ما هي قناة PHICH في الاتصالات

إنّ محطة الاتصال اللاسلكي وطريقة تحديد عدد مجموعات قنوات مؤشر (ARQ) المادية الهجينة (PHICH) تتم في الإطار الفرعي للوصلة الهابطة بناءً على معلمة ومدة بادئة دورية محددة (CP)، حيث تكون المعلمة تشير إلى عرض نطاق نظام الوصلة الهابطة من حيث عدد كتل الموارد وإلى عامل قياس، كما يستقبل المطراف إشارات التحكم في الوصلة الهابطة في مجموعة من عناصر الموارد في الإطار الفرعي، حيث يتم تحديد مجموعة عناصر الموارد استنادًا جزئيًا إلى عدد مجموعات (PHICH).

ما هي قناة PHICH

قناة مؤشر طلب التكرار التلقائي الهجين المادي (PHICH): هي قناة التحكم التي تحمل الإقرار (ACK / NACK) والمشار إليها بمؤشر ARQ الهجين (HI)، حيث تلعب قنوات التحكم هذه دورًا رئيسيًا في فك الترميز الصحيح لمعلومات الحمولة النافعة.

• “ARQ” هي اختصار لـ “Automatic Repeat ReQuest”.

• “HI” هي اختصار لـ “Hybrid Index”.

• “PHICH” هي اختصار لـ “Physical Hybrid ARQ Indicator Channel”.

حالة الإرسال في قناة PHICH

• في حالة الإرسال، لقد تم استخدام (PUCCH) فقط لحمل (ACK / NACK) لكل (PDSCH) تم استلامه.

• يتم حمل (PHICH) بواسطة الرمز الأول لكل إطار فرعي، وهو موجود في نفس رمز (PCFICH).

• يتم حمل (PHICH) بواسطة عدة (REG).

• يمكن حمل (PHICH) المتعددة بواسطة نفس مجموعة (REG) وتسمى هذه (PHICH) المتعددة التي تحملها نفس (REGs) مجموعة (PHICH).

• يتم مضاعفة هذه (PHICHs) المتعددة بواسطة رموز متعامدة.

• لذلك لتحديد (PHICH) معينة هناك حاجة إلى معرفة رقم مجموعة (PHICH) وفهرس الرمز المتعامد.

ملاحظة:“PCFICH” هي اختصار لـ “Physical Control Format Indicator Channel”.

ملاحظة:“PDSCH” هي اختصار لـ “Physical Downlink Control Channel”.

ملاحظة:“PUCCH” هي اختصار لـ “Physical Uplink Control Channel”.

خصائص عمل قناة PHICH

في طريقة تخصيص موارد قناة (PHICH) للوصلة الهابطة لخلية أو (BS) أو عقدة ترحيل لنقل بيانات الوصلة الصاعدة لبعض معدات المستخدم أو عقد الترحيل، يتم استخدام عملية حسابية باستخدام أدنى مؤشر كتلة الموارد المادية (PRB) لواحد أو أكثر تُستخدم (PRBs)؛ لإرسال (PUSCH) وقيمة إزاحة دورية محددة كمصادر للإشارة المرجعية لاستخلاص التشكيل (DM-RS) المستخدمة في إرسال القناة.

• إنّ (DM-RS) هو فهرس مجموعة (PHICH) يُستخدم للإرسال من جميع مجموعات (PHICH) ومؤشر قناة (PHICH) داخل تُشتق مجموعة (PHICH).

• يتم توزيع قنوات (PHICH) التي سيتم إرسالها إلى وحدات (UE) أو عقد ترحيل معينة باستخدام هذه الفهارس.

• يزيد مخطط (MIMO) بشكل ملحوظ من سعة النظام عن طريق الإرسال المتزامن والمكاني للعديد من تدفقات البيانات أو كلمات الترميز، باستخدام اثنين أو أكثر من هوائيات الإرسال والاستقبال عند محطة قاعدة وطرف.

• قد يحصل على كسب تنوع الإرسال أو كسب تشكيل الحزمة باستخدام هوائيات إرسال متعددة.

• في مخطط تنوع الإرسال، نظراً لأنّه يتم إرسال نفس معلومات البيانات عبر هوائيات إرسال متعددة فمن الممكن إجراء إرسال بيانات بموثوقية عالية في حالة قناة تتغير بسرعة مع مرور الوقت، وتنفيذ إرسال البيانات بدون معلومات التغذية المرتدة المرتبطة بالقناة.

ملاحظة:“DM-RS” هي اختصار لـ “demodulation reference signal”.

ملاحظة: “MIMO” هي اختصار لـ “multiple-input and multiple-output”.

كيفية تخصيص قناة PHICH

• يتم استخدام (Beamforming) لزيادة نسبة الإشارة إلى التداخل بالإضافة إلى نسبة الضوضاء (SINR) لجهاز الاستقبال عن طريق تطبيق أوزان مناسبة على العديد من هوائيات الإرسال، حيث في نظام ازدواج الإرسال بتقسيم التردد (FDD) نظرًا لأنّ قناتي الوصلة الصاعدة والهابطة مستقلتان، فإنّ معلومات القناة عالية الموثوقية ضرورية للحصول على الكسب المناسب لتشكيل الحزمة، ووفقاً لذلك يتم تلقي ملاحظات منفصلة واستخدامها من جهاز الاستقبال.

• يتم توجيه طريقة تخصيص قناة مؤشر طلب التكرار التلقائي الهجين المادي (PHICH).

• يتم توليد إشارة مرجعية في نظام يستخدم مخرجات متعددة المدخلات لمستخدم واحد (SU-MIMO) استنادًا إلى كلمات مشفرة متعددة عند الوصلة الصاعدة النقل، الذي يتجنب بشكل كبير مشكلة.

• يتمثل الهدف في توفير طريقة لإرسال (PHICH) للوصلة الهابطة لمعلومات التحكم لتطبيق مخطط (MIMO) استناداً إلى مخططات الوصول المتعددة، بخلاف الوصول المتعدد بتقسيم الموجة الحاملة الفردية (SC-FDMA) في نقل بيانات الوصلة الصاعدة وطرقها تعريف.

• تمثيل معلومات التحكم المرسلة في حالة تضمينها في منح الوصلة الصاعدة (PDCCH) بما في ذلك معلومات الإرسال المحددة، بواسطة خلية أو محطة أساسية أو عقدة ترحيل في الوصلة الهابطة والتي تتضمن التحول الدوري كموارد لإشارات مرجعية لإزالة التشكيل (DM-RS) مقسمة على هوائي لكل هوائي أو أساس طبقة الإرسال عند إرسال الوصلة الصاعدة.

ملاحظة:“SC-FDMA” هي اختصار لـ “Single Carrier Frequency Division Multiple Access”.

ملاحظة:“PDCCH” هي اختصار لـ “Physical Downlink Control Channel”.

ملاحظة:“FDD” هي اختصار لـ “Frequency Division Duplex”.

ملاحظة:“SINR” هي اختصار لـ “signal-to-interference-plus-noise ratio”.

العلاقة بين نظام LTE 3GPP وقناة PHICH

• في نظام (LTE 3GPP)، يتم إرسال (PHICH) عبر رموز (M OFDM) وبين رموز (OFDM) لكل رتل فرعي حيث (m≥1).

• كما يتم إرسال (PHICH) وإشارات التحكم الأخرى عبر عناصر موارد محددة (REs) وضمن أول (n) من رموز (OFDM) للإطار الفرعي المقابل، حيث (n≥m).

• وفي الوقت نفسه يتم إرسال (PDCCH) عبر (REs) باستثناء (REs) السابقة لحمل (PHICH) وإشارات التحكم الأخرى ضمن الرموز (n OFDM) للإطار الفرعي.

• ومن ثم من أجل تلقي معلومات الجدولة عبر (PDCCH) لكل رتل فرعي، يجب أن يعرف جهاز المستخدم كيفية تعيين (PHICH) للإطار الفرعي المقابل.

كيفية حساب مجموعة قناة PHICH

يمكن تحديد خرائط منطقة المورد لـ (PHICH) في كل إطار فرعي لكل خلية بواسطة عاملين بما في ذلك المعلومات المقابلة لقيمة (N) التي تمثل عدد (PHICHs) الموجودة في الإطار الفرعي المقابل، والمعلومات المقابلة لقيمة (m) التي تمثل عدد رموز (OFDM) التي لها تم تعيين (PHICH) لها في الإطار الفرعي، وبهذه السهولة يمكن أن يكون عدد رموز (OFDM) التي تقابلها (PHICH) عبارة عن “مدة PHICH”، ومن ثم يجب أن تعرف معدات المستخدم العاملين لاستقبال (PDCCH) لكل رتل فرعي.

وفي الوقت نفسه فإنّ مجموعة (PHICH) تعني مجموعة يتم فيها مضاعفة (PHICHs) بواسطة (CDMA) وعلى وجه الخصوص مجموعة (PHICHs)، التي تم تعيينها إلى نفس عنصر الموارد (RE) تقوم ببناء مجموعة (PHICH)، حيث في هذه الحالة يمكن التمييز بين (PHICHs) ضمن مجموعة (PHICH) من خلال تسلسلات متعامدة مختلفة، وإذا تم تمثيل عدد مجموعات (PHICH) على أنّها (GN) يتم إنشاء العلاقة التالية مع العدد N من PHICHs.

N = GN * C

حيث يشير “C” إلى عدد الرموز المتعامدة أو شبه المتعامدة المستخدمة لتعدد إرسال (CDMA) ونظرًا لأنّه يمكن تحديد قيمة C وفقًا لبيئة النظام، فيمكنها الحصول على عدد (N) من (PHICHs) وفقًا لعدد مجموعات (PHICH)، ومن ثم فإنّ المعلومات المقابلة للرقم N من (PHICHs) لكل إطار فرعي يمكن أن تكون القيمة N نفسها أو القيمة GN.

يمكن تحديد موقع منطقة الموارد لإرسال (PHICH) من خلال العدد N من (PHICHs) لكل إطار فرعي أو معلومات مجموعة (PHICH) لكل إطار فرعي المقابلة للرقم N نهاية قيمة رقم رمز (OFDM m)، والتي تحتوي على (PHICH) لكل إطار فرعي مخطط لها، وفي حالة تحديد موقع منطقة موارد الإرسال الخاصة بـ (PHICH) فهي قادرة على تحديد موقع منطقة موارد الإرسال الخاصة بـ (PDCCH).

في هذا المقال يتم تحديد خصائص عمل قناة (PHICH)، وحيث أنّه قبل النظر في طريقة نقل معلومات منطقة إرسال (PHICH) بكفاءة، من الضروري مراجعة العلاقة بين المعلومات المطلوبة لاستقبال كل قناة.