اقرأ في هذا المقال
- أساسيات نظام اتصالات إعداد طاقة إرسال الوصلة الصاعدة
- مبدأ عمل نظام اتصالات إعداد طاقة إرسال الوصلة الصاعدة
- تطور عمل نظام اتصالات إعداد طاقة إرسال الوصلة الصاعدة
يشتمل الجهاز الطرفي للاتصال بجهاز محطة قاعدة على دائرة استقبال ودائرة إرسال، حيث تستقبل دائرة الاستقبال إشارة طبقة أعلى، وتضبط مجموعتي المعلمات الأولى والثانية للتحكم في قدرة الوصلة الصاعدة وكما ترسل دائرة الإرسال إشارة الوصلة الصاعدة.
أساسيات نظام اتصالات إعداد طاقة إرسال الوصلة الصاعدة
إذا تم تكوين خلية لمحطة أساسية أولى وخلية لمحطة قاعدة ثانية، فإنّ دائرة الإرسال تحدد طاقة إرسال لإشارة الوصلة الصاعدة بناءً على المعلمة الأولى، والتي تم ضبطها عند اكتشاف تنسيق (DCI) من المحطة الأساسية الأولى وتعيين طاقة الإرسال استنادًا إلى المعلمة الثانية، والتي تم تعيينها عند اكتشاف تنسيق (DCI) من المحطة الأساسية الثانية.
في أنظمة الاتصالات الراديوية مثل الأنظمة القائمة على (WCDMA) و(LTE) و(LTE-Advanced) والتي طورتها (3GPP)، والشبكة المحلية اللاسلكية و(WiMAX) التي تم تطويرها بواسطة (IEEE) ومحطة أساسية كخلية ومحطة إرسال وجهاز إرسال و(eNodeB)، ومحطات كمحطة متنقلة ومحطة استقبال ومتحركة، كما يتضمن كل من جهاز المحطة وجهاز الاستقبال و(UE) مجموعة هوائيات الإرسال أو الاستقبال، ويستخدم تقنيات (MIMO) لإشارات البيانات المتعددة مكانيًا لتحقيق اتصال بيانات عالي السرعة.
في أنظمة الاتصالات الراديوية هذه من الضروري أن تقوم محطة قاعدة بأنواع مختلفة من التحكم على مطراف من أجل تحقيق اتصال البيانات بين المحطة الأساسية والمستوى، وتحقيقا لهذه الغاية تقوم المحطة الأساسية بإخطار طرف بمعلومات التحكم باستخدام موارد معينة؛ لإجراء اتصال البيانات في الوصلة الهابطة والوصلة الصاعدة، كما تقوم محطة أساسية بإخطار محطة معلومات حول تخصيص الموارد ومعلومات عن مخطط التشكيل والتشفير لإشارات البيانات.
وكذلك معلومات ترتيب تعدد الإرسال المكاني لإشارات البيانات ومعلومات التحكم في قدرة الإرسال لتحقيق اتصال البيانات، كما يمكن استخدام طرق مختلفة كطرق اتصال تعتمد على تقنيات (MIMO) في الوصلة الهابطة وتشمل أمثلة ذلك مخطط (MIMO) متعدد المستخدمين، حيث يتم تخصيص نفس الموارد لمحطات مختلفة، ونظام متعدد النقاط التعاوني ومتعدد النقاط المنسق (CoMP)، حيث تنسق مجموعة من المحطات القاعدية مع بعضها البعض لإجراء اتصالات البيانات.
- “DCI” هي اختصار لـ “Downlink-Control-Information” و”MIMO” هي اختصار لـ “Multi-Input-Multi-Output”.
- “CoMP” هي اختصار لـ “Coordinated-Multi-Point-transmission” و”IEEE” هي اختصار لـ “Institute-of-Electrical-and-Electronics-Engineers”.
- “UE” هي اختصار لـ “user-equipment” و”LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution”.
- “WCDMA” هي اختصار لـ “Wideband-Code-Division-Multiple-Access” و”3GPP” هي اختصار لـ “3rd-Generation-Partnership-Project”.
مبدأ عمل نظام اتصالات إعداد طاقة إرسال الوصلة الصاعدة
تقوم المحطة الأساسية بإجراء اتصالات البيانات مع المحطة الطرفية عبر الوصلة الهابطة، وتقوم بإجراء اتصالات البيانات مع المحطة الطرفية عبر الوصلة الهابطة، وفي هذه الحالة تقوم المحطة بتنفيذ بيانات متعددة المستخدمين قائمة على (MIMO) الاتصالات، وتستخدم الوصلات الهابطة نفس الموارد وتتضمن الموارد موارد في مجال التردد والمجال الزمني.
علاوة على ذلك تقوم المحطة الأساسية بالتحكم في الحزمة لكل من الوصلات الهابطة باستخدام تقنية التشفير المسبق أو ما شابه ذلك؛ للحفاظ على التعامد المتبادل أو تقليل التداخل في القناة المشتركة ووفقاً لذلك يمكن للمحطة الأساسية تحقيق اتصال البيانات مع المحطة باستخدام نفس الموارد، ويتم النظر في التكوين الذي تتضمن فيه تغطية محطة القاعدة الكلية جزءاً أو كاملاً من تغطية (RRH)، حيث تقوم المحطة الأساسية الكلية (RRH) بإنشاء تكوين شبكة غير متجانسة، والتنسيق مع بعضهما البعض لإجراء اتصالات البيانات مع محطة عبر الوصلات الهابطة على التوالي.
المحطة الأساسية الكلية متصلة بـ (RRH) عبر خط، ويمكنها إرسال واستقبال إشارة تحكم وإشارة بيانات من (RRH) وإليه، ويمكن تنفيذ الخط باستخدام خط سلكي مثل الألياف الضوئية وخط أو خط لاسلكي يعتمد على تقنية الترحيل، وفي هذه الحالة تستخدم محطة القاعدة الكلية (RRH) ترددات أي موارد بعضها متطابق أو كلها، وبالتالي تحسين الكفاءة الطيفية الكلية كسعة الإرسال داخل منطقة التغطية التي تحددها محطة القاعدة الكلية.
يمكن للمطراف إجراء اتصال أحادي الخلية مع المحطة الأساسية (RRH) أثناء وجوده بالقرب من المحطة الأساسية (RRH)، بينما يقع بالقرب من حافة أس حافة الخلية للتغطية التي حددتها (RRH) ويحتاج إلى اتخاذ تدابير ضد التداخل في نفس القناة من المحطة الأساسية الكلية، ويتم إنشاء نظام اتصالات راديوي له تكوين شبكة غير متجانسة باستخدام محطة قاعدة ماكرو واسعة التغطية (RRH) التي لها تغطية أضيق من تلك المحطة الأساسية الكلية.
تنشئ المحطة الأساسية الكلية (RRH) تكوين شبكة غير متجانسة وتنسيقان مع بعضهما البعض لإجراء اتصالات البيانات مع محطة عبر وصلات صاعدة على التوالي، والمحطة الأساسية الكلية متصلة بـ (RRH) عبر خط، ويمكنها إرسال واستقبال إشارة استقبال وإشارة تحكم وإشارة بيانات من وإلى (RRH) ويمكن تنفيذ الخط باستخدام خط سلكي مثل خط الألياف الضوئية أو الخط اللاسلكي الذي يعتمد على تقنية الترحيل.
- “RRH” هي اختصار لـ “Remote-Radio-Head”.
تطور عمل نظام اتصالات إعداد طاقة إرسال الوصلة الصاعدة
يمكن للمحطة إجراء اتصال أحادي الخلية مع المحطة الأساسية أو (RRH) أثناء وجودها بالقرب من المحطة الأساسية أو (RRH)، وفي هذه الحالة بينما يقع الطرف بالقرب من المحطات الأساسية يستقبل ويفكك الإشارة المستلمة عبر الوصلة الصاعدة، بينما يقع الطرف بالقرب من (RRH) ويستقبل (RRH) ويفكك تشكيل الإشارة المستلمة عبر الوصلة الصاعدة.
بالإضافة إلى ذلك بينما يقع الطرف بالقرب من الحافة كالخلية حافة للتغطية التي أنشأتها (RRH) أو بالقرب من نقطة وسط بين محطة القاعدة و(RRH)، تستقبل محطة القاعدة الكلية إشارة مستلمة عبر الوصلة الصاعدة، وتستقبل (RRH) إشارة مستلمة عبر الوصلة الصاعدة وبعد ذلك تقوم المحطة الأساسية الكلية و(RRH) بإرسال واستقبال هذه الإشارات، والتي تم استقبالها من المحطة من وإلى بعضها البعض عبر الخط، وتجمع الإشارات المستلمة من المحطة وإزالة تشكيل إشارة مركبة.
من خلال عمليات المعالجة هذه من المتوقع حدوث تحسينات في أداء اتصالات البيانات، وهذه طريقة تسمى الاستقبال المشترك، والتي تتيح إجراء تحسينات في أداء اتصال البيانات في منطقة حافة الخلية أو منطقة قريبة من نقطة المنتصف بين محطة قاعدة الماكرو و(RRH) باستخدام مخطط (CoMP)، حيث المحطة الأساسية الكلية و(RRH) ينسقان مع بعضهما البعض للاتصال متعدد الخلايا كمتعدد النقاط للوصلة الصاعدة ويسمى أيضاً الاتصال المنسق.
في نظام الاتصالات الراديوية القادر على تنسيق الاتصالات بناءً على مخطط مثل مخطط (CoMP) تختلف قدرة إرسال الوصلة الصاعدة المناسبة، اعتماداً على ما إذا كانت الإشارة المرسلة من مطراف تُستقبل في محطة قاعدة أو (RRH) أو كليهما، بحيث قد يؤدي إرسال إشارة بقدرة عالية غير ضرورية إلى زيادة التداخل مع محطة قاعدة أخرى، ويمكن أن يؤدي إرسال إشارة بقدرة منخفضة إلى إعاقة الحفاظ على جودة استقبال مناسبة ممّا يؤدي إلى انخفاض معدل نقل النظام بأكمله.
كما أنّ الهدف من النظام هو توفير محطة ونظام اتصال وطريقة اتصال تمكن من قياس الطاقة المستلمة للوصلة الهابطة وتكوين طاقة إرسال الوصلة الصاعدة المناسبة في نظام اتصالات راديوية، حيث تتواصل محطة أساسية ومحطة مع بعضهما البعض، بحيث يمكن للمحطة تكوين قدرة إرسال مناسبة للوصلة الصاعدة.
