كيفية إجراء مراقبة الارتباط اللاسلكي في نظام الاتصالات اللاسلكية

يكشف إجراء مراقبة الارتباط اللاسلكي في نظام الاتصالات اللاسلكية عن طريقة لأداء مراقبة الارتباط الراديوي بواسطة جهاز مستخدم في نظام اتصال لاسلكي وجهاز لدعمه، لمعرفة أداء مراقبة الارتباط الراديوي بواسطة جهاز مستخدم عندما تدعم محطة أساسية حزمة وجهاز واحد على الأقل لدعمها.

أساسيات إجراء مراقبة الارتباط اللاسلكي في نظام الاتصالات اللاسلكية

تم نشر أنظمة الوصول اللاسلكي على نطاق واسع لتوفير أنواع مختلفة من خدمات الاتصال مثل الصوت أو البيانات، ونظام الوصول اللاسلكي هو نظام وصول متعدد يدعم اتصال العديد من المستخدمين من خلال مشاركة موارد النظام المتاحة كعرض النطاق الترددي وطاقة الإرسال فيما بينهم، ونظراً لأنّ عدداً من أجهزة الاتصال يتطلب سعة اتصال أعلى، فقد تحسنت ضرورة الاتصال عبر النطاق العريض المتنقل بشكل كبير مقارنةً بتكنولوجيا الوصول إلى الراديو الحالية (RAT).

بالإضافة إلى ذلك تم الأخذ في الاعتبار الاتصالات الضخمة من نوع الآلة (MTC) القادرة على تقديم خدمات متنوعة في أي وقت وفي أي مكان، عن طريق توصيل عدد من الأجهزة أو الأشياء ببعضها البعض في نظام اتصالات الجيل التالي، وعلاوة على ذلك تم تصميم نظام اتصالات قادر على دعم الخدمات أو تجهيزات المستعمل الحساسة للموثوقية والكمون.

كما تم إدخال الجيل التالي من (RAT) مع الأخذ في الاعتبار اتصالات النطاق العريض المتنقلة المحسّنة و(MTC) الضخمة والاتصال الفائق الموثوقية وزمن الاستجابة المنخفض (URLLC)، بحيث يوفر طريقة لأداء مراقبة الارتباط الراديوي بواسطة جهاز مستخدم في نظام اتصال لاسلكي والأجهزة الخاصة به.

يتم توفير طريقة لأداء مراقبة الارتباط الراديوي (RLM) بواسطة جهاز مستخدم (UE) في نظام اتصال لاسلكي، بما في ذلك تلقي واحد على الأقل من التزامن كتلة إشارة أو قناة بث فعلية (SS / PBCH) وإشارة مرجعية لمعلومات حالة القناة (CSI-RS) وكل منها يتوافق مع مورد واحد على الأقل، حيث تتضمن فترة (SS / PBCH) إشارة تزامن أولية (PSS)، وإشارة تزامن ثانوية (SSS) وقناة بث مادية (PBCH) ةتقييم جودة الوصلة الراديوية باستخدام واحدة على الأقل من فترة (SS / PBCH) المستلمة و(CSI-RS).

• “RAT” هي اختصار لـ “Radio-Access-Technology” و”PSS” هي اختصار لـ “primary-synchronization-signal”.

• “RLM” هي اختصار لـ “Radio-link-monitoring” و”SSS” هي اختصار لـ “secondary-sync-signal”.

• “SS / PBCH” هي اختصار لـ “Synchronization-Signal-and-Physical-Broadcast-Channel” و”CSI-RS” هي اختصار لـ “Channel-State-Information-Reference-Signal”.

• “MTC” هي اختصار لـ “Machine-type-communication” و”URLLC” هي اختصار لـ “Ultra-Reliable-Low-Latency-Communications”.

مبدأ إجراء مراقبة الارتباط اللاسلكي في نظام الاتصالات اللاسلكية

يتم توفير جهاز مستخدم (UE) لأداء مراقبة الارتباط الراديوي (RLM) في نظام اتصال لاسلكي بما في ذلك جهاز استقبال ومعالج متصل بجهاز الاستقبال، حيث يتم تكوين المعالج من أجل تلقي كتلة واحدة على الأقل من إشارة التزامن أو قناة بث فعلية (SS / PBCH)، وإشارة مرجعية لمعلومات حالة القناة (CSI- RS) ويتوافق كل منها مع مورد واحد على الأقل، وتقييم جودة الوصلة الراديوية باستخدام واحدة على الأقل من فترات (SS / PBCH) المستلمة و(CSI-RS)، ونقل معلومات حالة الارتباط الراديوي بناءً على جودة الارتباط الراديوي المقدرة إلى طبقة أعلى.

بالإضافة إلى ذلك يمكن تشكيل (CSI-RS) المقابلة لمورد واحد على الأقل بحيث تكون لها نفس خصائص (CSI-RS) لإدارة الحزمة (BM) المقابلة لمورد واحد على الأقل، وفي هذا الوقت إذا تم تقييم جودة الوصلة الراديوية باستخدام (CSI-RS) المقابلة لمورد واحد على الأقل، فقد تقوم تجهيزات المستعمل بتقييم جودة الوصلة الراديوية باستخدام المعلومات المميزة لـ (CSI-RS) من أجل (BM) المقابل لمورد واحد على الأقل .

