كيفية عمل الاتصالات باستخدام وسيط التخزين القابل للقراءة

في الاتصالات باستخدام وسيط التخزين القابل للقراءة يتم إرسال تمهيد وصول عشوائي إلى جهاز الشبكة وتلقي استجابة وصول عشوائي من جهاز الشبكة استجابة لتمهيد الوصول العشوائي وإرسال رسالة إلى جهاز الشبكة، حيث يرتبط وقت إرسال الرسالة بآخر وقت استقبال لاستجابة نفاذ عشوائي وتأخير زمني k وتأخر زمني مُشكل، ويرتبط التأخير الزمني k بتباعد الموجة الحاملة الفرعية للرسالة وباعتماد الطريقة والجهاز، يمكن تقليل حمل الإشارة في عملية الوصول العشوائي.

أساسيات الاتصالات باستخدام وسيط التخزين القابل للقراءة

من أجل تحسين معدل البيانات وكفاءة الاتصال اللاسلكي يتم اعتماد تقنية تشكيل الحزمة في الجيل التالي من نظام الاتصالات اللاسلكية كواجهة هوائية جديدة، ويمكن لتقنية تشكيل الحزمة أن تحد من طاقة إشارة الإرسال في اتجاه حزمة معينة، وبالتالي زيادة كفاءة استقبال الإشارة ويمكن لتقنية تشكيل الحزمة أن توسع بشكل فعال نطاق إرسال الإشارات اللاسلكية وتقليل تداخل الإشارات، وبالتالي تحقيق كفاءة اتصال أعلى والحصول على سعة شبكة أعلى.

تمثل تقنيات (Beamforming) تحديات لإدارة الحزمة مع تحسين كفاءة شبكة الاتصالات، وفي نظام اتصالات الجيل التالي نظراً لوجود حزم متعددة واتجاهية الحزم، يجب أن يتم إرسال رسالة الاستدعاء عن طريق مسح الحزمة، وإذا تم إرسال جميع رسائل الاستدعاء في كل حزمة فإنّ الحمل الزائد تسبب من خلال إرسال رسالة الترحيل بشكل مفرط.

تتمثل المشكلة التقنية التي يتعين على الاتصالات باستخدام وسيط التخزين القابل للقراءة في حلها في توفير طريقة الترحيل وطريقة توقيت الاتصال وجهاز توقيت الاتصال، بحيث يبدأ الجهاز الطرفي في إرسال رسالة الترحيل من خلال تمهيد الوصول العشوائي ويتم حفظ النفقات العامة للإشارات، ويوفر أيضاً طريقة للاستدعاء بحيث يتلقى جهاز الشبكة تمهيداً للوصول العشوائي من الجهاز الطرفي، ويتم استخدام تمهيد الوصول العشوائي لطلب رسالة مناداة.

يكتسب جهاز الشبكة تعريف الاستدعاء المرتبط بتمهيد الوصول العشوائي ويرسل رسالة الاستدعاء المقابلة لمجموعة مستخدم الاستدعاء إلى المعدات الطرفية وفقًا لتعريف الاستدعاء، ويمكن لمعدات الشبكة تحديد نوع تمهيد الوصول العشوائي المستلم، وإذا كان نوع تمهيد الوصول العشوائي من النوع المحدد، يتم تحديد تمهيد الوصول العشوائي لاستخدامه في طلب رسالة مناداة.

كما تسمى مجموعات مستخدم الاستدعاء مجموعات الترحيل أو مجموعات الاستدعاء، وتتألف مجموعة مستخدم الاستدعاء من مجموعة من الأجهزة الطرفية، ويتم تقسيم عدد كبير من الأجهزة الطرفية في نفس مناسبة الترحيل إلى مجموعة متعددة من مجموعات مستخدمي الاستدعاء، وتتضمن كل مجموعة مستخدمين للترحيل جهازاً طرفياً واحداً على الأقل، ولا تقتصر قاعدة التجميع والتجميع يتم إجراؤه وفقاً لمعرف جهاز المستخدم للجهاز الطرفي، وقد يتضمن معرف الاستدعاء معرفاً مؤقتاً لشبكة الراديو (RNTI).

• “RNTI” هي اختصار لـ “Radio-Network-Temporary-Identifier”.

مبدأ الاتصالات باستخدام وسيط التخزين القابل للقراءة

يستقبل جهاز الشبكة تمهيداً للوصول العشوائي من الجهاز الطرفي ويحصل جهاز الشبكة على مجموعة مستخدمين للترحيل مرتبطة بمقدمة الوصول العشوائي، ويرسل جهاز الشبكة رسالة ترحيل مطابقة لمجموعة مستخدمي الاستدعاء إلى الجهاز الطرفي وفقاً لمعرّف ترحيل صفحات يتوافق مع مجموعة مستخدم الترحيل.

كما يستقبل جهاز الشبكة للوصول العشوائي من الجهاز الطرفي ويحصل جهاز الشبكة على مجموعة مستخدمين للترحيل مرتبطة بمقدمة الوصول العشوائي، ويحصل على معرف استدعاء مرتبط بمجموعة الترحيل ، ويرسل جهاز الشبكة استدعاءً المناظرة، لمجموعة مستخدم الاستدعاء للجهاز الطرفي وفقًا لمعرف الاستدعاء.

ترسل معدات الشبكة رسالة الاستدعاء إلى المعدات الطرفية وفقًا لبدء تشغيل تمهيد الوصول العشوائي ويمكن إعادة استخدام عملية الوصول العشوائي الحالية ويتم تقليل الحمل الزائد للإشارة، ويشتمل جهاز الشبكة الذي يرسل إلى الجهاز الطرفي رسالة ترحيل تتوافق مع مجموعة مستخدمين للترحيل وفقاً لمعرف الترحيل على ما يلي:

• تقوم معدات الشبكة بتشويش قناة التحكم المادية في الوصلة الهابطة وفقًا لمعرف الاستدعاء.

• يرسل جهاز الشبكة رسالة الاستدعاء المقابلة لمجموعة مستخدم الاستدعاء إلى المعدات المطرافية في القناة المادية المشتركة للوصلة الهابطة، والمشار إليها بواسطة قناة التحكم المادية في الوصلة الهابطة.

يرسل جهاز الشبكة رسالة دلالة الاستدعاء إلى المعدات الطرفية، حيث تحمل رسالة دلالة الاستدعاء بتات دلالة الاستدعاء لمجموعة مستخدمي الاستدعاء، حيث توجد المعدات الطرفية وتكون بتات الاستدعاء عبارة عن قيم محددة مسبقاً، ويرسل جهاز الشبكة معلومات تكوين الوصول العشوائي إلى المعدات الطرفية، حيث يتم استخدام معلومات تكوين الوصول العشوائي لتكوين تمهيد الوصول العشوائي المطابق لجميع مجموعات مستخدمي الاستدعاء.

تكون مكونات تمهيد الوصول العشوائي المقابلة لمجموعات المستعملين محددة مسبقاً أو مخزنة مسبقاً ويمكن لجهاز الشبكة أن يقسم مجموعة من الأجهزة الطرفية في نفس وقت الاستدعاء، إلى مجموعة متعددة من مجموعات مستخدمي الاستدعاء، وكل مجموعة من مستخدمي الاستدعاء تقابل بتة إشارة للترحيل واحدة وتمهيد الوصول العشوائي، ومعرفات الاستدعاء وتمهيد الوصول العشوائي المقابل لمستخدم الاستدعاء المختلف تختلف المجموعات.

