اقرأ في هذا المقال
- أساسيات أنظمة الاتصالات باستخدام النطاق الترددي المنخفض للقناة
- مبدأ أنظمة الاتصالات باستخدام النطاق الترددي المنخفض للقناة
- تطور عمل أنظمة الاتصالات باستخدام النطاق الترددي المنخفض للقناة
مع نضوج أنظمة الاتصالات اللاسلكية مثل أنظمة (LTE) وتطور نشر الشبكة يرغب مشغلو الشبكات في تقليل تكلفة شبكة الاتصالات أو صيانة شبكة الاتصالات، كما قد تكون إحدى تقنيات تقليل تكلفة الشبكة هي تقليل عرض النطاق الترددي للقناة المستخدم للتواصل مع الأجهزة، والموجودة على الشبكة وتقليل معدل البيانات.
أساسيات أنظمة الاتصالات باستخدام النطاق الترددي المنخفض للقناة
قد يتم دعم جزء من عرض النطاق الترددي للقناة بدلاً من النطاق الترددي للقناة بالكامل بواسطة الأجهزة الموجودة في الشبكة أو بواسطة الشبكة نفسها عند الاتصال بمثل هذه الأجهزة، لكن لا تدعم أنظمة الاتصالات اللاسلكية الحالية توفير المعلومات مثل معلومات القناة، بما في ذلك معلومات قناة التحكم ومعلومات الوصلة الصاعدة ومعلومات الوصلة الهابطة على عرض نطاق قناة مخفض.
ومن خلال جهاز فئة (LTE UE) منخفض أو جهاز مثل جهاز اتصال منخفض التكلفة من نوع الجهاز (MTC) وشبكة يمكنها دعم النطاق الترددي الكامل كشبكة النطاق الترددي الكامل، يمكن توفير أنظمة أو طرق لدعم عرض نطاق القناة المنخفض في الاتصالات اللاسلكية، كما قد يتلقى الجهاز تخصيصات داخل النطاق مثل تخصيصات الوصلة الهابطة أو منح الوصلة الصاعدة.
بناءً على هذا التخصيص داخل النطاق قد يقوم الجهاز بمراقبة أو تحديد واحد أو أكثر من عمليات الإرسال التي يمكن أن توفرها الشبكة أي في عرض نطاق ضيق أو منخفض للقناة، كما يمكن للجهاز أن يتلقى معلومات تعريفات أو تكوينات مرتبطة بـ (ePDCCH) الذي يمكن استخدامه بواسطة الجهاز، وقد يقوم الجهاز بمراقبة أو فك ترميز موارد (ePDCCH) بناءً على هذه المعلومات أي في النطاق الترددي الضيق أو المنخفض للقناة.
قد يتلقى الجهاز إشارة إلى دعم النطاق الترددي الضيق بواسطة شبكة النطاق الترددي الكامل، كما يمكن للجهاز مراقبة أو تحديد قناة مثل قناة بث أو قناة تحكم بناءً على العرض، وقد يتم أيضاً توفير أو استخدام التعريفات التمهيدية لـ (PRACH) أو تعريفات الإطارات الفرعية متعددة الأنواع، من أجل دعم النطاق الترددي المنخفض هذا.
كما يمكن أن يوفر الجهاز تمهيد (PRACH) لمكون شبكة مثل (E-UTRAN) أو (eNB) بحيث يمكن لمكون الشبكة تلقي إشارة التمهيد (PRACH)، ويمكن تحديد الجهاز أو يمكن أن يكون جهازاً خاصاً آخر وإذا كان يمكن أن يكون الجهاز عبارة عن جهاز ذي عرض نطاق ترددي منخفض، كما يمكن توفير استجابات وصول عشوائي ويمكن تلقي عمليات الإرسال المجدولة أو يمكن توفير حل التعارض.
يمكن أيضاً استلام تعريف الإطار الفرعي متعدد الأنواع بواسطة الجهاز بحيث يمكن للجهاز مراقبة عمليات الإرسال بناءً على تعريف الإطار الفرعي متعدد الأنواع، و يمكن توفير الأنظمة أو الأساليب التي تدعم توفير المعلومات مثل معلومات القناة، بما في ذلك معلومات قناة التحكم ومعلومات الوصلة الصاعدة ومعلومات الوصلة الهابطة وما إلى ذلك على عرض نطاق قناة مخفض.
- “LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution”.
- “UE” هي اختصار لـ “User-equipment”.
- “E-UTRAN” هي اختصار لـ “Evolved-Universal-Terrestrial-Radio-Access-Network”.
- “eNB” هي اختصار لـ “Evolved-Node-B”.
- “PRACH” هي اختصار لـ “Physical-Random-Access-Channel”.
- “ePDCCH” هي اختصار لـ “Enhanced-Physical-Downlink-Control-Channel”.
مبدأ أنظمة الاتصالات باستخدام النطاق الترددي المنخفض للقناة
قد يتم اعتماد أنظمة أو طرق لدعم النطاق الترددي المنخفض للقناة في الاتصالات اللاسلكية باستخدام أجهزة مثل (UEs) أو أجهزة اتصالات من نوع آلة منخفضة التكلفة (MTC)، ولدعم مثل هذا النطاق الترددي المنخفض للقناة والتخصيص في النطاق لموارد الإرسال للوصلة الهابطة (DL)، أو الوصلة الصاعدة (UL) فإنّ (PCFICH) أو (PDCCH) على طاقة صفرية (CSI-RS) في مجال البيانات التوفير، كما يتم تكوين شبكة من أجل إرسال (PCFICH) و(PHICH) أو (PDCCH) والتحكم أو تعدد إرسال البيانات في مجال التحكم أو جهاز (UE) أو (MTC) أو يمكن استخدامه.
وتقليل تعقيد مستقبل (DL) أو تحسين (UL) لمثل هذا النطاق الترددي المنخفض للقناة وإجراء (PRACH) لمثل هذا النطاق الترددي المنخفض للقناة، مثل النطاق الترددي المنخفض للقناة واستقبال قناة البث (SIB) أو (SIB-x) أو إجراء الإرسال لإجراءات، أو طريقة الاستدعاء لمثل هذا النطاق الترددي المنخفض للقناة، ويمكن توفير أو استخدام قنوات البيانات ذات النطاق الترددي المنخفض للقناة واختيار الخلية أو إعادة الاختيار في عرض النطاق الترددي المنخفض للقناة.
وفي تنسيق (DCI) لجهاز (UE) أو (MTC) يمكن أن يعمل على أو يستخدم عرض نطاق قناة مخفض وعرض نطاق قناة مخفض قدرة (TBS) للعرض، واستقبال قناة مشتركة للوصلة الهابطة المادية (PDSCH) التي يمكن أن تشمل (ePDCCH) في صورة مخفضة عرض النطاق الترددي للقناة، أو التشغيل على عرض نطاق قناة مخفض أو إمكانيات تعريف القناة المنخفضة، مثل (UE) أو تعريف جهاز (MTC) التي قد تستخدم عرض النطاق الترددي.
قد يشتمل نظام الاتصالات على محطة قاعدة ويتم تكوين كل من المحطات الأساسية لتسهيل الوصول إلى شبكة اتصال واحدة أو أكثر، مثل الشبكة الأساسية والإنترنت ووحدات (WTRUs) أو أي نوع من الأجهزة تم تكوينه للواجهة اللاسلكية، كما يمكن أن تكون المحطات الأساسية محطات الإرسال والاستقبال الأساسية (BTS) والعقدة B و(eNode B) ووحدة التحكم في الموقع ونقطة الوصول (AP) والموجه اللاسلكي.
على الرغم من أنّ المحطات القاعدية تظهر كعنصر واحد ولكن قد تتضمن أي عدد من المحطات القاعدية المترابطة أو عناصر الشبكة، وقد تكون المحطة الأساسية جزءاً من (RAN) والتي قد تكون محطة أساسية أخرى أو وحدة تحكم في المحطة الأساسية (BSC) ووحدة تحكم شبكة الراديو (RNC) وعقدة الترحيل وعناصر الشبكة (غير معروضة).
- “MTC” هي اختصار لـ “Machine-type-communication” و”RAN” هي اختصار لـ “Radio-Access-Network”.
- “RNC” هي اختصار لـ “Radio-Network-Controller” و”BSC” هي اختصار لـ “Base-Station-Controller”.
- “WTRU” هي اختصار لـ “Wireless-Transmit-Receive-Unit” و”SIB” هي اختصار لـ “System-Information-Block”.
- “TBS” هي اختصار لـ “Turner-Broadcasting-System” و”AP” هي اختصار لـ “access-point”.
تطور عمل أنظمة الاتصالات باستخدام النطاق الترددي المنخفض للقناة
قد يتم تكوين المحطة الأساسية لإرسال أو استقبال إشارات الراديو داخل منطقة جغرافية معينة يمكن الإشارة إليها على أنّها خلية (غير معروضة)، ويمكن تقسيم الخلية إلى قطاعات خلية ويمكن تقسيم الخلية المرتبطة بالمحطة الأساسية إلى ثلاثة قطاعات، ويمكن أن تشتمل المحطة الأساسية على ثلاثة أجهزة إرسال واستقبال أي واحد لكل قطاع في الخلية، ويمكن أن تستخدم المحطة الأساسية كتقنية (MIMO) وبالتالي يمكنها استخدام أجهزة إرسال واستقبال متعددة لكل قطاع من الخلية.
يمكن لـ (RAN) الاتصال بالشبكة الأساسية والتي توفر خدمات الصوت والبيانات والتطبيق أو (VoIP) إلى (WTRUs)، ويمكن أن يكون أي نوع من الشبكات مهيأة ويمكن للشبكة الأساسية أن توفر التحكم في المكالمات وخدمات الفواتير وخدمات موقع الهاتف المحمول، والمكالمات المدفوعة مسبقاً والاتصال بالإنترنت وتسليم الفيديو وما إلى ذلك أو مستوى عالٍ من الأمان مثل مصادقة المستخدم.
يمكن تنفيذ الوظيفة في (RAN) أو الشبكة الأساسية والتي قد تكون بشكل مباشر أو غير مباشر مع شبكات (RAN) أخرى تستخدم نفس (RAT)، كما سيكون من المفهوم أنّه يمكنك التواصل مع المحطات بالإضافة إلى الاتصال بشبكة (RAN) يمكنها الاستفادة من تقنية راديو (E-UTRA)، فإنّ الشبكة الأساسية متصلة بشبكة (RAN) أخرى تستخدم تقنية راديو (GSM).
- “GSM” هي اختصار لـ “Global-System-for-Mobile”.
- “MIMO” هي اختصار لـ “Multiple-Input-Multiple-Output”.
