نظام إرسال واستقبال الإشارات المرجعية في الاتصالات اللاسلكية Transmitting and Receiving Reference Signals

اقرأ في هذا المقال


يتعلق نظام إرسال واستقبال الإشارات المرجعية بطريقة وجهاز لإرسال واستقبال إشارة مرجعية في نظام اتصال لاسلكي، ومن أجل التبديل الديناميكي لإشارة إزالة التشكيل المرجعية للوصلة الصاعدة (UL) (DM-RS) وفقًا لبيئة الاتصال مثل (CoMP) و(MU-MIMO)، يتم تكوين معلمة محددة لتوليد تسلسل إشارة مرجعية.

أساسيات نظام إرسال واستقبال الإشارات المرجعية

يتم تضمين معلمة معرف الخلية الظاهرية (VCID)، والتي تم تكوينها بواسطة معلومات من إجمالي 9 بتات ومعلمة القيمة الأولية لقفز التحول الدوري (Cinit CSH)، وهي معلومات (9 بت) تمثل قيمة عدد صحيح واحد بين 510 قيم عدد صحيح، لذلك قد يكون من الممكن تحقيق إرسال أو استقبال ديناميكي لإشارة مرجعية وتقدير للقناة من خلال الإرسال أو الاستقبال الديناميكي للإشارة المرجعية، حتى عندما تتغير بيئة الاتصال ديناميكياً، كما هو الحال في سيناريو الإرسال والاستقبال متعدد النقاط التعاوني (CoMP).

يتعلق نظام إرسال واستقبال الإشارات المرجعية بطريقة تكوين معلمة لإشارة مرجعية في نظام اتصال لاسلكي وطريقة إرسال الإشارة لنفسه، كما تستخدم أنظمة الاتصالات المختلفة مجموعة متنوعة من الإشارات المرجعية، من أجل توفير معلومات حول بيئة الاتصال إلى جهاز نظير من خلال ارتباط صاعد أو ارتباط.

علاوة على ذل من أجل تعزيز قدرة الاتصال وأداء نظام اتصال لاسلكي يتم إدخال تعاون متعدد الخلايا أو تعاون بين نقاط الإرسال أو الاستقبال، كما يشار أيضاً إلى التعاون متعدد الخلايا باسم “الإرسال والاستقبال متعدد النقاط التعاوني (CoMP)”، وتتضمن تقنيات (CoMP) تقنية تجنب الحزمة التي تتعاون فيها الخلايا المجاورة مع بعضها البعض لتخفيف التداخل على المستخدم في منطقة حدود الخلية، وتقنية إرسال مشتركة تتعاون فيها الخلايا المجاورة مع بعضها البعض لنقل بيانات متطابقة.

في الجيل التالي من أنظمة الاتصالات اللاسلكية تُعد أحد المتطلبات المهمة هو تحسين أداء المستخدمون الموجودون في منطقة حدود الخلية، وبالتالي يتعرضون لتدخلات شديدة من خلية مجاورة ومن أجل معالجة هذه المشكلة يمكن أخذ (CoMP) في الاعتبار، حيث يمكن استخدام مجموعة متنوعة من السيناريوهات لـ (CoMP).

علاوة على ذلك مع تقنية (MU-MIMO) وكذلك (CoMP) التي تؤخذ في الاعتبار وفقًا لتطوير أنظمة الاتصالات المتنقلة اللاسلكية، قد يكون من الضروري التمييز بشكل صحيح أو توحيد الإشارات المرجعية في بيئات الاتصال المختلفة، لذلك يتم توفر طريقة لتكوين مجموعة معلمة لتسلسل إشارة مرجعية وطريقة لمعلومات الإشارات المطلوبة لنفسها.

ومن أجل إجراء تحويل ديناميكي لجعل الإشارات المرجعية للوصلة الصاعدة متطابقة مع بعضها البعض أو تختلف عن بعضها البعض وفقًا لمعدات المستخدم (UEs) أو نقاط إرسال أو استقبال الإشارة، وفي إرسال أو استقبال الإشارات المرجعية للوصلة الصاعدة المستخدمة لتقدير حالة القناة من معدات مستخدم معينة (UE) بواسطة نقطة إرسال أو استقبال إشارة، مثل كخلية أو عقدة (eNodeB).

  • “DM-RS” هي اختصار لـ “de-modulation-reference-signal” و”UE” هي اختصار لـ “User-equipment”.
  • “CoMP” هي اختصار لـ “Coordinated-Multipoint-Transmission” و”MU-MIMO” هي اختصار لـ “Multi-Input-Multi-Output”.
  • “VCID” هي اختصار لـ “Virtual-Channel-Identifier” و”UL” هي اختصار لـ “Uplink”.

مبدأ عمل نظام إرسال واستقبال الإشارات المرجعية

يتم توفر طريقة لتكوين مجموعة معلمات مستخدمة لتوليد إشارة مرجعية معينة للوصلة الصاعدة بواسطة (UE) في نظام (CoMP) وطريقة وجهاز لإرسال إشارة مرجعية باستخدام نفس الشيء، كما يتم إجراء تبديل ديناميكي لتمكين تجهيزات المستعمل من توليد، ونقل إشارة مرجعية للوصلة الصاعدة بشكل انتقائي وفقًا لبيئة الاتصال بين نوعين من الإشارات المرجعية للوصلة الصاعدة في نظام (CoMP)، وتكوين مجموعة معلمة لنوعان من الإشارات المرجعية للوصلة الصاعدة.

كما يتم تكوين مجموعة معلمة لنوعين من الإشارات المرجعية للوصلة الصاعدة المستخدمة عندما تقوم تجهيزات المستعمل، بتبديل إشارة مرجعية ديناميكياً وفقاً لبيئة الاتصال بين نوعي الإشارات المرجعية للوصلة الصاعدة، حيث تشتمل كل مجموعة معلمة على إشارة افتراضية معرف الخلية (VCID) ومعامل القيمة الأولية لقفز التحول الدوري (Cinit CSH).

يتم توفير طريقة لإرسال إشارة مرجعية بواسطة جهاز مستخدم (UE) في نظام اتصال لاسلكي وتشمل الطريقة تلقي معلومات من مجموعة واحدة أو أكثر من مجموعتين من المعلمات، لنوعين للإشارات المرجعية من نقطة إرسال أو استقبال، حيث تشتمل كل مجموعة من مجموعتي المعلمات على معلمة القيمة الأولية لقفز التحول الدوري (Cinit CSH)، وهي معلومات (9 بتات) تمثل واحدة من 510 قيم عدد صحيح.

كما يتم تلقي معلومات دلالة ديناميكية تشير إلى مجموعة معلمات لاستخدامها لتوليد إشارة مرجعية بين مجموعتي المعلمات، وتوليد ونقل الإشارة المرجعية بناءً على مجموعة المعلمات التي تشير إليها معلومات المؤشر، ويتم توفير طريقة لاستقبال إشارة مرجعية عن طريق نقطة إرسال أو استقبال في نظام اتصال لاسلكي، والطريقة بما في ذلك تكوين ونقل المعلومات من مجموعة واحدة أو أكثر من مجموعتين من المعلمات لمجموعتين أنواع الإشارات المرجعية لجهاز المستخدم (UE)، من أجل تحديد تسلسل إشارة مرجعية ديناميكيًا.

وحيث تشتمل كل مجموعة من مجموعتي المعلمات على معلمة القيمة الأولية لقفز التحول الدوري (Cinit CSH)، وتوليد وإرسال معلومات دلالة تشير إلى مجموعة معلمات لاستخدامها لتوليد إشارة مرجعية بين مجموعتي المعلمات إلى تجهيزات المستعمل، واستقبال الإشارة المرجعية التي تم إنشاؤها وإرسالها بواسطة تجهيزات المستعمل بناءً على مجموعة المعلمات، والتي تشير إليها معلومات البيان وقياس حالة قناة تجهيزات المستعمل من الإشارة المرجعية المستقبلة.

تطور عمل نظام إرسال واستقبال الإشارات المرجعية

يتم توفير جهاز لإرسال إشارة مرجعية في نظام اتصال لاسلكي والجهاز بما في ذلك مجموعة معلمات مستقبل المعلومات؛ لتلقي معلومات من مجموعة واحدة أو أكثر من مجموعتين من المعلمات لنوعين من إشارات مرجعية من نقطة إرسال / استقبال، ومستقبل معلومات البيان لتلقي معلومات البيان التي تشير إلى مجموعة معلمات لاستخدامها لتوليد الإشارة المرجعية بين مجموعتي المعلمات، ومعالج إشارة مرجعي لتوليد ونقل الإشارة المرجعية بناءً على مجموعة المعلمات المحددة بواسطة معلومات المؤشر.

كما يتم توفير جهاز لاستقبال إشارة مرجعية في نظام اتصال لاسلكي كمعالج معلومات مجموعة المعلمات لتوليد، ونقل المعلومات من مجموعة واحدة أو أكثر من مجموعتي معلمات للديناميكية تحويل الإشارة المرجعية إلى معدات المستخدم (UE)، معالج معلومات المؤشر لتوليد وإرسال معلومات البيان التي تشير إلى مجموعة معلمات لاستخدامها؛ لتوليد إشارة مرجعية بين مجموعتي المعلمات إلى تجهيزات المستعمل.

كما يتضمن مستقبل إشارة مرجعية لاستقبال الإشارة المرجعية التي تم إنشاؤها وإرسالها بواسطة تجهيزات المستعمل بناءً على مجموعة المعلمات التي تشير إليها معلومات البيان، وأداة قياس حالة القناة لقياس حالة قناة تجهيزات المستعمل من الإشارة المرجعية المستقبلة، وتشير نقطة الإرسال أو الاستقبال أو الخلية عمومًا إلى محطة متصلة بـ (UE) ويمكن الإشارة إليها باسم آخر، مثل المحطة الأساسية (BS) والعقدة (B) والعقدة (eNodeB)، ونظام الإرسال والاستقبال الأساسي (BTS) ونقطة الوصول (AP) وعقدة الترحيل.

يتم تفسير نقطة الإرسال / الاستقبال أو الخلية على أنها تشتمل على مفهوم شامل يشير إلى منطقة تغطيها وحدة تحكم المحطة الأساسية (BSC) في (CDMA)، والعقدة B من (WCDMA) وأن يكون هناك مفهوم شامل يتضمن جميع أنواع الأجهزة القادرة على التواصل مع طرف واحد، مثل الخلية الدقيقة والخلية البيكوية وخلية الفيمتو والموقع وقطاع الخلية الكلية وعقدة الترحيل والرأس البعيد للراديو (RRH) ومتصل بمحطة أساسية.

  • “BTS” هي اختصار لـ “base-transceiver-station” و”BSC” هي اختصار لـ “base-station-controller”.
  • “CDMA” هي اختصار لـ “Code-Division-Multiple-Access” و”WCDMA” هي اختصار لـ “Wideband-Code-Division-Multiple-Access”.
  • “RRH” هي اختصار لـ “Remote-Radio-Head” و”AP” هي اختصار لـ “access-point”.

المصدر: Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition


شارك المقالة: