كيفية إجراء قياسات الإشارة المرجعية في TDD LTE

يعد التطور طويل الأمد (LTE) من تقنيات شبكات الوصول اللاسلكية الناشئة التي تعتبر الجيل الرابع من النظام اللاسلكي لتوفير خدمة الوصول إلى النطاق الترددي الواسع للإنترنت، وكما يتيح (TDD) للوصلة الصاعدة والهابطة باستخدام طيف التردد بأكمله، ولكن في فترات زمنية متنوعة.

إجراء قياسات الإشارة المرجعية في TDD LTE

يتم توفير الطرق والأجهزة لإجراء قياس الإشارات المرجعية في الأطر الفرعية المناسبة لتقنية الوصول اللاسلكي الأولى (RAT) أثناء التشغيل في (RAT) آخر، وقد تكون (RATs) هي التطور طويل الأمد للتقسيم الزمني المزدوج (TDD-LTE) والوصول المتعدد بتقسيم الكود المتزامن بالتقسيم الزمني (TD-SCDMA)، على التوالي.

من خلال معرفة التكوينات الصحيحة للوصلة الهابطة والوصلة الصاعدة (TDD-LTE)، قد يغادر جهاز المستخدم (UE) مؤقتًا شبكة (TD-SCDMA) أثناء فترة خمول، ويقوم بإجراء قياس سريع ودقيق للإشارات المرجعية (TDD-LTE) دون أخطاء من محاولة القياس الإشارات المرجعية أثناء الإطارات الفرعية للوصلة الصاعدة.

ملاحظة:“LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

ملاحظة:“TDD” هي اختصار لـ “Time Division Duplex”.

ملاحظة:“TD-SCDMA” هي اختصار لـ “Time Division Synchronous Code Division Multiple Access”.

ملاحظة:“RAT” هي اختصار لـ “Radio Access Technology”.

خطوات إجراء قياسات الإشارة المرجعية في TDD LTE

• يتم توفير برنامج كمبيوتر للاتصالات اللاسلكية، بحيث يشتمل برنامج الكمبيوتر بشكل عام على وسيط يمكن قراءته بواسطة الكمبيوتر وله رمز للتشغيل وفقًا لـ (RAT)، ولتحديد جزء على الأقل من أطر فرعية معينة مرتبطة بـ (RAT) يتم فيه إرسال الإشارات المرجعية للوصلة الهابطة.

• في اتصال الوصلة الهابطة، قد يتلقى معالج الإرسال بيانات من مصدر بيانات وإشارات تحكم من وحدة تحكم أو معالج.

• يوفر معالج الإرسال وظائف معالجة إشارات مختلفة للبيانات وإشارات التحكم، فضلاً عن الإشارات المرجعية كالإشارات التجريبية.

• قد يوفر معالج الإرسال رموز فحص التكرار الدوري (CRC) لاكتشاف الأخطاء والتشفير والتشذير لتسهيل تصحيح الخطأ الأمامي (FEC)، ورسم الخرائط إلى أبراج الإشارة بناءً على مخططات التشكيل المختلفة كمفتاح إزاحة الطور الثنائي (BPSK)، مفتاح إزاحة الطور التربيعي (QPSK) ومفتاح إزاحة الطور (M-PSK) وتعديل السعة التربيعية (M-QAM)، والانتشار باستخدام عوامل الانتشار المتغيرة المتعامدة (OVSF) وضربها بأكواد التخليط لإنتاج سلسلة من الرموز.

• يمكن استخدام تقديرات القناة من معالج القناة بواسطة وحدة تحكم أو معالج لتحديد مخططات الترميز والتشكيل أو الانتشار أو التخليط لمعالج الإرسال.

• يمكن اشتقاق تقديرات القناة هذه من إشارة مرجعية مرسلة بواسطة تجهيزات المستعمل أو من التغذية المرتدة الواردة من (UE).

• يتم توفير الرموز التي تم إنشاؤها بواسطة معالج الإرسال إلى معالج إطار الإرسال لإنشاء بنية إطار.

• ينشئ معالج إطار الإرسال هيكل الإطار هذا عن طريق مضاعفة الرموز مع وسيط من وحدة التحكم أو المعالج، ممّا ينتج عنه سلسلة من الإطارات.

• ثم يتم توفير الإطارات لجهاز الإرسال، والذي يوفر وظائف مختلفة لتكييف الإشارة بما في ذلك تضخيم الإطارات وترشيحها وتعديلها على ناقل لنقل الوصلة الهابطة عبر الوسيط اللاسلكي من خلال الهوائيات الذكية.

• يمكن تنفيذ الهوائيات الذكية مع توجيه الحزمة صفائف الهوائي التكيفية ثنائية الاتجاه أو تقنيات الحزمة المماثلة الأخرى.

ملاحظة: “FEC” هي اختصار لـ “Forward error correction”.

ملاحظة:“QPSK” هي اختصار لـ “Quadrature Phase Shift Keying”.

ملاحظة:“QAM” هي اختصار لـ “Quadrature amplitude modulation”.

ملاحظة:“OVSF” هي اختصار لـ “Orthogonal Variable Spreading Factor”.

ملاحظة:“CRC” هي اختصار لـ “Cyclic Redundancy Check”.

كيفية إجراء قياسات الإشارة المرجعية في UE

• في (UE)، يستقبل المستقبل إرسال الوصلة الهابطة عبر هوائي ويعالج الإرسال لاستعادة المعلومات المشكلة على الموجة الحاملة.

• يتم توفير المعلومات التي تم استردادها بواسطة جهاز الاستقبال إلى معالج إطار استقبال، والذي يوزع كل إطار، بحيث يُوفَّر الوسيط لمعالج القناة والبيانات والتحكم والإشارات المرجعية إلى معالج استقبال.

• يقوم معالج الاستقبال بعد ذلك بأداء معكوس المعالجة التي يقوم بها معالج الإرسال في العقدة (B).

• يقوم معالج الاستقبال بفك رموز الرموز وإزالتها ثم يحدد نقاط كوكبة الإشارة الأكثر احتمالاً التي تنقلها العقدة.

• يتم فك ترميز القرارات اللينة وإزالة التداخل لاستعادة البيانات والتحكم والإشارات المرجعية.

• ثم يتم فحص رموز (CRC) لتحديد ما إذا تم فك ترميز الإطارات بنجاح.

• سيتم بعد ذلك تقديم البيانات التي تحملها الأرتال التي تم فك تشفيرها بنجاح إلى مصدر البيانات، والذي يمثل التطبيقات التي تعمل في (UE) أو واجهات مستخدم مختلفة.

• يتم توفير إشارات التحكم التي تحملها الإطارات التي تم فك ترميزها بنجاح إلى وحدة تحكم أو معالج.

• عندما يتم فك ترميز الإطارات دون نجاح بواسطة معالج جهاز الاستقبال، قد يستخدم جهاز التحكم أو المعالج أيضًا إشعار استلام (ACK)، أو بروتوكول إقرار سلبي (NACK) لدعم طلبات إعادة الإرسال لتلك الإطارات.

ملاحظة:“NACK” هي اختصار لـ “negative acknowledgment”.

كيفية إجراء قياسات الإشارة المرجعية في الوصلة الصاعدة

• في الوصلة الصاعدة يتم توفير البيانات من مصدر البيانات وإشارات التحكم من وحدة التحكم أو المعالج إلى معالج الإرسال.

• قد يمثل مصدر البيانات التطبيقات التي تعمل في (UE) وواجهات مستخدم مختلفة كلوحة المفاتيح.

• على غرار وظيفة نقل الوصلة الهابطة بواسطة العقدة (B)، يوفر معالج الإرسال وظائف مختلفة لمعالجة الإشارات بما في ذلك رموز (CRC)، والترميز وإرسال الإشارات لتسهيل (FEC) ورسم الخرائط لأبراج الإشارة والانتشار باستخدام (OVSFs)، والاندفاع لإنتاج سلسلة من الرموز.

• يمكن استخدام تقديرات القناة المشتقة بواسطة معالج القناة من إشارة مرجعية مرسلة بواسطة العقدة (B) أو من التغذية المرتدة الواردة في الوسيط المرسل بواسطة العقدة (B)، لاختيار الترميز المناسب والتشكيل والتمديد أو تخليط المخططات.

• يتم توفير الرموز التي ينتجها معالج الإرسال إلى معالج إطار الإرسال لإنشاء هيكل إطار.

• ينشئ معالج إطار الإرسال هيكل الإطار هذا عن طريق مضاعفة الرموز مع وسيط من وحدة التحكم، ممّا ينتج عنه سلسلة من الإطارات.

• ثم يتم توفير الإطارات لجهاز الإرسال، والذي يوفر وظائف مختلفة لتكييف الإشارة بما في ذلك التضخيم والتصفية وتعديل الإطارات على ناقل لنقل الوصلة الصاعدة عبر الوسيط اللاسلكي عبر الهوائي.

ملاحظة:“FEC” هي اختصار لـ “Forward error correction”.

كيفية معالجة إرسال الإشارة المرجعية في الوصلة الصاعدة

• يمكن استخدام وحدة التحكم أو المعالجات لتوجيه العملية عند العقدة (B) و(UE).

• قد توفر وحدة التحكم أو المعالجات وظائف مختلفة بما في ذلك التوقيت والواجهات الطرفية وتنظيم الجهد وإدارة الطاقة ووظائف التحكم الأخرى.

• قد تقوم وسائط الذاكرة المقروءة بالكمبيوتر بتخزين البيانات والبرامج الخاصة بالعقدة (B وUE).

• يمكن استخدام مجدول أو معالج في العقدة (B) لتخصيص الموارد لتجهيزات (UE) وجدولة إرسال الوصلة الهابطة أو الوصلة الصاعدة لتجهيزات (UE).

• ومن أجل توسيع الخدمات المتاحة للمشتركين تدعم بعض تجهيزات المستعمل الاتصالات بتقنيات متعددة للنفاذ الراديوي (RATs).

• عند نشر خدمة (TD-SCDMA)، يمكن أن تصبح شبكة (TD-SCDMA) شبكة نفاذ لاسلكي مغطاة بتقنيات أخرى مثل: (TDD-LTE)

• قد تسجل المحطة الطرفية متعددة الأوضاع (MMT) التي تدعم (TD-SCDMA) و(TDD-LTE) مع كلتا الشبكتين لتقديم الخدمات.

ملاحظة:“MMT” هي اختصار لـ “Multi-mode terminal”.

في النهاية، في الاتصالات اللاسلكية يتم اعتماد أداء قياسات الإشارة المرجعية في نظام التطور طويل الأمد بتقسيم الوقت (TDD-LTE) أثناء التشغيل في الوصول المتعدد بتقسيم الوقت المتزامن (TD- SCDMA).