نظام الاتصالات اللاسلكية للتواصل باستخدام عروض حزم مختلفة

يمكن أن يرتبط نطاق التردد الأول بعرض الحزمة الأول بينما قد يرتبط نطاق التردد الثاني بعرض الحزمة الثاني، حيث قد يشتمل الجهاز على دارة مستقبل مرتبة لاستقبال الإشارات الأولى في نطاق تردد أول مرتبط بعرض الحزمة الأول والإشارات الثانية في نطاق تردد ثان مرتبط بعرض الحزمة الثاني، والإشارات الأولى التي تشتمل على معلمة تزامن الرتل والإشارات الثانية التي تشتمل على محاذاة الرتل إشارات.

أساسيات نظام الاتصالات اللاسلكية للتواصل باستخدام عروض حزم مختلفة

قد يشتمل نظام الاتصالات اللاسلكية للتواصل باستخدام عروض حزم أيضاً على دائرة المعالج المقترنة بدائرة المستقبل، ودائرة المعالج مرتبة لتنشيط أو إلغاء تنشيط دارة المستقبل لاستقبال إشارات محاذاة الإطار بناءً على معلمة تزامن الإطار ويمكن وصف النماذج الأخرى أو المطالبة بها، وفي الحالة الحالية للاتصالات اللاسلكية أصبح بإمكان عدد متزايد من أجهزة الاتصال الاتصال لاسلكيًا ببعضها البعض.

تشتمل أجهزة الاتصال هذه على مجموعة متنوعة من الأجهزة التي تحتوي على العديد من عوامل الشكل المختلفة، والتي تختلف من أجهزة الكمبيوتر الشخصية أو الهاتف المحمول أو سطح المكتب وشاشات العرض وأجهزة التخزين والأجهزة المحمولة والهواتف، كما يتم حزم عدد من أجهزة الاتصال هذه كأجهزة “الغرض”، مثل أجهزة فك التشفير والمساعد الرقمي الشخصي “PDA” وأجهزة الكمبيوتر اللوحية وأجهزة الاستدعاء والمراسلة النصية وأجهزة الألعاب والأجهزة الذكية والهواتف المحمولة اللاسلكية.

قد تتواصل هذه الأجهزة مع بعضها البعض في بيئات لاسلكية مختلفة مختلفة مثل الشبكات اللاسلكية الواسعة “WWAN”، والشبكات اللاسلكية لمنطقة العاصمة “WMANs” والشبكات المحلية اللاسلكية “WLAN” والشبكات الشخصية اللاسلكية “WPAN”، والنظام العالمي لشبكات اتصالات الجوال “GSM” والوصول المتعدد بتقسيم الكود “CDMA“.

يفرض الطلب المتزايد على التطبيقات عالية الإنتاجية مثل دفق الفيديو والتعاون في الوقت الفعلي وتنزيل محتوى الفيديو متطلبات صارمة، وعلى الاتصالات اللاسلكية لتوفير أنظمة اتصالات أفضل وأسرع وأقل تكلفة، ولتحقيق معدلات البت هذه تم اقتراح تقنيات تعديل معقدة نسبياً مثل المدخلات المتعددة أو المخرجات المتعددة “MIMO“، وتقسيم التردد المتعامد “OFDM” إلى “IEEE”، ونظراً لشعبية نطاقات “ISM” و”UNII” أصبحت هذه النطاقات مزدحمة مما أدى إلى تداخل كبير لمستخدمي هذه النطاقات.

• “PDA” هي اختصار لـ “personal-digital-assistant” و”WWAN” هي اختصار لـ “Wireless-Wide-Area-Network”.

• “WMAN” هي اختصار لـ “wireless-Metropolitan-Area-Network” و”WLAN” هي اختصار لـ “Wireless-Local-Area-Network”.

• “WPAN” هي اختصار لـ “Wireless-Personal-Area-Networks” و”GSM” هي اختصار لـ “Global-System-for-Mobile”.

• “CDMA” هي اختصار لـ “Code-Division-Multiple-Access” و”MIMO” هي اختصار لـ “Multiple-In Multiple-Out”.

• “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal-frequency-division-multiplexing” و”IEEE” هي اختصار لـ “Institute-of-Electrical-and-Electronics-Engineers”.

مبدأ عمل نظام الاتصالات اللاسلكية للتواصل باستخدام عروض حزم مختلفة

لتوفير اتصالات جيجابت في الثانية محدودة التداخل بدأت لجان “IEEE” مؤخراً في النظر في الاتصالات على ترددات أعلى مثل نطاقات التردد التي تزيد عن “20 جيجاهرتز”، كما يمكن تكييف الإشارات الأولى لاكتشاف الإشارة وتشكيل الحزمة الأولية أو تقدير التخالف الأولي لتردد الموجة الحاملة “CFO”، لتسهيل الاتصال اللاحق باستخدام نطاق التردد الثاني.

يمكن تكييف الإشارات الثانية التي يتم توصيلها عبر نطاق التردد الثاني لتشكيل حزمة أكثر دقة تكمل تشكيل الحزمة الأولية أو الإشارات، والتي يتم تكييفها لتقدير “CFO” الدقيق الذي قد يكمل تقدير “CFO” الأولي وقد تسهل الإشارات الثانية مزامنة التوقيت لأجهزة الاتصال الأخرى مع جهاز الاتصال، كما قد تسهل الإشارات الثانية التي يتم توصيلها باستخدام نطاق التردد الثاني.

قد تتضمن الإشارات الثالثة التي يتم توصيلها باستخدام نطاق التردد الثاني أنواعاً مختلفة من البيانات بما في ذلك البيانات المتعلقة بتدفق الفيديو أو التعاون في الوقت الفعلي أو غير الحقيقي، وتنزيل محتوى الفيديو وتنزيل محتوى الصوت والنص أو تحميله، كما يمكن استخدام طرق مختلفة في نماذج بديلة مختلفة من أجل الاتصال عبر نطاق التردد الأول المرتبط بعرض الحزمة الأول ونطاق التردد الثاني المرتبط بعرض الحزمة الثاني.

قد يكون الاتصال باستخدام نطاق التردد الأول نتيجة لاستخدام نطاق تردد منخفض نسبياً مثل تلك النطاقات الأقل من حوالي “20 جيجاهرتز”، بينما قد يكون الاتصال باستخدام نطاق التردد الثاني نتيجة لاستخدام نطاق تردد أعلى نطاق التردد، مثل تلك النطاقات المتمركزة فوق حوالي “20 جيجاهرتز” ويمكن استخدام أنظمة الهوائيات المختلفة، والتي قد تشتمل على مجموعات مختلفة من الهوائيات أو الهوائيات متعددة العناصر في نماذج بديلة مختلفة من أجل الاتصال باستخدام نطاقي التردد الأول والثاني.

قد يكون نطاق التردد الأول نطاق تردد أقل من نطاق التردد الثاني، وقد يكون نطاق التردد الأول هو نطاق “2.4 جيجاهرتز ISM” أو نطاق “5.0 جيجاهرتز UNII”، أو بعض النطاق الآخر أقل من حوالي “20 جيجاهرتز” بينما قد يكون نطاق التردد الثاني نطاق تردد أعلى، مثل نطاق أكبر من حوالي “20 جيجاهرتز” بما في ذلك على سبيل المثال النطاق “24 جيجاهرتز” أو النطاق المتمركز في أطياف “59 جيجاهرتز” إلى “62 جيجاهرتز”.

يمكن الإشارة إلى عملية الاتصال باستخدام أول نطاق تردد منخفض على أنها اتصالات خارج النطاق “OOB”، ويمكن الإشارة إلى عملية الاتصال باستخدام نطاق التردد الأعلى الثاني على اتصالات النطاق العريض، وأنّه يمكن أيضاً استخدام نطاقات تردد أخرى كنطاق تردد أول وثاني في نماذج بديلة وأنّ الترسيم بين نطاق التردد الأدنى الأول ونطاق التردد الأعلى الثاني قد لا يكون عند” 20 جيجاهرتز”.

• “ISM” هي اختصار لـ “Industrial-Scientific-and-Medical”.

• “UNII” هي اختصار لـ “Unlicensed-National-Information-Infrastructure”.

تطور عمل نظام الاتصالات اللاسلكية للتواصل باستخدام عروض حزم مختلفة

يمكن استخدام نطاق التردد الأول بواسطة جهاز الاتصال للتواصل مع أجهزة الاتصال الأخرى للشبكة اللاسلكية أو إشارات معلومات التحكم “OOB” أو إشارات التحكم الأولى لتسهيل اتصال البيانات باستخدام نطاق التردد الثاني، كما قد تشتمل إشارات التحكم الأولى على “إشارات” أو “معلومات تحكم” لتسهيل تشكيل الحزمة الأولي أو الصعب، وتقدير “CFO” وتزامن التوقيت للجهاز أو أجهزة الاتصال الأخرى.

قد يستخدم جهاز الاتصال نطاق التردد الثاني للإرسال أو الاستقبال من أو من أجهزة الاتصال الأخرى للشبكة اللاسلكية، أو إشارات معلومات التحكم داخل النطاق أو ببساطة “إشارات التحكم الثانية” لتسهيل البيانات بشكل أكبر الاتصال باستخدام نطاق التردد الثاني، كما قد تتكون إشارات التحكم الثانية من إشارات ومعلومات التحكم لتسهيل التشكيل الدقيق للحزم وتقدير “CFO” وتزامن التوقيت وما إلى ذلك لجهاز الاتصال أو أجهزة الاتصال الأخرى.

قد تتضمن البيانات أو إشارات البيانات اللاحقة التي سيتم توصيلها أي المرسلة أو المستقبلة باستخدام نطاق التردد الثاني إشارات لتتبع تشكيل الحزمة، بالإضافة إلى أنواع مختلفة من البيانات بما في ذلك من أجل على سبيل المثال البيانات المتعلقة بتدفق الفيديو، والتعاون في الوقت الفعلي أو غير الفعلي وتنزيل محتوى الفيديو وتنزيل أو تحميل محتوى الصوت والنص.

عرض الحزمة هو خاصية مكانية ترتبط عادة بالهوائيات أو الأطباق، كما يمكن تحديد عرض حزمة الهوائي بنسبة حجم فتحة الهوائي إلى الطول الموجي للإشارات، والتي سيتم إرسالها أو استقبالها أي أنّه كلما زاد حجم الفتحة قل عرض الحزمة، وإذا كانت الأطوال الموجية للإشارات المراد إرسالها أو استقبالها ثابتة.

بدلاً من ذلك يمكن أيضاً جعل عرض الحزمة أضيق عن طريق إرسال أو استقبال إشارات ذات أطوال موجية أقصر أي تردد أعلى مع الحفاظ على حجم فتحة ثابت، وبالتالي عندما يرسل هوائي له فتحات متشابهة الحجم إشارات من نطاقات تردد مختلفة، قد ينتج عن ذلك عروض حزم مختلفة.

• “OOB” هي اختصار لـ “Out-of-band”.

• “CFO” هي اختصار لـ “carrier-frequency-off-set”.