مؤشر تنسيق قناة التحكم في الاتصالات CCFI

تتوفر العديد من الأنظمة والمنهجيات التي تسهل اختيار التردد لإرسال بيانات مؤشر تنسيق قناة التحكم (CCFI) لتحديد خلية ذات صلة، بحيث يمكن إرسال بيانات (CCFI) في جزء أولي من التردد مثل رمز تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد (OFDM) في فاصل زمني للإرسال (TTI)، كما يمكن نشر بيانات (CCFI) عبر الجزء الأولي من التردد وتحويلها لتحديد خلية الإرسال، بالإضافة إلى ذلك يمكن خلط بيانات (CCFI) لتحديد الخلية بشكل أكبر، ويمكن أيضاً استخدام بيانات (CCFI) لتحديد هيكل التحكم أو قنوات البيانات.

أساسيات مؤشر تنسيق قناة التحكم CCFI

يُعد (CFI) هو مؤشر يخطر بعدد رموز (OFDM) المستخدمة لحمل (PDCCH) في كل إطار فرعي، بحيث يمكن تكوين (CFI) في أوضاع ثابتة وديناميكية، ويستخدم (Static CFI) عدداً ثابتاً من رموز (OFDM) لقنوات التحكم في إطار فرعي، بينما يتم حساب قيمة رمز (CFI) الديناميكي في كل إطار فرعي بناءً على العدد الإجمالي لمنح (DCI).

تم إنشاء بيئة اختبار (LTE) من طرف إلى طرف باستخدام معدات المستخدم الحقيقية (UE) وشبكة (LTE) الأساسية لالتقاط وتحليل تأثير الإنتاجية بسبب (CFI) الديناميكي عبر عرض النطاق الترددي للنظام، والذي تم تكوينه ويتم إجراء التجارب لمقارنة صبيب الوصلة الهابطة للنظام مع وضعي (CFI) الثابت والديناميكي، كما يتم إجراء دراسة جديدة حول صبيب الوصلة الهابطة لحركة (TCP) و(UDP) في عروض نطاق (LTE) مختلفة.

إن أداء النظام من حيث معدل نقل البيانات للوصلة الهابطة (DL) قد تحسن بشكل كبير باستخدام (Dynamic CFI) في شبكة (LTE)، وطريقة لإرسال مؤشر تنسيق قناة التحكم (CCFI) والمعروف أيضًا باسم (PCFICH) في حالة أنّ طول (CCFI) المشفر ليس عددًا صحيحًا مضاعفًا لثلاثة، بما في ذلك تعيين:

• مجموعة من  2 بت (CCFI) في دفتر رموز مع كل كلمة كود مكونة من ثلاث بتات.

• توليد سلسلة من الكلمات المشفرة المختارة من الكود بتكرار كلمة كود المكون المختارة لأوقات محددة سلفاً.

• توليد كلمة مشفرة عن طريق ربط تسلسل كلمات كود المكون المختارة مع بتات (CCFI) الأصلية.

• تحويل الكلمة المشفرة التي تحمل معلومات (CCFI).

• تتضمن الطريقة أيضاً خطوة لإنشاء تبديل لكل كلمة من الكلمات المشفرة الأربعة عن طريق تخصيص تكرارات (K) لكلمة رمز مكون من ثلاث بتات لعدد وحدات مورد (K) على التوالي.

• تعيين بتات (K) المتبقية لكل من الكلمات المشفرة الأربعة بشكل منفصل إلى الرقم من وحدات الموارد (K).

ملاحظة: “CCFI” هي اختصار لـ “Control format indicator channel” و”CFI” هي اختصار لـ “Control format indicator”.

ملاحظة:“TTI” هي اختصار لـ “Transmission Time Interval” و”OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal Frequency Division Multiplexing”.

ملاحظة:“PCFICH” هي اختصار لـ “physical control format indicator channel” و”DL” هي اختصار لـ “Downlink”.

ملاحظة:“UDP” هي اختصار لـ “User Data Protocol” و”TCP” هي اختصار لـ “Transmission Control Protocol”.

ملاحظة:“PDCCH” هي اختصار لـ “Physical Downlink Control Channel” و”DCI” هي اختصار لـ “Digital Carrier Interface”.

كيفية قياس مؤشر تنسيق قناة التحكم CCFI

تتوفر أربع قنوات تحكم في (LTE) لكل من الإرسال والوصلة الهابطة وقناة التحكم في الوصلة الصاعدة هي (PUCCH) وقنوات التحكم في الوصلة الهابطة هي (PDCCH) و(PCFICH) و(PHICH)، بحيث أنّ قناة مؤشر تنسيق التحكم المادي (PCFICH) هي واحدة من قنوات التحكم المادي للوصلة الهابطة، تحمل عدد رموز (OFDM) المستخدمة بواسطة قناة (PDCCH) والمشار إليها بمؤشر تنسيق التحكم (CFI).

تلعب قنوات التحكم هذه دوراً رئيسياً في فك التشفير الصحيح لمعلومات الحمولة النافعة، و(CFI) هي المعلومات الأولى التي يتلقاها المستخدم ولذا فهي مهمة لأداء النظام، كما يتم تحقيق الهندسة المعمارية لـ (PCFICH) باستخدام (FPGA)، ويتم تطبيق تقنية (VLSI DSP) المسماة بالفتح للتحسين وتتم عمليات المحاكاة ويتم تنفيذها، كما تتضمن طريقة لإرسال معلومات تنسيق قناة التحكم في شبكات الاتصالات اللاسلكية، وتشمل:

• إنشاء بيانات مؤشر تنسيق قناة التحكم (CCFI) التي تحدد بنية قنوات التحكم التي يتم إرسالها لاحقًا عبر هوائي واحد أو أكثر.

• اختيار الموجات الحاملة الفرعية لعرض النطاق التي يتم من خلالها بيانات (CCFI) ينتشر على الأقل جزئياً على ناقلات فرعية متحركة مستخدمة وفقًا لمعرف الخلية.

• نقل بيانات (CCFI) عبر الموجات الحاملة الفرعية المختارة لعرض النطاق الترددي وطريقة المطالبة التي تشمل كذلك خلط (CCF).

ملاحظة:“DSP” هي اختصار لـ “Digital signal processor” و”PHICH” هي اختصار لـ “Physical Hybrid ARQ Indicator Channel”.

ملاحظة:“PCFICH” هي اختصار لـ “Physical Control Format Indicator Channel” و”PUCCH” هي اختصار لـ “Physical Uplink Control Channel “.

مبدأ عمل مؤشر تنسيق قناة التحكم CCFI

عندما يتم إرسال (CCFI) في جهاز إرسال يتم تعيين (CCFI) ثنائي البتات إلى كلمة تشفير (3 بتات) من دفتر الشفرة C1 أو C2، كما يتم تكرار كلمة التشفير ثلاثية البتات لأوقات محددة مسبقًا مع رقم الوقت المحدد مسبقًا هو أرضية حاصل القسمة (4K / 3┘)، حيث K هو عدد وحدات الموارد ويتم ربط تسلسل البت الناتج مع بتات (CCFI) الأصلية وبالتالي يتم إنشاء تسلسل بت نهائي وإرساله في هوائيات الإرسال.

على جانب المستقبل تستقبل هوائيات الاستقبال تسلسل البتات الناتج من المرسل، بحيث يقوم مزيل تشكيل المستقبل بإزالة تشكيل تسلسل البتات المستلم، وكذلك يحقق المستقبل المعلومات التي يحملها (CCFI)، وبالتالي يتم استخدام المعلومات التي تم الحصول عليها بواسطة (CCFI) بواسطة جهاز الاستقبال.

كما يتم تعيين التكرارات الأولية لـ (K) لكلمة الشفرة المكونة من ثلاث بتات في تسلسل البتات الناتج مع عدد وحدات الموارد K على التوالي مع فتح بت واحد من كل وحدة من وحدات الموارد، والباقي K يتم تعيين بتات تسلسل البتات بشكل منفصل إلى البتة المفتوحة لكل عدد من وحدات الموارد K، كما يتم إرسال تسلسلات البتات المعينة الناتجة عن طريق هوائيات الإرسال.

كيفية رسم خرائط قناة مؤشر تنسيق التحكم المادي PCFICH

يتم تعيين رموز قناة مؤشر تنسيق التحكم المادي (PCFICH)، كما يتم تحديد موضع البداية لعنصر مورد لتعيين الرموز الخاصة بـ (PCFICH) من خلال تحديد قيمة أرضية، ويتم الحصول عليها بضرب عدد كتل الموارد بمتغير يتناسب مع مؤشر رمز لـ (PCFICH) ثم قسمة النتيجة المضاعفة على 2، حيث يتم إرسال كتل الموارد في الوصلة الهابطة.

يتم تعيين الرموز في موضع البداية، لذلك يمكن حل مشكلة إهدار عناصر الموارد أو عدم القدرة على تنفيذ رسم الخرائط من خلال تطبيق قاعدة تعيين بسيطة أثناء تعيين رموز (PCFICH)، وعند إرسال البيانات عبر الوصلة الهابطة لنظام اتصالات الحزمة اللاسلكية (OFDM)، إذا تم إعلام كل جهاز مستخدم بعدد رموز (OFDM) المستخدمة لإرسال قناة تحكم، فإنّ معدات المستخدم لها مزايا عديدة في استخدام معلومات قناة التحكم، كما يحدد نظام (3GPP LTE) قناة تبلغ عدد رموز (OFDM) المستخدمة لقناة التحكم كقناة مؤشر تنسيق التحكم المادي (PCFICH).

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