اقرأ في هذا المقال
تتضمن أول إشارة رتل (OFDM) شبكة من الموجات الحاملة الفرعية متعددة الترددات وفترات زمنية متعددة بحيث يُرسل رمز (OFDM) باستخدام موجات حاملة فرعية، ومتعددة التردد خلال فترة زمنية ويتضمن رموز (OFDM) المرجعية المعروفة المخصصة لعناصر مورد التردد الزمني المقابلة في الشبكة.
أساسيات نظام اتصالات إطار OFDM
يتم تعريف كل عنصر من عناصر الموارد بواحدة من الموجات الحاملة الفرعية المتعددة التردد وواحدة من الفترات الزمنية المتعددة، كما يتم إنشاء إشارة رتل (OFDM) ثانية ولكن عناصر الموارد المخصصة لرموز (OFDM) المرجعية المعروفة تختلف عن عناصر مورد التردد الزمني، وفي الشبكة المخصصة لرموز (OFDM) المرجعية المعروفة في أول إشارة رتل (OFDM).
يتم تحويل إشارات رتل (OFDM) الأولى والثانية إلى إشارات راديوية أولى وثانية وتُرسل الإشارة الراديوية الأولى من الهوائي الأول والإشارة الراديوية الثانية من هوائي آخر مختلف، كما يستخرج قسم تحديد الطريقة معلومات بيئة انتشار الموجات الراديوية ويطلب المعلومات، والواردة في الإشارة الرقمية المستقبلة ويختار الطريقة التي ترسل بها المحطة الأساسية إلى مطراف، أي إمّا طريقة يتم من خلالها إرسال إشارات من مجموعة قنوات متعددة من الهوائيات.
وكذلك طريقة لا يتم بموجبها تعدد إرسال إشارات مجموعة من القنوات وإرسال إشارة من قناة واحدة وإخراجها كإشارة تحكم، ويستخرج معلومات بيئة انتشار الموجات الراديوية ويطلب المعلومات الواردة في إشارة مرسلة من قبل جهاز الإرسال المطراف، أو يستخرج معلومات طريقة الاتصال المطلوبة ويختار إمّا طريقة يتم من خلالها إرسال إشارات متعددة القنوات من مجموعة من الهوائيات أو طريقة لا يتم بموجبها تعدد إرسال إشارات مجموعة من القنوات وإرسال إشارة من قناة واحدة وإخراجها كإشارة تحكم.
يتكون قسم إنشاء إشارة تكوين الرتل في جهاز إرسال المحطة الأساسية من إشارة تحكم من طرف A أو طرف B أو طرف C أو جهاز استقبال طرفي D كإشارة تحكم في الإدخال، وإشارة تكوين رتل مخرجات وبهذه الطريقة يتم تطوين إشارات مشكلة مطابقة لتشكيلات الرتل، ويمكن أن تنتقل عن طريق جهاز إرسال المحطة الأساسية.
- “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal frequency-division multiplexing”.
مبدأ عمل نظام اتصالات إطار OFDM
بالنظر إلى جودة الاستقبال فيما يتعلق ببيئة انتشار الموجات الراديوية، فإنّ جودة رموز معلومات الموجة الحاملة 1 عبر القناة A الحاملة جيدة، وبالمقارنة مع رموز معلومات الموجة الحاملة عبر الموجة الحاملة ورموز معلومات القناة B، لذلك عندما يبدأ اتصال محطة قاعدة ومحطة قاعدة تحافظ المحطة الأساسية على جودة البيانات عن طريق إرسال المعلومات إلى المطراف في الموجة الحاملة عبر رموز معلومات القناة الحاملة A وبالتالي توفير استقرار النظام.
بدلاً من ذلك عندما يبدأ اتصال محطة قاعدة ومحطة قاعدة ترسل المحطة القاعدة أولاً رموز التقدير إلى المطراف، ويستقبل المطراف رموز التقدير الأولية المرسلة ويقدر بيئة انتشار الموجات الراديوية وينقل معلومات تقدير بيئة انتشار الموجات الراديوية ويطلب المعلومات.
وبناءً على معلومات بيئة انتشار الموجات الراديوية وطلب المعلومات من المطراف، تختار المحطة الأساسية إمّا إرسال المعلومات عن طريق الموجة الحاملة 1، ومن خلال الحامل 6 رموز المعلومات A أو إرسال المعلومات عن طريق الموجة الحاملة 7 عبر قناة الحامل 12، ورموز المعلومات والقناة B رموز المعلومات ويبدأ الاتصال.
وبهذه الوسائل يمكن الحفاظ على جودة البيانات وبالتالي تحقيق استقرار النظام، وعندما يبدأ اتصال محطة قاعدة ومحطة قاعدة ترسل المحطة القاعدة أولاً رموز التقدير، وإلى المطراف يستقبل المطراف رموز التقدير الأولية المرسلة ويقدر بيئة انتشار الموجات الراديوية، ويأخذ معلومات تقدير بيئة انتشار الموجات الراديوية ويطلب المعلومات في الاعتبار.
