تتعلق أنظمة الاتصالات اللاسلكية بالجمع الناعم لمعلومات التحكم، حيث توفر جوانب معينة طريقة للاتصال اللاسلكي، كما تتضمن الطريقة عموماً مراقبة معلومات التحكم في كل مجموعة من قنوات التحكم المادية في الوصلة الهابطة (PDCCHs) خلال فترة مختلفة من فترات زمنية متعددة، حيث تحتوي (PDCCHs) على نفس معلومات التحكم التي تشير إلى تخصيص الموارد داخل واحدة منها الفواصل الزمنية لاستقبال واحدة من مجموعة القنوات المادية المشتركة في الوصلة الهابطة (PDSCHs).
أساسيات قناة PDCCH
تكون البيانات في كل مجموعة من قنوات (PDSCH) هي نفسها، كما تشتمل على الجمع الناعم لتعدد (PDCCHs) لفك تشفير معلومات التحكم، وفك تشفير معلومات التحكم بناءً على الدمج الناعم لتعدد (PDCCHs)، وطرق وأجهزة لإرسال واستقبال معلومات التحكم في الوصلة الهابطة (DCI) في خلية واحدة من أجل دعم الاتصال عبر خلايا متعددة، ويتم نقل (DCI) بواسطة تنسيقات (DCI) المرسلة من خلال قنوات التحكم في الوصلة الهابطة المادية (PDCCHs) في مساحة بحث (UE-CSS) وفي مساحة بحث مخصصة (UE-DSS).
يتم تعريف (UE-DSS) مميز في خلية واحدة لكل خلية من الخلايا المتعددة، وكل (UE-DSS) مميز له نفس بنية (UE-DSS) التقليدية، وموقع يتم تحديده بواسطة نفس المعلمات مثل موقع (UE-DSS) التقليدي وهوية الخلية المعنية (Cell_ID)، ويشتمل نظام الاتصال على رابط لأسفل (DL) يدعم إرسال الإشارات من محطة أساسية (BS) أو العقدة (B) إلى معدات المستخدم (UEs) و(UL) الذي يدعم إرسال الإشارات من (UEs) إلى العقدة (B).
يمكن أن تكون تجهيزات المستعمل التي يشار إليها عادةً بالمطاريف أو محطة متنقلة ثابتة أو متنقلة وقد تكون جهازاً لاسلكياً أو هاتفاً خلوياً أو جهاز كمبيوتر شخصياً، وتعتبر العقدة B بشكل عام محطة ثابتة وقد يشار إليها أيضاً باسم نظام الإرسال والاستقبال الأساسي (BTS)، كما تتضمن إشارات (DL) إشارات البيانات التي تحمل محتوى المعلومات وإشارات التحكم والإشارات المرجعية (RS)، والتي تُعرف أيضاً باسم الإشارات التجريبية.
تنقل العقدة B معلومات البيانات إلى تجهيزات المستعمل من خلال قناة مشتركة للوصلة الهابطة المادية (PDSCH) وتنقل معلومات التحكم إلى تجهيزات المستعمل عبر (PDCCH)، وتتضمن إشارات (UL) أيضًا إشارات البيانات وإشارات التحكم (RS)، وتنقل (UE) معلومات البيانات إلى العقدة (B) من خلال قناة مشتركة للوصلة الصاعدة المادية (PUSCH)، وتنقل معلومات التحكم من خلال قناة التحكم في الوصلة الصاعدة المادية (PUCCH)، كما يمكن لتجهيزات المستعمل أن ترسل معلومات التحكم من خلال ال (PUSCH).
- “PDCCH” هي اختصار لـ “Physical-Downlink-Control-Channel” و”PUSCH” هي اختصار لـ “Physical-Uplink-Shared-Channel”.
- “RS” هي اختصار لـ “reference-Signal” و”UE” هي اختصار لـ “User-Equipment”.
- “UL” هي اختصار لـ “Up-Link” و”DL” هي اختصار لـ “Down-link”.
- “BTS” هي اختصار لـ “Base-Transceiver-Station” و”UE-DSS” هي اختصار لـ “User-Equipment-Dynamic-Spectrum-Sharing”.
- “DCI” هي اختصار لـ “Digital-Carrier-Interface” و”BS” هي اختصار لـ “Base-Station”.
مبدأ عمل قناة PDCCH
تخدم معلومات التحكم في الوصلة الهابطة (DCI) عدة أغراض ويتم إرسالها بتنسيقات (DCI) من خلال (PDCCH)، وتُستخدم تنسيقات (DCI) لتوفير مهام جدولة (DL (SAs)) لاستقبال (PDSCH) بواسطة (UEs) أو (UL SAs) لعمليات إرسال (PUSCH) بواسطة (UEs)، أو أوامر التحكم في قدرة الإرسال (TPC) لاستقبالات (PUSCH) أو عمليات إرسال (PUCCH) من وحدات (UE)، وتوفر تنسيقات (DCI) أيضاً معلومات الجدولة لقناة (PCH) للاستجابة بواسطة العقدة (B) لقنوات الوصول العشوائي (RACH) المرسلة بواسطة UEs.
نموذجيًا تُعد (PDCCH) جزءاً رئيسياً من إجمالي حمل DL وتؤثر بشكل مباشر على إنتاجية خلية DL التي يمكن تحقيقها، كما تتمثل الطريقة التقليدية لتقليل حمل (PDCCH) في قياس حجمها وفقًا للموارد المطلوبة لإرسال تنسيقات (DCI) أثناء الفاصل الزمني للإرسال في (DL (TTI))، وبافتراض الوصول المتعدد لقسم التردد المتعامد (OFDMA) كطريقة إرسال (DL)، يمكن استخدام معلمة مؤشر تنسيق قناة التحكم (CCFI) المنقولة من خلال قناة مؤشر تنسيق التحكم المادي (PCFICH) للإشارة إلى عدد رموز (OFDM) التي تشغلها (PDCCH).
تتوافق بتات المعلومات الخاصة بتنسيق (DCI) مع العديد من عناصر المعلومات (IEs) مثل تخصيص الموارد ((RA) IE)، الذي يشير إلى جزء عرض النطاق الترددي التشغيلي (BW) المخصص لتجهيزات المستعمل لاستقبال (PDSCH) أو إرسال (PUSCH)، ومخطط التعديل والتشفير ((MCS) IE) المتعلق بعملية (HARQ)، كما تتكون وحدة (BW) لعمليات إرسال (PDSCH) أو (PUSCH) من عدة مصادر طاقة ويشار إليها باسم كتلة الموارد المادية (PRB).
لا تُرسل وحدات (PDCCH) لتجهيزات المستعمل في مواقع ثابتة ومحددة مسبقًا ولا تحتوي على معدلات تشفير محددة مسبقًا، وبناءً على ذلك تقوم تجهيزات المستعمل بإجراء عدة عمليات فك تشفير (PDCCH) في كل رتل فرعي لتحديد ما إذا كان أي من (PDCCHs) المرسلة بواسطة العقدة B مخصصاً لتجهيزات المستعمل، ومن أجل مساعدة تجهيزات المستعمل في عمليات فك تشفير (PDCCH) المتعددة يتم تجميع وحدات (PDCCH REs) في عناصر قناة التحكم (CCEs) في المجال المنطقي.
- “RACH” هي اختصار لـ “Paging-CHannel” و”CCE” هي اختصار لـ “Control-Channel-Elements”.
- “PRB” هي اختصار لـ “Physical-Resource-Block” و”MCS” هي اختصار لـ “Modification-code-and-encoder”.
- “HARQ” هي اختصار لـ “Hybrid-Automatic-Repeat-Request” و”CCFI” هي اختصار لـ “control-channel-format-indicator”.
- “OFDMA” هي اختصار لـ “Orthogonal-frequency-division-multiplexing” و”TTI” هي اختصار لـ “Transmission-Time-Interval”.
- “PCFICH” هي اختصار لـ “Physical-Control-Format-Indicator-Channel” و”IE” هي اختصار لـ “Information-Element”.
تطور عمل قناة PDCCH
يعتمد عدد (CCEs) لإرسال (PDCCH) المعني على معدل تشفير القناة، وبالنسبة لتجهيزات (UE) التي تعاني من انخفاض أو ارتفاع نسبة الإشارة إلى التداخل ونسبة الضوضاء (SINR) في الوصلة الهابطة، وقد تستخدم العقدة B على التوالي معدل ترميز منخفض أو مرتفع للقناة، من أجل تحقيق معدل خطأ كتلة (PDCCH) المطلوب (BLER).
لذلك يتطلب إرسال (PDCCH) إلى تجهيزات المستعمل التي تعاني من انخفاض (DL SINR) عدداً أكبر من (CCEs) مقارنةً بإرسال (PDCCH)، إلى تجهيزات المستعمل التي تشهد ارتفاعًا في (DL SINR) وبدلاً من ذلك يمكن أيضاً استخدام تعزيز طاقة مختلف لـ (CCE REs) من أجل تحقيق (BLER) مستهدف، كما أنّ مستويات تجميع (CCE) النموذجية لإرسالات (PDCCH) تتبع بنية “قائمة على الأشجار”.
يتم تطبيق (Interleaving) بين (CCEs) المصغرة ككتل من 4 رموز (QPSK)، ويمكن استخدام مشذر الفترات، حيث يتم إجراء إرسال الإشارات على أربعة تربيعات للرموز 4 رموز تبديل طور التربيع (QPSK) المقابلة لـ 4 وحدات (RE) من مصغر (CCE) بدلاً من البتات الفردية، وبعد إرسال إشارات (CCEs) المصغرة يمكن إزاحة السلسلة الناتجة من رموز (QPSK) بواسطة رموز (J 470)، وبعد ذلك يتم تقابل كل رمز (QPSK) مع (RE) في منطقة (PDCCH) من الرتل الفرعي (DL).
من أجل دعم معدلات بيانات أعلى ونقل إشارة في (BWs) أكبر من (BWs) من الموجات الحاملة الفردية أو الخلايا التي تدعم الاتصالات القديمة، ويمكن استخدام تجميع الموجات الحاملة المتعددة لدعم الاتصالات التي تزيد عن (100 ميجاهرتز)، ويمكن استخدام تجميع خمس موجات حاملة بسرعة (20 ميجاهرتز) ويتم الإشارة إلى تجهيزات المستعمل التي يمكن أن تعمل فقط عبر ناقل واحد على أنّها (L-UEs)، بينما سيشار إلى (UEs) التي يمكن أن تعمل عبر عدة ناقلات على أنّها (UEs) المتقدمة (A-UEs).
- “RE” هي اختصار لـ “Reference-Equivalent” و”BLER” هي اختصار لـ “Block-Error-Rate”.
- “QPSK” هي اختصار لـ “Quadrature-Phase-Shift-Keying” و”SINR” هي اختصار لـ “Signal-to-Interference-Plus-Noise Ratio”.
