اقرأ في هذا المقال
- أساسيات نظام تكوين خصائص قناة الإشارة المرجعية في الاتصالات
- مبدأ نظام تكوين خصائص قناة الإشارة المرجعية في الاتصالات
- تطور عمل نظام تكوين خصائص قناة الإشارة المرجعية في الاتصالات
أصبحت اتصالات النطاق الترددي العالي أو اتصالات الموجات المليمترية اتجاهاً مهماً في التطوير المستقبلي للاتصالات المتنقلة، وجذبت انتباه الأوساط الأكاديمية والصناعية في جميع أنحاء العالم ومع زيادة الازدحام بسبب موارد الطيف المتصلة الواسعة النطاق والشبكات المادية، أصبحت مزايا الموجات المليمترية جذابة بشكل متزايد.
أساسيات نظام تكوين خصائص قناة الإشارة المرجعية في الاتصالات
بدأت العديد من هيئات المعايير مثل (IEEE) و(3GPP) في عمل التقييس، وعلى سبيل المثال في مجموعة معايير (3GPP) ستكون الاتصالات ذات النطاق الترددي العالي نقطة ابتكار مهمة لتقنية الوصول إلى الراديو الجديدة من (5G New RAT) بسبب الميزة الكبيرة للنطاق الترددي الكبير، ومع ذلك تواجه الاتصالات عالية النطاق أيضًا تحديات توهين الوصلة.
تستخدم أنظمة الاتصالات عالية النطاق أطوال موجات قصيرة ذات عرض نطاق عالٍ وتكامل سهل للهوائي وتستخدم صفائف هوائيات متعددة، وخطط تشكيل الحزمة لضمان هوائيات عالية الارتباط وتحسين متانة الاتصالات والمكاسب ومواجهة فقدان إرسال الإشارة، وأثناء العمل على ترجيح الهوائي والمعروف أيضاً باسم التشفير المسبق والإرسال في النطاق العالي، يرسل طرف الإرسال مستخدم تدريب ويستقبل الطرف المستقبل قناة ويقوم بتقدير القناة.
بعد ذلك يحتاج الطرف المستقبِل عالي النطاق إلى تحسين كفاءة الطيف الإجمالية عن طريق تغذية معلومات حالة القناة الخلفية إلى نهاية إرسال التدريب، ممّا يسهل العثور على أزواج وزن هوائي متعددة يمكن استخدامها؛ لنقل البيانات متعدد القنوات من وزن هوائي جهاز الإرسال والاستقبال أزواج المتاحة لجهاز الإرسال والاستقبال.
كما يوفر نظام تكوين خصائص قناة الإشارة المرجعية طريقة لتشكيل خصائص القناة لإشارة مرجعية لتحسين مشكلة الزيادة الكبيرة في عبء بيان الحزمة وجهاز الاتصال، ويوفر أيضاً طريقة لتشكيل خصائص قناة إشارة مرجعية ويتم تطبيق الطريقة على عقدة الاتصال الأولى وتحديد النوع الأول من الإشارات بحيث يحمل الإشارات وتحويل الإشارات إلى عقدة الاتصال.
كما يتم تطبيق الطريقة على عقدة اتصال ثانية وتتكون الطريقة من استقبال إشارات النوع الأول المرسلة بواسطة عقدة الاتصال الأولى، والحصول على مجموعة من النوع الأول محمولة في النوع الأول من الإشارات، حيث تشتمل المجموعة الأولى على مجموعة من عناصر الفهرس، ويوفر كذلك جهازاً لتشكيل خصائص قناة إشارة مرجعية.
- “IEEE” هي اختصار لـ “Institute-of-Electrical-and-Electronics-Engineers”.
- “3GPP” هي اختصار لـ “Third-Generation-Partnership-Project”.
مبدأ نظام تكوين خصائص قناة الإشارة المرجعية في الاتصالات
يتم تكوين الجهاز في جهاز اتصال ويتضمن وحدة تحديد الإشارة ووحدة إرسال الإشارات، ويتم تكوين وحدة تحديد إرسال الإشارات لتحديد النوع الأول من الإشارات، وتحمل الإشارة ويتم تكوين وحدة إرسال الإشارات لإرسال إشارات النوع الأول إلى عقدة الاتصال الثانية.
كما يتضمن هذا التطبيق كذلك محطة ويشتمل الجهاز على ذاكرة ومعالج وبرنامج كمبيوتر مخزن في الذاكرة وقابل للتنفيذ بواسطة المعالج ويقوم المعالج بتنفيذ أي من الطرق، وتشمل خصائص القناة خصائص قناة الإرسال المادية، مثل سمت الإرسال الأفقي وسمت الإرسال الرأسي وسمت الاستقبال الأفقي وسمت الاستقبال الرأسي.
وكذلك خصائص دارة النطاق الأساسي والتردد الراديوي، مثل مخطط عنصر الهوائي وموضع الهوائي والتخالف الزمني للنطاق الأساسي وتخالف التردد وضوضاء الطور، وقد تكون الحزمة مورداً كالتشفير المسبق في نهاية الإرسال أو التشفير المسبق عند الطرف المستقبل أو منفذ الهوائي، أو ناقل وزن الهوائي أو مصفوفة وزن الهوائي.
يمكن استبدال رمز الحزمة بدليل مورد، حيث يمكن أن تقتصر الحزمة على بعض موارد شفرة الوقت والتردد من حيث الإرسال، ويمكن أن تكون الحزمة أيضًا في وضع الإرسال أي الإرسال أو الاستقبال وقد يشمل أسلوب الإرسال تعدد الإرسال بالتقسيم المكاني أو تنوع مجال التردد أو المجال الزمني.
كما يعتمد بيان حزمة الاستقبال على الإشارة المرجعية الحالية التي يتم تغذية طرف الإرسال إليها من خلال منفذ الهوائي وجهاز المستخدم (UE) وافتراض شبه المشاركة في الموقع، ويمكن تنفيذ العرض وتشير الحزمة المستقبلة إلى شعاع عند طرف استقبال لا يلزم الإشارة إليه، أو إشارة مرجعية تغذيها الإشارة المرجعية الحالية ومنفذ الهوائي، ومعدات المستخدم (UE) والموقع المشترك الزائف لمنفذ الهوائي وهو يمثل الحزمة عند الطرف المستقبل الذي يشير إليه الطرف المرسل من خلال الافتراض.
- “UE” هي اختصار لـ “User-equipment”.
تطور عمل نظام تكوين خصائص قناة الإشارة المرجعية في الاتصالات
في بيان الحزمة تمثل الإشارة المرجعية الأصلية إشارة مرجعية تم قياسها واستخدامها مسبقاً كمصدر مرجعي، وتشير الإشارة المرجعية المستهدفة إلى إشارة مرجعية تحتاج إلى الإشارة إليها من خلال خصائص القناة، وتُستخدم لتحديد تحميل خصائص القناة للإشارة المرجعية المرتبطة بها.
وتتضمن الإشارة المرجعية واحدة على الأقل من فدرة إشارة التزامن فترة (SS) أو إشارة مرجعية لبيان حالة القناة (CSI-RS)، أو إشارة مرجعية سبر (SRS) أو إشارة قناة نفاذ عشوائي مادية (PRACH) أو إزالة التشكيل إشارة مرجعية (DMRS)، وفي حالة الإشارة المرجعية غير الدورية كـ (CSI-RS) غير الدورية يشار إلى أنّ (CSI-RS) غير الدورية تحتاج إلى تكوينها بمعلومات تشغيل إضافية.
يمكن للنظام تشغيل (CSI-RS) غير الدوري لعدة مرات، وتُستخدم معلومات المشغل للتمييز بين مؤشرات (CSI-RS) غير الدورية المحددة، كما تتضمن إعادة بناء مجموعة النوع الأول الإجراءات أي إضافة مجموعة نوع أول جديد إلى مجموعة النوع الأول، وحذف المجموعة المشار إليها من مجموعة النوع الأول وتحديث العنصر المشار إليه في المجموعة المشار إليها في مجموعة النوع الأول.
وكذلك حذف العنصر المشار إليه في المجموعة المشار إليها من مجموعة النوع الأول أو إضافة عنصر، كما يمكن تنفيذ إعادة تشكيل مجموعة النوع الأول، من خلال إشارات التحكم في الموارد الراديوية (RRC) أو تشوير عنصر التحكم في الوصول المتوسط (MAC-CE)، ويمكن تنفيذ إعادة التكوين ليس فقط من خلال إشارات النوع الأول ولكن من خلال إشارة واحدة مستقلة.
قد يتم حظر المجموعات من مجموعة النوع الأول لتشكيل مجموعة النوع الثاني، ويكون إجراء تكوين مجموعة النوع الثاني هو الإجراءات التالية أي تنشيط المجموعات في مجموعة النوع الأول، وتشكيل النوع الثاني الذي تم تعيينه بواسطة المجموعات النشطة في مجموعة النوع الأول، وعمل وتجميع المجموعات في النوع الأول المحدد في مجموعة النوع الثاني، أو دمج عناصر الفهرس للمجموعات في النوع الأول لتكوين مجموعة من النوع الثاني.
يتم إرسال إشارات النوع الثاني إلى عقدة الاتصال الثانية وتتضمن مجموعة النوع الثاني مجموعات S وتشتمل المجموعة الأولى من مجموعات S على عناصر فهرس، كما تستخدم طريقة لتكوين خصائص القناة لإشارة مرجعية صورة نقطية لتوجيه عناصر الفهرس للمجموعات في مجموعة النوع الأول أو المجموعات في النوع الأول المحدد لتشكيل مجموعة النوع الثاني.
كما يتوافق كل عنصر فهرس في كل مجموعة في مجموعة أو مجموعة النوع الأول في مجموعة النوع الأول مع بت فردي في الصورة النقطية، وتشير الصورة النقطية إلى ما إذا كانت المعلومات المرتبطة صحيحة أم نشطة وباستخدام العنصرين 0 و1 ومواضع العناصر في السلسلة الثنائية.
تمثل القيمة المحددة في موضع بت التنشيط أو الجمع أو الاختيار للمجموعة المرتبطة أو التنشيط أو التوليف أو الاختيار لعنصر الفهرس للمجموعة المرتبطة، حيث يتم ترميز عناصر الفهرس في مجموعات أو مجموعات محددة من خلال الصورة النقطية بترتيب الصورة النقطية.
- “CSI-RS” هي اختصار لـ “Channel-State-Information-Reference-Signal” و”MAC-CE” هي اختصار لـ “MAC-Control-Element”.
- “RRC” هي اختصار لـ “Radio-Resource-Control” و”DMRS” هي اختصار لـ “Digital-Mobile-Radio-and-is-an-international”.
- “SRS” هي اختصار لـ “Sounding-Reference-Signal” و”PRACH” هي اختصار لـ “Physical-Random-Access-Channel”.
