كيفية إزالة التداخل في أنظمة الاتصالات اللاسلكية TDD

يمكن أن تتضمن شبكة الاتصالات اللاسلكية عدة محطات أساسية يمكنها دعم الاتصال بالعديد من الأجهزة المحمولة، وفي بعض التقنيات يُشار أحياناً إلى الأجهزة المحمولة على أنها محطات وصول وأجهزة مستخدم (UEs) ومحطات متنقلة، كما يمكن للجهاز المحمول الاتصال بالمحطة الأساسية عبر الإرسال للوصلة الهابطة (DL) ونقل الوصلة الصاعدة (UL).

أساسيات إزالة التداخل في أنظمة الاتصالات اللاسلكية TDD

تشير الوصلة الهابطة أي ارتباط أمامي إلى ارتباط اتصال من محطة قاعدة إلى جهاز محمول وتشير الوصلة الصاعدة أي ارتباط عكسي إلى ارتباط اتصال من جهاز محمول إلى محطة أساسية، ولكل محطة قاعدة نطاق تغطية والذي يشار إليه أحياناً باسم منطقة تغطية الخلية، وفي عمليات النشر الخلوية تُستخدم الخلايا الكبيرة لوصف الخلايا التي تخدم مناطق واسعة مثل المناطق الريفية وضواحي المدن والمناطق الحضرية.

يمكن نشر الخلايا الأصغر في المنازل أو الشركات الصغيرة أو المباني أو المناطق المحظورة الأخرى، حيث يشار إلى هذه الخلايا الصغيرة أحياناً باسم “Picocells” أو “femtocells”، وغالباً ما يتم توصيل خلايا بشبكة مزود الخدمة عبر اتصالات النطاق العريض، وفي (3GPP) تكون الخلايا مخصصة لـ (UMTS WCDMA) أو الوصول عالي السرعة للحزم (HSPA) لشبكات NodeB الرئيسية (HNB) و(LTE) أو (LTE-A).

كما يُشار إليه أحياناً باسم (eNodeB) المنزلي أي (Henbit)، وتوفر بعض الخلايا الصغيرة وصولاً من قبل (UEs) التي لديها ارتباطات خلوية، وفي بعض عمليات النشر تكون مجموعة واحدة أو أكثر من الخلايا الصغيرة عبارة عن مناطق أو مباني محددة، وقد تكون بعض الخلايا الصغيرة عبارة عن خلايا وصول مقيدة يشار إليها أحياناً باسم خلايا مجموعة المشتركين المحدودة (CSG).

والخلايا التي توفر الوصول إلى تجهيزات مستخدمة مرتبطة بشبكة أو أكثر من شبكات المزودين بدون ارتباط محدد بين تجهيزات المستعمل والخلية تسمى خلايا الوصول المفتوح، كما ترسل الخلايا الصغيرة عموماً بطاقة أقل من الخلايا الكبيرة، ولكن يمكن استقبال الإشارات من الخلايا الصغيرة بواسطة UE بقوة إشارة أعلى نسبياً من الإشارات المستلمة من الخلايا الكبيرة.

وعلى سبيل المثال إذا كانت تجهيزات المستعمل تقع بالقرب من حافة الخلية للخلية الكلية ولكنّها قريبة نسبياً من رأس الراديو البعيد (RRH) للخلية الصغيرة، فسيتم استقبال إشارة الخلية الصغيرة التي يستقبلها تجهيزات المستعمل من الخلية الكلية، كما يمكن أن تكون قوية مثل الإشارة المستقبلة بل ويمكن أن تكون أقوى من الإشارة المستلمة من الخلية الكبيرة.

وفي المثال الذي تتصل فيه تجهيزات المستعمل بالخلية الكلية وليس بالخلية الصغيرة تجد (UE) إشارة مناسبة من الخلية الكلية؛ لإنشاء رابط اتصال بالخلية الكلية بسبب التداخل من إشارة الخلية الصغيرة وقد يكون من الصعب فك تشفير، وبالمثل يمكن أن تستقبل (UE) الإشارة من الخلية الكلية بكثافة أعلى نسبياً من الإشارة الواردة من الخلية الصغيرة.

• “UE” هي اختصار لـ “User-equipment” و”RRH” هي اختصار لـ “remote-radio-head”.

• “CSG” هي اختصار لـ “Subscriber-group-cells” و”HSPA” هي اختصار لـ “High-Speed-Downlink-Packet-Access”.

• “UMTS” هي اختصار لـ “Universal-Mobile-Telecommunications-System” و”LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution”.

• “HNB” هي اختصار لـ “Home-Node-B” و”3GPP” هي اختصار لـ “Third-Generation-Partnership-Project”.

• “WCDMA” هي اختصار لـ “Wideband-Code-Division-Multiple-Access” و”DL” هي اختصار لـ “Down-link”.

• “UL” هي اختصار لـ “Up-link” و”LTE-A” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution-Advanced”.

مبدأ عمل كيفية إزالة التداخل في أنظمة الاتصالات اللاسلكية TDD

قد يكون من المرغوب فيه أن تُنشئ تجهيزات المستعمل اتصالاً بالخلية الصغيرة وأن تُنشئ تجهيزات المستعمل من الخلية الصغيرة وصلة اتصال بالخلية الصغيرة، وعن طريق التداخل من إشارة الخلية الكبيرة وقد يكون من الصعب العثور على الإشارة الصحيحة وفك تشفيرها.

كما تتوفر الأنظمة أو الأجهزة المحسنة لإدارة التداخل في جهاز المستخدم (UE)، ويمكن لتجهيزات المستعمل أن تستقبل أول رتل فرعي لتشكيل الرتل الفرعي الأول من المحطة الأساسية، وأن تحدد أنّ المحطة الأساسية المجاورة تعمل وفقاً لتشكيل الرتل الفرعي الثاني، وقد تعدل تجهيزات المستعمل عملية إدارة التداخل للإطار الفرعي الأول بناءً على حساب تحديد محطات القاعدة المجاورة العاملة وفقاً لتشكيلات مختلفة للأطر الفرعية.

ويمكن أن يكون تعديل عملية إدارة التداخل، وعلى سبيل المثال حذف عملية إدارة التداخل جزئياً على الأقل خلال جزء على الأقل من الإطار الفرعي الأول، وإزالة التداخل أو منع التداخل المختلف (IC / IS) يمكن تطبيقه على تضمين الإطار الفرعي الأول أو جزء من الإطار الفرعي أو مجموعة منها، وقد يعتمد تعديل (IC / IS) على خصائص واحدة أو أكثر من اتصالات المحطة الأساسية المجاورة.

يتم توفير طريقة للاتصال اللاسلكي يتم إجراؤها بواسطة تجهيزات المستعمل، وتتضمن هذه الطريقة عموماً استقبال الرتل الفرعي الأول لتشكيل الرتل الفرعي الأول من المحطة القاعدة، ويمكن أن تحدد تجهيزات المستعمل ما إذا كانت المحطة الأساسية المجاورة تعمل وفقاً لتشكيل الرتل الفرعي الثاني أثناء الرتل الفرعي الأول.

قد يختلف تكوين الإطار الفرعي الأول عن تكوين الإطار الفرعي الثاني ويمكن أن تشتمل الطريقة كذلك على تعديل سلوك إدارة التداخل للإطار الفرعي الأول بناءً على الحكم، ويمكن أن يشمل تعديل عملية إدارة التداخل حذف عملية إدارة التداخل جزئياً على الأقل خلال جزء على الأقل من الرتل الفرعي الأول.

في بعض الأمثلة قد يتم تلقي معلومات من محطة القاعدة التي تحدد على الأقل جزءاً من إطار فرعي واحد أو أكثر والتي يجب حذف عملية إدارة التداخل فيها جزئياً على الأقل، ويمكن أن يكون التكوين الأول للإطار الفرعي والتشكيل الثاني للإطار الفرعي أحد رتل فرعي للوصلة الهابطة أو إطار فرعي للوصلة الصاعدة أو إطار فرعي خاص.

• “IC / IS” هي اختصار لـ “cancel interference or suppress interference”.

تطور عمل كيفية إزالة التداخل في أنظمة الاتصالات اللاسلكية TDD

يمكن أن تشتمل الطريقة كذلك على معلومات استقبال من محطة القاعدة تحدد على الأقل جزءاً من إطار فرعي واحد أو أكثر يجب حذف عملية إدارة التداخل فيها جزئياً على الأقل، كما يمكن أن تتضمن هذه المعلومات تعليمات تكوين الوصلة الصاعدة أو الوصلة الهابطة بتقسيم الزمن (TDD) للمحطات القاعدية المجاورة ومجموعة فرعية من الأطر الفرعية، ويمكن تحديد التداخل بناءً على تشكيل “TDD UL / DL” للمحطات القاعدية المجاورة.

يكون تحديد ما إذا كانت محطة قاعدة مجاورة واحدة على الأقل تعمل وفقاً لتكوين رتل فرعي ثان أثناء الرتل الفرعي الأول هو الإطار الفرعي الأول جزئياً على الأقل، وهي تشمل الكشف عمّا إذا كان الإطار الفرعي الثاني من محطة قاعدة مجاورة والذي يتداخل مع ويشتمل على واحد أو أكثر من عمليات الإرسال أو الوصلات الصاعدة.

يتضمن تلقي إشارة مرجعية من محطة قاعدة قريبة وبناءً على المعلومات المرتبطة بالإشارة المرجعية يمكن توفير إطار فرعي ثانٍ؛ لإرسال المحطة الأساسية المجاورة للوصلة الهابطة أو تحديد ما إذا كان سيتم توفير الوصلة الصاعدة انتقال، كما يمكن تحديد تكوين الإطار الفرعي الثاني بناءً على كتلة الموارد للمحطة الأساسية المجاورة، وافتراض أنّ جميع الأرتال الفرعية المرسلة للمحطة الأساسية المجاورة تتطابق مع المعلومات الموجودة في قدرة الموارد.

• “TDD” هي اختصار لـ “Time Division Duplex”.