اقرأ في هذا المقال
- ما هي مزامنة اتصالات البيانات
- تزامن وأعداد قناة البيانات في الاتصالات اللاسلكية
- تقنيات مزامنة اتصالات البيانات
تتطلب اتصالات الإدخال والإخراج الرقمية عالية السرعة تزامنًا دقيقًا ومعلمات توقيت لنقل البيانات بشكل موثوق، ويحدث النقل المتزامن عندما يتم إنشاء البيانات بمعدل ثابت باستعمال ساعة دورية مشتركة ويتم إنشاء إشارات البيانات والتحكم بالنسبة إلى حافة الساعة.
ما هي مزامنة اتصالات البيانات
في التزامن المتزامن للمصدر تقوم ساعة مشتركة بمزامنة الاتصال ويرسل جهاز الإرسال إشارة الساعة إلى جهاز الاستقبال، الأجهزة المزودة بساعات داخلية فيها تقسم الساعة المدمجة للحصول على التردد المطلوب، ومع ذلك يعطي قرارًا بالإرسال وللحصول على دقة أدق يمكن استخدام ساعة خارجية، حيث يوفر (DUT) أو أي جهاز خارجي آخر الساعة.
إنّ ميزة مزامنة الساعات هي أنه يمكن إرسال كتل أطول من البيانات دون فقدان المزامنة، بحيث يكون مطلوب مقدار أقل من النفقات العامة لكمية البيانات المرسلة، وفي الإرسال غير المتزامن يتم إرسال (3 بتات) إلى (4 بتات) من الحمل الزائد أي البداية والتوقف وبتات التكافؤ، مع كل حرف من سمات البيانات من (7 بتات) إلى (8 بتات)، ويتم استخدام بتات البدء والإيقاف لتحديد بداية الإرسال ونهايته.
مع الإرسال المتزامن يمكن إرسال كتل من البيانات يصل حجمها إلى (64 كيلو بايت) دون فقدان البيانات أو تلفها ويشير حقل البداية وحقل النهاية إلى بداية الإرسال ونهايته، كما ينتج عن النفقات العامة الأصغر تسليمًا كفاءة أكثر للبيانات.
ملاحظة:“DUT” هي اختصار لـ “device under test”.
تزامن وأعداد قناة البيانات في الاتصالات اللاسلكية
مع استمرار مزودي الاتصالات في زيادة سعة الشبكات اللاسلكية ومع نمو الطلب على هذه السعة يصبح الاستخدام الفعال للموارد اللاسلكية، وثيق الصلة بشكل متزايد بالاتصالات اللاسلكية عالية الجودة والتكلفة المنخفضة نسبيًا، وتتمثل إحدى التقنيات المستخدمة لتحسين كفاءة الشبكات اللاسلكية في توفير خدمات مختلفة قد يكون لها متطلبات مختلفة للإنتاجية والكمون.
قد يكون للمحطات القاعدية وتجهيزات المستعمل أيضًا اتصالات تزامن وتحكم مختلفة قد تكون مستقلة عن الخدمات المقدمة إلى تجهيزات المستعمل، ويتم تحديد الإعداد الأولي لإرسال البيانات إلى تجهيزات المستعمل وتحديد الإعداد الثاني لإرسال إشارة التزامن إلى تجهيزات المستعمل وتشكيل أول إرسال على الأقل على الوصلة الهابطة، في رشقة عادية للوصلة الهابطة مع أول ترقيم لإرسال جزء على الأقل من البيانات إلى تجهيزات المستعمل.
وكذلك تشكيل ما لا يقل عن جزء من الإرسال الثاني للوصلة الهابطة في الرشقة المنتظمة للوصلة الهابطة مع الرقم الثاني لإرسال إشارة التزامن إلى تجهيزات المستعمل، وتشكيل جزء ثانٍ من الإرسال الثاني للوصلة الهابطة لإرسال جزء ثانٍ من البيانات إلى تجهيزات المستعمل، حيث يتداخل الجزء الأول والجزء الثاني جزئيًا على الأقل مع الوقت وينقل الإرسال الأول للوصلة الهابطة والإرسال الثاني للوصلة الهابطة إلى تجهيزات المستعمل.
قد يتضمن تكوين جزء على الأقل من الإرسال للوصلة الهابطة وتحديد جزء من رمز واحد أو أكثر للإرسال الثاني للوصلة الهابطة، للإرسال عند إشارة واحدة على الأقل من إشارة التزامن أو إرسال قناة بث إلى تجهيزات المستعمل، كما تحدد الجزء الثاني من واحد على الأقل من رمز واحد أو أكثر من رموز الإرسال الثاني للوصلة الهابطة لإرسال جزء على الأقل من البيانات إلى تجهيزات المستعمل، وتشكيل جزء من رمز واحد أو أكثر مع الأعداد وتكوين الجزء الثاني من واحد على الأقل من واحد أو أكثر من الرموز مع علم الأعداد الأول.
قد يتم إرسال المؤشر في واحد على الأقل من معلومات النظام الدنيا (MSI) أو معلومات التحكم في الوصلة الهابطة (DCI) أو قناة البث المادي، كما تنتقل إلى (UE) وقد يتم تحديد فئة تجهيزات المستعمل الخاصة بتجهيزات المستعمل وجدولة إرسال البيانات إلى تجهيزات المستعمل، بناءً على فئة تجهيزات المستعمل جزئيًا على الأقل وما إذا كان يتضمن إرسال الوصلة الهابطة إشارة التزامن.
قد يكون إرسال البيانات إلى تجهيزات المستعمل غير مجدول في كتلة موارد (RB) أو رمز الإرسال الثاني للوصلة الهابطة الذي يتضمن إشارة التزامن، وقد تتضمن الطريقة تحديد أول تعداد رقمي لاستقبال البيانات من محطة قاعدة وتحديد رقم ثانٍ لاستقبال إشارة التزامن من المحطة القاعدة، وإزالة التشكيل وفك ترميز أول إرسال على الأقل في الوصلة الهابطة وفي الوصلة الهابطة المنتظمة القائمة على الأقل جزئيًا في علم الإعداد الأول.
ملاحظة:“DCI” هي اختصار لـ “Downlink Control Information”.
ملاحظة:“MSI” هي اختصار لـ “Minimum system information”.
تقنيات مزامنة اتصالات البيانات
- يمكن تحديد الإعداد لإرسال البيانات إلى تجهيزات المستعمل وقد يتم اختيار خدمات مختلفة لاتصالات البيانات اعتمادًا على طبيعة الاتصالات، كما قد يتم تقديم الاتصالات التي تتطلب زمن انتقال منخفض وموثوقية عالية من خلال خدمة زمن انتقال أقل، كخدمة اتصالات منخفضة زمن الانتقال فائقة الموثوقية (URLLC).
- بينما يمكن تقديم الاتصالات الأكثر تحملاً للتأخير من خلال الخدمة التي توفر معدل نقل أعلى نسبيًا مع زمن انتقال أعلى إلى حد ما، مثل خدمة النطاق العريض المتنقل كخدمة النطاق العريض المتنقل المحسّن (eMBB)، وقد تكون الاتصالات مع (UEs) المدمجة في الأجهزة الأخرى وقد تكون خدمة الاتصالات من نوع الجهاز (MTC)، وتستخدم لمثل هذه الاتصالات.
- قد تستخدم الخدمات المختلفة أرقامًا مختلفة للقنوات مثل تباعد الناقل الفرعي والبادئات الدورية على سبيل المثال والتي تساعد في توفير اتصالات فعالة لخدمة معينة، وبالتالي يمكن اختيار الأعداد للخدمة المعينة التي يتم توفيرها لتجهيزات المستعمل كأول علم الأعداد.
- قد يختلف علم الأعداد عن غيره بسبب عمليات نقل البيانات باستخدام خدمات مختلفة بناءً على نوع من البيانات، وفي بعض الحالات قد يكون للخدمات المختلفة تباعد مختلف بين الناقل الفرعي وعلى سبيل المثال (15 كيلو هرتز) و(30 كيلو هرتز) و(60 كيلو هرتز) و(120 كيلو هرتز) وبادئات دورية مختلفة، والتي قد تكون مختلفة عن الأعداد المستخدمة في إشارات التزامن وإرسالات (PBCH).
- في حالات أخرى، قد تحدد المحطة القاعدة رمزًا واحدًا أو أكثر في الدفعة المنتظمة للوصلة الهابطة على أنها تحتوي على إرسالات (PBCH)، وتشكيل رموز إشارة التزامن ورموز (PBCH) مع الأعداد الثانية وتشكيل الرموز المتبقية في الرشقة المنتظمة للوصلة الهابطة مع الرمز الأول لعلم الأعداد.
- كما يمكن لمحطة القاعدة أن تشكل جميع الرموز في الرشقة المنتظمة للوصلة الهابطة التي تحتوي على إشارة التزامن أو إرسال (PBCH) مع الأعداد الثانية، وتشكل رموز الرشقات المنتظمة الأخرى للوصلة الهابطة التي لا تحتوي على إشارة تزامن أو إرسال (PBCH) مع علم الأعداد الأول، كما يمكن لتجهيزات المستعمل التي تستقبل الرشقة المنتظمة للوصلة الهابطة أن تزيل تشكيل الرموز في الإرسالات المستقبلة وتفك أكوادها وفقاً للأعداد المرتبطة بكل رمز.
ملاحظة:“PBCH” هي اختصار لـ “Physical Broadcast Channel” و”MTC” هي اختصار لـ “Machine Type Communication”.
ملاحظة:“eMBB” هي اختصار لـ “enhanced Mobile Broadband” و”URLLC” هي اختصار لـ “Ultra Reliable Low Latency Communications”.
في النهاية، إنّ الإرسال المتزامن هو طريقة لاتصال البيانات التي تتطلب من المصدر والوجهة مزامنة الساعات معًا، ويمكن أن تحدث مزامنة الساعات هذه خارجيًا لمعلومات البيانات أو يتم دمجها مع معلومات البيانات.
