نظام اتصالات المحطة الأساسية للتحكم في التداخل من الخلايا المجاورة

يتم تكوين جهاز المحطة الأساسية لتعيين تنسيق راديو للإشارات المرسلة والمستلمة من جهاز الاتصال الطرفي لكل جهاز طرفي للاتصال، كما يتم تعيين تنسيق الراديو لكل جهاز طرفي للاتصال وفقاً لنوع من الاستخدام بما في ذلك سرعة الحركة لجهاز الاتصال الطرفي.

أساسيات نظام اتصالات المحطة الأساسية للتحكم في التداخل من الخلايا المجاورة

قد يتم تكوين جهاز المحطة الأساسية لتغيير تنسيق الراديو لجهاز الاتصال الطرفي بناءً على المعلومات المتعلقة بالتغيير في بيئة الاتصال اللاسلكي، بين الجهاز الطرفي للاتصال وجهاز المحطة الأساسية والتغيير بما في ذلك موقع جهاز الاتصال الطرفي، بحيث تتضمن الإشارات المرسلة والمستقبلة بين جهاز المحطة الأساسية والجهاز الطرفي للاتصالات تنسيقات راديو، يختلف فيها واحد على الأقل من طول رمز الإشارة وطول البادئة الدورية في مخطط (OFDM).

يستخدم تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد (OFDM) باعتباره مخطط نفاذ (LTE) في اتجاه الوصلة الهابطة، ويستخدم النفاذ المتعدد بتقسيم الموجة الحاملة الفردية (SC-FDMA) في اتجاه الوصلة الصاعدة، وعلاوةً على ذلك وبخلاف الوصول المتعدد بتقسيم الشفرة عريض النطاق (W-CDMA) لا يتم توفير تبديل الدائرة ولكن يتم توفير مخطط اتصال الحزمة فقط في (LTE).

وقناة البث المادية (PBCH) هي قناة لإرسال الوصلة الهابطة من جهاز محطة قاعدة ويشار إليها أيضاً باسم “المحطة الأساسية” إلى جهاز طرفي للاتصالات ويشار إليها باسم “محطة اتصال”، مثل جهاز مستخدم أي معدات المستخدم وتقابل فدرة نقل (BCH) أربعة أطر فرعية ضمن فاصل زمني قدره (40 مللي ثانية)، ولا توجد إشارة صريحة تشير إلى توقيت (40 مللي ثانية).

وقناة مؤشر تنسيق التحكم المادي (PCFICH) هي قناة لإرسال الوصلة الهابطة من محطة قاعدة إلى محطة اتصال، كما تخطر اللجنة (PCFICH) بعدد رموز تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد (OFDM) المستخدمة في (PDCCHs) من المحطة الأساسية إلى محطة الاتصال، ويتم إرسال (PCFICH) لكل رتل فرعي.

وقناة التحكم المادية في الوصلة الهابطة (PDCCH) هي قناة لإرسال الوصلة الهابطة من محطة قاعدة إلى مطراف اتصال، كما أنّ (PDCCH) معلومات تخصيص الموارد للقناة المشتركة للوصلة الهابطة (DL-SCH) التي تعد إحدى قنوات النقل، ومعلومات تخصيص الموارد لقناة الاستدعاء (PCH) التي تعد إحدى قنوات النقل، والتكرار التلقائي الهجين طلب معلومات (HARQ) ذات الصلة بـ (DL-SCH).

• “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal-frequency-division-multiplexing” و”DL-SCH” هي اختصار لـ “Downlink-Shared-Channel”.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution” و”BCH” هي اختصار لـ “Broadcast-Channel”.

• “PCH” هي اختصار لـ “Paging-Channel” و”PCFICH” هي اختصار لـ “Physical-Control-Format-Indicator-Channel”.

• “SC-FDMA” هي اختصار لـ “Single-carrier-FDMA” و”W-CDMA” هي اختصار لـ “wideband-code-division-multiple-access”.

• “PDCCH” هي اختصار لـ “Physical-Downlink-Control-Channel” و”HARQ” هي اختصار لـ “Hybrid-automatic-repeat-request”.

مبدأ عمل نظام اتصالات المحطة الأساسية للتحكم في التداخل من الخلايا المجاورة

يحمل (PDCCH) منحة جدولة الوصلة الصاعدة، ويحمل (PDCCH) إقرار بالاستلام أو إقرار سلبي (Ack / Nack) يمثل إشارة استجابة لإرسال الوصلة الصاعدة، والقناة المادية المشتركة للوصلة الهابطة (PDSCH) هي قناة لإرسال الوصلة الهابطة من محطة قاعدة إلى مطراف اتصال، ويتم تعيين القناة المشتركة للوصلة الهابطة (DL-SCH) وهي قناة نقل و(PCH) التي هي قناة نقل إلى (PDSCH).

وقناة الإرسال المتعدد المادية (PMCH) هي قناة لإرسال الوصلة الهابطة من محطة قاعدة إلى مطراف اتصال ويتم تعيين قناة الإرسال المتعدد (MCH) وهي قناة نقل على القناة (PMCH)، كما أنّ قناة التحكم في الوصلة الصاعدة (PUCCH) هي قناة لإرسال الوصلة الصاعدة من محطة اتصال إلى محطة قاعدة، كما يحمل (PUCCH Ack / Nack) الذي يمثل إشارة استجابة لإرسال الوصلة الهابطة.

