نظام الاتصالات اللاسلكية على أساس الإرسال الانتقائي للتردد في شبكة المنطقة المحلية اللاسلكية wireless communication based on frequency selective transmission

اقرأ في هذا المقال


يحتوي نظام الاتصالات اللاسلكية على أساس الإرسال الانتقائي للتردد في شبكة المنطقة المحلية اللاسلكية على نقطة وصول ومحطة تقوم بتنفيذ طريقة الاتصال اللاسلكي، كما قد تتضمن طريقة الاتصال اللاسلكي التي يتم إجراؤها بواسطة نقطة وصول أداء صوت قناة على مجموعة من القنوات الفرعية وتحديد القنوات الفرعية المحددة بواسطة المحطات بين القنوات الفرعية، وجدولة الاتصالات بين نقطة الوصول والمحطات بناءً على القنوات الفرعية المحددة، وإرسال إطار البيانات إلى المحطات من خلال القنوات الفرعية بناءً على نتيجة الجدولة.

أساسيات نظام الاتصالات اللاسلكية على أساس الإرسال الانتقائي للتردد في شبكة LAN

تتضمن شبكة المنطقة المحلية (LAN) كشبكة اتصالات لمنطقة محدودة بشكل عام شبكة (LAN) متصلة وشبكة LAN لاسلكية (WLAN)، كما تتيح شبكة (WLAN) الاتصالات عبر شبكة باستخدام موجات الراديو بدلاً من استخدام كابل، ويتم تقديم شبكة (WLAN) كبديل لمعالجة الصعوبات في التركيب والصيانة والحركة التي تسببها الكابلات وأصبحت مطلوبة بشكل متزايد مع تزايد مستخدمي الهاتف المحمول.

تتكون شبكة (WLAN) من نقطة وصول (AP) ومحطة (STA) كجهاز طرفي، و(AP) عبارة عن جهاز يرسل موجات الراديو؛ لتمكين مستخدمي (WLAN) داخل منطقة تغطية من الاتصال بالإنترنت واستخدام الشبكة والتي تعمل كمحور لشبكة متصلة، كما يتم تثبيت (AP) لخدمة الإنترنت اللاسلكية عالية السرعة التي يوفرها موفر خدمة الإنترنت (ISP) في منطقة الخدمة.

البنية الأساسية لشبكة (IEEE 802.11) هي مجموعة خدمات أساسية (BSS)، وتشتمل شبكة (IEEE 802.11) على (BSS) مستقل تتواصل فيه المحطات الطرفية في (BSS) مع بعضها البعض مباشرةً، وهي بنية تحتية (BSS) تتضمن نقطة وصول في اتصالات محطة مع محطات داخل وخارج (BSS) ومجموعة خدمة موسعة يتم فيها توصيل BSS لتوسيع منطقة الخدمة.

قد تتضمن طريقة الاتصال اللاسلكي التي يتم تنفيذها بواسطة نقطة وصول (AP) وفقًا لأحد النماذج أداء صوت قناة على مجموعة من القنوات الفرعية، وتحديد القنوات الفرعية التي تختارها المحطات بين القنوات الفرعية وجدولة الاتصالات بين نقطة الوصول والمحطات بناءً على القنوات الفرعية المختارة، ونقل إطار البيانات إلى المحطات من خلال القنوات الفرعية بناءً على نتيجة الجدولة.

  • “LAN” هي اختصار لـ “Local Area Network” و”BSS” هي اختصار لـ “Base Station Sub – system”.
  • “AP” هي اختصار لـ “access point” و”WLAN” هي اختصار لـ “Wireless Local Area Network”.
  • “ISP” هي اختصار لـ “Internet Service Provider” و”STA” هي اختصار لـ “Station”.

