ما هو بروتوكول تقارب الطبقة المادية PLCP

إنّ بنية بيانات بروتوكول تقارب الطبقة المادية (PLCP) المنقولة في نظام اتصال متعدد المدخلات ومخرجات متعددة (MIMO) تتألف من جزء قديم بما في ذلك مقدمة قديمة ورأس قديم، حيث يحمل التمهيد القديم والرأس القديم معلومات متوافقة مع معيار (Wi-Media) على الأقل، وجزء عالي الإنتاجية (HT) بما في ذلك تمهيد (HT) ورأس (HT)، وحيث يحمل تمهيد (HT) معلومات تمكن مستقبل نظام اتصالات (MIMO) من فك كود الإشارات المستقبلة.

ما هو بروتوكول تقارب الطبقة المادية PLCP

بروتوكول تقارب الطبقة المادية (PLCP): هو طريقة بديلة تم استخدامها في مرافق الإرسال (T* القديمة لتكييف البيانات مع سرعة الإرسال والفتحات الموجودة على وسيط الإرسال المادي، كما تُستخدم الطريقة أيضًا في (ATM) والشبكات المحلية اللاسلكية.

ملاحظة:“ATM” هي اختصار لـ “Asynchronous Transfer Mode”.

ملاحظة:“MIMO” هي اختصار لـ “Multiple-input-multiple-output”.

ملاحظة:“PLCP” هي اختصار لـ “Physical Layer Coverage Protocol”.

خصائص بروتوكول تقارب الطبقة المادية PLCP

• في شبكات (WLAN) وفقًا لـ (802.11)، يتكون إجراء تقارب الطبقة المادية (PLCP) من تمهيد (PLCP) ورأس (PLCP) الفعلي وبيانات المستخدم.

• يحتوي تمهيد (PLCP) على حقل بيانات طويل يبلغ (80 بت) ومحدد إطار بدء طويل (16) بت (SFD).

• تسمح مقدمة (PLCP) للمستقبل باكتشاف إشارة (OFDM) الواردة.

• يتكون مجال المزامنة الخاص بديباجة (PLCP) من أصفار متناوبة وأصفار تشير إلى جهاز الاستقبال إلى وجود إشارة استقبال.

• بعد أن يكتشف جهاز الاستقبال إشارة المزامنة يبدأ التزامن.

• يحدد محدد إطار البداية (SDF) لحقل البيانات الطويل (16) بت بداية الإطار.

• يتم ترميزه دائمًا في مجموعة البتات (1111001110100000).

• يتكون رأس (PLCP) التالي من رأس حزمة (PLCP) و(PLW) متبوعًا بحقل إشارة (PSF) وحقل البيانات (HEC) لـ فحص الكتلة الدورية.

• يوجد في بداية الرأس حقل معدل من أربعة بتات يتم فيه تحديد معدل بيانات إطار (802.11).

• في حقل البيانات هذا، يتم تحديد ثمانية معدلات بيانات تتراوح بين (6 ميجابت / ثانية) و(54 ميجابت / ثانية).

ملاحظة:“WLAN” هي اختصار لـ “Wireless Local Are a Network”.

ملاحظة:“PLW” هي اختصار لـ “PDU Length Word”.

ملاحظة:“SDF” هي اختصار لـ “Supergroup Distribution Frame”.

أساسيات بروتوكول تقارب الطبقة المادية PLCP

تُعد حزمة بروتوكول تقارب الطبقة المادية (PLCP)، وهي حزمة طبقة مادية للاستخدام في نظام اتصالات (UWB) قائم على (SISO)، حيث تشتمل حزمة (PLCP) على تمهيد ورأس وملف تعريف الحمولة، ويسمح التمهيد للمستقبل بأداء مهام مثل: اكتشاف الحزمة وتعديل التحكم التلقائي في الكسب (AGC) والمزامنة كاكتساب التوقيت وتردد الموجة الحاملة وتقدير الإزاحة وتقدير القناة.

ولهذه الغاية تحتوي المقدمة على جزأين التزامن (SYNC) وتقدير القناة (CE) ويتضمن جزء المزامنة تسلسلًا عشوائيًا لمجال زمني لرموز (OFDM) ذات بنية متكررة، كما تتمتع هذه التسلسلات بخصائص ارتباط تلقائي جيدة وتمكن مستقبل (UWB) من تنفيذ كشف تزامن الحزم والتوقيت باستخدام الأساليب القائمة على الارتباط.

كما يمكن أيضاً استخدام هذه التسلسلات العشوائية لتنفيذ (AGC) وتقدير إزاحة التردد وعلاوةً على ذلك، يتم تحسين تتابعات المجال الزمني لتلبية متطلبات إخفاء الكثافة الطيفية، ويتضمن قسم تقدير القناة تدريبًا يمكّن المستقبل من تقدير معلمة القناة (h) لكل موجة حاملة ثانوية.

ملاحظة: “SISO” هي اختصار لـ “Single Input, Single Output”.

ملاحظة:“OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal frequency-division multiplexing”.

ملاحظة:“AGC” هي اختصار لـ “Automatic gain control”.

ملاحظة:“UWB” هي اختصار لـ “Ultra-wideband”.

