اقرأ في هذا المقال
- ما المقصود بالبث خارج النطاق
- كيفية إلغاء بث الإشارة المنخفضة خارج النطاق
- تحليل تأثيرات البث خارج النطاق
- معلمات بث الإشارة المنخفضة خارج النطاق
تم القيام بالكثير من العمل لتحسين أشكال موجة (5G) وتقليل الانبعاثات خارج النطاق (OOBE) وكما يمكن تقسيم هذه التقنيات إلى ثلاثة أنواع وهي: التقنيات التي يمثلها مجال التردد، عن طريق مصفوفات الترميز المسبق وتعيين الرموز ويعتبر انتقال الرمز التكيفي (AST) أحد تقنيات المجال الزمني، حيث يتم حل مشكلة (OOBE) عن طريق الإدراج بين فترتين، ولكنّها تعاني من فقدان كفاءة الطيف والتصميم المعتمد على البيانات.
ما المقصود بالبث خارج النطاق
البث خارج النطاق: هو إرسال على تردد أو ترددات خارج عرض النطاق المطلوب مباشرة وينتج عن عملية التشكيل، كما لا يمكن خفض مستوى البث خارج النطاق دون التأثير على إرسال المعلومات المقابل.
ملاحظة:“OOBE” هي اختصار لـ “Out of Band Emission”.
ملاحظة: “AST” هي اختصار لـ “Advanced Broadcasting System”.
أساسيات بث الإشارة المنخفضة خارج النطاق
يعرف البث خارج النطاق بإرسالات المرسل التي تقع خارج النطاق الترددي المقصود لقناة المرسل بالبث خارج النطاق (OOBE) أو على نحو مكافئ ضوضاء النطاق الجانبي، حيث تتناثر هذه الضوضاء في القنوات المجاورة وفي النطاقات الأخرى، وتتناقص عمومًا في شدتها مع إزاحة التردد من تردد المرسل.
كما يمكن استخدام نمط نشاط الإشارة الحالي مع الإرسال المقيد مثل نمط (ABS) المستخدم في الشبكات غير المتجانسة في نظام مهاجم لتقليل التداخل تجاه النظام، ومع ذلك قد لا تأخذ هذه المخططات في الاعتبار تأثير البث الراديوي في موجة حاملة أو نطاق (نطاقات) تردد مجاور.
كما يمكن استخدام الأنماط الحالية بغض النظر عمّا إذا كانت هناك مشكلة تعايش بين الطيف الذي يستخدمه نظام “المعتدي” وتلك المستخدمة من قبل النظام، علاوةً على ذلك قد لا تعتمد نطاقات الحماية إذا تم تكوينها في النظام على أنماط النشاط المنخفض في نظام “المعتدي”، وبسبب عيوب في مكونات التردد اللاسلكي بشكل عام وعيوب في مكونات التردد اللاسلكي في مرشح الترددات اللاسلكية.
ملاحظة:“ABS” هي اختصار لـ “Advanced Broadcasting System”.
مشاكل بث الإشارة المنخفضة خارج النطاق
قد تؤدي الإرسالات المتولدة خارج النطاق إلى تدهور أداء المستقبل، كما قد تؤدي الإرسالات المتولدة خارج النطاق إذا كانت قوية إلى منع المستقبل من استقبال أي إشارة، بما في ذلك الإشارة المفيدة المقصودة ممّا يؤدي إلى انقطاع كامل في المستقبل، وقد يولد المستقبل أيضًا توافقيات في المستقبل أو حتى في المرسل.
من خلال تقليص حواف إشارة المجال الزمني يمكن تقليل البث خارج النطاق بشكل كبير، ولا يسبب التدقيق على الحافة اليسرى أي تشويه للإشارة المفيدة بفضل (CP)، ولتصحيح التشوه الناتج عن الانحناء عند الحافة اليمنى تتم إضافة الحافة اليسرى للإشارة المستقبلة إلى الحافة اليمنى، كما تسمى هذه العملية التراكب الموزون وإضافة (WOLA).
كيفية إلغاء بث الإشارة المنخفضة خارج النطاق
يتم توفير طريقة وجهاز لمخطط تكيفي غير خطي لإلغاء البث خارج النطاق، حيث وفر طريقة لإزالة إرسالات المرسل غير المطلوبة من إشارة مُستقبلة مركبة، والطريقة تؤدي إلى:
- استخراج عينات (I وQ) من ناتج معدل.
- إدخال عينات (I وQ) في مرشح غير خطي.
- تطبيق أوزان على مخرجات المرشح غير الخطي والجمع بين مخرجات المرشح غير الخطي لتوليد تقدير بث النطاق العريض.
- اختيار جزء من إرسال الإرسال في الجزء المطلوب من نطاق استقبال.
- طرح ناتج المرشح غير الخطي من إشارة مركبة.
- إرجاع الخطأ المتبقي إلى المرشح غير الخطي.
