نسبة تداخل القناة المجاورة في الاتصالات ACIR

تتسبب الإشارات المجاورة في التردد للإشارة المرغوبة في حدوث تداخل في القناة المجاورة، حيث يحدث (ACI) بشكل أساسي بسبب مرشحات المستقبل غير الكاملة، والتي تسمح للترددات القريبة بالانتقال إلى نطاق التمرير وعدم خطية المضخمات.

ما هي نسبة تداخل القناة المجاورة ACIR

نسبة تداخل القناة المجاورة (ACIR): نسبة الإمكانية المرسلة على قناة واحدة إلى إجمالي التداخل الذي يستقبله جهاز استقبال على القناة المجاورة، بسبب عيوب كل من المرسل (ACLR) والمستقبل (ACS).

ملاحظة:“ACIR” هي اختصار لـ “Adjacent Channel Interference Ratio”.

ملاحظة:“ACI” هي اختصار لـ “Adjacent Channel Interference”.

كيفية تقليل نسبة ACI

• استخدام مخططات التشكيل التي لها إشعاع منخفض خارج النطاق.

• تصميم مرشح ممر النطاق بعناية عند الطرف الأمامي لجهاز الاستقبال.

• تخصيص قنوات متجاورة لخلايا مختلفة من أجل إبقاء مسافة التردد بين كل قناة في خلية معينة أكبر ما يمكن.

• يمكن أيضاً تقليل تأثيرات (ACI) باستخدام تقنيات معالجة الإشارات المتقدمة التي تستخدم المعادلات.

أساسيات نسبة تداخل القناة المجاورة ACIR

• تم تقديم العديد من حالات الاستخدام لتوفير الراحة والأمان للمركبات التي تستخدم الوصول اللاسلكي في بيئات المركبات وتقنيات الاتصالات المتطورة على المدى الطويل، ونظراً لأنّ عرض النطاق الترددي (70 ميجاهرتز) في النطاق (5.9 جيجاهرتز) مخصص كخدمة نظام نقل ذكي (ITS)، فهناك مشكلة تتمثل في أن أنظمة اتصالات المركبات يجب ألّا تتداخل مع بعضها البعض أثناء استخدامها.

• يتم إجراء العديد من الدراسات على قنوات التداخل المجاورة، ويتم تحليل أداء قناة التداخل بين أنظمة الاتصال باستخدام وظائف التوزيع، حيث يتم تحديد نوعين من السيناريوهات التي تشتمل على تداخل القناة المجاورة، وفي كل سيناريو يتم تصنيف مجموعة من شبكة المعتدي والضحية إلى أربع حالات اختبار.

• يتم تحليل الحد الأدنى من المتطلبات والشروط لتلبية معدل خطأ رزمة بنسبة (10%) من حيث احتمالية الانقطاع ومعدل خطأ الحزمة والإنتاجية لمعدلات الإرسال المختلفة، كما يُعد الوصول اللاسلكي في بيئات المركبات (WAVE) والتطور طويل الأمد (LTE)، من التقنيات الرئيسية في اتصالات (V2X) في النطاق غير المرخص به (5.9 جيجاهرتز) لنظام النقل الذكي (ITS).

• إنّ (WAVE) هي تقنية اتصالات لاسلكية قصيرة المدى والتي يدعم (V2X) في بيئة قيادة السيارة عالية السرعة ويتبع معيار (IEEE802.11) بالإضافة إلى (IEEE802.11p)، وهي طبقة مادية للوصول إلى راديو السيارة، ويتضمن ذلك سلسلة (IEEE1609.x) للأمان والشبكات والدعم متعدد القنوات وهذه هي تقنية الاتصال (V2X) الوحيدة المتاحة.

• كما تم التحقق من أداء تقنية (WAVE) من خلال العديد من المشاريع والخدمات التجريبية، حيث قام مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) مؤخرًا بتوحيد إصدار (LTE) لتقنية (V2X) الخلوية، القادرة على الاتصال بين المركبات وتواصل توحيد تقنيات (5G) لتلبية أهداف معدل بيانات الذروة البالغ (20 جيجابت في الثانية).

• وكذلك التنقل (500 كم / ساعة) وزمن انتقال (1 مللي ثانية) وكثافة اتصال (106 / كم²) وكفاءة طيف خمسة أضعاف ومعدل بيانات خبرة المستخدم يبلغ (1 جيجابت في الثانية)، ويمكن أن يؤدي تداخل القناة المجاورة (ACI) إلى انخفاض سعة الشبكة في بيئة (WCDMA) أو (FDD) متعددة المشغلات، كما يتم إجراء عمليات المحاكاة من أجل تحديد تركيبات الشبكة، حيث يلعب (ACI) دورًا رئيسيًا في قدرة النظام.

ملاحظة:“ITS” هي اختصار لـ “Intelligent Transportation System”.

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

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

ملاحظة:“3GPP” هي اختصار لـ “Third Generation Partnership Project”.

ملاحظة:“V2X” هي اختصار لـ “vehicle-to-everything”.

ملاحظة:“LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

مبدأ عمل نسبة تداخل القناة المجاورة ACIR

يتم إثبات أنّ الموجة الحاملة الكبيرة يجب أن تكون موجودة في وسط نطاق التردد محمية من (ACI) التي يقدمها المشغلون الآخرون، حيث أنّ الناقل هو الذي يعاني من أكبر الخسائر الناجمة عن الزيادة في (ACI)، ويجب وضع الناقل الصغير في أقرب مكان ممكن من القناة المجاورة للمشغلين الآخرين من أجل زيادة سعة النظام إلى الحد الأقصى.

كما يتم تقسيم البيانات الواردة إلى عدد من مجموعات البيانات الفردية ويتم بعد ذلك تعديل كل منها على الناقل الخاص به، حيث تكون الموجات الحاملة متباعدة بما يكفي لمنع التداخل غير المبرر في القناة المجاورة، وكل موجة حاملة لها نطاقات تشكيل جانبية وكما يمكن نقل الموجات الحاملة بالقرب من بعضها أكثر ممّا يتوقعه المرء عادةً بناءً على معدل البيانات، إذا تم التحكم بعناية في توقيت البتات على الموجات الحاملة المجاورة ثم يقال أنّ الإشارات المجاورة متعامدة.

يجب أيضًا تعيين نسبة اتساع الصورة والحمل، حيث يمكن القيام بذلك باستخدام محلل طيف مضبوط لقياس مستوى الموجة الحاملة للصورة، وعادةً في عمل الكابل يتم ضبط نسبة الصورة والصوت على (15 ديسيبل) وتختلف النسبة خارج الهواء، لكن الكبل يستخدم ناقل صوت أقل لتقليل تداخل القناة المجاورة.

أمّا بالنسبة لكيفية ضبط نسبة الموجة الحاملة للصورة والصوت عند خلط الإشارة واستخدام النبضات في الموجة الحاملة للصوت، تجعل النبضات مستوى ناقل الصوت مرتفعًا لبضعة ميكروثانية لتوصيل المعلومات إلى أجهزة إزالة الرموز.

أمّا الطريقة الصحيحة لضبط المستوى هي إيقاف تشغيل التخليط وتعيين نسبة الصورة إلى الصوت ثم إعادة تشغيل جهاز تشويش إذاعي، يجب أن يضمن مصنع التخليط الحفاظ على المستويات الصحيحة عند تشغيل التخليط، وبشكل عام يتم ضبط مستويات الإشارة بحيث يتم الحفاظ على نسبة الصورة والصوت عند حوالي (15 ديسيبل) بين النبضات وتنتقل إلى (9 ديسيبل) أو (10 ديسيبل) في ذروة النبضات.

العلاقة بين نسبة تداخل القناة المجاورة والبث

في الأيام الأولى للبث عندما كان يُعتقد أن الإرسال الوحيد الموثوق به لمسافات طويلة إلى متوسطة هو تلك الموجودة في مناطق (LF-MF) من الطيف الراديوي، وبالفعل تم تسليم نطاقات (HF) لاستخدام الهواة لأنّهم كانوا يعتقدون لتكون ذات فائدة محدودة فقط، كانت أجهزة الإرسال قليلة ومتباعدة وكما أن هيئات البث لم تطمح إلى تغطية شاملة لجمهورها الوطني، وفي ظل هذه الظروف يمكن لأجهزة الإرسال الفردية بث إشارة ذات نطاق تردد كامل عالي الجودة ودون مشاكل بسبب تداخل القناة المجاورة.

في حالة عمليات البث (LW) و(MW)، فإن الاتفاقات الدولية التي تهدف إلى تقليل مدى تداخل القناة المجاورة قد قيدت باستمرار تخصيصات النطاق الترددي المتاحة لهيئات البث، وبالنسبة إلى (MW) في الوقت الحاضر وللبث (​​LW) اعتبارًا من (1 فبراير 1988م)، ومن المفارقات الذكرى المئوية لتجربة (Hertz) الأصلية يكون الفصل بين القناة (9 كيلو هرتز)، ويبلغ الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي الصوتي المرسل الناتج (4.5 كيلو هرتز).

ملاحظة:“LW” هي اختصار لـ “long wave” و”MW” هي اختصار لـ “Medium Wave”.

ملاحظة: “LF-MF” هي اختصار لـ “low frequency-medium frequency” و”HF” هي اختصار لـ “High frequency”.

في النهاية، تُعد نسبة تداخل القنوات المجاورة (ACIR) هي نسبة القدرة المطلوبة إلى قدرة التداخل من القنوات المجاورة.