ما هي إشارة شعاع الاتصالات اللاسلكية 5G الجديدة

اقرأ في هذا المقال


يمكن لوحدة (WTRU) تلقي معلومات حول تكوين الإشارة المرجعية الصوتية للتحقيق (SRS) ويمكن لوحدة (WTRU) أيضاً تلقي معلومات مؤشر الحزمة، ومعلومات معرف اللوحة في معلومات التحكم في الوصلة الهابطة (DCI) وتحديد لوحة (WTRU) بناءً على معلومات معرف اللوحة أو معلومات تكوين المورد (SRS).

أساسيات إشارة شعاع الاتصالات اللاسلكية 5G الجديدة

بالنسبة للاتصالات المتنقلة يمكن استخدام توجيه حزمة الوصلة الهابطة (DL) (BM)، ويمكن تكوين تخطيط الحزمة كإمكانية لوحدة الإرسال أو الاستقبال اللاسلكية (WTRU)، في تقنية الراديو الجديدة (NR 5G)، وقد تحدد (WTRU) حزمة إرسال (TX) بناءً على حزمة استقبال (RX) محددة من (DL BM)، وقد يكون (BM) للوصلة الصاعدة (UL) غير ضروري عندما يتم تحقيق مطابقة الحزمة المثلى أو المثالية في كل من (TRP) و(WTRU).

لمطابقة حزمة (WTRU) غير الكاملة يمكن استخدام مسح الحزمة الكاملة أو العريضة لتحديد أفضل أو أفضل حزمة (UL TX) من جميع حزم (WTRU TX) أو معظمها، ومع ذلك فإنّ استخدام المسح بالحزمة الكاملة يمكن أن يكون غير فعال بالنسبة لـ (UL BM) بسبب العنوان الكبير للتحضير، وقد يكون التحضير غير مرغوب فيه بسبب الكمون المرتفع واستهلاك الطاقة العالي ووقت المعالجة الإضافي.

ويمكن استخدام تجميع الحزمة الجزئي أو المحلي، حيث قد تكون هناك حاجة إلى موارد أقل لإعداد الحزم المجاورة، ومع ذلك قد يكون التذبذب الجزئي أو المحلي للحزمة في بعض الأحيان غير كافٍ أو غير مرغوب فيه، كما يمكن تكوين توجيه حزمة الإشارة المرجعية (SRS) لتوجيه حزمة الوصلة الصاعدة (UL) أو كنس الحزمة، أو توجيه الحزمة لأجزاء النطاق الترددي المتعددة (BWP) أو توجيه الحزمة لنقاط الإرسال والاستقبال المتعددة (TRP) للإشارة بكفاءة إلى شعاع منخفض الحزمة.

قد يشمل بيان الحزمة لمجموعة من (BWPs) بيان حزمة لمجموعة متعددة من (BWP) للوصلة الهابطة (DL) وبيان حزمة لمجموعة من (BWPs UL) وبيان الحزمة لـ (UL) و(DL)، ويمكن أيضاً تكوين وحدة (WTRU) لتلقي رسالة تكوين (SRS) تشير إلى معلومات العلاقة المكانية لكل مورد (SRS) من مجموعة من موارد (SRS).

  • “SRS” هي اختصار لـ “Sound-Retrieval-System”.
  • “TRP” هي اختصار لـ “transmit-and-receiving-points” و”WTRU” هي اختصار لـ “Wireless-Transmit-Receive-Unit”.
  • “BM” هي اختصار لـ “Balanced-Modulator” و”UL” هي اختصار لـ “Uplink”.
  • “DCI” هي اختصار لـ “Downlink-Control-Information” و”DL” هي اختصار لـ “Down-Link”.

مبدأ عمل إشارة شعاع الاتصالات اللاسلكية 5G الجديدة

في نظام الاتصال يمكن من خلاله تنفيذ واحد أو أكثر من النماذج، وقد يكون نظام الاتصالات نظام وصول متعدد يحصل منه العديد من مستخدمي الاتصالات اللاسلكية على محتوى، مثل الصوت والبيانات والفيديو والرسائل والبث، وقد يتم تكوين نظام الاتصالات لتزويد العديد من مستخدمي الاتصالات اللاسلكية بالوصول إلى هذا المحتوى من خلال مشاركة موارد النظام، بما في ذلك عرض النطاق الترددي للاتصال اللاسلكي.

قد يستخدم نظام الاتصالات طريقة أو أكثر للنفاذ إلى القنوات مثل النفاذ المتعدد بتقسيم الشفرة (CDMA) والنفاذ المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA)، والنفاذ المتعدد بتقسيم التردد (FDMA) والنفاذ المتعدد بتقسيم التردد المتعامد (OFDMA)، وناقل واحد (SC-FDMA) و(OFDM) ممتد مع تحويل فورييه منفصل ممتد غير متكرر مع رشقة متزامنة (ZT-UW-DFT-s-OFDM) و(OFDM) مع رشقة متزامنة (UW-OFDM) (OFDM) مع ترشيح فدرة الموارد ووبنك التصفية متعدد الناقلات (FBMC).

قد يشتمل نظام الاتصالات على وحدات إرسال / استقبال لاسلكية (WTRU) وشبكة الوصول اللاسلكي (RAN)، الشبكة الأساسية (CN) وشبكة الهاتف العامة (PSTN) وشبكة الإنترنت وقد يكون كل من (WTRUs) أي نوع من الأجهزة القادرة على التشغيل أو التشغيل البيني في بيئة اتصال لاسلكي، وأي منها يمكن أن يشار إليها على أنها محطة (STA)، وقد يتم تكوينها لإرسال أو استقبال الإشارات الراديوية.

