نظام الاتصالات اللاسلكية باستخدام واجهة هوائية موحدة Wireless Communication using Unified Antenna Interface

اقرأ في هذا المقال


توفر جوانب مختلفة من نظام الاتصالات اللاسلكية باستخدام واجهة هوائية موحدة طرقاً وأجهزة وبرامج كمبيوتر لتمكين طبقة واحدة للتحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC)؛ للتحكم في مجموعة متنوعة من الطبقات المادية (PHY) أو الكيانات لإشارات تعدد الإرسال المقابلة لكل طبقة من طبقات (PHY) عبر واجهة الهواء.

أساسيات نظام الاتصالات اللاسلكية باستخدام واجهة هوائية موحدة

قد تشتمل طبقة (MAC) على مدير موارد تم تكوينه لتحديد تخصيص مورد الوقت والتردد داخل السطح البيني الجوي للاتصال بواحد أو أكثر من الكيانات التابعة، والتي تستخدم كل طبقة من طبقات الطبقة المادية (PHY)، وبهذه الطريقة قد يوفر كيان (MAC) تحكماً ديناميكياً في تخصيص موارد التردد الزمني ضمن مجموعة موارد معينة، والتي قد تشمل فترات زمنية للإرسال (TTIs) ذات نطاقات زمنية متعددة.

يتم نشر شبكات الاتصالات اللاسلكية على نطاق واسع لتوفير خدمات اتصالات متنوعة مثل حوالفيديو والبيانات والرسائل والبث، وتدعم هذه الشبكات التي تكون عادةً شبكات وصول متعددة والاتصالات لعدة مستخدمين من خلال مشاركة موارد الشبكة المتاحة، وفي كثير من الحالات يكون لمجموعة واحدة من الخدمات أو التطبيقات، والتي توفرها هذه الشبكات متطلبات تختلف عن مجموعة أخرى من الخدمات أو التطبيقات.

قد تكون خدمة البريد الإلكتروني متسامحة مع زمن الانتقال الكبير ولكنّها تتطلب نطاقاً ترددياً كبيراً في أوقات معينة، بينما قد يكون لخدمة المؤتمرات عن بعد عبر الفيديو متطلبات زمن انتقال صارمة مع متطلبات عرض النطاق الترددي الثابت، وتعمل بعض طرق الوصول إلى القنوات بشكل مختلف تماماً عن غيرها مثل الاختلاف بين الشبكات التي تستخدم (UHF) والشبكات التي تستخدم قنوات متعامدة متزامنة.

في أنظمة الاتصالات اللاسلكية التي تستخدم ترددات مختلفة أو تعمل في بيئات مختلفة أو لها متطلبات خدمة مختلفة توجد اختلافات جوهرية في تصميم الواجهة الهوائية، بالإضافة إلى الدوائر المادية المستخدمة للوصول إلى الواجهة الهوائية، كما توجد آليات تحكم مختلفة ويتم نشر تصميمات النظام لمجموعة متنوعة من الشبكات.

مع استمرار زيادة الطلب على الوصول إلى النطاق العريض المتنقل يستمر البحث والتطوير في تطوير تقنيات الاتصالات اللاسلكية ليس فقط؛ لتلبية الطلب المتزايد على الوصول إلى النطاق العريض المتنقل ولكن أيضاً للنهوض بتجربة المستخدم وتعزيزها.

  • “MAC” هي اختصار لـ “media access control”.
  • “UHF” هي اختصار لـ “Ultra high frequency”.
  • “PHY” هي اختصار لـ “physical layer”.
  • “TTI” هي اختصار لـ “Transmission Time Interval”.

مبدأ نظام الاتصالات اللاسلكية باستخدام واجهة هوائية موحدة

توفر جوانب مختلفة من نظام الاتصالات اللاسلكية باستخدام واجهة هوائية موحدة طرقاً وأجهزة وبرامج كمبيوتر لتمكين طبقة واحدة للتحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC)، أو كيان (MAC) للتحكم في مجموعة متنوعة من الطبقات المادية (PHY) أو كيانات الاتصال المادية؛ لتعدد مخططات الوصول إلى القنوات اللاسلكية التي لها متطلبات مختلفة على نطاق واسع.

قد يشتمل كيان (MAC) على مدير موارد تم تكوينه لتمكين التحكم الديناميكي في تخصيص موارد التردد الزمني ، والتي قد تستخدم فترات زمنية للإرسال (TTIs) ذات نطاقات زمنية متعددة، كما يتضمن كيان الجدولة معالجاً واحداً على الأقل ووسيطاً يمكن قراءته بواسطة الكمبيوتر، مقترناً بشكل تواصلي بمعالج واحد على الأقل ومجموعة كيانات اتصال مادية مقترنة بشكل تواصلي بمعالج واحد على الأقل.

يتم تكوين كيانات الاتصال المادي للاتصالات اللاسلكية باستخدام أشكال الموجة أو أوضاع الوصول إلى القنوات أو مخططات تكييف الارتباط، وعلاوة على ذلك تم تكوين معالج واحد على الأقل للتحكم في كيان التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC)، حيث يتم تكوين كيان (MAC) للتحكم في كل مجموعة من كيانات الاتصال المادي لإشارات تعدد الإرسال المقابلة لكل مجموعة من كيانات الاتصال المادي عبر السطح البيني الجوي.

يوفر نظام الاتصالات اللاسلكية باستخدام واجهة هوائية موحدة طريقة قابلة للتشغيل في كيان جدولة للاتصال اللاسلكي عبر واجهة هوائية، كما تتضمن الطريقة تقسيم مجموعة موارد إلى مجموعة من المناطق بما في ذلك المنطقة الأولى، والتي تشتمل على موارد التردد الزمني للوصول غير المتزامن للقناة ومنطقة ثانية تشتمل على موارد التردد الزمني للوصول إلى القناة المتزامنة، ومجموعة الموارد التي تتألف من مجموعة من الوقت، وموارد التردد المتاحة للاتصال اللاسلكي عبر السطح البيني الجوي.

وكذلك تحديد تخصيص موارد التردد الزمني داخل السطح البيني الجوي للاتصال بواحد أو أكثر من الكيانات التابعة التي تستخدم كل مجموعة من كيانات الاتصالات المادية في كيان الجدولة، وإرسال رسالة إشارة إلى واحد أو أكثر من الكيانات التابعة، وهي رسالة إرسال التي تم تكوينها للإشارة إلى تخصيص موارد التردد الزمني داخل السطح البيني الجوي.

تطور عمل نظام الاتصالات اللاسلكية باستخدام واجهة هوائية موحدة

يوفر نظام الاتصالات اللاسلكية باستخدام واجهة هوائية موحدة وسيطاً يمكن قراءته بواسطة الكمبيوتر لتخزين التعليمات البرمجية القابلة للتنفيذ بواسطة الكمبيوتر في كيان جدولة، ومن أجل الاتصال اللاسلكي عبر واجهة هوائية، وتتضمن التعليمات البرمجية القابلة للتنفيذ بواسطة الكمبيوتر تعليمات للتسبب في قيام كيان الجدولة بتقسيم مجموعة موارد إلى مجموعة متعددة من المناطق.

كما تشتمل على موارد التردد الزمني للوصول إلى القناة غير المتزامنة ومنطقة ثانية تشتمل على موارد تردد الوقت للقناة المتزامنة الوصول، ومجموعة الموارد التي تضم مجموعة من موارد التردد الزمني المتاحة للاتصال اللاسلكي عبر السطح البيني الجوي، وتعليمات للتسبب في قيام كيان الجدولة بتحديد تخصيص موارد التردد الزمني داخل السطح البيني الجوي؛ للاتصال بواحد أو أكثر من الكيانات التابعة التي تستخدم كل مجموعة من كيانات الاتصال المادي في كيان الجدولة.

وإرشادات للتسبب في قيام كيان الجدولة بإرسال رسالة تشوير إلى واحد أو أكثر من الكيانات التابعة وهي رسالة الإسال، والتي تم تكوينها للإشارة إلى تخصيص مورد التردد الزمني داخل السطح البيني الجوي، كما يوفر نظام الاتصالات اللاسلكية باستخدام واجهة هوائية موحدة كياناً للجدولة تم تكوينه للاتصال اللاسلكي عبر واجهة هوائية.

يشتمل كيان الجدولة على وسائل لتقسيم مجموعة موارد إلى مجموعة من المناطق بما في ذلك المنطقة الأولى التي تشتمل على موارد التردد الزمني؛ للوصول إلى القناة غير المتزامنة ومنطقة ثانية تشتمل على موارد التردد الزمني للوصول إلى القناة المتزامنة، ومجموعة الموارد التي تتألف من مجموعة من موارد التردد الزمني المتاحة للاتصال اللاسلكي عبر الواجهة الهوائية.

كما تتضمن وسائل لتحديد تخصيص موارد التردد الزمني داخل السطح البيني الجوي للاتصال بواحد أو أكثر من الكيانات التابعة التي تستخدم كل مجموعة من كيانات الاتصال المادي في كيان الجدولة، ووسائل لإرسال رسالة إشارة إلى واحد أو أكثر من الكيانات التابعة، وهي رسالة الإرسال التي تم تكوينها للإشارة إلى تخصيص مورد التردد الزمني داخل السطح البيني الجوي.

يوفر نظام الاتصالات اللاسلكية باستخدام واجهة هوائية موحدة طريقة قابلة للتشغيل في جهاز مستخدم (UE) للاتصال اللاسلكي عبر واجهة هوائية تتضمن موارد تردد زمنية مقسمة، وفي الوقت المناسب إلى مجموعة متعددة من مجموعات الموارد، وتتضمن الطريقة التواصل مع كيان جدولة يستخدم الجزء الأول من مجموعة الموارد الأولى، والجزء الأول المحدد بحدود واحدة على الأقل في الوقت أو التردد ضمن مجموعة الموارد الأولى التي تفصل الجزء الأول عن جزء مختلف من المورد الأول مجموعة.

  • “UE” هي اختصار لـ “User equipment”.

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: