ما هو مفتاح الاختيار متعدد الاتجاهات في الاتصالات اللاسلكية

يتم اعتماد تطبيق عن مفتاح اختيار متعدد الاتجاهات ونظام تردد لاسلكي ومعدات اتصال لاسلكي ليتم تطبيق جهاز الاتصال اللاسلكي على جهاز الاتصال اللاسلكي، والذي يدعم وضع اللقطة المفردة بتردد مزدوج ويشتمل جهاز الاتصال اللاسلكي على هوائي نظام ودائرة تردد لاسلكي، ويتكون نظام الهوائي من (4 هوائيات) ويتكون مفتاح الاختيار متعدد المسارات من منافذ 10T ومنافذ 4P، وتتألف منافذ 10T من منفذي T الأول وكل منفذ T الأول متصل بالكامل بمنافذ 4P.

أساسيات مفتاح الاختيار متعدد الاتجاهات في الاتصالات اللاسلكية

يتم استخدام مفتاح الاختيار متعدد المسارات لتوصيل دائرة تردد الراديو ونظام الهوائي لتحقيق الوظيفة المحددة مسبقًا لجهاز الاتصال اللاسلكي، والوظيفة المحددة هي وظيفة دعم الإرسال البديل لـ (SRS) من خلال الإشارة المرجعية الصوتية بين هوائيات الإرسال وإرسال (SRS) بأربعة منافذ، بحيث يدعم التطبيق الوظيفة التي في (5G NR)، ويقوم جهاز الاتصال اللاسلكي بنقل (SRS) مع (4 منافذ) بالتناوب بين هوائيات الإرسال عبر (SRS).

مع الاستخدام الواسع لعدد كبير من الأجهزة الإلكترونية مثل الهواتف الذكية، فإنّ الهواتف الذكية لديها المزيد من التطبيقات والوظائف الأكثر قوة، ويتم تطوير الهواتف الذكية نحو اتجاهات التنويع والتخصيص وأصبحت منتجات إلكترونية لا غنى عنها في حياة المستخدم، وتعتمد المعدات الإلكترونية في نظام الاتصالات المتنقلة من الجيل الرابع، بشكل عام بنية نظام تردد لاسلكي أحادي الهوائي أو ثنائي الهوائي وتقترح المعدات الإلكترونية، والتي تدعم بنية نظام تردد الراديو المكون من (4 هوائيات) في واجهة هوائية جديدة نظام (NR) من الجيل الخامس نظام الاتصالات المتنقلة (5G) في الوقت الحاضر.

يوفر مفتاح اختيار متعدد الاتجاهات ونظام تردد لاسلكي ومعدات اتصال لاسلكي، والتي تُستخدم لدعم الوظيفة التي ترسلها أجهزة الاتصال اللاسلكي في (5G NR) بالتناوب مع (4 منافذ)، بين هوائيات الإرسال من خلال إشارات مرجعية صوتية (SRS)، كما يوفر نظام تردد لاسلكي بما في ذلك نظام هوائي ودائرة تردد لاسلكي ومفتاح اختيار متعدد الاتجاهات، كما يتم استخدام مفتاح الاختيار متعدد المسارات لتوصيل دائرة تردد الراديو ونظام الهوائي لتحقيق الوظيفة المحددة مسبقًا لجهاز الاتصال اللاسلكي.

وكذلك الوظيفة المحددة مسبقًا هي وظيفة دعم الإرسال البديل لـ (SRS) من خلال الإشارة المرجعية الصوتية بين الإرسال هوائيات وارسال (SRS) مع (4 منافذ)، ويوفر أيضاً جهاز اتصال لاسلكي بما في ذلك نظام هوائي ودائرة تردد لاسلكي ومفتاح اختيار متعدد الاتجاهات وفقًا لأي جانب من الجوانب الأولى، كما يتم استخدام مفتاح الاختيار متعدد المسارات لتوصيل دائرة تردد الراديو ونظام الهوائي؛ لتحقيق وظيفة محددة مسبقًا لمعدات الاتصال اللاسلكي، حيث تكون الوظيفة المحددة مسبقًا هي وظيفة دعم الإرسال البديل لـ (SRS) بين هوائيات الإرسال وإرسال (SRS) باستخدام (4 منافذ).

• “SRS” هي اختصار لـ “Sounding Reference Signal”.

• “5G NR” هي اختصار لـ “5G New Radio”.

مبدأ عمل مفتاح الاختيار متعدد الاتجاهات في الاتصالات اللاسلكية

يشتمل جهاز الاتصال اللاسلكي على أي واحد على الأقل من المعدات الإلكترونية ومعدات الشبكة، كما يمكن ملاحظة أنّه يشتمل جهاز الاتصال اللاسلكي على نظام هوائي، ودائرة تردد لاسلكي ومفتاح اختيار متعدد الاتجاهات، حيث يشتمل نظام الهوائي على وجه التحديد على (4 هوائيات) والاختيار متعدد الاتجاهات يشتمل المحول على منافذ (10T) ومنافذ (4P)، ويتم توصيل مفتاح الاختيار متعدد الاتجاهات بدائرة تردد الراديو ونظام الهوائي؛ لتمكين جهاز الاتصال اللاسلكي من الإرسال بالتناوب بين هوائيات الإرسال من خلال الإشارة المرجعية الصوتية (SRS).

من أجل تلبية متطلبات تبديل وإرسال (SRS) بأربعة هوائيات؛ فإنّ بنية التردد اللاسلكي التي يوفرها والتي تستخدم مفتاح الهوائي المبسط (4P) و(10T) كنواة، يمكن أن تقلل من عدد المحولات المتصلة في سلسلة في كل مسار، وكل أو جزء من المحولات مدمجة في المحول الرئيسي (4P 10T) مقارنة بمخطط التبديل للمفاتيح الصغيرة (3P 3T) أو (DPDT) أو متعددة المسارات، وبالتالي تقليل فقد الوصلة وتحسين أداء الإرسال والاستقبال الكلي للمحول الطرفي.

يشير هوائي الإرسال إلى هوائي يدعم وظيفة إرسال بين الهوائيات الأربعة، كما يمكن أن تدعم الهوائيات الأربعة في وظيفة الإرسال، وكما قد يكون الجهاز الإلكتروني على وجه التحديد محطة هاتف جوال (5G NR) أو أجهزة طرفية أخرى (5G NR)، مثل معدات مكان العميل (CPE) أو جهاز لاسلكي محمول واسع النطاق (MIFI).

يُطلق على (P Port) اسم (Port الاستقطاب)، ويسمى (P Port) المنفذ المتصل بهوائي ويسمى (T Port) من خلال (Thu)، ويسمى (T Port) المنفذ (T) متصل بدائرة تردد لاسلكي، كما أنّه توجد منافذ (4P) ومنافذ (10T)، ومن أجل تسهيل الفهم البديهي لهيكل المحول متعدد الاتجاهات 10 وقد يكون المحول متعدد الاتجاهات 10 أيضاً يشار إليه على أنّه مفتاح (4P 10T)، كما يتم تحديد الاتصال الكامل للمنفذ T ممّا يعني أنّ منفذ T متصل بجميع منافذ P على التوالي، وأول منفذ T هو منفذ اتصال كامل ويتم توصيل منفذ T الأول بجميع منافذ 4P.

• “MIFI” هي اختصار لـ “Mobile Wireless Fidelity”.

• “CPE” هي اختصار لـ “Customer premises equipment”.

تطور عمل مفتاح الاختيار متعدد الاتجاهات في الاتصالات اللاسلكية

تشير وظيفة دعم الإرسال البديل لـ (SRS) من خلال الإشارة المرجعية الصوتية بين هوائيات الإرسال وإرسال (SRS) ذات 4 منافذ إلى عملية يتفاعل فيها الجهاز الإلكتروني، مع المحطة الأساسية من خلال آلية (round-robin) لتحديد الوصلة الصاعدة جودة القناة المقابلة لكل هوائي.

كما تشتمل منافذ 10T أيضًا على 8 منافذ T ثانية، وكل منفذ من منافذ T الثانية متصل بشكل منفصل بمنفذ 1P من منافذ 4P، ومنافذ P المتصلة بمنافذ T المقابلة لنفس نطاق التردد في منافذ T الثانية هي تختلف عن بعضها البعض، كما ترتبط منافذ 4P بأربعة هوائيات في الوضع المقابل من واحد إلى واحد بحيث يدعم منفذ T الأول على الأقل وظيفة إرسال ويدعم منفذ T الثاني وظيفة استقبال فقط.

يشتمل الهوائي المستخدم في نظام اتصالات لاسلكية على مجموعة من عناصر الهوائي ومفتاح اختيار هوائي مقترن بمجموعة من عناصر الهوائي ونظام تحكم مقترن بانتقاء الهوائي التبديل، حيث يقوم نظام التحكم بتنشيط مجموعة عناصر الهوائي بشكل انتقائي؛ لإنشاء ارتباط اتصالات بجهاز في نظام الاتصالات اللاسلكية عبر الهوائي.

يشتمل هذا الهوائي بشكل اختياري على نظام التحكم الذي ينشط بشكل انتقائي تعدد عناصر الهوائي لزيادة معدل البيانات إلى الجهاز في نظام الاتصالات اللاسلكية، ونظام التحكم باستخدام التغذية المرتدة من الجهاز لتنشيط مجموعة عناصر الهوائي بشكل انتقائي، والاتصالات اللاسلكية نظام يستخدم إشارات اتصالات ذات استقطابات متعددة، ويتم اختيار مجموعة عناصر الهوائي بناءً على استقطاب إشارات الاتصالات المستخدمة في ارتباط الاتصالات بالجهاز، ويتم تثبيت الهوائي بالقرب من هوائي استقبال القمر الصناعي.

كما يوفر الهوائي أعلى معدل نقل الإشارة مقارنةً بنظام الاتصالات اللاسلكية الذي يفتقر إلى الهوائي وكلما زاد معدل نقل الإشارة من خلال زيادة قوة إشارة نظام الاتصالات اللاسلكية، ويتم توفير معدل نقل الإشارة الأعلى من خلال الكسب الإضافي في الهوائي، حيث يقترن الجهاز ببث القمر الصناعي من خلال النظام الهوائي ، وجسر الشبكات المحورية؛ لربط إشارة قمر صناعي على نظام البث عبر الأقمار الصناعية بإشارة لاسلكية في نظام الاتصالات اللاسلكية، حيث يتيح جسر الشبكة المحورية للجهاز استقبال إشارة القمر الصناعي والإشارة اللاسلكية.