يتعلق نظام تشغيل جهاز التحكم في الاتصالات ووحدة التحكم في الاتصالات بالاتصالات الرقمية وبشكل أكثر تحديداً بأنظمة وطرق الاتصالات متعددة المستويات غير المتعامدة للوصول المتعدد (NOMA)، حيث في اتصالات الموجة المليمترية (mmWave)، يُستخدم تشكيل الحزمة للتغلب على خسارة التحرك المتوقعة.

نظام تشغيل جهاز التحكم في الاتصالات ووحدة التحكم في الاتصالات

اعتماداً على خسارة الانتقال بين العقدة (eNB) المتطورة ومعدات المستخدم (UE) قد تكون هناك حاجة إلى مستويات مختلفة من كسب تكوين الحزمة؛ لإرسال البيانات على وصلة تجهيزات المستعمل في وحدات (eNB) مختلفة، ويتمثل الحل المبسط في تثبيت كسب تشكيل الحزمة بأقصى قيمته لمواجهة أسوأ خسارة في المسير.

يتمثل عيب هذا النهج البسيط في أن حزمة الإرسال ذات الكسب الأقصى لتشكيل الحزمة لها عادةً عرض حزمة ضيق للغاية، وهي حساسة لتنقل تجهيزات المستعمل ويمكن أن تتعرض للحجب وتوفر التجسيدات النموذجية للكشف الحالي أنظمة وطرق للاتصالات متعددة المستويات للوصول المتعدد غير المتعامد (NOMA).

يتم توفير طريقة لتشغيل وحدة التحكم في الاتصال وتقوم الطريقة بتجميع مجموعة من معدات المستخدم (UEs) وفقاً لتقرير حالة القناة، وتقرير قدرة إلغاء تداخل تجهيزات المستعمل (UE) وتقدير التنقلية الذي تتلقاه وحدة التحكم في الاتصال، وبالتالي توليد معلومات حول التجميع، واختيار تجهيزات المستعمل الأولى من مجموعة (UEs) ثانية من مجموعة (UEs) بواسطة وحدة تحكم في الاتصال، حيث يخصص الاختيار حزمة عريضة إلى (UE) الأول وفقاً للمعلومات الخاصة بالتجميع.

يتداخل الحزمة العريضة والحزمة الضيقة من الناحية المكانية وتخصص وحدة التحكم في الاتصال موارد فدرة الإرسال الأولى إلى تجهيزات المستعمل الأولى والثانية، وجدولة متقاطعة لاثنين من تجهيزات المستعمل ووفقاً للموارد المجدولة من قبل وحدة التحكم في الاتصال تحديد معلمة إرسال أولى لتجهيزات المستعمل الأولى ومعلمة إرسال ثانية لتجهيزات المستعمل الثانية.

ومعلمة إرسال أول لأداة (UE) الأولى ومعلمة إرسال ثانية لوحدة (UE) ثانية بواسطة وحدة التحكم في الاتصال، والاتصال بـ UE الأول والثاني وفقاً لمعلمات الإرسال، كما يتم توفير طريقة لتشغيل جهاز اتصال وتستقبل الطريقة عدداً كبيراً من الإشارات المرجعية لمعلومات حالة القناة (CSI-RS) المشكلة بواسطة جهاز اتصال، وتحدد تقرير حالة القناة وفقاً لتعدد الإشارات المرجعية لمعلومات حالة القناة (CSI-RS) بواسطة جهاز الاتصال.

وإرسال تقرير حالة القناة إلى وحدة التحكم في الاتصال عن طريق جهاز الاتصال واستقبال معلمات الإرسال من وحدة التحكم في الاتصال بواسطة جهاز الاتصال، حيث يتم تحديد معلمات الإرسال وإرسالها وفقًا لتقرير حالة القناة وتقدير التنقل.

كما تم تعيين مورد إشارة (DMRS) لجهاز الاتصال وموقع مورد (DMRS) ثانٍ تم تعيينه لجهاز الاتصال المجدول، و(DMRS) ثانٍ بواسطة جهاز الاتصال، والمورد في الموضع يشتمل على قياس قدرة الإشارة المستقبلة بواسطة جهاز اتصال وفقاً لقيمة قياس قدرة الإشارة المستقبلة والخطوات التي تشكل مستقبل إلغاء التداخل.

• “DMRS” هي اختصار لـ “demodulation reference signal”.

• “CSI-RS” هي اختصار لـ “Channel State Information Reference Signal”.

• “NOMA” هي اختصار لـ “Non-orthogonal multiple access”.

• “UE” هي اختصار لـ “User equipment”.

مبدأ عمل نظام تشغيل جهاز التحكم في الاتصالات ووحدة التحكم في الاتصالات

يتم توفير وحدة تحكم في الاتصال، حيث تشتمل وحدة التحكم في الاتصال على معالج ووسيط تخزين قابل للقراءة على الكمبيوتر يخزن البرمجة ليتم تنفيذها بواسطة المعالج، وتجمع البرمجة عدداً كبيراً من معدات المستخدم (UEs) وفقاً لتقارير حالة القناة المستلمة، وتقارير قدرة إلغاء التداخل (UE (IC)) وتقديرات التنقل.