يمكن استخدام معدل خطأ الفترة (BLER) لقناة تحكم افتراضية في الوصلة الهابطة (PDCCH) كمقياس لتقييم جودة الوصلة الراديوية، وإذا كانت جودة الارتباط الراديوي لكل مورد واحد على الأقل أقل من عتبة فقد ترسل (UE) معلومات حالة ارتباط الراديو المعينة على “خارج المزامنة” إلى الطبقة الأعلى، وإذا كانت فترة (SS / PBCH) المستقبلة و(CSI-RS) لها قدرة إرسال مختلفة، فيمكن إجراء تقييم جودة الوصلة الراديوية من خلال النظر في اختلاف قدرة الإرسال بين فترة (SS / PBCH) المستقبلة و(CSI-RS).

عندما تكون محطة قاعدة قادرة على دعم حزمة واحدة على الأقل قد تقوم تجهيزات المستعمل بمراقبة الوصلة الراديوية من خلال النظر في حزمة واحدة على الأقل، وتشير المحطة القاعدة إلى عقدة طرفية في شبكة تتصل مباشرة بتجهيزات المستعمل، ويمكن إجراء عملية محددة يتم اعتبارها على أنّها تؤديها المحطة القاعدية بواسطة عقدة عليا للمحطة القاعدة.

• “PDCCH” هي اختصار لـ “Physical-Downlink-Control-Channel” و”BLER” هي اختصار لـ “Block-Error-Rate”.

تطرو مبدأ إجراء مراقبة الارتباط اللاسلكي في نظام الاتصالات اللاسلكية

في الشبكة المكونة من عدد كبير من عقد الشبكة بما في ذلك محطة القاعدة يمكن إجراء عمليات مختلفة للاتصال مع تجهيزات المستعمل بواسطة (BS) أو عقد الشبكة بخلاف المحطة القاعدة، ويمكن استبدال مصطلح “BS” بمحطة ثابتة أو عقدة B أو عقدة B متطورة أو محطة أساسية متقدمة (ABS) أو نقطة وصول، كما يمكن استبدال المصطلح Terminal بـ UE أو محطة متنقلة (MS).

كما أنّ نهاية الإرسال هي عقدة ثابتة أو متنقلة توفر خدمة بيانات أو خدمة صوتية ونهاية الاستقبال هي عقدة ثابتة أو متنقلة تتلقى خدمة بيانات أو خدمة صوتية، لذلك قد تعمل تجهيزات المستعمل كنهاية إرسال وقد تعمل المحطة القاعدة كنهاية استقبال على وصلة (UL)، وبالمثل قد تعمل تجهيزات المستعمل كنهاية استقبال وقد تعمل المحطة القاعدة كنهاية إرسال على الوصلة الهابطة (DL).

في نظام (3GPP LTE) أو (LTE-A) يتم تعريف جهاز المستخدم (UE) لإبلاغ معلومات حالة القناة (CSI) إلى محطة قاعدة (BS) (أو eNB)، بحيث يشير (CSI) بشكل جماعي إلى المعلومات التي تشير إلى جودة القناة الراديوية أي الوصلة المنشأة بين تجهيزات المستعمل ومنافذ الهوائي، وقد يتضمن (CSI) مؤشر الترتيب (RI) مؤشر مصفوفة الترميز المسبق (PMI) ومؤشر جودة القناة (CQI).

يمثل (RI) الذي يشير إلى معلومات الترتيب حول قناة ما عدد التدفقات التي يتلقاها تجهيزات المستعمل عبر نفس موارد التردد الزمني كما يتم تحديد قيمة (RI) اعتماداً على الخبو طويل الأجل للقناة ومن ثم يتم إعادتها عادةً إلى المحطة القاعدة بواسطة (UE) مع فترة أطول من تلك الخاصة بمؤشر (PMI) و(CQI) ويشير مؤشر (PMI)، وهو قيمة تعكس خصائص مساحة القناة إلى فهرس تشفير مسبق مفضل من قبل تجهيزات المستعمل على أساس مقياس مثل (SINR).

كما تشير (CQI) وهي قيمة تشير إلى شدة القناة عادةً إلى استقبال (SINR) يمكن الحصول عليه بواسطة (BS) عند استخدام (PMI)، وفي نظام (3GPP LTE) أو (LTE-A) تكوّن (BS) مجموعة من عمليات (CSI) لتجهيزات (UE) وتستقبل (CSI) لكل عملية من (UE)، وفي هذه الحالة يتم تكوين عملية (CSI) باستخدام (CSI-RS) لقياس جودة الإشارة من موارد قياس التداخل (BS) و(CSI-IM).

• “CQI” هي اختصار لـ “Channel-Quality-Indicator” و”UE” هي اختصار لـ “User-equipment”.

• “PMI” هي اختصار لـ “Precoding-Matrix-Indicator” و”3GPP” هي اختصار لـ “3rd-Generation-Partnership-Project”.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution” و”BS” هي اختصار لـ “Base-Station”.

• “SINR” هي اختصار لـ “Signal-to-interference-plus-noise-ratio” و”RI” هي اختصار لـ “Radio-Interference”.