مؤشر طاقة القناة المستقبلة في الاتصالات RCPI

تُستخدم قيمة مؤشر طاقة القناة المستقبلة (RCPI) كمقياس لقدرة التردد اللاسلكي المستقبلة في القناة المحددة وتُقاس عند موصل الهوائي، كما أنّ هذه المعلمة هي مقياس بواسطة الطبقة الفرعية (PHY) لقدرة التردد الراديوي المستقبلة في القناة المقاسة عبر تمهيد (PLCP) وعلى كامل الرتل المستقبَل، حيث أنّ (RCPI) هي دالة لوغاريتمية متزايدة بشكل رتيب لمستوى القدرة المستقبلة المحدد في (dBm).

ما هو مؤشر طاقة القناة المستقبلة RCPI

يتم تعريف مؤشر قوة الإشارة المستقبلة (RSSI) في موصل إدخال الهوائي لكنّه غير محدد بالكامل؛ لأنّه لا توجد تعريفات للوحدة ولا متطلبات أداء مثل الدقة أو قابلية الاختبار، كما لا يمكن استخلاص المعنى من مقارنة (RSSIs) من محطات مختلفة ومن قنوات أو طبقات مادية مختلفة (PHYs) داخل نفس المحطة، حيث قد يكون لـ (RSSI) استخدام محدود لتقييم خيارات نقطة الوصول (AP) داخل محطة، مثل محطة شبكة المنطقة المحلية اللاسلكية (WLAN) وداخل PHY معينة، ولكنّها ليست مفيدة للتقييمات بين (PHYs).

• “RCPI” هي اختصار لـ “received signal strength indicator”.

• “WLAN” هي اختصار لـ “wireless local area network”.

• “PHY” هي اختصار لـ “physical layers”.

• “PLCP” هي اختصار لـ “Physical Layer Convergence Protocol”.

• “AP” هي اختصار لـ “access point”.

مبدأ قياس مؤشر طاقة القناة المستقبلة RCPI

يتم إعادة قياس (RSSI) بين طيف انتشار التتابع المباشر (DSSS) وتعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد (OFDM)، حيث أنّ (RSSI) ليست قابلة للاستخدام من قبل إدارة الشبكة للتسليم أو موازنة التحميل ولا تتعلق (RSSI) من محطة واحدة بـ (RSSI) من أي محطة أخرى، أمّا في البيئات عالية التداخل لا يُعد (RSSI) مؤشراً مناسباً لجودة الإشارة المطلوبة لأنّه يشير إلى مجموع:

الإشارة المطلوبة + الضوضاء + قوى التداخل.

يوفر مؤشر قدرة القناة المستقبلة (RCPI) قياس قدرة إدخال كمية وموضوعية (S + N + I)، حيث (S) هي قدرة الإشارة و(N) هي قدرة الضوضاء و(I) هي قدرة التداخل، كما يوفر مؤشر الإشارة إلى الضوضاء المتصورة (PSNI) قيمة تمثل مقياسًا لنسبة الإشارة إلى الضوضاء بالإضافة إلى التداخل (S / (N + I)) المدركة بعد المعالجة في مزيل التشكيل، كما يوفر (PSNI) قياساً كمياً ومقارناً لجودة الإشارة المستقبلة كما أنّ (S / (N + I)) لجميع القنوات أو المعدلات وبين جميع (PHYs) وبين جميع المحطات.

يشتمل نظام مؤشر قدرة القناة المستقبلة (RCPI) على واجهة أمامية ومحول رقمي تناظري ومزيل تشكيل خاص بـ (PHY) ووحدة حلقات تتبع، والواجهة الأمامية ومحول رقمي تناظري ومزيل تشكيل خاص من (PHY) ووحدة حلقات تتبع نموذجًا قسم (AGC)، كما يظهر أيضًا هو وحدة فك ترميز (FEC) اختيارية ووحدة فحص الإطار.

يحل النظام إشارة واردة في مجموعة من المراحل، كما يقيس (RCPI) إجمالي تردد الراديو (RF) القدرة A عند دخل هوائي، وهذا هو إجمالي قدرة التردد الراديوي ومقاسة كـ (RF S / (N + I)) لكل نقطة وصول وناتج الطرف الأمامي هو (BB S / (N + I)) لكل نقطة وصول، حيث (BB) هو ثابت طاقة يستخدمه (AGC) وناتج مزيل التشكيل وحلقات التتبع، والذي يتوافق أيضًا بالنسبة إلى ناتج مفكك الشفرة (FEC)، هو معدل الخطأ في البتات (BER) لكل معدل بيانات من كل نقطة وصول.

تقاس الإشارة بنفس نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) الموضوعية للمحطات المختلفة بحيث تتوافق مع كمية (PNSI) المقاسة والمستخدمة لتحديد (FER)، كما تقاس الإشارة بنفس نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) الذاتية للمحطات المختلفة، وعلى الرغم من أنّ قياس (S / (N + I)) الدقيق مفيد إلى حد ما فإنّ تطبيقات إزالة تشكيل التردد الراديوي تختلف بشكل كبير من محطة إلى أخرى، ولا يمكن استخدام قياس (S / (N + 1)) بشكل نسبي بين المحطات لتقييم الإشارة المسلمة جودة.

أمّا قياس (FER) الدقيق عند المخرج هو مقياس جودة مثالي، ولكن لا يمكن قياسه إطارًا بإطار ولا يمكن قياس (FER) بدقة إلا عبر عدد كبير من الإطارات وعادةً من عدة مئات إلى عدة آلاف من الإطارات، كما أنّ معدلات (FER) قابلة للمقارنة فقط بنفس حجم الإطار ومعدل البيانات، حيث بدءًا من ثابت (Boltzman) يظهر مستوى ضوضاء الإدخال الحراري وقوة التداخل عند الإدخال عند دخل موصل الهوائي.

• “OFDM” هي اختصار لـ “orthogonal frequency division multiplex”.

• “DSSS” هي اختصار لـ “direct sequence spread spectrum”.

• “PSNI” هي اختصار لـ “perceived signal to noise indicator”.

• “FER” هي اختصار لـ “Frame Error Rate”.

• “SNR” هي اختصار لـ “signal-to-noise ratio”.

• “FEC” هي اختصار لـ “Forward error correction”.

• “BER” هي اختصار لـ “Bit Error Rate”.

خصائص قياس مؤشر طاقة القناة المستقبلة RCPI

يتمثل مستوى قدرة القناة المستقبلة في الإشارة وناقص أعطال القناة واستقبال ضوضاء مضخم الصوت وخسارة مزيل التشكيل وخسارة مفكك تشفير (FEC)، وكذلك مزيج من نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) النظرية للاستقبال المطلوب وهامش التشغيل، حيث أنّ المستوى عند إدخال موصل الهوائي هو إمّا نسبة (SNR) للإدخال أو (SNIR) التناظري للإدخال، اعتمادًا على ما إذا كانت طاقة التداخل عند الإدخال مضمنة.

أمّا الإشارة بعد أعطال القناة وضوضاء استقبال مضخم الصوت وخسارة مزيل التشكيل وخسارة مفكك الشفرة (FEC) هي (SNIR) الرقمي المرصود وهو (PSNI) في مزيل التشكيل، حيث أنّ (PSNI) في مزيل التشكيل عند دمجه مع (SNR) النظري للاستقبال المطلوب، أو (SNR) للاستقبال المطلوب بالإضافة إلى هامش التشغيل هو مستوى طاقة القناة المستقبلة المرغوب.

يتم قياس قدرة الإدخال (RCPI)، والتي يفضل تحديدها بطريقة مشابهة لـ (RSSI) وعلى سبيل المثال بقيمة ثمانية (8) بتات بدون إشارة وتزداد بشكل رتيب مع زيادة قوة الإشارة،كما يتم قياس (RCPI) لوغاريتميًا بوحدة (dB) لقياس إجمالي القدرة المستقبلة ضمن عرض نطاق القناة المحدد، عند موصل الهوائي ويتضمن القدرة من الإشارة المطلوبة والضوضاء والتداخل، بحيث يتم تحديد قيم (RCPI) بوحدة (dBm) ويتم تحديد الدقة عبر نطاق (RCPI) بأكمله.

تتراوح مستويات (RCPI) من (-110 ديسيبل ميلي واط) إلى (0 ديسيبل ميلي واط) مع وحدتين لكل ديسيبل، كما أنّ دقة (RCPI) هي (+/ 5 ديسيبل) عبر النطاق المحدد أي ما يعادل الدقة المحددة بواسطة (TGH) لمخطط (RPI)، كما يمكن استخدام (RCPI) في أي مكان يتم فيه تحديد (RSSI) بحيث يجعل قيمة (RCPI) مرغوبة للغاية وقابلة للتطبيق على نطاق واسع كقياس لجودة الإطار مفيد لجميع (PHYs) و(STAs).

وتجدر الإشارة إلى أنّ استخدام (RCPI) يوفر سهولة التنفيذ مع الشركات المصنعة الحديثة ويمهد الطريق لتصميمات الهوائي المتقدمة، وقيمة (RCPI) هي مقياس لقدرة التردد اللاسلكي المستقبلة في القناة المحددة ومقاسة عند موصل الهوائي، بحيث أنّ هذه المعلمة هي مقياس بواسطة الطبقة الفرعية (PHY) لقدرة التردد الراديوي المستقبلة في القناة المقاسة عبر تمهيد (PLCP) وعلى كامل المستقبلة الإطار.

كما تُعد (RCPI) هي دالة لوغاريتمية متزايدة بشكل رتيب لمستوى القدرة المستقبلة المحدد في (dBm) والقيم المسموح بها لمعلمة (RCPI) هي ثمانية (8) قيمة بت في النطاق من (0 إلى 220)، مع تقريب القيم المشار إليها إلى أقرب (0.5 ديسيبل).

• “SNIR” هي اختصار لـ “Signal to Interference & Noise Ratio”.

• “RPI” هي اختصار لـ “Radio Physical Interface”.