اقرأ في هذا المقال
يتعلق نظام اتصالات الشعاع بالجيل الخامس (5G) من أنظمة الراديو الجديدة (NR) التي تستخدم ترددات عالية (HF)، كما تتضمن طريقة تشغيل عقدة الوصول إنشاء رسالة تكوين تتضمن معلومات تشير إلى مجموعة من الإشارات المرجعية لنوع أول من الإشارات المرجعية، ومجموعة من الإشارات المرجعية لنوع ثانٍ من الإشارات المرجعية المستخدمة لتحديد حزمة جديدة، ومعلومات تشير موارد قناة الوصول العشوائي المخصصة لإرسال تسلسلات التمهيد.
أساسيات نظام اتصالات الشعاع
يرتبط كل مورد لقناة الوصول العشوائي بإشارة مرجعية من النوع الأول من الإشارات المرجعية وإرسال رسالة تكوين واستقبال في جهاز واحد أو أكثر من أجهزة المستخدم (UE)، من تجهيزات المستعمل وتسلسل تمهيد في أحد موارد قناة النفاذ العشوائي، وتحديد تجهيزات المستعمل وفقاً لتتابع التمهيد وأحد موارد قناة النفاذ العشوائي.
أحد السيناريوهات المحتملة لنشر بنية نظام الراديو الجديد (NR) من الجيل الخامس (5G) يستخدم ترددات عالية (HF) (6 جيجاهيرتز) وأعلى، مثل ترددات التشغيل عند أطوال موجات المليمتر (mmWave) لاستخدام المزيد من عرض النطاق الترددي المتاح، وتداخل أقل مما هو متاح في الترددات المنخفضة المزدحمة أي أقل من (6 جيجاهرتز).
ومع ذلك فإنّ فقدان المسار يمثل مشكلة خطيرة بالنسبة إلى (HF)، ويمكن استخدام تشكيل الحزمة للتغلب على مشكلة الرشح الكبير، وفي ظل ظروف محددة قد يكتشف جهاز المستخدم (UE) أنّ جميع حزم الاتصالات الحالية بين (NodeB) المحسن أي (eNB) ووحدة (UE) لا تعمل بشكل صحيح، أي أنّ هناك عطلاً أو فقدان الشعاع وهناك حاجة لاستعادة هذه الحالة، ويتم توفير طريقة لتشغيل عقدة وصول.
تتضمن الطريقة إنشاء رسالة تكوين بواسطة عقدة الوصول تتضمن معلومات تشير إلى مجموعة من الإشارات المرجعية لنوع أول من الإشارات المرجعية، ومجموعة من الإشارات المرجعية لنوع ثانٍ من الإشارات المرجعية المستخدمة لتحديد حزمة جديدة، والمعلومات التي تشير إلى الموارد لقناة نفاذ عشوائي مخصصة لتسلسلات تمهيد الإرسال، حيث يرتبط كل مورد قناة نفاذ عشوائي بإشارة مرجعية من النوع الأول من الإشارات المرجعية.
وكذلك إرسال تشكيل عن طريق عقدة نفاذ إلى جهاز مستعمل واحد أو جهاز مستعمل (UE) استقبال من عقدة النفاذ (UE)، وتسلسل التمهيد في مورد قناة نفاذ عشوائي ومعرف (UE) الذي يحدد عقدة نفاذ وفقاً لتتابع التمهيد ومورد قناة الوصول العشوائي، ويتم توفير نموذج يكون فيه كل إشارة مرجعية في المجموعة الأولى من الإشارات المرجعية لها شبه محاذاة (QCLed)، أو تشابه مكاني مع مجموعة فرعية أخرى من الإشارات المرجعية للمجموعة الثانية من الإشارات المرجعية من النوع الثاني من الإشارات المرجعية.
- “NR” هي اختصار لـ “New-Radio”.
- “UE” هي اختصار لـ “User-Equipment”.
- “HF” هي اختصار لـ “High-frequency”.
مبدأ عمل نظام اتصالات الشعاع
يتم توفير تجسيد يتم فيه إرسال رسالة التكوين في رسالة واحدة على الأقل من رسالة التحكم في الموارد الراديوية (RRC)، ورسالة التحكم في الوصول إلى الوسيط (CE) (MAC) ورسالة مؤشر التحكم في الوصلة الهابطة (DCI)، يتم توفير مجموعة إشارات مرجعية من النوع الأول على مجموعة من إشارات التزامن (SS)، كما يتم توفير مجموعة الإشارات المرجعية على مجموعة إشارة مرجعية لمعلومات حالة القناة (CSI-RS).
كما يتضمن النظام على موارد قناة الوصول العشوائي على موارد قناة الوصول العشوائي المادية (PRACH)، ويتم توفير ربط بين كل مورد قناة وصول عشوائي بإشارة مرجعية لنوع ثانٍ من الإشارات المرجعية، وتشمل رسالة التكوين أيضاً على واحد على الأقل من:
- معلومات موقع الوقت المتعلقة بمصدر قناة الوصول العشوائي الأول.
- معلومات موقع التردد والمتعلقة بالمورد الأول لقناة النفاذ العشوائي.
- معلومات حول تتابع التمهيد المتعلق بقناة الوصول العشوائي الأولى للمورد.
