نظام اتصالات التعامل مع الإطارات ذات الأطوال المتغيرة Handling Frames of Variable Length

اقرأ في هذا المقال


إنّ الإطارات متعددة الإرسال يتم إرسالها بينما يكون لها في النهاية نفس الطول، وعندما يتم استقبال إطارات البيانات متعددة الإرسال من نقطة الوصول (STA0)، وفي محطات الاتصالات المعنية (STA1) إلى (STA3) أو عندما يتم استقبال البيانات المرسلة في نفس الوقت من محطات الاتصالات المعنية (STA1) إلى (STA3) في نقطة الوصول (STA0)، من الممكن القضاء على عدم استقرار عملية (AGC).

ما هو نظام اتصالات التعامل مع الإطارات ذات الأطوال المتغيرة

نظام اتصالات التعامل مع الإطارات ذات الأطوال المتغيرة: هو اتصالات الإطارات في نسق إطار متغير الطول والموجهة إلى عدد كبير من المستخدمين يتم إرسالها بشكل متعدد ويفضل إرسالها، بحيث يتم مضاعفة أطر البيانات ذات الأطوال المختلفة في نفس الوقت من خلال الوصول المتعدد بتقسيم الفضاء.

  • “STA” هي اختصار لـ “STAtion”.
  • “AGC” هي اختصار لـ “Automatic-Gain-Control”.

أساسيات نظام اتصالات التعامل مع الإطارات ذات الأطوال المتغيرة

يزيل الاتصال اللاسلكي عبء عمليات الأسلاك في الاتصالات السلكية التقليدية ويعمل كذلك على استخدامه كتقنية لتحقيق اتصال متنقل، وكمعيار عادي فيما يتعلق بشبكة (LAN) لاسلكية أي شبكة المنطقة المحلية يمكن تمثيل (IEEE 802.11)، ولقد تم بالفعل انتشار (IEEE802.11a / g) على نطاق واسع.

وفقاً لمعيار (IEEE802.11a / g) في نطاق (2.4 جيجاهرتز) أو تردد نطاق (5 جيجاهرتز)، يتم دعم طريقة تعديل لتحقيق سرعة اتصال تبلغ (54 ميجابت في الثانية) بحد أقصى، من خلال استخدام مضاعفة تقسيم التردد المتعامد (OFDM)، وفي (IEEE802.11n) الذي يعد معياراً موسعاً يتم تحقيق معدل بتات أعلى من خلال اعتماد نظام اتصال (MIMO)، ويشير (MIMO) إلى نظام اتصال مزود بمجموعة من عناصر الهوائي على كل من جانب المرسل وجانب المستقبل لتحقيق تدفقات متعددة الإرسال مكانياً.

على الرغم من أنّه يمكن تحقيق إنتاجية عالية (HT) تزيد عن (100 ميجابت في الثانية) بواسطة (IEEE802.11n)، إلّا أنّ الإدراك أو سرعة أعلى أخرى مطلوبة جنباً إلى جنب مع زيادة كمية المعلومات الخاصة بمحتويات الإرسال، ونظراً لزيادة عدد الهوائيات في جهاز اتصال (MIMO) وزيادة عدد التدفقات المراد مضاعفة إرسالها مكانياً، فمن الممكن تحسين الإنتاجية في اتصال واحد لواحد مع الحفاظ على التوافق مع الإصدارات السابقة.

ومع ذلك في المستقبل هناك حاجة إلى تحسين الإنتاجية لتعدد المستخدمين ككل بالإضافة إلى الإنتاجية لكل مستخدم في الاتصال، كما تهدف مجموعة العمل الخاصة بـ (IEEE802.11ac) إلى إنشاء معيار (LAN) لاسلكي يتم فيه استخدام نطاق تردد أصغر من أو يساوي (6 جيجاهرتز)، وتتجاوز سرعة نقل البيانات (1 جيجابت في الثانية).

ولتحقيق ذلك مثل (MIMO) متعدد المستخدمين أو الوصول المتعدد بتقسيم الفضاء (SDMA) وهو نظام وصول متعدد بتقسيم الفضاء، حيث يتم مشاركة مورد لاسلكي على محور مكاني من قبل عدد كبير من المستخدمين، كما يخضع الوصول المتعدد لقسم الفضاء للمراجعة باعتباره إحدى التقنيات الأساسية لنظام سلسلة الهاتف المحمول من الجيل التالي استناداً إلى الوصول المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA) مثل نظام الهاتف اليدوي الشخصي (PHS) أو تطور طويل الامد (LTE).

في مجال شبكة (LAN) اللاسلكية يتم الاهتمام باتصال واحد إلى متعدد ولكن نادراً ما يتم تلبية مثال تطبيق، وربما يكون هذا بسبب صعوبة مضاعفة تعدد المستخدمين بكفاءة في اتصال الحزمة وتم اقتراح نظام اتصال يتم فيه دمج تقنيتين أو حاسة الناقل في (IEEE802.11) التقليدي والوصول المتعدد بتقسيم الفضاء بواسطة هوائي صفيف متكيف مع بعضهما البعض، باستخدام حزم (RTS) و(CTS) و(ACK) المكونة من تنسيق الحزمة الذي يحافظ على التوافق مع الإصدارات السابقة مع (IEEE802.11).

  • “LAN” هي اختصار لـ “Local-Area-Network” و”CTS” هي اختصار لـ “clear-to-send”.
  • “RTS” هي اختصار لـ “request-to-send” و”LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution”.
  • “PHS” هي اختصار لـ “Handy-Phone-System” و”TDMA” هي اختصار لـ “Time-Division-Multiple-Access”.
  • “SDMA” هي اختصار لـ “Space-Division-Multiple-Access” و”MIMO” هي اختصار لـ “Multiple-Input-Multiple-Output”.

مبدأ عمل نظام اتصالات التعامل مع الإطارات ذات الأطوال المتغيرة

في حالة تطبيق الوصول المتعدد بتقسيم الفضاء على الشبكة المحلية اللاسلكية يمكن تصور حالة تعدد إرسال إطارات متغيرة الطول على نفس المحور الزمني، ولا توجد مشكلة إذا كانت أطوال بيانات الإرسال فيما يتعلق بكل مجموعة من المستخدمين متساوية في جميع الأحجام، ولكن إذا كانت أطوال الإطارات المراد مضاعفة إرسالها تختلف عن بعضها البعض بسبب اختلاف في أطوال بيانات الإرسال، فإنّ إجمالي قوة الإرسال يتغير بشكل مفاجئ على طول مع زيادة أو نقصان في عدد الإطارات المضاعفة التي تجرؤ على فترة إرسال.

وإذا تم مضاعفة الإطارات ذات الأطوال المختلفة وإرسالها دون تغيير، تتغير قوة الاستقبال بشكل مفاجئ مع زيادة أو نقص عدد الإطارات متعددة الإرسال على جانب الاستقبال، ممّا يؤدي إلى تشغيل غير مستقر من حيث التحكم في الكسب التلقائي (AGC)، وتوجد إمكانية في حدوث مشكلات من وجهات نظر مختلفة مثل عدم استقرار توزيع الطاقة داخل الإطار فيما يتعلق بمؤشر طاقة القناة المستقبلة (RCPI) الذي ينظمه (IEEE802.11).

ولهذا السبب حتى لو اختلف طول بيانات الإرسال لكل مستخدم فإنّ الإطارات المضاعفة في نفس الوقت تحتاج إلى الإرسال بينما يكون لها في النهاية نفس طول الرتل، ومن الممكن توفير جهاز اتصال ممتاز وطريقة اتصال ونظام اتصال يُفضل فيه تنفيذ عملية الاتصال من خلال تطبيق الوصول المتعدد لتقسيم الفضاء، حيث يكون المورد اللاسلكي على النطاق المكاني والمحور مشترك بين عدد كبير من المستخدمين.

  • “RCPI” هي اختصار لـ “Receiver-channel-power-indicator”.

تطور عمل نظام اتصالات التعامل مع الإطارات ذات الأطوال المتغيرة

كما توفير جهاز اتصال ممتاز وطريقة اتصال ونظام اتصال يمكن من خلاله مضاعفة الإطارات في تنسيق إطار متغير الطول، ويفضل نقلها أثناء حدوث تغيير مفاجئ في الإرسال الكلي يتم تجنب القدرة على جانب الإرسال حتى في الحالة، والتي لا تكون فيها أطوال بيانات الإرسال بالنسبة لكل مجموعة من المستخدمين موحدة بالضرورة.

إذا كانت أطوال الإطارات لكل مستخدم مختلفة عن بعضها البعض في نقطة زمنية عندما يتم تمريرها من الطبقة العليا، حيث يتم مضاعفة الإطارات المعنية على يتم إرسال نفس الوقت مع وجود نفس طول الإطار في النهاية من خلال تطبيق الحشو فيما يتعلق بالإطارات القصيرة، يمكن مضاعفة الإطارات في تنسيق الإطار متغير الطول ويفضل إرسالها بينما يكون التغيير المفاجئ في إجمالي قدرة الإرسال على جانب الإرسال تجنبها.

لذلك إلى جانب استقبال الأرتال متعددة الإرسال لا تتغير قدرة الاستقبال بشكل مفاجئ ومن الممكن القضاء على عدم الاستقرار التشغيلي لـ (AGC)، وإن وجهات تعدد الإطارات متعددة الإرسال في نفس الوقت والمرسلة هي أجهزة الاتصال المختلفة كلياً أو جزئياً، لذلك من الممكن تحسين الإنتاجية للاتصال من شخص إلى كثير بدلاً من اتصال واحد إلى واحد أي تعدد المستخدمين ككل.

وفي الحالة التي يتم فيها الإرسال الموجه إلى نفس جهاز الاتصال في نفس الوقت مع جهاز الاتصال الآخر، حيث يتم إجراء الإرسال بينما في النهاية يكون لهما نفس أطوال الرتل بشكل متبادل إلى جانب استقبال الإطارات متعددة الإرسال، لا تتغير قوة الاستقبال بشكل مفاجئ ويتم التخلص من عدم الاستقرار التشغيلي لـ (AGC)، ويمكن مضاعفة الإطارات في تنسيق الإطار متغير الطول ويفضل أن يتم نقلها بين أجهزة الاتصال المتعددة.

المصدر: Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition


شارك المقالة: