ما هو رقم قناة التردد الراديوي المطلق ARFCN

في شبكات (GSM) الخلوية، يُعد رقم قناة التردد الراديوي المطلق (ARFCN) رمزًا يحدد زوجًا من الموجات الحاملة الراديوية المادية المستخدمة للإرسال والاستقبال في نظام راديو متنقل أرضي، أحدهما للإشارة الصاعدة والآخر للإشارة الهابطة.

ما هو رقم قناة التردد الراديوي المطلق ARFCN

رقم قناة التردد الراديوي المطلق (ARFCN): هو رقم قناة مطلق للترددات الراديوية يُستخدم عمومًا للبحث الأولي عن الخلية، حيث يقوم (UE) بمسح جميع الترددات ويحاول الحصول على التردد المطلوب، وهو رمز يحدد زوجًا من الترددات المرجعية المستخدمة للإرسال والاستقبال في نظام راديو.

ملاحظة:“ARFCN” هي اختصار لـ “Absolute Radio Frequency Channel Number”.

ملاحظة:“UE” هي اختصار لـ “User Equipment”.

تطور رقم قناة التردد الراديوي المطلق ARFCN

في (5G NR)، يتم تقسيم طرق الإرسال المزدوج إلى (FDD) و(TDD) وفي أنظمة (FDD) يلزم (ARFCN) واحد للوصلة الصاعدة والآخر للوصلة الهابطة؛ لأنّ ترددات الوصلة الصاعدة والهابطة مختلفة بينما بالنسبة لأنظمة (TDD)، يلزم تردد واحد لكل من الوصلة الصاعدة والهابطة كما هو الحال في هذا التردد الوحيد المطلوب للوصلة الصاعدة كذلك كوصلة هابطة، ويُعرف (5G ARFCN) باسم (NR-ARFCN) وتُصنف أنواع نطاقات (NR) على أنّها:

• نطاق تكرار تقسيم التردد (FDD).

• نطاق مزدوج بتقسيم الوقت (TDD).

• نطاق الوصلة الهابطة التكميلية (SDL).

• نطاق الوصلة الصاعدة التكميلية (SUL).

ملاحظة:“FDD” هي اختصار لـ “Frequency Division Duplex” و”SUL” هي اختصار لـ “Supplementary Uplink”.

ملاحظة:“SDL” هي اختصار لـ “Supplementary downlink” و”TDD” هي اختصار لـ “Time division duplex”.

كيفية تحسين اختيار النظام اللاسلكي باستخدام جدول رقم ARFCN

• يتم توفير طريقة لتحسين اختيار النظام بواسطة الأجهزة المحمولة اللاسلكية في شبكات (3GPP).

• يتم استرداد بيانات الموقع بواسطة الجهاز اللاسلكي لتقدير النظام الأولي الذي سيحاول الجهاز المحمول اللاسلكي التهيئة عليه.

• باستخدام بيانات الموقع، يتم تحديد رقم قناة التردد الراديوي المطلق (ARFCN) المرتبط ببيانات الموقع من جدول (ARFCN) المخزن في الذاكرة في الجهاز المحمول الراديوي.

• يمكن للجهاز المحمول اللاسلكي بعد ذلك إجراء تحديد النظام باستخدام (ARFCN) المحدد.

• يقوم الخادم بإنشاء جدول (ARFCN) وصيانته والذي يتم توفيره مبدئيًا للجهاز المحمول اللاسلكي في الشركة المصنعة أثناء التزويد أو كتحديث عبر الهواء.

• كما يتم أيضًا توفير طريقة على الخادم لتمكين اختيار النظام من خلال كمية من الأجهزة المحمولة اللاسلكية في شبكة لاسلكية (3GPP).

• يتم إنشاء جدول رقم مطلق لقناة التردد الراديوي (ARFCN) يشتمل على بيانات الموقع وواحد أو أكثر من (ARFCNs) المصاحبة.

• يتم إرسال جدول (ARFCN) إلى كل مجموعة من الأجهزة المحمولة اللاسلكية، حيث تستخدم كل مجموعة من الأجهزة المحمولة اللاسلكية شبكة (ARFCN) مخصصة، مرتبطة ببيانات الموقع المحددة عند محاولة التهيئة على الشبكة اللاسلكية.

ملاحظة:“3GPP” هي اختصار لـ “The 3rd Generation Partnership Project”.

عملية تحسين رقم ARFCN

• لتسريع قدرة الجهاز المحمول اللاسلكي على الوصول إلى نظام أثناء التهيئة أو إعادة التحديد، يتم توفير جدول خدمة يحدد (ARFCNs) المعروفة المرتبطة بالأنظمة.

• يمكن للجهاز المحمول اللاسلكي بعد ذلك بدء المسح للوصول إلى النظام باستخدام (ARFCN) معروف مرتبط بالنظام المحتمل بدلاً من الاضطرار إلى مسح جميع (ARFCNs) الممكنة.

• يمكن توفير الجدول أثناء التصنيع أو تسليمه إلى الجهاز المحمول اللاسلكي عند التسجيل في المجال عبر الهواء للتخزين مع الجهاز.

• يحدد الجدول معرف منطقة التوجيه (RAI) الذي يحدد (MCC).

• إنّ (MNC) و(ARFCN) يتم ارتباطهم بشبكة معينة، وعندما يتعين على الجهاز اللاسلكي المحمول الحصول على نظام، يمكن تخصيص البيانات المتعلقة بالموقع مثل (MCC).