ويختار إمّا إرسال المعلومات عن طريق الموجة الحاملة عبر القناة الحاملة A رموز المعلومات أو إرسال المعلومات، وعن طريق الموجة الحاملة عبر الحامل قناة A رموز المعلومات ورموز معلومات القناة B وتقدم طلباً إلى المحطة القاعدة.
وفقاً لجهاز إرسال وجهاز استقبال وعندما تقوم محطة قاعدة بإجراء اتصال مع مجموعة من المطاريف عن طريق تخصيص الموجات الحاملة، وغير متعددة الإرسال في أرتال إرسال المحطة الأساسية في اتصال مع مطراف تكون حالة استقباله رديئة، وتخصيص الموجات الحاملة متعددة الإرسال في اتصال مع مطراف جودة استقباله جيدة، من الممكن للمطاريف أن يحقق التوافق بين سرعة إرسال البيانات وجودة البيانات المستقبلة.
علاوة على ذلك يمكن استخدام طريقة اتصالات طيف ممتد كطريقة لكل موجة حاملة في نظام متعدد الموجات الحاملة، وبالتالي من الممكن تنفيذها بشكل مشابه مع (OFDM-CDM) وعلاوة على ذلك هناك أيضاً حالات يتكون فيها هوائي واحد من مجموعة هوائيات، وتُرسل إشارات القناة A والقناة B من هوائيين على التوالي.
يرسل جهاز إرسال بشكل منفصل عن إشارات القناة A والقناة B وإشارة قناة C بواسطة هوائي منفصل عن القناة A وهوائيات القناة B، ويتم تكوين إطار إشارة الاتصال لتكوين إطار على محاور وقت التردد لقناة إشارة إرسال المحطة الأساسية C في نطاق التردد (f2).
- “CDM” هي اختصار لـ “Code-division multiple”.
تطور عمل نظام اتصالات إطار OFDM
تستخدم الأساليب الحالية في عملية اكتساب الخلايا ومزامنتها نهج تزامن من خطوات اعتمده نظام (UMTSWCDMA) والذي يتطلب وقت وصول طويل نسبياً، بينما يمكن إجراء التزامن الدقيق في المجال الزمني فإنّ التداخل الذاتي لقنوات (MIMO)، يحد من أداء هذا النهج في ظل ظروف (C / I) منخفضة للغاية، كما يمكن أن تؤدي زيادة طول الارتباط إلى تحسين أداء التزامن الدقيق في المجال الزمني ولكن بسعر زيادة النفقات العامة وتعقيد المعالجة.
تستند التصميمات الحالية إلى ارتباط تسلسل التدريب في المجال الزمني لهوائي إرسال واحد ونظام هوائي استقبال واحد، ومع ذلك فإنّ الامتداد المباشر لنهج تزامن المجال الزمني سيؤدي إلى فقدان الأداء خاصة بالنسبة لتطبيقات نسبة (C / I) منخفضة، وسبب فقدان الأداء هو التداخل الذاتي بين قنوات (MIMO) الذي ليس من السهل تقليله في المجال الزمني.
كما يتم توفير طرق إرسال (MIMO-OFDM) مُكيف لإرسال تنسيق رمز رأسية يتم فيه تقسيم الحاملات الفرعية لرمز (OFDM) الرأسي إلى مجموعة غير متجاورة، من المواد الحاملة الفرعية لكل مجموعة من الهوائيات المتعددة، مع كل هوائي يرسل رمز (OFDM) الرأسي فقط على مجموعة الحاملات الفرعية المعنية.
كما يوجد N هوائيات ومجموعة مختلفة من الموجات الحاملة الفرعية مفصولة بحاملات فرعية N لكل مجموعة من الهوائيات، وتحتوي رموز الرأسية على قناة تجريبية مخصصة متعددة الإرسال على الموجات الحاملة الفرعية لقناة تجريبية مخصصة، وقناة التزامن المشتركة على الموجات الحاملة الفرعية لقناة التزامن المشتركة لكل مجموعة من الهوائيات.
كما تحتوي رموز (OFDM) الرأسية كذلك على موجات حاملة فرعية إذاعية متعددة الإرسال لكل مجموعة من الهوائيات المتعددة، ويتم تكييف المرسل بشكل أكبر لإرسال تمهيد به بادئة ومتبوعاً برمزين (OFDM) متطابقين لهما تنسيق رمز رأسية (OFDM) المعتمد، وتكون البادئة امتداداً دورياً لرمزين متطابقين من (OFDM).
- “MIMO” هي اختصار لـ “Multiple-In Multiple-Out”.
- “UMTS” هي اختصار لـ “Universal Mobile Telecommunications System”.
- “WCDMA” هي اختصار لـ “Wideband Code Division Multiple Access”.