كيفية عمل بروتوكول تقارب الطبقة المادية PLCP

تشتمل بنية بيانات بروتوكول تقارب الطبقة المادية (PLCP) للإرسال على نظام اتصال متعدد المدخلات (MIMO) ويتضمن (PLCP):

• جزء قديم يتضمن مقدمة قديمة ورأسًا قديمًا، حيث يحمل السلف القديم والرأس القديم معلومات متوافقة مع المعايير.

• جزء عالي التردد (HT) يشتمل على تمهيد لتقدير قناة (CE) ورأسية (HT)، حيث يحمل تمهيد (HT CE) ترددًا لتقدير تأثيرات القناة للإشارات المرسلة، بواسطة جميع هوائيات الإرسال المتعددة لتسلسل المجال.

• تتضمن طريقة لنقل البيانات في نظام اتصال متعدد المدخلات ومخرجات (MIMO) به هوائيات إرسال متعددة وهوائيات استقبال متعددة.

• كما أنّ حزمة (PLCP) عبارة عن بنية بيانات تتضمن تمهيدًا قديمًا ورأسًا قديمًا، وديباجة إنتاجية عالية (HT) ورأس (HT) وجزء بيانات الحمولة.

• يتم إرسال رأس بروتوكول تقارب الطبقة المادية (PLCP) وإرسال عدد كبير من وحدات بيانات بروتوكول (MPDUs).

• يمكن تشكيل كل وحدة (MPDU) لإعادة ضبط حالة مفكك التشفير التلافيفي بعد كل وحدة (MPDU).

• قد تتضمن (MPDU) مؤشرًا لإعادة ضبط مفكك الكود التلافيفي بعد كل (MPDU).

• يمكن استخدام بتة الذيل كمؤشر لإعادة ضبط وحدة فك الترميز، وبخلاف ذلك يمكن للمستقبل إعادة ضبط مفكك الكود التلافيفي تلقائيًا بعد كل وحدة (MPDU) لكل بروتوكول.

• يمكن تحديد الأمر الموجه إلى جهاز الاستقبال بإعادة تعيين مفكك الكود بعد كل (MPDU) بشكل عام في رأس (PLCP) وقد تتضمن الطريقة كذلك إرسال رأسية تجميع (MPDU).

نظام إرسال واستقبال إطارات البيانات في PLCP

• يتم إرسال إطارات البيانات على معالج، وقد يكون المعالج قابلاً للتشغيل لنقل عدد كبير من وحدات بيانات بروتوكول (MPDUs) التي تنقل مقدمة، وتنقل رأس بروتوكول تقارب الطبقة المادية (PLCP).

• يمكن تشكيل كل وحدة (MPDU) لإعادة ضبط حالة مفكك الترميز التلافيفي بعد كل وحدة (MPDU).

• قد يكون المعالج أكثر قابلية للتشغيل لإرسال رأس تجميع (MPDU).

• قد يشتمل رأس تجميع (MPDU) على العدد الإجمالي لوحدات (MPDU) المعبأة أو صفيف من الإزاحات أو صفيف من الأطوال أو تسلسل فحص الرتل (FCS) لرأس تجميع (MPDU) أو مجموعة من بتات النهاية، أو مجموعة منها.

• علاوةً على ذلك يمكن محاذاة نهاية رأس تجميع (MPDU) على حدود الرمز المرسل.

• يمكن للمعالج تنفيذ إرسال رأس لكل (MPDU) وإرسال حمولة لكل (MPDU) وإرسال تسلسل فحص الإطار (FCS) لكل (MPDU)، وإرسال مجموعة من بتات النهاية لكل (MPDU).

• كما قد تكون مجموعة بتات الذيل لكل وحدة (MPDU) مجدية لإعادة ضبط حالة مفكك الترميز التلافيفي بعد كل وحدة (MPDU).

• علاوةً على ذلك قد يكون المعالج قابلاً للتشغيل لتلقي إشعار خطأ بخصوص (MPDU) الفاشل وإعادة إرسال (MPDU) الفاشلة.

• كما يمكن أن يشتمل على وسيط يمكن قراءته بواسطة الكمبيوتر.

معدات إرسال واستقبال إطارات البيانات في PLCP

• الوسيط المقروء بواسطة الكمبيوتر مخصص لإرسال تعليمة واحدة على الأقل لإرسال مقدمة وتعليمات واحدة على الأقل لإرسال رأس بروتوكول تقارب الطبقة المادية (PLCP)، ومجموعة من وحدات بيانات بروتوكول (MPDUs).

• كما يمكن تشكيل كل وحدة (MPDU) لإعادة ضبط حالة مفكك التشفير التلافيفي بعد كل وحدة (MPDU).

• قد يشتمل الوسيط المقروء على الكمبيوتر أيضًا على تعليمات واحدة على الأقل لإرسال رأس تجميع (MPDU).

• قد يشتمل رأس تجميع (MPDU) على العدد الإجمالي لوحدات (MPDU) المعبأة أو صفيف من الإزاحات أو صفيف من الأطوال، أو تسلسل فحص الرتل (FCS) لرأس تجميع (MPDU) أو مجموعة من بتات النهاية، أو مجموعة منها.

• وأيضًا، يمكن محاذاة نهاية رأس تجميع (MPDU) على حدود الرمز.

في النهاية، في شبكات (ATM)، يتم استخدام بروتوكول (PLCP) لتحديد حدود خلايا (ATM) وتم تعريف (PCLP) في (IEEE 802.6) ويستخدم لنقل (DS-3) لـ (ATM).