كيفية التحكم وتصميم إشارة الاتصالات

تسهل عملية تلقي إشارة مشكلة من نظام في مقطع طيفي، حيث يتم تكوين النظام لاستقبال مجموعة من الموجات الكهرومغناطيسية فائقة النطاق، عبر وسيط إرسال واستخراج الإشارة المعدلة في المقطع الطيفي الأول من مجموعة من الإشارات المشكَّلة، والتي تنقلها مجموعة الموجات الكهرومغناطيسية فائقة النطاق وحيث تعمل مجموعة الموجات الكهرومغناطيسية فائقة النطاق في مقطع طيفي.

مبدأ عمل خوارزمية التحكم في الإشارة

تشير خوارزميات معالجة الإشارات خفيفة الوزن إلى الأساليب التي تتطلب القليل نسبيًا من حساب النقطة العائمة وتخزين ذاكرة أقل من تلك التي تستخدم الفاصلة العائمة بشكل مكثف مثل (FFT)، وذلك لأنّ خوارزميات معالجة الإشارات تستهدف العقد محدودة الموارد، وفي خوارزميات معالجة الإشارات المبنية على إحصائيات عالية الترتيب يمكن اكتساب بعض المزايا باستخدام التراكمات بدلاً من اللحظات بسبب الخصائص التالية للتراكمات:

• تراكم مجموع إشارتين مستقلتين هو مجموع تراكم الإشارتين وفي حين أنّ هذا ليس هو الحال بالنسبة للحظات.

• في حالة الاستقلال المقارب للإشارات فإن التراكم على عكس اللحظات هي وظائف يمكن تلخيصها لمعلمات التأخر.

• تراكمات الترتيب الأكبر من اثنتين من الإشارات الغوسية تساوي صفرًا.

ملاحظة: “FFT” هي اختصار لـ “Fast-Fourier-Transform”.

مبدأ التحكم وتصميم الإشارة

في نظام الاتصالات اللاسلكية ومن أجل تحسين كفاءة الإرسال على أساس ضمان موثوقية الإرسال عادةً ما تقدر معدات الشبكة جودة القناة اللاسلكية المستخدمة لإرسال الإشارات، وتحدد مخطط الجدولة وفقًا لجودة القناة اللاسلكية، ومن أجل التغلب على خسارة الانتشار الكبيرة تم اعتماد آلية إرسال إشارة تعتمد على تكنولوجيا تشكيل الحزمة لتعويض الخسارة في عملية انتشار الإشارة بكسب كبير للهوائي.

بعد تدريب الحزمة يمكن لجهاز الشبكة والجهاز الطرفي تحديد أزواج الحزمة المثلى (BPL) للاتصال وقد يستخدم جهاز الشبكة والجهاز الطرفي واحدًا على الأقل من (N BPLs) لإرسال الإشارة في الاتصال، وفي التطور طويل المدى (LTE) يحتوي الجهاز الطرفي على حزمة واحدة فقط، وفي الراديو الجديد (NR) يمكن أن يحتوي الجهاز الطرفي على لوحات هوائي متعددة، وتتوافق مع يمكن أن يدعم حزم متعددة.

بالنسبة للجهاز الطرفي نفسه عندما يحتوي الجهاز الطرفي على لوحات هوائي متعددة، فإنّ كيفية اختيار لوحات الهوائي لإرسال الإشارات لا يغطيها محتوى البروتوكول الحالي، ولذلك عندما يوجه جهاز الشبكة الجهاز الطرفي لإرسال إشارة واحدة أو إرسال إشارات متعددة في نفس الوقت، تصبح كيفية تحديد لوحة الهوائي للجهاز الطرفي لإرسال الإشارة مشكلة ملحة يتعين حلها.

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

كيفية التحكم في الإشارة في الهوائيات

يمكن للجهاز الطرفي تحديد لوحة هوائي لإرسال الإشارات أو تحديد إشارة لإرسالها ويتم توفير حل لتحديد الإشارة المراد إرسالها، والذي يحل المشكلة عندما يوجه جهاز الشبكة الجهاز الطرفي لإرسال نسخة وعند إرسال الإشارة لا يمكن للجهاز الطرفي تحديد مشكلة لوحة الهوائي التي ترسل الإشارة، أو عندما يوجه جهاز الشبكة الجهاز الطرفي لإرسال إشارات متعددة في نفس الوقت، لا يمكن للجهاز الطرفي تحديد مشكلة الهوائي اللوحة أو الإشارة التي يجب إرسالها.

قد تتضمن معلومات التكوين قطعة واحدة من المعلومات أو أجزاء متعددة من المعلومات، وقد تتضمن معلومات التكوين التحكم في الموارد الراديوية، أي معلومات التحكم في الموارد الراديوية (RRC) أو التحكم في الوصول إلى الوسائط والتحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC)، أو معلومات التحكم في الوصلة الهابطة أي معلومات التحكم في الوصلة الهابطة (DCI).

عندما تتضمن معلومات التكوين أجزاء متعددة من المعلومات، قد يتم إرسال أجزاء متعددة من المعلومات بواسطة جهاز الشبكة معًا أو يتم إرسالها بشكل منفصل بواسطة جهاز الشبكة، كما قد يتم إرسال أجزاء المعلومات المتعددة بواسطة جهاز الشبكة من خلال إشارة واحدة، أو يمكن إرسالها بواسطة جهاز الشبكة من خلال إشارات متعددة.

كيفية إرسال إشارات المعلومات

عند تطبيقها على سيناريو إرسال مشترك يمكن إرسال معلومات التكوين بشكل مشترك من قبل جهازي شبكة على الأقل للإرسال المشترك، كما يرسل كل جهاز شبكة جزءًا من معلومات التكوين ويتم تطبيقه على ناقل الحركة المشترك، وعند إرسال سيناريو يمكن أيضاً إرسال معلومات التكوين بواسطة جهاز شبكة واحد لشبكتين على الأقل يتم نقلهما بشكل مشترك، أي أجزاء متعددة من المعلومات في التكوين يتم إرسال المعلومات بواسطة الجهاز الذي يتم إرساله بواسطة جهاز شبكة.

قد يحتوي الجهاز الطرفي على لوحات هوائي، حيث يمكن تكوين منفذ هوائي واحد على الأقل على كل لوحة هوائي، ويمكن أن يكون منفذ هوائي واحد على الأقل تم تكوينه على كل لوحة هوائي يشار إليها باسم مجموعة منفذ الهوائي، وفي إرسال اتصال واحد يمكن للوحة واحدة أن ترسل حزمة واحدة في اتجاه معين.

ملاحظة:“MAC” هي اختصار لـ “Media Access Control”.

ملاحظة: “RRC” هي اختصار لـ “Radio Resource Control”.

ملاحظة:“DCI” هي اختصار لـ “Downlink control information”.

ما هي عملية إرسال الإشارات في الشبكات

إنّ لوحة إرسال الإشارات قد يتم تحديدها بواسطة جهاز الشبكة أو قد يتم تحديدها بواسطة الجهاز الطرفي نفسه، ولوحة إرسال الإشارات هي الجهاز الطرفي وفقًا لنتيجة القياس المسبق أو المعلومات المتعلقة بالفضاء أو معلومات فقدان الطريق أو أولوية اللوحة أو الإشارة، كما يمكن استخدام شروط متعددة لتحديد أولوية الإشارة معًا.

قد يتم تعيين الشروط المتعددة بترتيب تسلسلي وعندما تتمكن شروط الإشارة من تحديد أولوية الإشارة أي يتم تحديد أولوية الإشارة، ويحدد الجهاز الطرفي وفقًا للمعلومات المتعلقة بالمكان أو معلومات فقدان المسار المقابلة للإشارة أنّ اللوحة التي تنقل الإشارة هي لوحة الهوائي المقابلة ذات جودة القناة الجيدة، وتحدد أنّ الإشارة المراد إرسالها هي الإشارة المقابلة ذات جودة قناة جيدة.

كما تشير جودة القناة إلى جودة القناة للإشارة المرجعية المشار إليها بمعلومات الارتباط المكاني أو معلومات خسارة المسار المقابلة للإشارة، وقد يتم تكوين المعلومات المتعلقة بالإشارة مكانيًا بواسطة جهاز الشبكة ويرسل الجهاز الطرفي الإشارة وفقًا للمعلومات المرتبطة مكانيًا للإشارة، والتي تم تكوينها بواسطة جهاز الشبكة.

كيفية التحكم في إشارة معلومات شبه الموقع المشترك QCL

يمكن الإشارة إلى معلومات شبه الموقع المشترك (QCL) على أنّها معلومات فرضية الموقع المشترك، ويمكن استخدام معلومات (QCL) للمساعدة في وصف معلومات تكوين الحزمة الجانبية المستقبلة وعملية الاستقبال للجهاز الطرفي، وكطريقة تنفيذ اختيارية قد يشير جانب جهاز الشبكة إلى أن الإشارة المرجعية لإزالة التشكيل من (PDCCH) أو (PDSCH) وواحد أو أكثر من موارد الإشارة المرجعية المتعددة التي تم الإبلاغ عنها مسبقًا بواسطة الجهاز الطرفي تفي بعلاقة (QCL) كالإشارة المرجعية.

تكون إشارة مرجعية لمعلومات حالة القناة أي إشارة مرجعية لمعلومات القناة (CSI-RS)، حيث يتوافق كل مؤشر مورد (CSI-RS) تم الإبلاغ عنه مع زوج حزمة إرسال أو استقبال تم إنشاؤه مسبقًا، بناءً على قياس موارد (CSI-RS).

ينبغي أن يكون مفهوماً أن معلومات الحزمة المستقبلة للإشارتين أو القناتين المرجعية التي ترضي علاقة (QCL) هي نفسها، بحيث يمكن للجهاز المطرافي أن يستنتج معلومات الحزمة المستقبلة من (PDCCH) أو (PDSCH) بناءً على دليل مورد الإشارة المرجعية.

ملاحظة:“CSI-RS” هي اختصار لـ “channel-state information reference signals” و”PDCCH” هي اختصار لـ “physical downlink control. channel”.

ملاحظة:“QCL” هي اختصار لـ “Sub-site co-location information” و”PDSCH” هي اختصار لـ “Physical Downlink Shared Channel”.

في النهاية، في عملية التحكم وتصميم الإشارة يتم تعديل مستوى القدرة لجزء على الأقل من الإشارة المستلمة لزيادة قياس أداء القطاع أو المسار المتأثر لعدد المسارات التي يتم اعتمادها في عملية الإرسال.