- تكييف المرشح غير الخطي بشكل تكراري.
تحليل تأثيرات البث خارج النطاق
على الرغم من أنّ الجهاز اللاسلكي يعمل عادةً في جزء محدد جيدًا من نطاق التردد إلّا أنّه لا مفر من البث خارج نطاق تشغيله أو عرض النطاق الترددي للقناة وأيضًا خارج نطاق تردد التشغيل الخاص به، حيث غالبًا ما يطلق على هذه الإرسالات خارج عرض النطاق أو نطاق التردد والبث خارج النطاق (OOB)، أو البث غير المطلوب وكما أنّ البث داخل وخارج عرض النطاق أو نطاق تردد التشغيل يتعرض أيضًا لجسم الإنسان.
الهدف من متطلبات البث خارج النطاق (OOB) هو الحد من التداخل الذي تسببه أجهزة الإرسال (UE) أو (BS) خارج عرض نطاق قنوات كل منهما على الموجات الحاملة المجاورة، بسبب عيوب في المكونات غير الخطية وتحدد جميع معايير الاتصالات اللاسلكية، مثل: (GSM) و(UTRAN) و(E-UTRAN) وشبكة المنطقة المحلية اللاسلكية (WLAN) وما إلى ذلك بوضوح متطلبات انبعاث (OOB)؛ للحد من البث غير المرغوب فيه أو على الأقل تقليله.
يتم تعريف متطلبات البث الهامشي من أجل الحد من البث خارج نطاق التشغيل، حيث تعمل تجهيزات المستعمل أو المحطة القاعدة بسبب البث التوافقي ومنتجات التشكيل البيني، كما يتم اعتمادها وتحديدها بشكل أساسي وبالنسبة لمعدات المستخدم المكونة لمنطقة.
ملاحظة: “GSM” هي اختصار لـ “Global system for mobile communication” و”WLAN” هي اختصار لـ “Wireless Local Area Network”.
ملاحظة:“UTRAN” هي اختصار لـ “” و”E-UTRAN” هي اختصار لـ “Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network”.
معلمات بث الإشارة المنخفضة خارج النطاق
تشير معلمة واحدة أو أكثر من معلمات التحكم في البث والتي تُرسل إشارات إلى معدات المستخدم إلى القيمة المرتبطة بأي مطلب إرسال يفترض أن تفي به معدات المستخدم للعقدة الثانية، مثل عقدة الشبكة الراديوية الثانية وأمثلة متطلبات البث هي البث خارج النطاق أو بشكل أكثر تحديدًا “البث الهامشي الإضافي”.
ومتطلبات التعرض للترددات الراديوية وما إلى ذلك، كما يمكن ربط كل معلمة للتحكم في البث بكل متطلب إرسال، وبالتالي يمكن إرسال أكثر من معلمة واحدة للتحكم في الإرسال لنفس العقدة الثانية إلى جهاز المستخدم.
يعتمد التداخل على مستوى القدرة المشعة الفعالة للمرسل، وحجم ومقدار الفصل بين توزيعات عرض النطاق بين الكيانات ومقدار التداخل الزمني، كما سيكون للإرسالات خارج النطاق لمرسل واحد تأثير أقل على مستقبل آخر إذا كانت خسارة المسير بين المرسل والمستقبل المتأثر أكبر، ويكون التأثير أكبر إذا كانت خسارة المسير أصغر.
يوجد أيضًا تداخل القناة المجاورة في أنظمة (TDD)، حيث يرسل كل من (BS) والكيان القابل للجدول للشبكة على نفس الموجة الحاملة وكل من (BS)، والكيان القابل للجدول من الشبكة (B) يرسلان على نفس الموجة الحاملة، وبالتالي كلاهما (BS) ويتسبب الكيان القابل للجدول (306) في إرسالات خارج النطاق وبالتالي تداخل مع الموجة الحاملة المجاورة.
وبناءً على ذلك يمكن للمطاريف المتنقلة التحكم في مستويات البث خارج النطاق عن طريق قصر القدرة على (PA)، وبالنظر إلى مستوى القدرة الأقصى المحدد أو المدخل المحدد المصمم لتحقيق مستوى معين من التداخل في نطاق تردد مجاور، أو مستوى تشويه داخل النطاق فقد يختار مطراف متنقل ضبطه وتقليل مستوى قدرة الإدخال.
ملاحظة:“OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal frequency-division multiplexing” و”TDD” هي اختصار لـ “Time division duplex”.
في النهاية، تُعتبر الأشكال الموجية القائمة على (OFDM) الجزء الرئيسي من أحدث معيار للاتصالات الخلوية أي (5G)، والتخلص من البث خارج النطاق هو إحدى هذه المشاكل ,يعتبر ضمان انخفاض البث خارج النطاق (OOBE) أحد أهم التحديات لدعم تطوير التقنيات المستقبلية مثل (6G) وما بعده.