وقد تشمل معدات المستخدم ومحطة المستخدم ومحطة متنقلة ووحدة مشترك ثابتة أو متنقلة ووحدة مشترك وجهاز استدعاء وهاتف محمول، ومستشعر لاسلكي ونقطة وصول أو جهاز (Wi-Fi) وجهاز إنترنت من الأشياء المادية (إنترنت الأشياء) وشاشة مثبتة على الرأس والأجهزة والتطبيقات الصناعية مثل الأجهزة الروبوتية أو الأجهزة اللاسلكية الأخرى، والتي تعمل في سلسلة عمليات صناعية أو مؤتمتة وإلكترونيات استهلاكية وجهاز شبكة لاسلكية تجارية أو صناعية، ويمكن الإشارة إلى أي من وحدات (WTRUs) بالتبادل على أنّها (UE).

قد يكون المعالج معالجاً للأغراض العامة أو معالجاً لأغراض خاصة أو معالجاً قياسياً أو معالج إشارة رقمية (DSP) أو مجموعة من المعالجات الدقيقة، أو واحداً أو أكثر من المعالجات الدقيقة المرتبطة بنواة (DSP) أو وحدة تحكم أو متحكم دقيق أو تطبيق متكامل خاص الدوائر (ASICs)، ومصفوفة بوابة دوائر قابلة للبرمجة للمستخدم (FPGA) وأي نوع آخر من الدوائر المتكاملة (IC) وآلة الحالة.

“IC” هي اختصار لـ “Integrated-Circuit” و”FPGA” هي اختصار لـ “field-programmable-gate-array”.

  • “ASICs” هي اختصار لـ “application-specific-integrated-circuit” و”DSP” هي اختصار لـ “Digital-signal-processing”.
  • “CN” هي اختصار لـ “core-network” و”RAN” هي اختصار لـ “Radio-access-network”.
  • “PSTN” هي اختصار لـ “Public-Switched-Telephone-Network” و”TDMA” هي اختصار لـ “Time-Division-Multiple-Access”.
  • “CDMA” هي اختصار لـ “Code-Division-Multiple-Access” و”OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal-frequency-division-multiple”.
  • “OFDMA” هي اختصار لـ “Orthogonal-frequency-division-multiple-access” و”FDMA” هي اختصار لـ “frequency-division-multiple-access”.

تطور عمل إشارة شعاع الاتصالات اللاسلكية 5G الجديدة

يمكن تكوين عنصر الإرسال أو الاستقبال لإرسال إشارات إلى أو استقبال إشارات من محطة قاعدة كالمحطة الأساسية عبر السطح البيني الراديوي، وقد يكون عنصر الإرسال أو الاستقبال عبارة عن هوائي تم تكوينه للإرسال أو استقبال إشارات التردد اللاسلكي، وقد يكون عنصر الإرسال أو الاستقبال عبارة عن باعث أو كاشف تم تكوينه لإرسال أو استقبال كإشارات في طيف الأشعة تحت الحمراء أو طيف الأشعة فوق البنفسجية أو طيف الضوء المرئي.

يمكن تكوين عنصر الإرسال أو الاستقبال لإرسال أو استقبال الإشارات في كل من طيف التردد الراديوي وطيف الضوء المرئي، كما يمكن تشكيل عنصر الإرسال أو الاستقبال لإرسال أو استقبال أي مجموعة من الإشارات الراديوية، ويمكن تكوين جهاز الإرسال والاستقبال لتعديل الإشارات التي سيتم إرسالها عن طريق عنصر المرسل أو المستقبل، فضلاً عن إزالة تشكيل الإشارات التي يستقبلها عنصر المرسل أو المستقبل.

كما يمكن أن يتمتع (WTRU) بقدرات متعددة الأساليب وبالتالي قد يشتمل جهاز الإرسال والاستقبال على أجهزة إرسال واستقبال متعددة يمكن لوحدة( WTRU)، من الاتصال بها عبر أجهزة (RAT) متعددة مثل (NR) و(IEEE 802.11)، ويمكن أن يقترن معالج (WTRU) بمكبر الصوت أو الميكروفون ولوحة المفاتيح أو شاشة العرض أو لوحة اللمس كشاشة الكريستال السائل (LCD) أو شاشة الصمام الثنائي الباعث للضوء العضوي (OLED)، وقد تتلقى مدخلات المستخدم منها.

بالإضافة إلى ذلك قد يصل المعالج إلى المعلومات من أي جهاز تخزين مناسب مثل الذاكرة غير القابلة للإزالة أو القابلة للإزالة ذاكرة وتخزين البيانات عليها، وقد يشتمل جهاز التخزين غير القابل للإزالة على ذاكرة الوصول العشوائي أو ذاكرة القراءة فقط أو القرص الثابت، وقد تشتمل الذاكرة القابلة للإزالة على بطاقة وحدة تعريف المشترك أو بطاقة ذاكرة أو بطاقة ذاكرة رقمية آمنة، وقد يصل المعالج إلى البيانات ويخزنها من جهاز تخزين غير موجود فعلياً في (WTRU)، مثل الخادم أو الكمبيوتر المنزلي.

  • “LCD” هي اختصار لـ “Liquid-Crystal-Display” و”OLED” هي اختصار لـ “Organic-Light-Emitting-Diode”.

المصدر: Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition


شارك المقالة: