ما هي الاتصالات ضيقة النطاق في نطاق الطيف الترددي

يمكن تكوين وتخصيص موارد الاتصالات ضيقة النطاق في نطاق طيف تردد راديوي غير مرخص بناءً على توفر الموارد والقيود التنظيمية وقدرة الجهاز أو فئته، كما قد يتصل جهاز لاسلكي ضيق النطاق مثل جهاز اتصال من نوع الجهاز أو أي جهاز آخر منخفض التعقيد نسبياً، باستخدام واحد أو أكثر من شركات الاتصالات ضيقة النطاق والتي قد تشغل بين نغمة واحدة وكتل موارد متعددة في نطاق طيف غير مرخص أي عدد من الموارد بين نغمة واحدة وكتل موارد متعددة “RBs”.

أساسيات الاتصالات ضيقة النطاق في نطاق الطيف الترددي

قد يتم تكوين أنواع الأجهزة المختلفة بشكل مختلف أثناء انتقالها بين المناطق الجغرافية، كما قد تتصل المحطة الأساسية بعد ذلك بالجهاز المحمول ضيق النطاق بناءً على تخصيص الموارد، وتكوين الموجة الحاملة ويتم نشر أنظمة الاتصالات اللاسلكية على نطاق واسع لتوفير أنواع مختلفة من محتوى الاتصالات مثل الصوت والفيديو وحزم البيانات والرسائل والبث وما إلى ذلك.

كما قد تكون هذه الأنظمة قادرة على دعم الاتصال مع العديد من المستخدمين من خلال مشاركة موارد النظام المتاحة وعلى سبيل المثال الوقت والتردد والطاقة، كما تتضمن أمثلة أنظمة النفاذ المتعدد:

• أنظمة النفاذ المتعدد بتقسيم الشفرات “CDMA“.

• أنظمة النفاذ المتعدد بتقسيم الوقت “TDMA“.

• أنظمة النفاذ المتعدد بتقسيم التردد “FDMA“.

• أنظمة النفاذ المتعدد بتقسيم التردد المتعامد “OFDMA“.

• نظام التطور طويل الأمد “LTE“.

قد يشتمل نظام اتصالات لاسلكي متعدد الوصول على عدد من المحطات القاعدية وتدعم كل منها في نفس الوقت الاتصالات لأجهزة اتصال متعددة، والتي قد تُعرف أيضًا باسم معدات المستخدم “UE” وقد تدعم بعض أنظمة الاتصالات اللاسلكية الاتصال بين المحطات الأساسية وأنواع مختلفة من أنواع الأجهزة ضيقة النطاق.

وعلى سبيل المثال في عمليات نشر الاتصالات المحسّنة من نوع الجهاز “eMTC” وإنترنت الأشياء ضيق النطاق “NB-IoT”، كما قد تتصل الأجهزة المحمولة بمحطة أساسية أو محطة خدمة أخرى باستخدام الموارد المخصصة على وجه التحديد لنشر واحد أو الآخر، وقد لا يتم تكوين مثل هذه الأنظمة لمراعاة الاختلافات في قدرة المورد أو توفر النطاق الترددي.

• “CDMA” هي اختصار لـ “Code-Division-Multiple-Access” و”eMTC” هي اختصار لـ “enhanced-Machine-Type-Communication”.

• “UE” هي اختصار لـ “User-equipment” و”NB-IoT” هي اختصار لـ “Narrow-Band-Internet-of-Things”.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution” و”OFDMA” هي اختصار لـ “Orthogonal-frequency-division-multiplexing”.

• “FDMA” هي اختصار لـ “frequency-division-multiplexing” و”TDMA” هي اختصار لـ “Time-Division-Multiple-Access”.

مبدأ عمل الاتصالات ضيقة النطاق في نطاق الطيف الترددي

تدعم بعض الأنظمة اللاسلكية تكوينات الاتصالات ضيقة النطاق في طيف التردد اللاسلكي غير المرخص ومع ذلك قد يفرض توافر الموارد أو القيود التنظيمية للاتصالات، وفي طيف غير مرخص قيوداً تؤثر على الاتصالات ضيقة النطاق، وقد تقلل هذه القيود من كفاءة الاتصالات ضيقة النطاق وقد لا تأخذ في الحسبان القدرات المتنوعة للأجهزة ضيقة النطاق داخل النظام.

قد يتم تكوين جهاز لاسلكي وعلى سبيل المثال جهاز لاسلكي ضيق النطاق للتواصل مع محطة قاعدة باستخدام واحد أو أكثر من شركات الاتصالات ضيقة النطاق، وفي نطاق طيف تردد لاسلكي غير مرخص قد يعتمد عدد الموجات الحاملة المستخدمة على المنطقة الجغرافية للعملية والقدرة أو فئة الجهاز، كما قد تسمح المرونة في تخصيص الموارد للمحطة الأساسية بالاتصال بأجهزة ذات قدرات مختلفة، والتي قد تنتقل بين الولايات القضائية التي لديها العديد من الموارد المتاحة والقيود التنظيمية لموارد الطيف غير المرخصة.

قد يتصل الجهاز اللاسلكي بالمحطة الأساسية بناءً على تخصيص الموارد وتكوين شركة الاتصالات، وفي بعض الحالات قد يتم تنسيق رسائل الوصلة الصاعدة والهابطة بناءً على تخصيص الموارد وتكوين الناقل وتم وصف طريقة الاتصال اللاسلكي، كما قد تتضمن الطريقة تلقي رسالة تكوين على موارد الناقل الأول في منطقة النطاق الضيق الأولى لنطاق طيف تردد لاسلكي غير مرخص، وتحديد تكوين واحد أو أكثر من الموجات الحاملة الإضافية استناداً إلى رسالة التكوين جزئياً على الأقل.

وفي منطقة ضيقة النطاق مختلفة من نطاق طيف التردد الراديوي غير المرخص يجب على موارد الناقل الأول تخصيص الموارد على واحد أو أكثر من الموجات الحاملة، والإضافية في مناطق النطاق الضيق المختلفة لنطاق طيف التردد اللاسلكي غير المرخص، والتواصل على موجة حاملة إضافية واحدة أو أكثر في مناطق النطاق الضيق المختلفة لنطاق طيف التردد الراديوي غير المرخص وفقاً للتخصيص.

تم وصف وسيط قابل للقراءة من خلال الكمبيوتر للاتصال اللاسلكي وقد يشتمل الوسيط غير العابر المقروء بواسطة الكمبيوتر على تعليمات قابلة للتشغيل، ولجعل المعالج يتلقى رسالة تكوين على موارد أول ناقل في منطقة النطاق الضيق الأولى لنطاق طيف تردد لاسلكي غير مرخص، استنادًا إلى التكوين جزئيًا على الأقل رسالة وتكوين واحد أو أكثر من الموجات الحاملة الإضافية التي تقع كل منها في منطقة ضيقة مختلفة من نطاق طيف التردد الراديوي غير المرخص.

وتستقبل على موارد الموجة الحاملة الأولى تخصيصاً للموارد على واحد أو أكثر من الموجات الحاملة الإضافية في النطاق الضيق المختلف مناطق نطاق طيف الترددات الراديوية غير المرخصة، والتواصل على الموجة الحاملة الإضافية أو أكثر في مناطق النطاق الضيق المختلفة لنطاق طيف التردد اللاسلكي غير المرخص وفقاً للتخصيص.

تطور عمل الاتصالات ضيقة النطاق في نطاق الطيف الترددي

قد تكون الموجة الحاملة الإضافية أو أكثر متجاورة مع بعضها البعض وقد تتضمن بعض الأمثلة على الطريقة والجهاز والوسيط غير العابر، والمقروء بواسطة الكمبيوتر عمليات أو ميزات أو وسائل أو تعليمات لإرسال رسالة ارتباط صاعد على موارد الناقل الأول في منطقة النطاق الضيق الأولى.

كما قد تتضمن بعض الأمثلة للطريقة والجهاز والوسيط غير العابر المقروء بواسطة الكمبيوتر عمليات أو تعليمات لإرسال إشارة إلى قدرة أو فئة جهاز لاسلكي على موارد الناقل الأول، حيث قد يعتمد تكوين الناقل الإضافي واحد أو أكثر جزئياً على الأقل على قدرة أو فئة الجهاز اللاسلكي.

يتضمن الاتصال على واحد أو أكثر من الموجات الحاملة الإضافية إرسال رسالة تحكم في الوصلة الصاعدة أو رسالة بيانات الوصلة الصاعدة على موارد نقل إضافية واحدة أو أكثر، حيث قد يعتمد تنسيق رسالة التحكم في الوصلة الصاعدة أو رسالة بيانات الوصلة الصاعدة جزئياً على الأقل على قدرة أو فئة الجهاز اللاسلكي.

وفي بعض الأمثلة على الطريقة والجهاز والوسيط غير العابر المقروء يشتمل عرض النطاق الترددي لكل منطقة ضيقة النطاق على عرض نطاق، ومن اثنتي عشرة موجة حاملة فرعية للتطور طويل المدى “LTE 1RB”، وقد تتضمن أيضاً تلقي رسالة بث معلومات النظام على موارد الناقل الأول أو تعليمات لتحديد مناطق النطاق الضيق المختلفة لنطاق الترددات الراديوية غير المرخصة القائمة على النظام جزئياً على الأقل رسالة بث المعلومات.

كما قد تتضمن تلقي إشارة أو أكثر من إشارات التزامن على موارد الناقل الأول أو ميزات أو تعليمات لتحديد موقع أول منطقة ضيقة النطاق، لنطاق طيف الترددات الراديوية غير المرخصة القائمة على الأقل جزئياً على إشارة التزامن واحدة أو أكثر، أو وسائل أو تعليمات لتحديد ما إذا كانت المحطة الأساسية قد حصلت على وصول إلى منطقة النطاق الضيق الأولى.

ومناطق النطاق الضيق المختلفة من نطاق طيف الترددات الراديوية غير المرخص يعتمد جزئياً على الأقل على استقبال إشارة التزامن واحدة أو أكثر، قد تتضمن عمليات لضبط واحد أو أكثر من سلاسل الترددات الراديوية “RF” لترددات مناطق النطاق الضيق المختلفة، والقائمة على الأقل يتعلق جزئياً بتحديد أن المحطة الأساسية قد حصلت على نفاذ إلى منطقة النطاق الضيق الأولى ومختلف مناطق النطاق الضيق.

• “”RF هي اختصار لـ “Radio-frequency”.