اقرأ في هذا المقال
تكون محطة القاعدة قادرة على توحيد مخطط (MIMO) لمستخدم واحد مع مخطط (MIMO) متعدد المستخدمين عن طريق تلقي قيم (CQI) من رتبة 1 من محطة مشترك واحدة أو أكثر، بحيث تستقبل المحطة الأساسية أيضاً المتجهات السابقة من محطات المشتركين، ثم تحدد أي من محطات المشترك لديها أفضل قيمة (CQI) من الرتبة 1.
أساسيات نظام MU-MIMO
تحدد المحطة الأساسية مصفوفة تشكيل الحزمة لاستخدامها استناداً جزئياً على الأقل إلى المتجهات المستلمة من محطة المشترك التي لها أفضل قيمة (CQI) من الرتبة 1، بحيث تقوم المحطة الأساسية بعد ذلك ببث البيانات إلى محطة المشترك، باستخدام مصفوفة تشكيل الحزمة المقابلة لمحطة المشترك.
والتي تحتوي على أفضل مؤشر جودة قناة من الرتبة 1 لتنفيذ (MIMO) لمستخدم واحد في تدفقات واحدة أو عدة تدفقات إلى محطة المشترك هذه، أو إلى محطات المشترك الحصول على أفضل مؤشرات جودة القناة من الرتبة 2 لتنفيذ (MIMO) متعدد المستخدمين في تدفقات متعددة.
في نظام اتصال لاسلكي يتم الحصول على تعليقات متعددة المستخدمين (MU) متعددة المدخلات ومخرجات متعددة (MIMO) وطريقة الإرسال، بحيث تشتمل الطريقة على خطوات:
- عبء الأعمال على أساس تحديد المحطة الأساسية كتاب كود مجموعة فرعية أو كتاب كود كامل.
- يتم بث كتاب الشفرات المحدد إلى معدات المشتركين وفي حالة الحمل التجاري المرتفع يحدد دفتر الرموز الفرعية.
- أمّا في حالة الحمل المنخفض للأعمال يحدد دفتر الرموز الكامل، ومن أقصى مؤشر لجودة القناة يتم إرساله إلى المحطة الأساسية مع المشفر المسبق لمعدات المشترك.
- يتم اختيار معدات المشترك بناءً على معلومات مؤشر جودة القناة القصوى وجهاز التشفير المسبق في المحطة الأساسية، ويتم إرسال إشارة المشفر المسبق وإشارة البيانات إلى معدات المشترك.
ملاحظة: “MIMO” هي اختصار لـ “Multiple In Multiple Out”.
ملاحظة:“CQI” هي اختصار لـ “Channel Quality Indicator”.
مبدأ عمل نظام MU-MIMO في الاتصالات
يُطلق على اتصالات الهوائيات المتعددة عادةً نظام المدخلات المتعددة والمخرجات المتعددة (MIMO) ويستخدم لتحسين الوظيفة المنهجية على نطاق واسع في نظام اتصال لاسلكي، ومع تركيبات تقنية (OFDM) وكما يستخدم نظام (MIMO) هوائي إرسال متعدد وهوائي استقبال متعدد؛ لتحسين قدرة وموثوقية قناة الاتصال الراديوي، وبالتالي يمكن لجهاز الإرسال إرسال تدفق البيانات بشكل مستقل ضمن نفس نطاق التردد في وقت واحد.
تعمل تقنية (MIMO) على تحسين كفاءة الطيف لنظام الاتصال اللاسلكي من خلال اعتماد إضافي درجة الحرية في المجال المكاني الناتج عن الهوائيات المتعددة، بحيث يزيد نظام (MIMO) السعة المضمونة خطيًا جنبًا إلى جنب مع K، وحيث K هي القيمة الدنيا لكمية (M) لهوائي الإرسال والكمية (N) لهوائي الاستقبال وذلك هو:
K = min (M ، N)
أحد أوجه القصور في مخطط (MIMO PARC) لمستخدم واحد هو أنّ كل تيار يحتاج إلى مؤشر جودة متعدد القنوات (CQI) لتقديره ممّا يتسبب في استهلاك الكثير من الإشارات، وبالتالي يتسبب في أنظمة غير فعالة فعند استخدام طريقة (MIMO) متعددة المستخدمين، كما يمكن لكل مستخدم فقط استخدام ملاحظات (CQI) لتحقيق ذلك مخطط (PARC).
في هذه الحالة يكون كل تقرير مستخدم من خلال أفضل (CQI) يستخدم مثل خوارزمية الحد الأدنى لمتوسط الخطأ المربع (MMSE) وتحديد وعلامة دفق (MIMO)، لكنّ (MIMO) متعدد المستخدمين يتطلب وجود عدد كبير من المستخدمين في هذا النظام؛ لتحديد كل مستخدم لإرساله عندما يكون لديه أفضل جودة للقناة، ولكن عندما يكون عدد المستخدمين أقل في النظام ونادراً ما يمكن أن يجد أن المستخدم في حالة القناة الأكثر ارتفاعاً، وبالتالي يقلل من أداء مخطط (MIMO) متعدد المستخدمين.
- “MMSE” هي اختصار لـ “Minimum Mean Squared Error”.
- “PARC” هي اختصار لـ “Per Antenna Rate Control”.
- “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal Frequency Division Multiplexing”.
تطور عمل نظام MU-MIMO في الاتصالات
في التكوينات الثابتة لنظام (MIMO) متعدد المستخدمين يقلل التقليل جنباً إلى جنب مع المستخدم من خلال أداء نظام (MIMO) متعدد المستخدمين، لذلك نوع من مخطط (MIMO) يعمل بشكل مستقل على تحسين أداء يجب توفير نظام (MIMO) مع عدد المستخدمين في المجتمع، كما يتم توفير نوع من نظام الاتصال اللاسلكي للطريقة التي يتم إرجاعها وإرسالها، بحيث تشتمل الطريقة على:
- التحديد في كتاب الرموز للمجموعة الفرعية وكتاب الرموز الكامل في المحطة الأساسية، حيث يتم تحديد كتاب الرموز يحتوي على متجه كلمة الرمز المكاني الذي يمثل واحدًا على الأقل كلمة مشفرة.
- يتم توفير جهاز مشترك واحد على الأقل من بث المحطة الأساسية بواسطة كتاب الرموز المختار.
- يتم حساب (CQI) لمتجه كلمة الرمز المكاني هذا في مكان جهاز المشترك.
- يتم إرسال إشارة التغذية المرتدة إلى هذه المحطة الأساسية من جهاز المشترك هذا، وحيث تشتمل إشارة التغذية المرتدة هذه على معلومات (CQI) لمتجه كلمة الشفرة المكانية هذا، والمُشفر المسبق المفضل لجهاز المشترك.
- في هذه المحطة الأساسية يتم توزيع متجه كلمة التشفير المكاني الأول على جهاز المشترك.
- يتم إرسال جهاز الترميز المسبق المفضل لمعدات وبيانات المشتركين إلى جهاز المشترك.
- مؤشر جودة القناة الأقصى في منتصف (CQI) لهذا الجهاز المشترك يضع حساب الحذف.
- تشتمل المعلومات المدرجة في CQI في إشارة التغذية المرتدة هذه على مؤشر جودة القناة الأقصى.
- يتوافق التوزيع مع الحد الأقصى لمؤشر جودة القناة لجهاز المشترك.
- عبر جهاز المشترك إلى تكرار متجه كلمة الشفرة المكانية المفضلة لمحطة القاعدة هذه، يتوافق متجه كلمة التشفير المكاني المفضل هذا مع مؤشر جودة القناة الأقصى.
يمكن أن تشتمل إشارة التغذية المرتدة هذه على فهرس فجوة (CQI) ومؤشر متجهات الترميز المسبق والدرجة ومؤشر الطبقة، وكذلك فهرس الطبقة وفهرس الطبقة المختصرة الأول والفهرس في فجوة (CQI) التراكمية ومؤشر الطبقة المختزل الثاني أو مجموعتهم، وتحديد في دفتر رموز المجموعة الفرعية ودفتر الشفرات الكامل في المحطة الأساسية للطريقة التي يتم إرجاعها وإرسالها، وكتاب الكود الذي تم تحديده به متجه متعدد لكلمة الرمز المكاني ويمثل كل متجه لكلمة الرمز المكاني كلمة مشفرة.
من هذه المحطة الأساسية إلى كتاب الشفرات الذي يتم فيه تحديد بث معدات مشترك متعددة، يُحسب (CQI) لمتجه كلمة التشفير المكاني هذا في كل مكان من معدات المشترك، بحيث يتم إرسال إشارة تغذية مرتدة من كل جهاز مشترك إلى هذه المحطة الأساسية، حيث تشتمل إشارة التغذية المرتدة لكل جهاز مشترك على معلومات (CQI) والمُشفر المسبق المفضل لكل جهاز مشترك.
كما يتم تحديد المجموعة الأولى من معدات المشتركين في منتصف معدات المشتركين المتعددة في محطة القاعدة، حيث يتم تخصيص كل معدات المشتركين في المجموعة الأولى بموجه كلمة التشفير المكاني الأول، وإرسال بيانات كل جهاز مشترك في جهاز الترميز المفضل لكل جهاز مشترك في المجموعة الأولى والمجموعة الأولى.