وبالتالي إنشاء معلومات حول مجموعات (UEs) واختيار (UE) الأول من (UE) و(UE) الثاني من تعددية تجهيزات المستعمل، حيث يتم اختيار تجهيزات المستعمل الأولى وفقًا للمعلومات المتعلقة بالتجميع وتخصيص حزمة عريضة للأداة (UE) الأولى، وتخصيص حزمة عريضة للأداة (UE) الثانية والحزمة العريضة والحزمة الضيقة متداخلة مكانياً، وتُخصص تجهيزات المستعمل الأولى والثانية موارد فترة الإرسال الأولى لبعضها البعض.

الجدولة ومعلمة الإرسال الأولى لـ (UE) الأول ومعلمة الإرسال الثانية لـ (UE) الثانية وفقاً للموارد بين الجداول الزمنية، كما تحديد معلمة الإرسال والتواصل مع تجهيزات المستعمل الأولى والثانية وفقاً لمعلمة إرسال أولى لتجهيزات المستعمل الأولى ومعلمة إرسال ثانية لتجهيزات المستعمل الثانية.

يسمح تنفيذ التجسيدات السابقة لتجهيزات (UE) بتخصيص عروض حزم أو مستويات مختلفة للحزم ممّا يسهل الجدولة المتقاطعة لتجهيزات (UE) متعددة، بحيث يمكن تكرارها في نفس الوقت ممّا يؤدي إلى تحسين الكفاءة الطيفية، ويمكن تخصيص تجهيزات (UE) الأقرب إلى (eNB) أو تجهيزات المستعمل ذات قدرة أكبر على الحركة لحزمة إرسال ذات عرض حزمة أوسع، ممّا يوفر متانة أكبر للوصلة وبالتالي قوة وصل محسّنة.

علاوة على ذلك نظراً لأنّ تجهيزات المستعمل المجدولة فيما بينها يمكن أن تستخدم نفس مجموعة الأجهزة الفرعية في نفس الوقت، يمكن استخدام موارد الأجهزة في (eNB) على النحو الأمثل وبالتالي فإنّ تكلفة أقل، وأقل تعقيداً لـ (eNB) مع انخفاض استهلاك الطاقة يمكن أن تدعم المزيد من (UEs).

يتعلق أحد تجسيدات بالاتصالات متعددة المستويات غير متعامدة للوصول المتعدد (NOMA)، وقد تقوم وحدة التحكم في الاتصال بتجميع مجموعة من معدات المستخدم (UEs)، وفقاً لتقارير حالة القناة المستلمة وتقارير قدرة إلغاء تداخل تجهيزات المستعمل (UE) وتقديرات التنقلية، وبالتالي إنشاء معلومات تتعلق بالتجميع.

يتم اختيار UE أول من مجموعة UEs وثاني UE من مجموعة UEs والاختيار وفقاً لمعلومات التجميع وتخصيص حزمة عريضة إلى UE الأول، وتعيين حزمة ضيقة إلى UE الثاني وهو واسع يتداخل الحزمة والحزمة الضيقة من الناحية المكانية، حيث يتم اختيار موارد فترة النقل الأولى وجدولتها المتقاطعة إلى تجهيزات المستعمل الأولى والثانية، ومعلمة إرسال أولى لتجهيزات المستعمل الأولى ومعلمة إرسال ثانية لتجهيزات المستعمل الثانية وفقاً للموارد المجدولة بشكل متبادل.

• “IC” هي اختصار لـ “integrated Circuits”.

تطور عمل نظام تشغيل جهاز التحكم في الاتصالات ووحدة التحكم في الاتصالات

تعتمد تقنية اتصالات (NOMA) متعددة المستويات على أنظمة الاتصالات القائمة على المعايير ومعايير التكنولوجيا وتقنيات الاتصال (NOMA) متعددة المستويات، مثل تلك المتوافقة مع مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) و(IEEE 802.11)، ويشتمل نظام الاتصالات على (NodeB) المتطور الذي يخدم مجموعة من معدات المستخدم (UEs)، وتمر تجهيزات المستعمل وعمليات الإرسال بواسطة تجهيزات المستعمل عبر eNB.

يخصص نظام eNB موارد الاتصال للإرسال مع تجهيزات المستعمل ويشار إلى (eNB) عموماً على أنّه محطة قاعدة أو (NodeB)، أو نقطة إرسال أو رأس راديو عن بعد أو نقطة وصول ويكون (UE) عموماً متنقلاً أو محطة متنقلة أو مطرافاً أو مشتركاً أو مستخدماً، وقد يكون مورد الاتصال مورداً زمنياً أو مورداً للتردد أو مورداً برمجياً أو مورداً للتردد الزمني.

كما إنّ نظام الاتصال قد يستخدم (eNBs) متعددة يمكنها الاتصال بوحدات (UE) متعددة، ولكن يتم عرض (eNB) واحد فقط ووحدات (UE) متعددة من أجل التبسيط، و(NOMA) هي تقنية تعمل على تحسين كفاءة الطيف عن طريق الجدولة المتقاطعة لتجهيزات (UE) مع خسائر مسار مختلفة بشكل كبير في مجال القدرة.

عادةً ما يُخصص للإرسالات إلى تجهيزات (UE) الأقرب إلى (eNB) مستوى قدرة إرسال أقل من الإرسال إلى تجهيزات UE أخرى، وتكون الإشارة المستقبلة بالإضافة إلى نسبة التداخل إلى الضوضاء (SINR) أعلى عندما تكون تجهيزات المستعمل أقرب إلى (eNB) وتنخفض عندما تكون تجهيزات المستعمل بعيدة عن الـ (eNB).

• “SINR” هي اختصار لـ “Signal to Interference & Noise Ratio”.

• “3GPP” هي اختصار لـ “Third Generation Partnership Project”.