تكييف الرابط

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يُستخدم مصطلح "تكييف الرابط" ، الذي يشمل التشفير والتعديل التكيفيين ( ACM ) وتقنيات أخرى (مثل التحكم في الطاقة)، ​​في الاتصالات اللاسلكية للدلالة على مطابقة التعديل والتشفير ومعلمات الإشارة والبروتوكول الأخرى مع ظروف الرابط اللاسلكي (مثل فقدان الإشارة ، والتداخل الناتج عن إشارات من أجهزة إرسال أخرى، وحساسية جهاز الاستقبال، وهامش طاقة جهاز الإرسال المتاح، إلخ). على سبيل المثال، يستخدم نظام WiMAX خوارزمية لتكييف معدل البيانات ، حيث تُكيّف نظام التعديل والتشفير (MCS) وفقًا لجودة القناة اللاسلكية، وبالتالي معدل البتات ومتانة نقل البيانات. [ 1 ] وتُعد عملية تكييف الرابط عملية ديناميكية، إذ تتغير معلمات الإشارة والبروتوكول بتغير ظروف الرابط اللاسلكي؛ فعلى سبيل المثال، في تقنية الوصول السريع لحزم البيانات في الوصلة الهابطة (HSDPA) ضمن نظام الاتصالات المتنقلة العالمي (UMTS)، قد يحدث هذا كل 2 مللي ثانية. [ 2 ]

تتطلب أنظمة التضمين التكيفي دائمًا بعض معلومات حالة القناة عند جهاز الإرسال. ويمكن الحصول على هذه المعلومات في أنظمة الإرسال والاستقبال بتقسيم الوقت بافتراض أن القناة من جهاز الإرسال إلى جهاز الاستقبال مماثلة تقريبًا للقناة من جهاز الاستقبال إلى جهاز الإرسال. وبدلاً من ذلك، يمكن قياس معلومات القناة مباشرةً عند جهاز الاستقبال، وإرسالها مرة أخرى إلى جهاز الإرسال. تُحسّن أنظمة التضمين التكيفي معدل الإرسال ، و/أو معدلات خطأ البت ، من خلال استغلال معلومات حالة القناة المتوفرة عند جهاز الإرسال. وبشكل خاص، تُظهر أنظمة التضمين التكيفي تحسينات كبيرة في الأداء مقارنةً بالأنظمة التي لا تستغل معلومات القناة عند جهاز الإرسال، لا سيما عبر قنوات التلاشي التي تُحاكي بيئات انتشار الإشارات اللاسلكية . [ 3 ]

مثال

في نظام HSDPA، يتم إجراء تعديل الارتباط بواسطة:

  • اختيار نوع التضمين - يمكن للوصلة استخدام QPSK للقنوات المشوشة و 16QAM للقنوات الأكثر وضوحًا. يتميز النوع الأول بمتانته وقدرته على تحمل مستويات أعلى من التداخل، ولكنه ذو كفاءة طيفية أقل ، مما يعني أنه قد ينقل البيانات بمعدل بتات أقل لعرض نطاق ترددي معين. أما النوع الثاني، فيتمتع بكفاءة طيفية مضاعفة، ولكنه أكثر عرضة للأخطاء الناتجة عن التداخل والضوضاء، وبالتالي يتطلب ترميز تصحيح الأخطاء الأمامية (FEC) أقوى، مما يعني بدوره عددًا أكبر من البتات الزائدة ومعدل بتات معلومات أقل.
  • اختيار معدل ترميز تصحيح الخطأ الأمامي (FEC) - يستخدم ترميز FEC معدل 1/3، ولكن يمكن تعديله بفعالية عن طريق تثقيب البتات وطلب إعادة الإرسال التلقائي الهجين (HARQ) مع التكرار التزايدي . عندما تكون ظروف وصلة الراديو جيدة، يتم تثقيب المزيد من البتات، مما يزيد من معدل بتات المعلومات. في ظروف الوصلة الضعيفة، يتم إرسال جميع البتات الزائدة، مما يؤدي إلى انخفاض معدل بتات المعلومات. في ظروف الوصلة السيئة للغاية، تحدث عمليات إعادة إرسال بسبب HARQ، مما يضمن الاستقبال الصحيح للمعلومات المرسلة، ولكنه يقلل معدل البتات بشكل أكبر.

وبالتالي، يتكيف نظام HSDPA لتحقيق معدلات نقل بيانات عالية جدًا، تصل إلى حوالي 14 ميجابت/ثانية، على القنوات الخالية من التشويش باستخدام تقنية 16-QAM ومعدل ترميز قريب من 1/1. أما على القنوات المشوشة، فيتكيف النظام لتوفير اتصالات موثوقة باستخدام تقنية QPSK ومعدل ترميز 1/3، لكن معدل نقل البيانات ينخفض ​​إلى حوالي 2.4 ميجابت/ثانية. ويتم هذا التكيف حتى 500 مرة في الثانية.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ شامي، عبد الله؛ ماير، مارتن؛ عاصي، شادي (23 يناير 2010). شبكات الوصول إلى النطاق العريض: التقنيات والتطبيقات . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص  100. ISBN 9780387921310.
  2. ↑ ساوتر، مارتن (30 ديسمبر 2010). من GSM إلى LTE: مقدمة في شبكات الهاتف المحمول والنطاق العريض المتنقل . جون وايلي وأولاده. ص 177. ISBN  9780470978221.
  3. ↑ غووانغ مياو ؛ غوكونغ سونغ (2014). تصميم شبكات لاسلكية موفرة للطاقة والطيف . مطبعة جامعة كامبريدج . ISBN 978-1107039889.