هندسة الاتصالات

يُعرَّف الراديو المعرفي بأنّه نظام اتصال لاسلكي ذكي وقابل لإعادة التكوين ومطلع تمامًا على البيئة المحيطة به، والهدف الرئيسي من هذه التقنية هو الاستخدام الأقصى للطيف المتاح من (PUs).

يمكن أن تتحكم التقنيات الموفرة للطاقة دورًا حاسمًا في تقليل استهلاك الطاقة ويتم ذلك باعتماد تقنيات الاتصال الموفرة للطاقة عبر الترميز و التعديل، وتقليل دورة عمل الإرسال وجدولة تجنب الاصطدام في طبقة (MAC).

في عملية التحكم وتصميم الإشارة يتم تعديل مستوى القدرة لجزء على الأقل من الإشارة المستلمة لزيادة قياس أداء القطاع أو المسار المتأثر لعدد المسارات التي يتم اعتمادها في عملية الإرسال.

مع التطوير المستمر لتطبيقات الشبكة في الشبكة المتجانسة لاتصالات مشاركة البيانات يتم  حل الترابط بين شبكات الكمبيوتر غير المتجانسة، وحركة مرور الشبكة في الوقت الحقيقي.

قد يتضمن نظام (DSM) على شبكة اتصال واحدة أو أكثر مثل الشبكة الأساسية والإنترنت ويمكن تحديد قناة بديلة واحدة أو أكثر لمتابعة المجموعة النشطة المرتبطة بعميل (DSM).

يتم استخدام أنظمة الاتصالات متعددة المدخلات والمخرجات (MIMO) اهتمامًا كبيرًا بسبب تحسينات السعة والأداء دون زيادة عرض النطاق الترددي المطلوب أو قدرة الإرسال.

تُعد نمذجة القنوات لأنظمة (MIMO) واسعة النطاق ذات أهمية كبيرة لتصميم أنظمة (MIMO) واسعة النطاق، حيث في الوقت نفسه يتم تحسين توافق نموذج القناة لأنظمة (MIMO) واسعة النطاق.

قد ترسل نقطة الوصول اللاسلكية إعلانًا يشير إلى توفر المصادقة مع الخدمة عبر الإنترنت، وقد يتضمن نقطة الوصول اللاسلكية، وبدلاً من ذلك يمكن إرسال استجابة لتلقي طلب معلومات من جهاز العميل اللاسلكي.

تُعد شبكة الوصول إلى الراديو المفتوح (Open RAN)، جزءًا أساسيًا من نظام شبكة الهاتف المحمول الذي يستخدم اتصالات الراديو الخلوية لربط الأجهزة الفردية بأجزاء أخرى من الشبكة.

إنّ الإرسال اللاسلكي (F-OFDM) يتم تعيين كل موجة حاملة فرعية داخل النطاق الفرعي إلى أحد هوائيات الإرسال، حيث أثناء نقل البيانات لاسلكيًا لا يوجد سوى هوائي واحد نشط.

إنّ هوائي المحطة الأساسية يشتمل على مجموعة متعددة من صفائف الهوائي وكل منها قادر على تشكيل عدة حزم ضيقة متداخلة منفصلة في السمت، بحيث يحدث أحياناً تداخل بين الهوائيات.

معدل ذروة البيانات: هو القدرة ذات الأولوية القصوى لنظام الاتصال، حيث يمثل معدل بيانات الذروة لنظام اتصالات (5G) الذي حدده الاتحاد أعلى معدل بيانات يتوقع أن يحققه الجهاز في ظل ظروف مثالية.

يتم تشغيل شبكات (5G) بواسطة خلايا صغيرة أي أعمدة قاعدة مكثفة يتم إعدادها كل بضع مئات من الأقدام وستوفر منطقة بها وحدات الهوائي لعملاء (5G) المتنقلين خدمات بيانات موثوقة.

تتغير حالات استخدام الخلايا الصغيرة وليس فقط بسبب (5G)، ولقد انضمت المتطلبات المتطورة للمستهلكين والمشغلين إلى متطلبات المضيفين المحايدين والشركات التي ستقود نشر الشبكة الخاصة.

توفر الخلايا الصغيرة تغطية خلوية عالية الجودة وآمنة في الداخل والخارج ممّا يكمل الشبكة الكلية لتتطوير التغطية وإضافة السعة المستهدفة ودعم الخدمات الجديدة وتجارب المستخدمين.

تقليدياً في عملية تنظيم الطيف الترددي لم يتم اعتماد النطاقات بين إشارات البث التلفزيوني التماثلية للإرسال بسبب التداخل المدمر المحتمل مع إشارات البث التلفزيوني المجاورة طيفياً.

يُعد طيف الترددات الراديوية في الاتصالات اللاسلكية موردًا مشتركًا تتقاسمه جميع الأجهزة المجمعة وتعتمد معظم مخططات إدارة الطيف على معمارية مركزية لترحيل محطة قاعدة ومستقبل.

مع تطور تقنيات الاتصالات أصبحت موارد الطيف اللاسلكي نادرة بشكل متزايد، ومع ذلك لا يتم استخدام بعض موارد الطيف بشكل جيد ويمكن تخصيص الموارد الخاملة لتلبية متطلبات الاتصال للأجهزة.

ما هي استخدامات الطيف الراديوي راديو (AM) و(FM). التلفاز. الشبكات الخلوية إلى أجهزة الاتصال اللاسلكي. اتصالات الأقمار الصناعية. الاستخدامات العسكرية. إرسال واستلام الإشارات إلى الفضاء الخارجي.

نموذج الانتشار في الفضاء الحر هو أبسط سيناريو لانتشار الإشارات الراديوية، كما يُعد تقدير خصائص الإشارة والخسائر المرتبطة بها أثناء الإرسال أمرًا مهمًا للغاية لتصميم أنظمة الاتصالات اللاسلكية.

مع زيادة متطلبات النطاق الترددي على الشبكة يُعد دفق الفيديو تطبيقًا واحدًا مكثفًا للنطاق الترددي فيمكن توفير سرعات إنتاجية عالية للحفاظ على الأداء وموثوقية الشبكة عند مستوى عالٍ.

إنّ الشبكات عالية الجودة أصبحت اتجاهًا للمشغلين لبناء شبكات (5G) والأمر الذي يدفع أيضًا إلى التحسين المستمر لمعايير تقييم الطرف الثالث (5G)، كما أنّ معيار تقييم تجربة (5G) أعلى.

معلمات جودة الخدمة: التقطع (Jitter). الحد الأدنى من وقت الوصول (Minimum arrival time). متوسط ​​وقت الوصول (Average arrival time). وقت التنفيذ (Execution time). وقت الحظر (Blocking time).

تنتقل ترددات الطيف الراديوي بأنواعها بين المواقع الخلوية والأجهزة المحمولة، حيث أنّ أكثر مواقع الخلايا شيوعًا المستخدمة اليوم هي الأبراج الخلوية التي يبلغ ارتفاعها (150 قدمًا).

الطيف الترددي هو نطاق من ترددات الراديو الكهرومغناطيسية المستخدمة لنقل الصوت والبيانات والصور. يقوم مشغلو الاتصالات المتنقلة بإرسال واستقبال الترددات لتمكين الاتصال بين هاتفين، وكما تستخدم خدمات الدفاع والسكك الحديدية الطيف الترددي.

ستكون عادةً وحدة الراديو عن بعد (RRU) أعلى محطة أساسية ومثبتة بالقرب من الهوائي، كما يمكن لوحدات (RRU) استقبال إشارات التردد اللاسلكي ونقلها وتصفيتها وتضخيمها.

في اتصالات خدمات متعددة يكون هناك حاجة إلى جهاز آخر بالإضافة إلى تلك المثبتة من قبل مزودي الخدمة، ومع ذلك فإنّ كل جهاز مزود باتصال يقدمه مزود الخدمة له تكلفة إضافية لتشمل الاتصالات.

تتطلب مواكبة الطلب المتزايد باستمرار مزيدًا من المرونة في جميع أجزاء الشبكة والأمر الذي يتطلب بدوره تكاملًا وثيقًا بين راديو (5G) وشبكات النقل والبنى التحتية السحابية.

قد تؤدي عمليات إعادة تخصيص الطيف إلى وضع خدمات راديو النطاق العريض (BRS) بالقرب من الطيف الذي تستخدمه الرادارات ذات النطاق 2900-3100 ميجاهرتز.

تُعتبر الشبكات فرعًا محددًا لتكنولوجيا المعلومات (IT) وهي واحدة من أسرع مجالات تكنولوجيا المعلومات تطوراً، حيث يتضمن عمليات بناء شبكات الكمبيوتر واستخدامها وصيانتها بما في ذلك الأجهزة والبرامج والبروتوكولات.