• (MNC) المرتبطة بالجهاز من المعلومات المخزنة على بطاقة (SIM) في الجهاز.

• بدلاً من ذلك يمكن أن تستند بيانات الموقع إلى بيانات العلامة التجارية الخاصة بالهاتف والمرتبطة بتحميل برنامج التشغيل في الجهاز المخزنة في ذاكرة فلاش.

• ثم تُستخدم هذه المعلومات للبحث عن (ARFCN) المرتبط بمجموعة (RAI) التي تمكن الجهاز من الضبط مباشرة إلى (ARFCN) يقلل من وقت البحث المطلوب.

• قد يتضمن (RAI) في الجدول معلومات (LAC) و(RAC) التي توفر مزيدًا من التفاصيل في حالة استخدام (ARFCN) مختلفة في جميع أنحاء النظام.

• بدلاً من ذلك، يمكن استخدام جهاز استقبال (GPS) المدمج في الجهاز لتحديد موضع الجهاز قبل التهيئة؛ لتمكين البحث عن الموقع في جدول (ARFCN).

• من خلال توفير (ARFCN) للجهاز قبل الوصول إلى الشبكة، تكون عمليات المسح الأولية أسرع بكثير وبالتالي تقليل “الوقت للعثور على القناة الأولى” عند التشغيل لأول مرة، وتعزيز تجربة الاستخدام الأولى للمستخدمين.

• علاوةً على ذلك حتى بعد الوصول الناجح إلى الشبكة يمكن تحسين اختيار نظام الهاتف بمعرفة مسبقة بشبكات (ARFCN) في موقعها الحالي.

ملاحظة:“MCC” هي اختصار لـ “mobile country codes” و”GPS” هي اختصار لـ “Global Positioning System”.

ملاحظة:“LAC” هي اختصار لـ “Location area code” و”RAI” هي اختصار لـ “Routing Area Identifier”.

ملاحظة: “RAC” هي اختصار لـ “Radio Access Capabilities” و”SIM” هي اختصار لـ “subscriber identity module”.

كيفية إنشاء جدول ARFCN

قد يتم إنشاء جدول (ARFCN) بناءً على المعلومات المقدمة مباشرةً من قبل شركات النقل وتخزينها على خادم متصل بالشبكة أو يمكن الوصول إليه أثناء التصنيع أو يتم توفيره بواسطة بروتوكول، حيث يتم إرسال الهواتف الموجودة بالفعل في الميدان إلى خادم مركزي وهي (ARFCNs) التي يتم عرضها.

يمكن استرجاع الجدول من الخادم وتقديمه إلى جهاز محمول عند التصنيع أو أثناء البرمجة الأولية، وبالإضافة إلى ذلك قد يكون الخادم متصلاً بشبكة واحدة أو أكثر، ممّا يتيح تلقي تحديثات جدول (ARFCN) من الناقل أو من الأجهزة الموجودة على الشبكات لتحديث معلومات جدول (ARFCN)، كما يمكن بعد ذلك توفير جداول (ARFCN) المحدثة للأجهزة كما هو مطلوب.

كما يشمل كتلة الجهاز الاسلكي المحمول على نظام اتصال فرعي به مستقبل وجهاز إرسال، بالإضافة إلى مكونات مرتبطة به مثل عنصر واحد أو أكثر من عناصر الهوائي الداخلي، والمذبذبات المحلية (L0s) ووحدة معالجة مثل معالج الإشارات الرقمية (DSP)، كما سيعتمد التصميم الخاص لنظام الاتصال الفرعي على شبكة الاتصالات التي يخطط تشغيل الجهاز فيها، كما هو الحال في (GSM) أو (EDGE) أو (UMTS) أو (3GPP) شبكات (LTE).

ينفذ الجهاز المحمول اللاسلكي إجراءات التزامن أو التسجيل أو التنشيط عن طريق إرسال واستقبال إشارات الاتصال عبر الشبكة، والإشارات المستلمة بواسطة الهوائي عبر شبكة الاتصالات هي مدخلات إلى جهاز الاستقبال، والذي قد يؤدي وظائف المستقبل الشائعة مثل تضخيم الإشارة والتردد لأسفل التحويل والتصفية واختيار القناة وما شابه ذلك، والتحويل من التناظرية إلى الرقمية (ND).

كما يسمح تحويل (ND) للإشارة المستقبلة بوظائف اتصال أكثر تعقيدًا مثل إزالة التشكيل وفك التشفير والمزامنة التي يتعين إجراؤها في (DSP)، وتتم معالجة الإشارات المراد إرسالها بواسطة (DSP) والإدخال إلى جهاز الإرسال للتحويل الرقمي إلى التناظري وتحويل التردد والترشيح والتضخيم، والإرسال عبر شبكة الاتصالات عبر الهوائي لا يعالج (DSP) إشارات الاتصال فحسب، بل يوفر أيضًا تحكمًا في جهاز الإرسال والاستقبال.

ملاحظة:“DSP” هي اختصار لـ “Digital signal processing” و”LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

ملاحظة:“GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile communication” و”UMTS” هي اختصار لـ “Universal Mobile Telecommunications System”.

في النهاية، إنّ رقم قناة التردد اللاسلكي المطلق (ARFCN) هو رقم فريد يُعطى لكل قناة راديو في خطة نطاق اتصالات الراديو (GSM) ويمكن استعمال (ARFCN) لحساب تردد قناة الراديو.