أصبح عالمنا مرتبطًا بشكل متزايد، ويتصرف المزيد من المنتجات مثل: الأجهزة اللاسلكية وأصبح الطيف الراديوي جزءًا أكبر من الحياة اليومية، وعلى هذا النحو تم مراجعة التشريع الذي يحكم المعدات الطرفية للراديو والاتصالات السلكية واللاسلكية لإدارة المنتجات بشكل فعال، وفي عام (2016م)، تم توجيه معدات الراديو (RED) والذي حدد متطلبات السلامة والتوافق الكهرومغناطيسي (EMC) للمعدات التي تستخدم الطيف الراديوي.

 

تعريف توجيه معدات الراديو RED

 

اعتبارًا من عام (2017م)، يجب أن تمتثل جميع المنتجات الجديدة والحالية في نطاق (RED) من أجل تحقيق علامة (CE)، ومع ظهور شبكات (Wi-Fi) و(Bluetooth) و(NFC) أصبح المزيد من المنتجات مترابطة وتتصرف مثل أجهزة الراديو، كما  أدى القلق بشأن الأمن السيبراني لهذه الأجهزة الآن إلى قيام توجيه المعدات الراديوية (RED) بمراجعة نطاقها، والتي تتناول أمن السطوح البينية الراديوية، كما تشمل التغييرات المهمة في إطار (RED) ما يلي:

 

  • استبعاد معدات الاتصالات الطرفية (TTE).

 

  • إضافة معدات الكابلات والأسلاك.

 

  • إرشادات جديدة حول وضع العلامات والتوثيق وإعادة وضع الشارات ومراقبة السوق.

 

  • متطلبات البرامج والمعدات القادرة على اتخاذ تكوينات مختلفة.

 

  • لا حدود للجهد للمعدات الراديوية.

 

  • يوفر (RED) أيضًا وضوحًا أكبر بشأن المتطلبات والمزيد من مسؤوليات الامتثال المحددة جيدًا، ممّا يوفر عملية اختبار واعتماد أكثر سلاسة.

 

ملاحظة: “RED” هي اختصار لـ “Radio Equipment Directive”.

ملاحظة: “TTE” هي اختصار لـ “telecommunication terminal equipment”.

ملاحظة: “NFC” هي اختصار لـ “Near-field communication”.

ملاحظة: “CE” هي اختصار لـ “Communications Equipment”.

ملاحظة: “EMC” هي اختصار لـ “Electromagnetic compatibility”.

 

أساسيات توجيه معدات الراديو RED

 

ينطبق توجيه المعدات اللاسلكية على جميع أنواع المعدات الراديوية، وتعتبر مستقبلات البث الآن أجهزة استقبال راديو وبالتالي فهي تخضع لتوجيه معدات الراديو، كما تمت إزالة المعدات الطرفية للاتصالات السلكية واللاسلكية من نطاقها وهي الآن تظهر مرة أخرى ضمن توجيهات (EMC) وتوجيه الجهد المنخفض، كلما أمكن ذلك.

 

يتزايد عدد الأجهزة التي تستخدم واجهات الاتصال اللاسلكي وكذلك الاتصالات اللاسلكي بوتيرة سريعة وجميع المصنعين والأداء الراديوي والتوافق الكهرومغناطيسي والجودة، ويتم نشر توجيه المعدات الراديوية (RED) لمواءمة متطلبات المعدات الراديوية مع الإطار التشريعي الجديد (NLF)، ويمكن تلخيص العواقب الرئيسية:

 

  • يمثل توجيه المعدات اللاسلكية تحريرًا إضافيًا لمتطلبات منتجات الاتصالات نظراً لأنّه يستبعد جميع المعدات السلكية من نطاقه، وبالتالي سيتم الآن تنظيم معدات الخطوط الثابتة بموجب توجيهات (LVD) و(EMC) بنفس الطريقة مثل أي جهاز كهربائي عام آخر.

 

  • إنّ أجهزة استقبال البث التلفزيوني والراديوي التي تم استبعادها من نطاق توجيه (R + TTE)، وتقع ضمن نطاق توجيه معدات الراديو، ولكن يظل هيكل الشهادة الذاتية الأساسي ساريًا لجميع المعدات التي تغطيها المعايير المنسقة.

 

  • المعدات التي تعمل تحت (9 كيلو هرتز) والتي تم استثناؤها من توجيه (R & TTE)، وتقع الآن في نطاق المعدات اللاسلكية.

 

  • أصبحت معدات تحديد الراديو مدرجة الآن بوضوح في نطاق التوجيه.

 

  • مجموعات التقييم المصممة خصيصاً والمخصصة للمهنيين لاستخدامها فقط في مرافق البحث والتطوير لهذه الأغراض مستبعدة بشكل صريح من توجيه المعدات اللاسلكية.

 

  • يزيل التوجيه مطلب وضع علامات خاصة أي رمز التنبيه على المعدات التي تعمل على نطاقات تردد غير منسقة، ولكنّه يتطلب بدلاً من ذلك معلومات في وثائق المستخدم.

 

  • يعزز متطلبات المعدات الطرفية للاتصالات وتوجيهات معدات المحطة الأرضية للأقمار الصناعية، وقد أدى ذلك إلى نظام لتقييم المطابقة يعتمد على تصريحات الشركات المصنعة بدلاً من الاختبارات المستقلة.

 

ملاحظة: “NLF” هي اختصار لـ “The new legislative framework”.

ملاحظة: “LVD” هي اختصار لـ “Low Voltage Differential”.

 

خصائص توجيه معدات الراديو RED

 

  • إنّ المعدات الموجودة في نطاق هذا التوجيه يجب أن تفي بالمتطلبات الأساسية لكل من توجيه الجهد المنخفض وتوجيه التوافق الكهرومغناطيسي (EMC).

 

  • يتطلب التوجيه أيضًا إنشاء معدات للاستخدام الفعال للطيف الراديوي ولتجنب التداخل مع الاتصالات الأرضية والمدارية.

 

  • يتم إجراء متطلبات إضافية لفئات معينة من المعدات.

 

مبدأ عمل توجيه معدات الراديو RED

 

  • يتم إرسال أول رسالة فهرسة ملف تعريف (RAN) إلى جهاز مستخدم (UE) بواسطة خلية أولى تعمل على ناقل مكون أول، وأول رسالة لملف تعريف (RAN) تشتمل على مجموعة أولى من مؤشرات جزء عرض النطاق الترددي (BWP) المقابلة لمجموعة أولى من تشكيلات (BWP)، ويتم تشكيل المجموعة الأولى من تشكيلات (BWP) لواحد على الأقل من مجموعة أولى من الموجات الحاملة المكونة في مجال التردد.

 

  • وتتم عملية الإرسال بواسطة الخلية الأولى في أول كتلة موارد (RB) للحامل المكون الأول، حيث توفر تقنية (NR) بنية مرنة لبروتوكول الراديو لاستيعاب مجموعة متنوعة من متطلبات سيناريو الخدمة، مثل: الإنتاجية العالية والموثوقية العالية والاستهلاك المنخفض للطاقة.

 

  • يُنظر إلى ملف تعريف (RAN) على أنّه تقنية تمكين رئيسية في (NR) ويسمح ملف تعريف (RAN) لخلية في شبكة الوصول الراديوي بتكوين معلمات طبقة مادية بشكل تكيفي، بما في ذلك معلمات شكل الموجة ومعلمات الترميز ومعلمات التشكيل؛ لاستيعاب الاتصالات بين المحطة الأساسية ومعدات المستخدم المعنية (UEs).

 

  • كما أنّه تقوم الخلية ديناميكيًا بتشكيل إعدادات ملف تعريف الشبكة (RAN) لاستيعاب قدرة الاتصال ومتطلبات الخدمة لكل تجهيزات المستعمل في الخلية، ومع ذلك قد تكون هناك حاجة إلى حمل كبير للإشارات في كل مرة تتصل فيها تجهيزات المستعمل، وعلى سبيل المثال الإرسال أو الاستقبال بمحطة قاعدة ممّا يؤدي إلى إهدار موارد الشبكة واستهلاك كبير للطاقة.

 

  • وبالتالي هناك حاجة في المجال لطريقة لتوفير معلومات ملف تعريف (RAN) مع تقليل الحمل الزائد والتأخير وقد تشتمل المحطة الأساسية على مجموعة من معدات الاتصالات الراديوية، ويتم تكوين تعدد معدات الاتصالات الراديوية لدعم تشغيل تعددية الخلايا، وقد يتم تكوين كل من معدات الاتصالات الراديوية لتخصيص موارد الوصلة الصاعدة أو الوصلة الهابطة أو الوصلة الجانبية، لواحدة أو أكثر من تجهيزات المستعمل داخل تغطيتها الخلوية.

 

  • قد تشتمل كل من معدات الاتصالات الراديوية على ذاكرة مدمجة تم تكوينها لتخزين معلومات ملف تعريف (RAN) كتكوينات (BWP) ومؤشرات (BWP) المقابلة للخلية المقابلة، كما قد تكون فهرسة ملف تعريف (RAN) وتعيين تكوين الطبقة المادية المادية شائعة لجميع تجهيزات المستعمل الخادمة، ضمن التغطية الراديوية لخلية معينة.

 

  • ومع ذلك قد يكون للخلايا المختلفة آليات فهرسة ملفات تعريف (RAN) الخاصة بها وتعيينات تكوين (PHY) داخل أغطية الخلايا الخاصة بها، وقد تحتوي الخلايا المختلفة على فهرسة ملف تعريف (RAN) مختلفة ضمن تغطية كل خلية عن تكوين (PHY) لتكوين (BWP)، وقد تتضمن الخلية (gNB) وتشتمل الخلية على رأس لاسلكي بعيد (RRH) وناقل مكون (CC) ومحطة قاعدة (BS).

 

ملاحظة: “RAN” هي اختصار لـ “Radio access network”.

ملاحظة: “RRH” هي اختصار لـ “Remote radio head”.

ملاحظة: “CC” هي اختصار لـ “Component carrier”.

ملاحظة: “BS” هي اختصار لـ “Base Station”.

ملاحظة: “BWP” هي اختصار لـ “Band Width Part”.

ملاحظة: “PHY” هي اختصار لـ “physical”.

 

في النهاية، تتمتع المعدات الراديوية (RED) بمستوى مناسب من التوافق الكهرومغناطيسي على النحو المنصوص عليه في التوافق الكهرومغناطيسي، مع الاعتراف بأن المتطلبات الأساسية لـ (EMC) كانت كافية لتغطية المعدات التي يغطيها (RED).