مبدأ نظام الاتصالات اللاسلكية على أساس الإرسال الانتقائي للتردد في شبكة LAN

  • قد تتضمن جدولة الاتصالات بين نقطة الوصول والمحطات جدولة مجموعة من المحطات التي يُرسل إليها إطار البيانات في نفس الوقت عبر قنوات فرعية، ومختلفة بناءً على القنوات الفرعية المحددة.
  • قد يرسل إرسال إطار البيانات في نفس الوقت إطار البيانات إلى المحطات من خلال قنوات فرعية مختلفة بناءً على نتيجة الجدولة.
  • قد يحدد تحديد القنوات الفرعية التي تختارها المحطات القنوات الفرعية المحددة بواسطة المحطات بناءً على القنوات الفرعية التي يتم من خلالها إرسال إطار من المحطات.
  • قد يشمل أداء سبر القناة إرسال إطار سبر لسبر القناة عبر القنوات الفرعية.
  • قد يرسل إرسال إطار السبر إطار حزمة بيانات (NDP) عبر القنوات الفرعية ضمن فترة زمنية من نافذة الوصول المقيد (RAW) التي حددتها (AP).
  • يمكن إرسال إطار (NDP) مع حقل تدريب طويل (LTF) مبطن، بحيث يكون لإطارات (NAP) المرسلة عبر القنوات الفرعية نفس الطول.
  • قد تقوم المحطات بتقدير القناة بناءً على إطار (NDP) المرسل بواسطة (AP) واختيار قناة فرعية؛ لاستخدامها في الاتصالات بين مجموعة القنوات الفرعية بناءً على نتيجة تقدير القناة.
  • قد ترسل المحطات تغذية مرتدة حول معلومات القناة ومعلومات اختيار القناة الفرعية إلى نقطة الوصول بعد استقبال إطار السبر.
  • قد يرسل إرسال إطار البيانات في نفس الوقت أرتال البيانات إلى المحطات من خلال الهوائيات المقابلة للقنوات الفرعية المعنية بناءً على نتيجة الجدولة.
  • قد يتضمن تحديد القنوات الفرعية التي تختارها المحطات استقبال معلومات اختيار القناة الفرعية من المحطات، وتحديد القنوات الفرعية المحددة بواسطة المحطات بناءً على معلومات اختيار القناة الفرعية المستلمة، وقد تتضمن معلومات اختيار القناة الفرعية معلومات الاختيار على قناة فرعية واحدة على الأقل مفضلة من قبل محطة بين مجموعة القنوات الفرعية.
  • قد ترسل المحطات رتلًا إلى نقطة الوصول من خلال القنوات الفرعية المختارة بين مجموعة القنوات الفرعية.
  • قد ترسل المحطات معلومات عن قناة فرعية مفضلة واحدة على الأقل أو أكثر بين القنوات الفرعية المتعددة إلى نقطة الوصول.
  • قد يشمل إرسال إطار البيانات تحديد جميع القنوات الفرعية المتعددة على أنها هوية مجموعة واحدة (ID) لإجراء إرسال الإشارات.

ملاحظة:“NDP” هي اختصار لـ “Null data packet” و”ID” هي اختصار لـ “Identifier”.

ملاحظة:“LTF” هي اختصار لـ “Line Trunk Frame” و”NAP” هي اختصار لـ “network access point”.

تطور عمل نظام الاتصالات اللاسلكية على أساس الإرسال الانتقائي للتردد في شبكة LAN

قد يشمل إرسال إطار البيانات اختيار وضع مستخدم واحد متعدد المدخلات ومخرجات متعددة (SU-MIMO) أو متعدد المستخدمين متعدد المدخلات ومخرجات متعددة (MU-MIMO) لكل قناة فرعية، وتحديد قناة فرعية باستخدام أسلوب (SU-MIMO) المختار كمعرف ارتباط (AID) لإجراء إرسال الإشارات وتحديد قناة فرعية باستخدام أسلوب (MU-MIMO) المحدد كمعرف مجموعة لإجراء إرسال الإشارات.

وقد تتضمن جدولة الاتصالات بين نقطة الوصول والمحطات جدولة مورد التردد المستخدم للاتصالات بين نقطة الوصول والمحطات بناءً على القنوات الفرعية التي تختارها كل محطة، وبث المعلومات عن مورد التردد المجدول، وقد تضبط المحطات حجم إطار التغذية الراجعة وتنقل إطار التغذية الراجعة بالحجم المضبوط على نقطة الوصول.

وقد يشمل اختيار القناة الفرعية أداء تقدير القناة بناءً على رتل (NDP) المستلم من نقطة الوصول واختيار القناة الفرعية المفضلة بين القنوات الفرعية بناءً على نتيجة تقدير القناة، وقد يشتمل (AP) على هوائي واحد على الأقل ومستقبل لاستقبال رتل عبر قناة فرعية بين مجموعة من القنوات الفرعية، من كل محطة عبر هوائي واحد على الأقل، وجهاز إرسال لإرسال معلومات جدولة الموارد بناءً على القنوات الفرعية التي تختارها المحطات إلى المحطات من خلال هوائي واحد على الأقل، حيث يمكن تحديد القنوات الفرعية التي تختارها المحطات بواسطة القنوات الفرعية المستخدمة لإرسال الرتل.

يمكن لـ (AP) جدولة موارد التردد من خلال تخصيص القنوات الفرعية المستخدمة للاتصالات إلى المحطات بناءً على المعلومات الموجودة في القناة الفرعية المرشحة، كما يمكن لـ AP تخصيص القنوات الفرعية المستخدمة للاتصال بالمحطات والتحكم في المحطات؛ لإجراء سبر القناة عبر القنوات الفرعية بالتوازي وقد يرسل المرسل البيانات إلى المحطات من خلال تشكيل الحزمة في القنوات الفرعية الموزعة على المحطات.

  • “MU-MIMO” هي اختصار لـ “multi-user, multiple input, multiple output”.
  • “AID” هي اختصار لـ “Access Identifier”.
  • “SU-MIMO” هي اختصار لـ “Single-user multiple input, multiple output”.

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: