نظام الاتصالات المتقدم CDMA2000 1X Advanced

يتيح “CDMA2000 1X Advanced” للمشغلين تطوير تدريجي بسيط، ممّا تعمل على توفر زيادة أربعة أضعاف في السعة مقارنة بشبكات “CDMA 2000 1X” القياسية، حيث يتم توفير “CDMA2000 1X Advanced” عن طريق تطوير البرنامج أو القناة، كما تُعتمد الأساليب بما في ذلك إلغاء التداخل وتحسينات الارتباط الراديوي لزيادة سعة الصوت على شبكات “CDMA2000 1X” الحالية أو الجديدة.

 تقنيات CDMA2000 1X Advanced:

تم استخدام النظام المتقدم “CDMA2000 1X” من قبل عدد من شركات الاتصالات لتوفير نهج فعال من حيث التكلفة لزيادة السعة وزيادة عمر شبكات “CDMA2000 1X” الحالية، كما تم تقديم ترقية أخرى تعرف باسم “SVDO” في نفس الوقت، على الرغم من أنهّا مستقلة بشكل قياسي، إلّا أنّها توفر مرونة إضافية لمستخدمي قدرة “1X / EV-DO”.

يعتمد نظام “CDMA2000 1X Advanced” إلى بعض الترقيات البسيطة؛ لتمكين زيادة كبيرة في السعة التي سيتم توفيرها، حيث يتم الحصول على التحسين الكامل عندما تتوافق كل من المحطة الأساسية الخلوية والهاتف مع المعيار الجديد، ولكن يمكن القيام ببعض التحسينات الكبيرة عند ترقية المحطة الأساسية فقط، وكما تم الحصول على التحسينات الخاصة بـ “CDMA2000 1X Advanced” بشكل أساسي من خلال اعتماد بعض التقنيات الجديدة:

• استخدام برنامج ترميز جديد.

• تقنيات إلغاء التداخل الجديدة.

• تنوع مُستقبلات المحمول.

• تحكم أكثر كفاءة في الطاقة.

• تقطيع ذكي لإطارات معدل 1/8.

• الإنهاء المبكر “Early Termination”.

• وظيفة شبه متعامدة “Quasi Orthogonal Function”.

كيفية إلغاء التداخل لـ CDMA2000 1X Advanced:

تُعد نسبة الإشارة إلى الضوضاء هي أحد العوامل الرئيسية المحددة في أي نظام اتصالات متنقل، والتي يمكن الوصول إليها مع ارتفاع مستويات التداخل، يجب زيادة مستويات الطاقة وتغيير أنساق التعديل إذا كان التشكيل التكيفي متاحاً، كما يلزم وجود مستويات أعلى من ترميز الأخطاء ممّا يضع عبئاً إضافياً على الواجهة الهوائية للشبكة، بالإضافة إلى ذلك قد تكون هناك ضرورة لعدد أكبر من عمليات إعادة الإرسال ونتيجةً لذلك كلما انخفضت نسبة الإشارة إلى الضوضاء، انخفض معدل نقل البيانات.

لقد تم فهم منهجية إلغاء التداخل لسنوات عديدة، لكنّها لم تكن قادرة على التنفيذ بسبب المستويات العالية من المعالجة والذاكرة المطلوبة، كما أنّ التطورات في تكنولوجيا أشباه الموصلات وفرت من تنفيذها ويمكن استخدام إلغاء التداخل في كل من الوصلة العكسية والوصلة الأمامية لنظام “CDMA2000 1X Advanced”، حيث يتم القيام في إلغاء التداخل في المحطة الأساسية “BTS” للوصلة العكسية، كما يُشار إليها باسم إلغاء تداخل الوصلة العكسية “RLIC”، وداخل الهاتف أو معدات المستخدم للوصلة الأمامية.

كما أنّ تنوع المستقبل المتنقل”MRD” المستخدم في “CDMA2000 1X Advanced” يُعطي سعة متزايدة من خلال اعتماد سلسلتي استقبال وهوائيين، كما يُعتبر التحكم في الطاقة عنصراً مهماً في أي نظام خلوي هذه الأيام، وهناك حاجة لأنظمة “CDMA“؛ لتقليل المشكلة القريبة البعيدة، حيث يمكن للهواتف المحمولة القريبة من المحطة الأساسية أن تخفي الهواتف المحمولة بعيداً؛ لأنّ قوة الإشارة تقل كلما زادت المسافة من المحطة الأساسية.

من أجل التغلب على هذا، تتحكم المحطة الأساسية في طاقة الهاتف المحمول، ومع ذلك فإنّه يتطلب إرسال إشارة عبر الرابط ويمكن أن يقلل السعة، ومن خلال تحسين كفاءة التحكم في الطاقة يمكن تقليل البيانات المطلوبة لهذا التحكم وبالتالي تقليل البيانات التي يتم نقلها عبر الارتباط، كما أنّ المسح الذكي لإطارات معدل “1/8” يوفر مزايا تقلل من استخدام الموارد أثناء فترات الهدوء في الكلام.

يستفيد الإنهاء المبكر المستخدم داخل “CDMA2000 1X Advanced” الأوقات التي يكون فيها الجهاز في ظروف “RF” جيدة، حيث تُستخدم الوظيفة شبه المتعامدة لزيادة عدد المكالمات المتزامنة المدعومة، أمّا بالنسبة لـ “SVDO” أي بيانات “1X Voice” و”EV-DO” النشطة المتزامنة هي ميزة جديدة للجهاز، بالإضافة إلى “IX Advanced” التي تدعم الأداء بشكل كبير دون التأثير على جانب البنية التحتية، حيث تتيح الأنظمة الحالية بطلب الهاتف المحمول لتلقي مكالمات صوتية خلال جلسة بيانات “EV-DO”.

ومع ذلك، لا يمكن توصيل البيانات أثناء بقاء الهاتف المحمول في المكالمة الصوتية؛ لأنّ هناك حاجة إلى أجهزة استقبال وأجهزة إرسال منفصلة، أي ستكون هناك ضرورة إلى جهازي استقبال وجهاز إرسال داخل الهاتف المحمول، حيث تسمح ميزة “SVDO” إنتاج فترات منفصلة للصوت والبيانات باستخدام سلسلة منفصلة للإرسال والاستقبال، كما تعطي ميزة “SVDO” مرونة أكبر للمستخدم ممّا يتيح بسيناريوهات مثل إرسال رسائل البريد الإلكتروني أو الوصول إلى الإنترنت أثناء إجراء المكالمات الصوتية.

• “BTS” هي اختصار لـ “base station” و”RLIC” هي اختصار لـ “Reverse Link Interference cancellation”.

• “MRD” هي اختصار لـ “Mobile receive diversity” و”RF” هي اختصار لـ “Radio-Frequency”.

• “CDMA” هي اختصار لـ “Code-Division Multiple Access” و”EV-DO” هي اختصار لـ “Evolution Data Optimized”.

• “SVDO” هي اختصار لـ “Simultaneous Voice and Data”.

مزايا CDMA2000 1X Advanced:

1- برنامج ترميز المعدل المتغير المحسّن “EVRC-B”:

برنامج ترميز المعدل المتغير المحسّن “EVRC-B”: هو برنامج ترميز متقدم يعمل على تحسين جودة الصوت دون المساس بقدرة الشبكة أو يمكن استخدامه لزيادة سعة الصوت دون التضحية بالجودة.

• “EVRC-B” هي اختصار لـ “Enhanced Variable Rate Codec– Version B”.

2- إلغاء التداخل شبه الخطي “QLIC”:

يعمل “QLIC” على تقليل التداخل في الوصلة الأمامية أو المسار الاتجاهي بين المحطة الأساسية الخادمة والجهاز المحمول، حيث يرجع التداخل إلى مستخدمين آخرين داخل الخلية أو في الخلايا المجاورة بالإضافة إلى التداخل الناتج عن القناة التجريبية، ومن خلال تقليل مقدار التداخل في الجهاز المحمول يمكن لمحطة الخدمة الأساسية أن ترسل بطاقة أقل وتستمر في الاحتفاظ بالمكالمة الصوتية، وفي المقابل يمكن استخدام توفير الطاقة لدعم المكالمات الصوتية الإضافية داخل منطقة الخدمة.

• “QLIC” هي اختصار لـ “Quasi-linear Interference Cancellation”.

3- وظائف شبه متعامدة “QOF”:

تتطلب زيادة سعة الصوت رموز “Walsh” إضافية، وبخلاف رموز “Walsh” الحالية البالغ عددها “128”، وعندما يكون الارتباط الأمامي مقيداً برموز “Walsh”، يستخدم “1X Advanced” وظائف شبه متعامدة “QOF”؛ لتوفير أكواد إضافية، ومع ذلك فإنّ “QOF” يسبب تداخلاً إضافياً بين المستخدمين.

• “QOF” هي اختصار لـ “Quasi-orthogonal Functions”.

4- تقنية “QLIC” المتقدم:

تقنية “QLIC” المتقدم: هي تقنية إلغاء التداخل التي تعتمد على قدرات “QLIC”؛ لتقليل تداخل الوصلة الأمامية بشكل أكبر عن طريق إلغاء التداخل الإضافي من “QOF” والتداخل من محطات القاعدة المجاورة في المجموعة المجاورة.

5- إلغاء تداخل الارتباط العكسي “RLIC”:

المعروف باسم إلغاء تداخل “BTS”، حيث يُقلل “RLIC” من التداخل في الارتباط العكسي لزيادة سعة الشبكة، كما تعمل “RLIC” على تحسين تغطية الشبكة نظراً لأنّ النطاق الفعال لموقع الخلية يكون عادةً مقيداً بالارتباط العكسي، فعلى سبيل المثال قوة الإرسال للجهاز المحمول، ومع “RLIC” تعني الإشارة المحسّنة التي يتم استقبالها في موقع الخلية أنّ الجهاز يمكنه الإرسال من مسافة أكبر أو في موقع يصعب الوصول إليه “في الداخل” ولا يزال يحافظ على الاتصال.

• “RLIC” هي اختصار لـ “Reverse Link Interference Cancellation”.

6- تنوع الاستقبال المتنقل “MRD”:

يستخدم هوائيين للجهاز المحمول لتعزيز جودة الإشارة المستقبلة لمستوى إرسال معين في محطة الخدمة الأساسية، حيث يمكن للمحطة الأساسية تقليل كمية الطاقة المطلوبة لدعم الاتصال، وبالتالي تحرير الطاقة التي يمكن استخدامها لدعم المكالمات الصوتية وجلسات البيانات الإضافية، كما يمكن أن يساعد “MRD” في زيادة عمر البطارية، نظراً لأنّ التنزيلات يمكن أن تحدث بسرعة أكبر، ممّا يتيح تعطيل جهاز الإرسال في وقت أقرب.

• “MRD” هي اختصار لـ “Mobile Receive Diversity”.