كيفية تخصيص موارد مجال الوقت للاتصالات المتنقلة

يتم توفير الأنظمة والأجهزة والأساليب والوسائط المقروءة بالكمبيوتر لتخصيص موارد المجال الزمني في أنظمة الاتصالات اللاسلكية، حيث يتم تحديد رمز المجال الزمني أو الإشارة باستخدام مجموعة من معلومات التحكم في الطبقة العليا، والوصلة الهابطة لإشارات القناة المشتركة للوصلة الهابطة المادية والقناة المشتركة للوصلة الصاعدة المادية، وتخصيصات موارد المجال الزمني لعمليات الفتحات الصغيرة.

أساسيات تخصيص موارد مجال الوقت للاتصالات المتنقلة

تطورت الاتصالات المتنقلة بشكل كبير من الأنظمة الصوتية المبكرة إلى منصة الاتصالات المتكاملة المتطورة للغاية اليوم، حيث توفر أنظمة الاتصالات اللاسلكية من الجيل التالي (5G) أو (NR) الوصول إلى المعلومات ومشاركة البيانات في أي مكان، وفي أي وقت من قبل مختلف المستخدمين والتطبيقات وكما يُعد (NR) تطوراً لحلول الاتصال اللاسلكي لـ (3GPP LTE-Advanced).

تهدف (NR) إلى تمكين كل شيء متصل لاسلكياً وتقديم محتوى وخدمات سريعة وغنية، كما تكون (NR) شبكة أو نظام موحد يستهدف تلبية أبعاد، وخدمات أداء مختلفة إلى حد كبير ومتضاربة في بعض الأحيان وهذه المتطلبات المتنوعة متعددة الأبعاد مدفوعة بخدمات وتطبيقات مختلفة، وتوفر آليات لـ (TDRA) للقنوات المشتركة (DL) و(UL)، على سبيل المثال (PDSCH) و(PUSCH)، والتي قد يتم جدولتها ديناميكيًا باستخدام (DCI) المحمولة بواسطة (PDCCH) أو بناءً على التكوينات شبه الثابتة كعمليات إرسال (DL SPS) أو (UL) بدون منح (UL).

على وجه الخصوص، إنّ رموز المجال الزمني تعمل على استخدام مزيج من الطبقة العليا وإشارات (DCI) لـ (PDSCH) و(PUSCH)، بالإضافة إلى معالجة حقول تخصيص موارد المجال الزمني والإشارات ذات الصلة لتنسيقات (DCI) الاحتياطية، بالنسبة إلى (PDSCH) أو (PUSCH) مع فتحات مجمعة، حيث يتم تكرار فدرة النقل مع نفس الإصدارات المتكررة (RVs) أو مختلفة، يتم تخطيط الموارد للفواصل المتعددة مع تخطيط (PDSCH / PUSCH)، وللإصدارات المتعددة الفتحات الصغيرة ذات الأطوال على الأقل من 2 و4 و7 رموز مع نوع الخرائط (PDSCH / PUSCH).

كما يتم حل التعارض لتعارضات اتجاه الوصلة أو الاصطدامات بين القنوات المادية وتشتمل على معالجة تصادم (SRS) مع ناقل حركة (UL) شبه ثابت، ويمكن تنظيم إرسالات الوصلة الهابطة والوصلة الصاعدة في أرتال بمدة (10 مللي ثانية)، حيث يشتمل كل رتل على عشرة أطر فرعية تبلغ (1 مللي ثانية) ومدة الفاصل الزمني هي (14 رمزاً) مع (CP) العادي و(12 رمزاً) مع (CP) الممتد، والمقاييس الزمنية كدالة للتباعد بين الموجات الحاملة الفرعية، بحيث يكون هناك دائمًا عدد صحيح للفواصل في إطار فرعي.

يمكن استخدام شبكة موارد الوصلة الهابطة لإرسالات الوصلة الهابطة من أي عقد (RAN) إلى (UEs) بينما يمكن أن تستخدم إرسالات الوصلة الصاعدة تقنيات مماثلة، ويمكن أن تكون الشبكة عبارة عن شبكة تردد زمني تسمى شبكة موارد أو شبكة موارد ذات تردد زمني، وهي المورد المادي في الوصلة الهابطة في كل فتحة.

• “NR” هي اختصار لـ “New-Radio” و”RAN” هي اختصار لـ “Radio-Access-Network”.

• “SRS” هي اختصار لـ “Sounding-Reference-Signal” و”3GPP” هي اختصار لـ “3rd-Generation-Partnership-Project”.

• “PDSCH” هي اختصار لـ “Physical-Downlink-Shared-CHannel” و”PUSCH” هي اختصار لـ “Physical-Uplink-Shared-Channel”.

• “DCI” هي اختصار لـ “downlink-control-information” و”PDCCH” هي اختصار لـ “Physical-Downlink-Control-Channel”.

• “TDRA” هي اختصار لـ “Telecommunications-and-Digital-Government-Regulatory-Authority” و”LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution”.

مبدأ تخصيص موارد مجال الوقت للاتصالات المتنقلة

يمثل تمثيل مستوي التردد الزمني ممارسة شائعة لأنظمة (OFDM) ممّا يجعلها بديهية لتخصيص الموارد الراديوية، ويتوافق كل عمود وكل صف في شبكة الموارد مع رمز (OFDM) واحد وحاملة فرعية (OFDM) على التوالي، وتقابل مدة شبكة الموارد في المجال الزمني فترة زمنية واحدة في الرتل الراديوي ويُشار إلى أصغر وحدة تردد زمني في شبكة الموارد على أنها عنصر مورد.

تتألف كل شبكة موارد من عدد من مجموعات الموارد والتي تصف تعيين بعض القنوات المادية لعناصر الموارد، وتضم كل مجموعة موارد مجموعة من عناصر الموارد وفي مجال التردد قد يمثل هذا أصغر كمية من الموارد التي يمكن تخصيصها حالياً، وهناك العديد من قنوات الوصلة الهابطة المادية المختلفة التي يتم نقلها باستخدام كتل الموارد هذه.

يحمل (PDSCH) بيانات المستخدم وإشارات الطبقة العليا إلى (UEs) ويمكن إجراء جدولة الوصلة الهابطة أي تخصيص التحكم وفترات موارد القناة المشتركة، لوحدة (UE) داخل خلية في أي من عقد (RAN) بناءً على جودة القناة المعلومات التي يتم إرجاعها من أي من وحدات (UE)، ويمكن إرسال معلومات تخصيص موارد الوصلة الهابطة على (PDCCH) المستخدمة المخصصة لكل من (UEs).

ويمكن استخدام (PDCCH) لجدولة عمليات إرسال (DL) على عمليات إرسال (PDSCH) و(UL) على (PUSCH)، حيث يتضمن (DCI) على (PDCCH) تخصيصات الوصلة الهابطة التي تحتوي على الأقل على نسق التشكيل والتشفير وتخصيص الموارد ومعلومات HARQ المتعلقة بـ (DL-SCH)، أو منح جدولة الوصلة الصاعدة التي تحتوي على الأقل على نسق التشكيل والتشفير وتخصيص الموارد ومعلومات (HARQ) المتعلقة بـ (UL-SCH).

بالإضافة إلى الجدولة يمكن استخدام (PDCCH) لتفعيل وإلغاء تنشيط إرسال (PUSCH) المكوّن مع المنح المكوّنة، وتفعيل وإلغاء تنشيط الإرسال شبه المستمر لنظام (PDSCH) والإخطار بواحد أو أكثر من وحدات (UEs) لتنسيق الفتحة، والإخطار بواحد أو أكثر من تجهيزات المستعمل من رمز (PRB) ورمز (OFDM) حيث قد يفترض تجهيزات المستعمل عدم وجود إرسال مخصص لتجهيزات المستعمل، وإرسال أوامر (TPC) لـ (PUCCH) و(PUSCH)، وإرسال أمر واحد أو أكثر من أوامر (TPC) لعمليات إرسال (SRS) بواسطة واحد أو أكثر من تجهيزات المستعمل، وتبديل (BWP) النشط لـ (UE) والبدء في إجراء الوصول العشوائي.

لا يقوم (UE) بإرسال (SRS) عندما يتم تكوين (SRS) شبه المستمر والدوري في نفس الرمز مع إرسال الوصلة الصاعدة الذي تم تكوينه بشكل شبه ثابت أو شبه دائم، وعندما لا يتم إرسال (SRS) بسبب التداخل مع إرسال الوصلة الصاعدة والذي يتم تكوينه بشكل شبه ثابت أو شبه دائم، يتم فقط إسقاط رمز رموز (SRS) التي تتداخل مع إرسال الوصلة الصاعدة التي تكون شبه ثابتة أو شبه ثابتة.

• “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal-frequency-division-multiplexing” و”TPC” هي اختصار لـ “Translation-Point-Code”.

تطور مبدأ تخصيص موارد مجال الوقت للاتصالات المتنقلة

لا ينقل (UE) إرسال الوصلة الصاعدة الذي تم تكوينه بشكل شبه ثابت أو شبه دائم عندما يحدث تداخل (SRS) غير الدوري في نفس الرمز مع إرسال الوصلة الصاعدة للإرسال، والذي يتم تكوينه بشكل شبه ثابت أو شبه دائم وبالنسبة للإرسال من النوع (UL) بدون منحة، عندما يصطدم الإرسال عند أول مورد نشط مع إرسال (SRS) غير الدوري يتم إسقاط إرسال (SRS) غير الدوري، وبالنسبة لإرسال الوصلة الصاعدة بعد التنشيط الأول في حالة اصطدام إرسال (UL) بدون منح مع إرسال (SRS) غير الدوري يتم إسقاط إرسال (UL) بدون منح.

عندما يتعارض طلب (PRACH) وقناة التحكم في الوصلة الصاعدة التي تحمل طلب فشل الحزمة مع إرسال الوصلة الصاعدة، والذي يتم تكوينه بشكل شبه ثابت أو شبه دائم لا يرسل (UE) إرسال الوصلة الصاعدة الذي تم تكوينه بشكل شبه ثابت أو شبه دائم.

قد تعتمد قاعدة الإسقاط أو قاعدة الأولوية على مدة الإرسال أو نوع إرسال الوصلة الصاعدة، وقد يكون إرسال الوصلة الصاعدة القائمة على الفتحة الصغيرة، والذي يتم تكوينه بشكل شبه ثابت أو شبه مستمر أولوية أعلى من إرسال (SRS) غير الدوري، بينما قد يكون للإرسال على الوصلة الصاعدة القائمة على الفتحة والذي يتم تكوينه بشكل شبه ثابت أو شبه دائم أولوية أقل من إرسال (SRS) غير الدوري.