كما تختلف معرفات الترحيل الخاصة بمجموعات مستخدمي الاستدعاء المختلفة ويشير بت إشارة الترحيل إلى ما إذا كان الجهاز الطرفي في مجموعة مستخدم الترحيل قد تم ترحيله أم لا، وعندما تكون بت إشارة الترحيل قيمة محددة مسبقاً، يحتاج الجهاز الطرفي في مجموعة مستخدمي الاستدعاء المقترنة إلى إرسال تمهيد وصول عشوائي إلى جهاز الشبكة.

مبدأ الاتصالات باستخدام وسيط التخزين القابل للقراءة

العدد الإجمالي لمناسبات الاستدعاء والعدد الإجمالي لرسائل الاستدعاء والعدد الإجمالي لمناسبات الوصول العشوائي (عدد ROs)، وتباعد الموجة الحاملة الفرعية (SCS) ونوع حركة المرور أي نوع الخدمة وتردد الموجة الحاملة أي تردد الموجة الحاملة أو نطاق التردد والعدد الإجمالي لتمهيدات الوصول العشوائي وفهرس مناسبات الوصول العشوائي، وفهرس تمهيد الوصول العشوائي وفهرس مجموعة مستخدمي الاستدعاء المناظرة لتمهيد الوصول العشوائي

وفهرس مورد الوقت المقابل لتمهيد الوصول العشوائي وفهرس مجموعة تمهيد الوصول العشوائي المقابلة لإشارة الوصول إلى إشارة التزامن، وفهرس تزامن تمهيد الوصول العشوائي المقابل للجهاز الطرفي فهرس منفذ إشارة معلومات حالة القناة (CSI-RS) يتوافق مع تمهيد الوصول العشوائي، ومعرف مؤقت لشبكة راديو الوصول العشوائي (tifier (RA-RNTI)) المقابل لتمهيد الوصول العشوائي.

يرسل جهاز الشبكة معرف استدعاء إلى جهاز طرفي من خلال معلومات النظام (SI) ورسالة إجراء الوصول العشوائي ورسالة التحكم في موارد الراديو (RRC)، ورسالة عنصر التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC-CE)، والوصلة الهابطة معلومات التحكم (DCI) أو ترتيب قناة التحكم في الوصلة الهابطة المادية (PDCCH).

كما يحدد جهاز الشبكة معلومات التكوين لنافذة رسالة الترحيل لرسالة الترحيل العدد الإجمالي لمناسبات الاستدعاء والعدد الإجمالي لرسائل الاستدعاء، والعدد الإجمالي لمناسبات الوصول العشوائي وفترات الموجات الحاملة الفرعية وأنواع الخدمة، وترددات الموجة الحاملة والعدد الإجمالي لأجزاء تمهيد الوصول العشوائي وفهارس مناسبات الوصول العشوائي المقابلة لتمهيد الوصول العشوائي، ووقت بدء تمهيد الوصول العشوائي ومدة تمهيد الوصول العشوائي، ووقت إنهاء تمهيديات الوصول العشوائي ومعلومات موقع المجال الزمني لنوافذ استجابة الوصول العشوائي المقابلة لتمهيد الوصول العشوائي.

يرسل جهاز الشبكة معلومات التكوين الخاصة بنافذة رسالة الترحيل إلى الجهاز الطرفي  بحيث يحدد الجهاز الطرفي موضع المجال الزمني، أو موضع مجال التردد لنافذة رسالة الترحيل وفقاً لمعلومات التكوين الخاصة بنافذة رسالة الترحيل.

• “MAC-CE” هي اختصار لـ “Medium-access-control-Control-Element” و”RRC” هي اختصار لـ “Radio-Resource-Control”.

• “DCI” هي اختصار لـ “Downlink-Control-Information” و”PDCCH” هي اختصار لـ “Packet-Data-Control-Channel”.

• “SI” هي اختصار لـ “System-Information” و”CSI-RS” هي اختصار لـ “Channel-State-Information-Reference-Signal”.

• “RA-RNTI” هي اختصار لـ “Random-Access-Radio-Network-Temporary-Identifier” و”SCS” هي اختصار لـ “Sub-carrier-spacing”.