إدارة موارد الراديو

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

إدارة موارد الراديو ( RRM ) هي إدارة على مستوى النظام للتداخل بين القنوات ، وموارد الراديو، وخصائص الإرسال اللاسلكي الأخرى في أنظمة الاتصالات اللاسلكية ، مثل شبكات الهاتف المحمول ، وشبكات المنطقة المحلية اللاسلكية ، وأنظمة الاستشعار اللاسلكية ، وشبكات البث الإذاعي . [ 1 ] [ 2 ] تتضمن إدارة موارد الراديو استراتيجيات وخوارزميات للتحكم في معايير مثل طاقة الإرسال، وتخصيص المستخدمين، وتشكيل الحزمة، ومعدلات البيانات، ومعايير التسليم، ونظام التضمين، ونظام ترميز الأخطاء، وما إلى ذلك. والهدف هو استخدام موارد طيف الترددات الراديوية المحدودة وبنية شبكة الراديو بأكبر قدر ممكن من الكفاءة.

تُعنى إدارة موارد الراديو (RRM) بقضايا سعة الشبكة متعددة المستخدمين والخلايا، بدلاً من سعة القناة من نقطة إلى نقطة . غالبًا ما يركز البحث والتعليم التقليدي في مجال الاتصالات على ترميز القناة وترميز المصدر مع وضع مستخدم واحد في الاعتبار، ولكن عندما يتشارك عدة مستخدمين ومحطات أساسية متجاورة نفس قناة التردد، قد لا يكون من الممكن تحقيق أقصى سعة للقناة. يمكن لأنظمة إدارة موارد الراديو الديناميكية الفعالة أن تزيد من كفاءة الطيف للنظام بمقدار عشرة أضعاف ، وهو ما يفوق بكثير ما يمكن تحقيقه من خلال إدخال أنظمة ترميز القناة وترميز المصدر المتقدمة. تكتسب إدارة موارد الراديو أهمية خاصة في الأنظمة التي يحدها التداخل بين القنوات المتجاورة بدلاً من الضوضاء، على سبيل المثال أنظمة الاتصالات الخلوية وشبكات البث التي تغطي مساحات واسعة بشكل متجانس، والشبكات اللاسلكية التي تتكون من العديد من نقاط الوصول المتجاورة التي قد تعيد استخدام نفس ترددات القناة.

عادةً ما تُهيمن تكاليف مواقع المحطات الأساسية (تكاليف العقارات، والتخطيط، والصيانة، وشبكة التوزيع، والطاقة، وما إلى ذلك) على تكلفة نشر شبكة لاسلكية، وأحيانًا تُضاف إليها رسوم تراخيص التردد. لذا، يهدف نظام إدارة موارد الراديو عادةً إلى تعظيم كفاءة الطيف الترددي للنظام بوحدة بت/ثانية/هرتز/وحدة مساحة أو إرلانج/ميجاهرتز/موقع ، مع مراعاة بعض قيود عدالة المستخدم، كأن يكون مستوى الخدمة أعلى من حد معين. ويشمل هذا المستوى تغطية منطقة محددة وتجنب انقطاع الخدمة الناتج عن تداخل القنوات المتجاورة ، والضوضاء ، والتوهين الناتج عن فقدان الإشارة في المسار، والتلاشي الناتج عن التظليل وتعدد المسارات ، وانزياح دوبلر ، وغيرها من أشكال التشوه . كما يتأثر مستوى الخدمة بالحجب الناتج عن التحكم في الوصول ، أو نقص الموارد في الجدولة ، أو عدم القدرة على ضمان جودة الخدمة المطلوبة من المستخدمين.

بينما كانت إدارة موارد الراديو التقليدية تركز بشكل أساسي على تخصيص موارد الوقت والتردد (مع أنماط إعادة استخدام مكانية ثابتة)، فإن تقنيات MIMO متعددة المستخدمين الحديثة تُمكّن من إدارة الموارد التكيفية في المجال المكاني أيضًا. [ 3 ] في الشبكات الخلوية، يعني هذا أن إعادة استخدام التردد الجزئي في معيار GSM قد استُبدلت بإعادة استخدام التردد الشاملة في معيار LTE .

