة (WI-FI)، كما يمكن لـ (LTE / LTE-A) مع الطيف غير المرخص الاستفادة من مفهوم (LTE) وتوفير تشغيل فعال في الطيف غير المرخص، وتلبية المتطلبات التنظيمية في الطبقة المادية (PHY) ووسائط الشبكة أو جهاز الشبكة.

• “NCT” هي اختصار لـ “New-carrier-type” و”LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution”.

• “LTE-A” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution-Advanced” و”OFDMA” هي اختصار لـ “Orthogonal-Frequency-Division-Multiple-Access”.

خصائص العلاقة بين الوصلة الهابطة ونظام اتصالات LTE-A

يمكن إجراء العديد من التعديلات على جوانب التحكم في الوصول (MAC)، يمكن أن تتراوح الأطياف غير المرخصة على سبيل المثال من (600 ميجاهرتز) إلى (6 جيجاهرتز)، كما يمكن أن تعمل (LTE) أو (LTE-A) مع أطياف غير مرخصة بشكل أفضل من (WI-FI)، وعلى سبيل المثال إذا كانت هناك جميع عمليات نشر (LTE) أو (LTE-A) مع أطياف غير مرخصة لمشغل واحد، أو عدة مشغلين مقارنة بجميع عمليات نشر (WI-FI) أو عمليات نشر الخلايا الصغيرة الكثيفة.

يمكن أن تعمل (LTE) أو (LTE-A) باستخدام أطياف غير مرخصة بشكل أفضل من (WIFI) و(LTE) أو (LTE-A) مع طيف غير مرخص أفضل من (WI-FI) في سيناريوهات أخرى، مثل عندما يتم خلط (LTE) أو (LTE-A) مع طيف غير مرخص مع (WIFI) لمشغل واحد أو أكثر ويمكن أن تعمل بشكل جيد.

بالنسبة لمقدم خدمة واحد (SP) يمكن تكوين شبكة (LTE / LTE-A) ذات طيف غير مرخص لتتم مزامنتها مع شبكة (LTE) على الطيف المرخص، ومع ذلك يمكن تكوين شبكة (LTE / LTE-A) ذات أطياف غير مرخصة تم تطويرها بواسطة عدة مقدمي خدمات على قناة معينة لتتم مزامنتها عبر عدة مقدمي خدمات، وتتمثل إحدى الطرق لدمج كل من الميزات في التوقيت الثابت بين (LTE / LTE-A) مع طيف غير مرخص و(LTE / LTE-A) بدون طيف غير مرخص لـ (SP) معين.

قد تنطوي على استخدام تعويضات وقد توفر شبكات (LTE / LTE-A) التي تستخدم أطيافاً غير مرخصة خدمات إرسال أحادي أو متعدد وفقاً لاحتياجات مقدم الخدمة، وعلاوة على ذلك في شبكات (LTE / LTE-A) التي تستخدم أطياف غير مرخصة، تعمل خلايا (LTE) كمثبتات لتوفير معلومات الخلية للأطياف غير المرخصة ذات الصلة كتوقيت إطار الراديو، وتكوين القناة المشتركة وأرقام أطر النظام أو الشبكات وحيدة التردد.