- الاتصال الأول بين الفهرس (n) والإشارة المرجعية الأولى ومورد قناة الوصول العشوائي الأول.
يتضمن النظام أيضاً تحديد فهرس الإشارة المرجعية المحددة بواسطة عقدة الوصول كمؤشر للإشارة المرجعية الأولى عند استلام تسلسل التمهيد في المصدر الأول للوصول العشوائي القناة، وتحديد الفهرس بواسطة عقدة الوصول، والإشارة المرجعية المحددة كمؤشر للإشارة المرجعية الثانية عندما يتم استقبال تسلسل التمهيد في المورد الثاني للوصول العشوائي لـ (Nala).
يتضمن كذلك إرسال استجابة من عقدة الوصول إلى تجهيزات المستعمل للتعافي من فشل الحزمة على قناة التحكم، ويتم توفير نموذج تشتمل فيه قناة التحكم على قناة تحكم في الوصلة الهابطة (PDCCH) ويتم توفير نموذج تكون فيه قناة التحكم شبه محاذية مكانياً (QCLed) مع إشارة مرجعية محددة.
كما يتم توفير عقدة وصول، بحيث تشتمل عقدة الوصول على مخزن تخزين يحتوي على إرشادات ومعالج واحد أو أكثر يتفاعل مع مخزن التخزين، ويقوم معالج واحد أو أكثر بتنفيذ تعليمات لتوليد رسالة تكوين بما في ذلك المعلومات، والتي تشير إلى مجموعة من الإشارات المرجعية لنوع أول من الإشارات المرجعية ومجموعة من الإشارات المرجعية لنوع ثانٍ من الإشارات المرجعية المستخدمة؛ لتحديد حزمة يحتمل أن تكون مناسبة ومعلومات تشير موارد قناة الوصول العشوائي المخصصة لإرسال تتابعات التمهيد.
كما يرتبط كل مورد قناة وصول عشوائي بإشارة مرجعية من النوع الأول من الإشارات المرجعية ورسالة تكوين إلى تجهيزات (UE) واحدة أو أكثر، كما تستقبل تسلسل التمهيد من (UE) في مورد قناة النفاذ العشوائي و(UE) الذي يحدد المعرّف وفقاً لتتابع التمهيد ومورد قناة الوصول العشوائي، ويتم توفير نموذج يتم فيه إرسال رسالة التكوين في رسالة واحدة على الأقل من رسالة (RRC) أو رسالة (MAC-CE) أو رسالة (DCI).
- “RRC” هي اختصار لـ “Radio-Resource-Control” و”DCI” هي اختصار لـ “Downlink-Control-Indicator”.
- “MAC” هي اختصار لـ “medium-access-control” و”PDCCH” هي اختصار لـ “Physical-Downlink-Control-Channel”.
- “SS” هي اختصار لـ “Synchronization-signals” و”CE” هي اختصار لـ “Control-Element”.
تطور عمل نظام اتصالات الشعاع
أحياناً يتم توفير نظام يقوم فيه معالج واحد أو أكثر بتنفيذ تعليمات إضافية لتحديد فهرس إشارة مرجعية محددة كمؤشر لإشارة مرجعية أولية، عند تلقي تسلسل تمهيد في أول مورد قناة نفاذ عشوائي وتحديد فهرس الإشارة المرجعية المحددة كدليل للإشارة المرجعية الثانية، عندما يكون تسلسل التمهيد في المورد الثاني لقناة نفاذ عشوائي، ويتم توفير نموذج يقوم فيه معالج واحد أو أكثر بتنفيذ تعليمات إضافية لإرسال استجابة إلى تجهيزات المستعمل للتعافي من فشل الحزمة على قناة التحكم.
يتم توفير نموذج يكون فيه كل إشارة مرجعية في المجموعة الأولى من الإشارات المرجعية شبه محاذاة (QCLed)، أو تشابه مكاني مع مجموعة فرعية أخرى من الإشارات المرجعية للمجموعة الثانية من الإشارات المرجعية من النوع الثاني من الإشارات المرجعية، ويتم توفير وسيط متين يمكن قراءته بواسطة الكمبيوتر.
يخزن الوسيط طويل المدى الذي يمكن قراءته آلياً البرمجة ليتم تنفيذها بواسطة معالج واحد أو أكثر لإنشاء رسالة تكوين، تتضمن معلومات تشير إلى مجموعة من الإشارات المرجعية لنوع أول من الإشارات المرجعية ومجموعة من الإشارات المرجعية لنوع ثانٍ من الإشارات المرجعية، بحيث تستخدم لتحديد حزمة يحتمل أن تكون مناسبة والمعلومات التي تشير إلى الموارد قنوات الوصول العشوائي المخصصة لإرسال تسلسلات التمهيد، مع كل مورد قناة وصول عشوائي يرتبط (UPA) بإشارة مرجعية من النوع الأول من الإشارات المرجعية.
وكذلك إرسال رسالة تكوين إلى واحد أو أكثر تستقبل تجهيزات المستعمل من تجهيزات المستعمل وتتابع تمهيد في أحد موارد قناة نفاذ عشوائي، وتحدد معرف هوية تجهيزات المستعمل وفقاً لتتابع التمهيد وأحد موارد قناة النفاذ العشوائي.
- “UPA” هي اختصار لـ “User-Part-Available”.
