مراقبة الارتباط الراديوي في الاتصالات RLM

اقرأ في هذا المقال


يمكن أن تتسبب مؤشرات عدم المزامنة المتتالية في فشل ارتباط الراديو ممّا يؤدي إلى انقطاع المكالمات ومن ثم من أجل اكتشاف فشل الارتباط الراديوي، وإعادة التأسيس في الوقت المناسب تقوم (UE) بنشاط بمراقبة الارتباط الراديوي (RLM) على كل من الخلايا الأولية والثانوية، وتستخدم (BLER) كمقياس للإشارة إلى حالة عدم المزامنة أو غير المتزامنة إلى حالة أعلى.

أساسيات مراقبة الارتباط الراديوي RLM

لتقييم جودة الوصلة الراديوية للوصلة الهابطة تراقب تجهيزات المستعمل الإشارات المرجعية المكونة لمراقبة الوصلة الراديوية والتي يشار إليها أيضًا باسم (RLM-RS)، كما يمكن للشبكة تكوين إمّا كتلة إشارة التزامن (SSB) أو إشارة مرجعية لمعلومات حالة القناة (CSI-RS) أو مزيج من كل من (SSB) و(CSI-RS)، كموارد (RLM-RS) لتحديد ما إذا كانت قادرة على فك تشفير الوصلة الهابطة المادية الافتراضية، وبشكل موثوق قناة التحكم (PDCCH) الإرسال.

أثناء (RLM) تقيم تجهيزات المستعمل جودة الارتباط الراديوي مقابل عتبة (QOUT) و(QIN) التي تم تكوينها بواسطة (QOUT)، وهو المستوى الذي لا يمكن عنده استقبال الارتباط الراديوي للوصلة الهابطة بشكل موثوق، وقيمة (QIN) هي المستوى الذي يمكن عنده تلقي جودة الارتباط الراديوي للوصلة الهابطة بشكل أكثر موثوقية من (Qout).

من خلال حساب عدد محاولات فك التشفير الناجحة وغير الناجحة لكل من (QOUT) و(QIN) تقدر (UE) جودة الارتباط اللاسلكي عن طريق تحديد (BLERIN) و(BLEROUT)، وتشير إلى إشارة غير متزامنة وغير متزامنة إلى أعلى طبقات، ووفقًا لـ (3GPP) يتسبب (BLER) الذي يزيد عن (10%) لفترة محددة مسبقًا في فشل الارتباط اللاسلكي وقد يمنع (BLER ≥2%) تحرير الاتصال.

  • “BLER” هي اختصار لـ “Block Error Rate” و”RLM” هي اختصار لـ “Radio Link Monitoring”.
  • “UE” هي اختصار لـ “User equipment” و”CSI-RS” هي اختصار لـ “Channel State Information Reference Signal”.
  • “SSB” هي اختصار لـ “Synchronization signal block” و”3GPP” هي اختصار لـ “The 3rd Generation Partnership Project”.

فترة مراقبة الارتباط اللاسلكي

في التشغيل بأسلوب غير (DRX) تقيِّم الطبقة المادية في تجهيزات المستعمل مرة واحدة لكل فترة إشارة جودة الوصلة الراديوية، والتي تم تقييمها خلال الفترة الزمنية السابقة مقابل العتبات (Qout) و(Qin) التي تم تكوينها، كما تحدد تجهيزات المستعمل فترة الإشارة على أنها الحد الأقصى بين أقصر فترة دورية لموارد مراقبة الوصلة الراديوية و(10 مللي ثانية).

في (3GPP LTE) قد تشير الخلية إلى مجموعة من موارد الوصلة الهابطة أو الإرسال، كما قد تنشأ عدة خلايا من نفس عقدة الوصول وتحتل مناطق جغرافية متداخلة، كما أنّه في حالة عدم وجود خطر حدوث ارتباك قد تشير الخلية إلى المنطقة الجغرافية المميزة للاستقبال وتغطية الإرسال التي توفرها عقدة نفاذ، وقد تحتوي بعض الخلايا على مساحة تغطية أكبر بكثير من غيرها ويمكن الإشارة إليها هنا كخلايا ماكرو.

قد تحتوي بعض الخلايا على منطقة تغطية أصغر بكثير من الخلايا الكبيرة ويمكن الإشارة إليها كخلايا صغيرة وقد تحتوي الخلايا الصغيرة أيضًا على خلايا دقيقة وخلايا بيكو وخلايا فيمتو، كما قد تعمل الخلايا الصغيرة داخل المنطقة التي تغطيها خلية كبيرة، ويمكن إنشاء وصلة راديوية بين عقدة نفاذ وتجهيز المستعمل وقد يشتمل الوصلة الراديوية على إشارة للوصلة الصاعدة، مع اتصال من تجهيزات المستعمل إلى عقدة النفاذ وإشارة للوصلة الهابطة مع اتصال من عقدة النفاذ إلى تجهيزات المستعمل، كما قد تراقب تجهيزات المستعمل إشارة الوصلة الهابطة من أجل الكشف عن جودة الوصلة الراديوية للوصلة الهابطة في الخلية.

في (3GPP LTE) تُستخدم قناة التحكم في الوصلة الهابطة (PDDCH) لنقل معلومات التحكم، ولزيادة سعة قناة التحكم في (3GPP LTE Rel-1) تم تقديم (PDDCH) المحسن (EPDCCH) لنقل معلومات التحكم، بحيث يمكن إجراء مراقبة الارتباط الراديوي (RLM) بناءً على معلومات التحكم المرسلة عبر (EPDCCH) أو (PDDCH) وعند تكوين (PDCCH) على نوع ناقل جديد (NCT)، قد تعتمد (RLM) على الإشارات المرجعية الخاصة بالخلية (CRS)، حيث قد يكون عدد منافذ (CRS) المستخدمة في (NCT) أقل من عدد منافذ (CRS) المستخدمة على شركات النقل التي سبقت (NCT).

علاوة على ذلك يمكن استخدام كثافة موارد مخفضة تستخدم في (CRS) في أي وقت أو تردد، حثيث عندما يتم تكوين (EPDCCH) ويفترض أنّ معلومات التحكم لـ (RLM) ترسل على (EPDCCH)، يمكن استخدام الإشارات المرجعية لمعلومات حالة القناة (CSI-RS) لـ (RLM)، وعندما يتم تكوين (EPDCCH) يفترض أنّ معلومات التحكم لـ (RLM) ترسل على (EPDCCH)، ويمكن استخدام إشارات مرجعية لإزالة التشكيل (DMRS) لـ (RLM).

عندما يتم تكوين (PDCCH) و(EPDCCH) واحد أو كليهما لنفس (UE) فقد تعتمد (RLM) على أي واحد أو أكثر من (CRS) أو (CSI-RS) أو (DMRS)، وقد يكون تحديد ما إذا كان سيتم استخدامها ضمنياً أو تم الإشارة إليه بشكل صريح، ومع إدخال (EPDCCH) و(NCT) يمكن استخدام مقاييس جديدة تعتمد على أداء فك التشفير لمعلومات التحكم لـ (RLM)، يمكن استخدام تنسيقات معلومات التحكم في الوصلة الهابطة (DCI) الجديدة لـ (RLM) على (NCT).

  • “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution” و”NCT” هي اختصار لـ “Network Control and Timing”.
  • “DMRS” هي اختصار لـ “demodulation reference signals” و”PDCCH” هي اختصار لـ “Physical Downlink Control Channel”.
  • “EPDCCH” هي اختصار لـ “Enhanced Physical Downlink Control Channel” و”DCI” هي اختصار لـ “Downlink Control Information”.

كيفية مراقبة الارتباط اللاسلكي

قد تكون قواعد (RLM) في الخلايا التي يتم فيها نشر العديد من الموجات الحاملة ضرورية أيضاً ويمكن أن تستند القواعد إلى ناقلات مستقلة أو أداء مشترك للعديد من الموجات الحاملة، كما قد يلزم أيضاً تحديد قواعد (RLM) بين الخلايا التي تستخدم الإرسال المنسق متعدد النقاط (CoMP).

يمكن أن يشتمل الإطار الفرعي على فتحة مرقمة زوجية وفتحة مرقمة فردية وكمية من عرض نطاق النظام ويمكن أن تشتمل الرموز القليلة الأولى، لتعدد إرسال بتقسيم التردد المتعامد (OFDM) للفاصل المرقّم الزوجي كمنطقة قناة تحكم، كما يمكن استخدام منطقة قناة التحكم للإرسال (PDCCH) ويمكن استخدام رموز (OFDM) المتبقية في الرتل الفرعي، كمنطقة قناة مشتركة مادية للوصلة الهابطة (PDSCH) لإرسال (PDSCH).

في (LTE) ولغرض الكشف عن فشل الارتباط الراديوي (RLF) قد تراقب (UE) جودة الارتباط الراديوي للوصلة الهابطة لخلية أولية (PCell)، بناءً على قياس قناة الانتشار باستخدام الخلية أب إشارات مرجعية محددة (CRS)، وقد تستخدم القياسات لتقدير أداء فك التشفير لإرسال (PDCCH) افتراضي من أجل الكشف عن جودة الوصلة الراديوية للوصلة الهابطة في PCell.

بالنسبة لاكتشاف التردد الراديوي (RLF) قد تقدر تجهيزات المستعمل جودة الوصلة الراديوية للوصلة الهابطة وتقارنها بزوج من العتبات المحددة مسبقًا (Qout) و(Q-m)، ويمكن تعريف عتبة (Qout) على أنّها المستوى الذي لا يمكن الاعتماد عليه في الوصلة الراديوية للوصلة الهابطة، وقد تتوافق مع معدل خطأ الكتلة (10%) (BLER) لإرسال (PDCCH) افتراضي.

قد يأخذ (BLER) في الاعتبار أخطاء قناة مؤشر تنسيق التحكم المادي (PCFICH) مع معلمات الإرسال المحددة، كما يمكن تعريف العتبة Ο على أنّها المستوى الذي يمكن أن تكون فيه جودة الوصلة الراديوية للوصلة الهابطة أكثر موثوقية بشكل كبير منها في (Qout) وقد تتوافق مع معدل خطأ في الكتلة بنسبة (2%) لإرسال PDCCH افتراضي، وقد يأخذ نظام (BLER) في الحسبان أخطاء (PCFICH) مع معلمات الإرسال المحددة.

  • “PCFICH” هي اختصار لـ “Physical Control Format Indicator Channel” و”RLF” هي اختصار لـ “Radio Link Failure”.
  • “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal frequency-division multiplexing” و”CoMP” هي اختصار لـ “Coordinated Multi-Point transmission and reception”.

شارك المقالة: