نظام تقسيم النطاق الزمني الضيق NTDD في الاتصالات

بالنسبة لـ (UMTS TDD) ضيق النطاق (NTDD)، يمكن تخفيف مستويات التداخل العالية التي أنشأها (MBMS) في الفترات الزمنية المادية للقناة (TS) من خلال استغلال إعادة استخدام التردد، وهذا ممكن من حيث المبدأ بسبب النطاق الترددي الأصغر لكل ناقل (NTDD)، ويمكن دعم ثلاث موجات حاملة ضيقة النطاق ضمن توزيع الطيف (5 ميجاهيرتز) من (FDD) أو (TDD) عريض النطاق (WTDD).

أساسيات نظام تقسيم النطاق الزمني الضيق NTDD

هناك حاجة إلى دعم بنية رتل (TDD) ضيقة النطاق للاتصالات ضيقة النطاق، حيث يتم دعم بنية رتل (TDD) ضيقة النطاق واحدة أو أكثر للاتصالات ضيقة النطاق، كما يتم توفير طريقة ووسيط يمكن قراءته بواسطة الكمبيوتر وجهاز، وقد يحدد الجهاز بنية رتل (TDD) ضيقة النطاق للاتصالات ضيقة النطاق وقد يحدد الجهاز أيضًا نسق (PUSCH) لمجموعة من أنساق (PUSCH)؛ لتخصيص (RU) واحد على الأقل إلى (UE) من أجل (NPUCCH).

بالإضافة إلى ذلك يمكن للجهاز تخصيص وحدة (RU) واحدة على الأقل لتجهيزات المستعمل باستخدام تنسيق (PUSCH) المحدد، وقد تشتمل (RU) على موجة حاملة فرعية واحدة أو أكثر في كل فجوة واحدة أو أكثر، وبالمقارنة مع عرض النطاق الترددي المستخدم لاتصالات (LTE)، فإنّ الاتصال ضيق النطاق يشمل الاتصال باستخدام عرض نطاق ترددي محدود، ومثال على الاتصال ضيق النطاق هو اتصال إنترنت الأشياء (NB-IoT)، والذي يقتصر على كتلة مورد واحدة (RB) من عرض النطاق الترددي للنظام مثل (180 كيلو هرتز).

ومثال آخر على الاتصال ضيق النطاق هو الاتصال المحسن من نوع الجهاز (eMTC) والذي يقتصر على (6 RBs) من عرض النطاق الترددي للنظام مثل (1.08 ميجاهيرتز)، ويمكن أن تقلل اتصالات (NB-IoT) و(eMTC) من تعقيد الجهاز وتحقق سنوات من عمر البطارية، وتوفر تغطية أعمق للوصول إلى المواقع الصعبة مثل عمق المباني ومن الضروري دعم بنية رتل (TDD) ضيقة النطاق للاتصالات ضيقة النطاق.

ملاحظة:“UMTS” هي اختصار لـ “Universal Mobile Telecommunications System” و”TDD” هي اختصار لـ “Time division duplex”.

ملاحظة:“eMTC” هي اختصار لـ “enhanced Machine Type Communication” و”NB-IoT” هي اختصار لـ “Narrow Band-Internet of Things”.

ملاحظة: “PUSCH” هي اختصار لـ “Physical Uplink Shared Channel” و”NTDD” هي اختصار لـ “narrow band TDD”.

مبدأ عمل نظام تقسيم النطاق الزمني الضيق NTDD

بالمقارنة مع عرض النطاق الترددي المستخدم لاتصالات (LTE) فإنّ الاتصال ضيق النطاق يشمل الاتصال باستخدام عرض نطاق ترددي محدود، ومثال على الاتصال ضيق النطاق هو اتصال (NB-IoT) والذي يقتصر على كتلة موارد واحدة (RB) من عرض النطاق الترددي للنظام مثل (180 كيلو هرتز)، ويمكن أن تقلل اتصالات (NB-IoT) و(eMTC) من تعقيد الجهاز، وتحقق سنوات من عمر البطارية وتوفر تغطية أعمق للوصول إلى المواقع الصعبة مثل عمق المباني.

ومع ذلك نظراً لأنّ التغطية التي توفرها الاتصالات ضيقة النطاق يمكن أن تشمل الوصول إلى المواقع الصعبة فهناك فرصة متزايدة لعدم تلقي إرسال واحد أو أكثر بشكل صحيح، لذلك قد يتضمن الاتصال ضيق النطاق عددًا محددًا مسبقًا من عمليات الإرسال المتكررة لزيادة فرصة فك الترميز الصحيح للإرسال، ومن الضروري دعم بنية رتل (TDD) ضيقة النطاق للاتصالات ضيقة النطاق.

يوفر محتوى هذه الحالة حلاً من خلال دعم واحد أو أكثر من هياكل الأطر (TDD) ضيقة النطاق للاتصالات ضيقة النطاق، كما يتم توفير طريقة ووسيط يمكن قراءته بواسطة الكمبيوتر وجهاز ويمكن للجهاز تحديد هيكل إطار (TDD) ضيق النطاق للاتصالات ضيقة النطاق، وقد يحدد الجهاز أيضًا تنسيق (PUSCH) المستخدم لتخصيص عنصر مورد واحد على الأقل (RU) إلى تجهيزات المستعمل، لمجموعة تنسيق (PUSCH) لقناة التحكم في الوصلة الصاعدة المادية ضيقة النطاق (NPUCCH).

بالإضافة إلى ذلك قد يستخدم الجهاز نسق القناة المشتركة في الوصلة الصاعدة (PUSCH) المقرر لتخصيص (RU) واحد على الأقل إلى تجهيزات المستعمل، كما قد تتضمن (RU) واحدة أو أكثر من الموجات الحاملة الفرعية في كل فترة زمنية واحدة أو أكثر، وبالإضافة إلى ذلك يمكن للجهاز تحديد بنية إطار (TDD) ضيق النطاق بما في ذلك على الأقل عدد محدد مسبقًا من الأرتال الفرعية للوصلة الصاعدة المستمرة.

ملاحظة:“LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution” و”NPUCCH” هي اختصار لـ “narrow Physical Uplink Control Channel”.

تطور نظام تقسيم النطاق الزمني الضيق NTDD

قد يحدد الجهاز أيضًا العدد الأول من الرموز في كل عدد من الفترات الزمنية الثانية لتخصيص وحدة (RU) واحدة على الأقل لمعدات المستخدم (UE) من أجل (PUSCH) ضيق النطاق (NPUSCH)، ويمكن أن يعتمد العدد الأول من الرموز والعدد الثاني للفواصل الزمنية على عدد محدد مسبقًا، من الأرتال الفرعية المتتالية للوصلة الصاعدة وقد يخصص الجهاز وحدة (RU) واحدة على الأقل إلى تجهيزات المستعمل.

يمكن للجهاز استقبال المعلومات المرتبطة بهيكل إطار (TDD) ضيق النطاق الذي يحتوي على أول مجموعة من الأطر الفرعية المتتالية للوصلة الصاعدة، وقد تشتمل مجموعة الأرتال الفرعية الأولى للوصلة الصاعدة المستمرة على عدد أول من الفواصل الزمنية.

وقد يستخدم الجهاز أيضًا جزءًا على الأقل من العدد الأول من الفواصل الزمنية في المجموعة الأولى من الأرتال الفرعية المتتالية للوصلة الصاعدة؛ لإرسال الجزء الأول من إرسال الوصلة الصاعدة، حيث يكون للإرسال للوصلة الصاعدة عدد أكبر من المجموعة الأولى من الأرتال المتتالية الأطر الفرعية للوصلة الصاعدة طويلة الأمد.

عملية الإرسال لنظام تقسيم النطاق الزمني الضيق NTDD

يمكن للجهاز استقبال المعلومات المرتبطة بهيكل رتل (TDD) ضيق النطاق، كما يمكن للجهاز أيضًا استخدام تسلسل التخليط الأول لإرسال إرسالات الوصلة الصاعدة لعدد محدد مسبقًا من المرات، وقد يشتمل تتابع التخليط الأول على العدد الأول من البتات الأقل أهمية (LSB) المرتبطة بالرتل الراديوي الأول، وقد يكون العدد الأول من (LSBs) أكبر من العدد الثاني من (LSBs) المستخدمة في تتابع التخليط الثاني المرتبط بإرسال الإرسال المزدوج بتقسيم التردد الضيق (FDD).

يمكن للجهاز تلقي المعلومات المرتبطة بهيكل إطار (TDD) ضيق النطاق المستخدم للاتصالات ضيقة النطاق وبالإضافة إلى ذلك قد يقرر الجهاز تكرار إرسال الوصلة الصاعدة في مجموعة الإطارات الراديوية ومجموعة الإطارات الراديوية، وقد يقرر الجهاز عدم مراقبة الإطارات الفرعية للوصلة الهابطة في مجموعة إطارات الراديو.

يمكن للجهاز أن يستقبل معلومات مرتبطة بهيكل رتل (TDD) ضيق النطاق للاتصالات ضيقة النطاق وهيكل رتل (TDD) ضيق النطاق بما في ذلك مجموعة من الأطر الفرعية للوصلة الصاعدة المستمرة، وقد يحدد الجهاز طول التتابع المتعامد المرتبط بالإشارة المرجعية (RS) بناءً على واحد على الأقل من عدد الأرتال الفرعية للوصلة الصاعدة، أو عدد الفواصل الزمنية في مجموعة الأرتال الفرعية المتتالية للوصلة الصاعدة وبالإضافة إلى ذلك يمكن للجهاز استخدام طول التسلسل المتعامد المحدد لإرسال (RS).

في النهاية، يمكن للجهاز تلقي المعلومات المرتبطة بهيكل إطار (TDD) ضيق النطاق للاتصال ضيق النطاق وبالإضافة إلى ذلك يمكن للجهاز استخدام بنية إطار (TDD) ضيق النطاق؛ لإرسال إشارة مرجعية سبر النطاق الضيق (NB-SRS) إلى المحطة الأساسية.