ما هي نسبة الإشارة إلى التداخل SIR في الاتصالات

تقول أساسيات نظرية المعلومات أنّه للتواصل بنجاح عبر أي رابط اتصال محتمل، يجب أن تكون قوة إشارة الاتصال أقوى من تلك الخاصة بضوضاء الأرض الخلفية، ممّا يؤدي إلى الكمية الأساسية المعروفة باسم نسبة الإشارة إلى الضوضاء، وتحمل نظرية المعلومات إعدادات عامة جدًا.

ما هي نسبة الإشارة إلى التداخل SIR

نسبة الإشارة إلى التداخل (SIR): هي مقياس مهم لجودة وصلة الاتصال، وبالنسبة لأنظمة البيانات اللاسلكية تُستخدم تقديرات (SIR) في العديد من إجراءات التحكم وللتخصيص الأمثل للموارد الراديوية.

ملاحظة:“SIR” هي اختصار لـ “Signal to Interference Ratio”.

أساسيات نسبة الإشارة إلى التداخل SIR

في الشبكات اللاسلكية يمكن لجهاز الاستقبال أن يكتشف في نفس الوقت إشارات من أجهزة إرسال متعددة ولكن جهاز الاستقبال عادةً ما يريد فقط استقبال إشارة واحدة، وتشكل الإشارات الأخرى غير المرغوب فيها أو المتداخلة نوعًا من الضوضاء، والذي يُطلق عليه عادةً التداخل وتسمى أجهزة الإرسال الأخرى المتداخلة أجهزة التداخل.

تستخدم القيمة المتوسطة لـ (SIR)، والتي لها معنى فقط للأنظمة التماثلية نموذجًا يأخذ في الاعتبار كلاً من تداخل القناة والقناة المجاورة، ويصف احتمال الانقطاع وهو احتمال أن تتجاوز الإشارة المرغوبة الإشارة المتداخلة بمقدار (z dB)، ومعدل (SIR) لكل من الأنظمة التماثلية والرقمية.

خصائص نسبة الإشارة إلى التداخل SIR

• تعتبر نسبة الإشارة إلى التداخل (SIR) مقياسًا مهمًا لجودة وصلة الاتصال.

• بالنسبة لأنظمة البيانات اللاسلكية، تُستخدم تقديرات (SIR) في العديد من إجراءات التحكم وللتخصيص الأمثل للموارد الراديوية.

• يتم تطوير مقدرات (SIR) بناءً على الرموز التجريبية ثم توسع النتائج إلى المقدرين بناءً على رموز البيانات.

• يكون التنعيم طويل المدى لتقديرات تباين التداخل يحسن دقة التقدير الإجمالية.

• نظرًا لتوفر كل من الرموز التجريبية ورموز البيانات، يتم أيضًا مراعاة المقدرات التي تجمع بشكل مثالي التقديرات من كلا النوعين من الرموز.

• يتم توفير نتائج تحليلية تقريبية والتحقق من صحتها باستخدام المحاكاة.

• التعبيرات التحليلية تخدم غرضين، وهي المقدرات المحسنة القائمة على تصحيح التحيز تصبح واضحة من التعبيرات، يمكن تقييم الأوزان المثلى للجمع بين المقدرات التجريبية والمقدرات القائمة على البيانات.

• تتشابه نسبة الإشارة إلى التداخل (SIR) مع نسبة الإشارة إلى الضوضاء، ولكن في هذه الحالة يكون التداخل خاصًا بتداخل القناة المشتركة من أجهزة إرسال الراديو الأخرى.

• إنّ الأجهزة اللاسلكية ستعمل بشكل موثوق مع نسبة (SIR) التي تبلغ (0 ديسيبل) أو أقل.

تداخل الإشارة المستقبلة في نظام اتصال لاسلكي

• هناك حاجة في المجال إلى نظام وطريقة لتحديد الكثافة الطيفية للتداخل لإشارة مستقبلة بدقة وحساب نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) الصحيحة، أو نسبة إشارة الموجة الحاملة إلى التداخل وتحديد الوزن الأمثل لاقتران المسار.

• علاوةً على ذلك، هناك حاجة إلى نظام يراعي المحطات القاعدية التي تبث إشارات تجريبية أثناء الفاصل الزمني ولكن ليس خلال فاصل البيانات.

• تتم معالجة الحاجة في المجال بواسطة نظام لتوفير قيم تداخل دقيقة للإشارات المستقبلة عبر قناة والمرسلة بواسطة جهاز إرسال واستقبال خارجي.

• يتم تطبيق النظام للاستخدام في نظام اتصال وصول متعدد بتقسيم الكود اللاسلكي (CDMA) ولاستقبال الإشارات التي تحتوي على مكونات إشارة مرغوبة ومكونات تداخل أو ضوضاء.

• تقوم دائرة استخراج الإشارة باستخراج مكون إشارة مرغوب فيه من الإشارة المستقبلة.

• توفر دائرة تقدير الضوضاء قيمة تداخل دقيقة بناءً على تقدير مكون الإشارة المرغوبة والإشارة المستقبلة.

• يحول جدول البحث قيم الضوضاء أو التداخل الدقيقة إلى عوامل تسوية.

• تستخدم دائرة نسبة إشارة الموجة الحاملة إلى التداخل عامل التطبيع هذا والإشارة المستقبلة لحساب تقدير دقيق لإشارة الموجة الحاملة إلى نسبة التداخل.

• تولد دائرة تجميع المسار وزنًا مثاليًا لتركيبة المسار بناءً على الإشارة المستقبلة وعامل التطبيع.

• يشتمل النظام كذلك على دوائر لاستخدام قيم تداخل دقيقة لحساب نسبة الإشارة الحاملة إلى التداخل (C / I).

• يستخدم النظام قيمة تداخل دقيقة ودائرة لحساب أوزان اقتران المسار المثلى لمسار متعدد الإشارات يتكون من إشارات توفر مسار إشارة مُجمع على النحو الأمثل استجابةً لها.

• يشتمل النظام أيضاً على دارات لحساب قيمة احتمالية التسجيل بناءً على إشارة الموجة الحاملة إلى نسبة التداخل ومسار الإشارة المدمج.

• يشتمل النظام على دوائر لفك ترميز الإشارة المستقبلة باستخدام قيمة احتمالية التسجيل.

• تقوم دائرة إضافية واحدة بإنشاء معدل أو رسالة تحكم في الطاقة وتنقل معدل أو رسالة التحكم في الطاقة إلى جهاز الإرسال والاستقبال الخارجي.

ملاحظة:“CDMA” هي اختصار لـ “Code Division Multiple Access”.

كيفية تحديد نسبة الإشارة إلى التداخل SIR

• يتم تطبيق قيمة التداخل الدقيقة على جدول بحث يحسب مقلوب الكثافة الطيفية لقدرة التداخل التي تقابل قيمة التداخل الدقيقة.

• بعد ذلك يتم حساب متوسط ​​المعاملة بالمثل بواسطة دائرة متوسّطة ويتم قياسها لتوفير إشارة حاملة إلى نسبة التداخل (C / I) التي تُدخل إلى دارة نسبة احتمال تسجيل (LLR)، ومضروبة في قيمة طاقة الإشارة.

• يتم قياس المقلوب أيضًا بواسطة عامل ثابت ومتوسط ​​وإعطاء تقدير وزن تركيبة المسار الأمثل المعياري الذي يتم إدخاله إلى دائرة (LLR) التي تحسب (LLR) للإشارة المستقبلة، ويُضرب بوزن تركيبة المسير المتحصل عليه من ناتج القناة التجريبية.

• تتألف من دائرة لحساب الوزن الأمثل لتركيبة المسار لكل مسار إشارة متعددة يتألف من إشارات مستقبلة دائرة لتوفير تقدير مدرج للسعة المعقدة لمكون الإشارة المطلوب من ناتج المرشح الدليلي، وتشمل دائرة إمداد ثابتة.

• التقدير المقاس مقيس بقيمة التداخل الدقيقة، وتوفر الدائرة المرافقة اتحادًا للتقديرات المقاسة التي تمثل وزن اقتران المسار الأمثل.

• يتم تسهيل التصميم بواسطة دائرة تقدير الضوضاء التي توفر تقديرًا دقيقًا لمكون التداخل للإشارة المستقبلة.

• ينتج عن التقدير الدقيق لعنصر التداخل تقدير دقيق لنسبة إشارة الموجة الحاملة إلى التداخل ممّا يسهل فك الترميز الأمثل للإشارة المستقبلة.

ملاحظة:“LLR” هي اختصار لـ “Local Location Register”.

مبدأ تحديد نسبة الإشارة إلى التداخل SIR

• في كمبيوتر النطاق الأساسي، يتم إدخال إشارات (I وQ) المستقبلة إلى دائرة تقدير (C / I).

• تحدد دائرة تقدير (C / I) بدقة طاقة التداخل للإشارات (I وQ) على أساس على الإشارة التجريبية، واستجابةً لذلك يحدد إشارة الموجة الحاملة إلى نسبة التداخل.

• تتشابه نسبة إشارة الموجة الحاملة إلى التداخل (C / I) مع نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) والإشارات (I وQ) المستقبلة عند طاقة إشارات (I وQ) المستقبلة، باستثناء التداخل والضوضاء عناصر.

• غالبًا ما لا تستطيع دوائر تقدير (C / I) التقليدية تقدير طاقة التداخل متعدد المسارات بدقة.

ملاحظة:“SNR” هي اختصار لـ “Signal-to-noise ratio”.

في النهاية، يتم حساب نسبة الإشارة إلى التداخل (SIR) لأنظمة الاتصالات الخلوية التماثلية والرقمية باستخدام نمط قناة ثابتة لحساب (SIR) لخلية واحدة وتسمى الخلية المرجعية.