يحمل (PUCCH) تقرير مؤشر جودة القناة (CQI)، وهي معلومات جودة تشير إلى جودة البيانات المستلمة أو جودة القناة وبالإضافة إلى ذلك يحمل (PUCCH) طلب جدولة (SR)، والقناة المادية المشتركة للوصلة الصاعدة (PUSCH) هي قناة لإرسال الوصلة الصاعدة من محطة اتصال إلى محطة قاعدة، كما يتم تعيين قناة مشتركة للوصلة الصاعدة (UL-SCH) وهي إحدى قنوات النقل على (PUSCH).

وقناة مؤشر (ARQ) الهجين المادي (PHICH) هي قناة لإرسال الوصلة الهابطة من مطراف اتصال إلى جهاز مستعمل، وتحمل (PHICH) إشارة (Ack / Nack) التي تعد إشارة استجابة لإرسال الوصلة الصاعدة وقناة الوصول العشوائي المادية (PRACH)، هي قناة لإرسال الوصلة الصاعدة من محطة اتصال إلى محطة قاعدة ويحمل (PRACH) تمهيداً للوصول العشوائي.

الإشارة المرجعية للوصلة الهابطة (RS) هي رمز معروف في نظام اتصالات (LTE) ويتم تحديد الأنواع الخمسة التالية من الإشارات المرجعية للوصلة الهابطة، وهي الإشارات المرجعية الخاصة بالخلية (CRS) والإشارات المرجعية (MBSFN) والإشارات المرجعية لإزالة تشكيل البيانات (DM-RS)، والتي تمثل إشارات مرجعية خاصة بتجهيزات المستخدم وإشارات مرجعية لتحديد المواقع (PRS)، والقناة أي إشارات مرجعية معلومات الدولة (CSI-RSs).

يطبق التحكم في إعادة الإرسال وفقاً لطلب (ARQ) هجين (HARQ) على قناة مشتركة للوصلة الهابطة (DL-SCH)، ويمكن بث القناة (DL-SCH) للتغطية الكاملة للمحطة الأساسية ويدعم (DL-SCH) تخصيص الموارد الديناميكي أو شبه الثابت، ويُشار إلى تخصيص الموارد شبه الثابت بالجدولة المستمرة ويدعم (DL-SCH) الاستقبال غير المستمر (DRX) لمحطة الاتصال لتمكين طرف الاتصال من توفير الطاقة، ويتم تقابل القناة (DL-SCH) مع القناة المادية المشتركة للوصلة الهابطة (PDSCH).

تدعم قناة الترحيل ((PCH) DRX) لمحطة اتصال لتمكين محطة الاتصال من توفير الطاقة ويلزم بث (PCH) للتغطية الكاملة للمحطة الأساسية، كما يتم تعيين (PCH) للموارد المادية مثل القناة المادية المشتركة للوصلة الهابطة (PDSCH) التي يمكن استخدامها ديناميكياً لحركة المرور.

• “CQI” هي اختصار لـ “Channel-Quality-Indicator” و”DRX” هي اختصار لـ “Discontinuous-reception”.

• “CRS” هي اختصار لـ “Channel-State-Information-Reference-Signal” و”PMCH” هي اختصار لـ “Packet-Mode-Channel-Handler”.

تطور عمل نظام اتصالات المحطة الأساسية للتحكم في التداخل من الخلايا المجاورة

تُستخدم قناة الإرسال المتعدد (MCH) للبث إلى التغطية الكاملة للمحطة الأساسية، بحيث تدعم (MCH) الجمع بين خدمات البث المتعدد الوسائط (MBMS)، أي (MTCH) و(MCCH) في الإرسال متعدد الخلايا وكما يدعم MCH تخصيص الموارد شبه الثابت ويتم تعيين (MCH) على (PMCH)، ويتم تطبيق التحكم في إعادة الإرسال وفقًا لطلب (ARQ) الهجين على قناة مشتركة للوصلة الصاعدة (UL-SCH) بين قنوات نقل الوصلة الصاعدة.

يدعم (UL-SCH) تخصيص الموارد الديناميكي أو شبه الثابت ويتم تعيين (UL-SCH) مع القناة المادية المشتركة للوصلة الصاعدة (PUSCH)، كما تقتصر قناة الوصول العشوائي (RACH) على التحكم في المعلومات وينطوي (RACH) على مخاطر الاصطدام، ويتم تعيين (RACH) لقناة الوصول العشوائي المادية (PRACH).

و(HARQ) هي تقنية لتحسين جودة الاتصال لقناة عن طريق الجمع بين طلب التكرار التلقائي (ARQ) وتصحيح الخطأ، كما يُعتبر (HARQ) مفيداً في أنّ تصحيح الخطأ يعمل بشكل فعال عن طريق إعادة الإرسال حتى بالنسبة للقناة التي تتغير جودة اتصالها، ومن الممكن تحقيق مزيد من التحسين في الجودة في إعادة الإرسال من خلال الجمع بين نتائج الاستقبال للإرسال الأول ونتائج الاستقبال لإعادة الإرسال.

وفي طريقة إعادة الإرسال إذا فشل المستقبِل في فك تشفير البيانات المستلمة بنجاح أي إذا حدث خطأ في التحقق الدوري من التكرار (CRC = NG)، يرسل المستقبِل “Nack” إلى المرسل ويقوم جهاز الإرسال الذي استقبل “Nack” بإعادة إرسال البيانات، وإذا نجح المستقبِل في فك تشفير البيانات المستلمة أي إذا لم يحدث خطأ (CRC = OK)، يرسل المستقبِل “AcK” إلى المرسل. يرسل جهاز الإرسال الذي استقبل “Ack” البيانات التالية.