إدارة موارد الراديو الثابتة

يشمل التخطيط الثابت للشبكة اللاسلكية تخطيط الخلايا الثابتة أو تخطيط الشبكة اللاسلكية، سواءً يدويًا أو بمساعدة الحاسوب . أمثلة:

تُستخدم أنظمة إدارة موارد الراديو الثابتة (RRM) في العديد من أنظمة الاتصالات اللاسلكية التقليدية، مثل أنظمة الجيل الأول والثاني (1G و 2G) الخلوية، وفي شبكات المناطق المحلية اللاسلكية الحديثة، وفي الأنظمة غير الخلوية، مثل أنظمة البث. ومن أمثلة أنظمة إدارة موارد الراديو الثابتة:

إدارة موارد الراديو الديناميكية

تقوم مخططات إدارة موارد الراديو الديناميكية بضبط معلمات شبكة الراديو بشكل تكيفي وفقًا لحمل حركة المرور، ومواقع المستخدمين، وتنقل المستخدمين، ومتطلبات جودة الخدمة، وكثافة محطات القاعدة، وما إلى ذلك. يتم أخذ مخططات إدارة موارد الراديو الديناميكية في الاعتبار عند تصميم الأنظمة اللاسلكية، بهدف تقليل التخطيط اليدوي المكلف للخلايا وتحقيق أنماط إعادة استخدام التردد "الأكثر إحكامًا"، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الطيف للنظام .

بعض المخططات مركزية، حيث يتم التحكم في العديد من المحطات الأساسية ونقاط الوصول بواسطة وحدة تحكم الشبكة اللاسلكية (RNC). بينما تكون مخططات أخرى موزعة، إما باستخدام خوارزميات مستقلة في المحطات المتنقلة أو المحطات الأساسية أو نقاط الوصول اللاسلكية ، أو يتم تنسيقها من خلال تبادل المعلومات بين هذه المحطات. [ 1 ]

من أمثلة مخططات إدارة المخاطر الديناميكية ما يلي:

إدارة موارد الراديو بين الخلايا

صُممت الشبكات المستقبلية، مثل معيار LTE (المحدد من قِبل 3GPP )، لإعادة استخدام تردد واحد. في هذه الشبكات، تستخدم الخلايا المتجاورة نفس طيف التردد. تستغل هذه المعايير تقنية الوصول المتعدد بتقسيم الفضاء (SDMA) ، وبالتالي يمكن أن تكون عالية الكفاءة من حيث الطيف، ولكنها تتطلب تنسيقًا دقيقًا بين الخلايا لتجنب التداخل المفرط بينها. وكما هو الحال في معظم تطبيقات أنظمة الاتصالات الخلوية، فإن الكفاءة الطيفية الإجمالية للنظام ليست محدودة بالمدى أو الضوضاء، بل بالتداخل. [ 1 ] تُنسق إدارة موارد الراديو بين الخلايا تخصيص الموارد بين مواقع الخلايا المختلفة باستخدام تقنيات MIMO متعددة المستخدمين . توجد وسائل مختلفة لتنسيق التداخل بين الخلايا (ICIC) مُحددة بالفعل في المعيار. [ 4 ] تُعد الشبكات الديناميكية أحادية التردد ، والجدولة المنسقة، وMIMO متعدد المواقع، أو التشفير المسبق المشترك متعدد الخلايا أمثلة أخرى على إدارة موارد الراديو بين الخلايا. [ 3 ] [ 5 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 مياو، غووانغ؛ زاندر، ينس؛ سونغ، كي وون؛ سليمان، بن (2016). أساسيات شبكات البيانات المتنقلة . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-1107143210.
  2. ↑ تريباثي، ن.د.؛ ريد، ج.هـ.؛ فانلاندينغهام، هـ.ف. (2001). إدارة موارد الراديو في أنظمة الاتصالات الخلوية . سبرينغر. ISBN 079237374X.
  3. 1 2 بيورنسون، إي.؛ جورسويك، إي. (2013). "التخصيص الأمثل للموارد في أنظمة الخلايا المتعددة المنسقة" . أسس واتجاهات في الاتصالات ونظرية المعلومات . 9 ( 2-3 ): 113-381 . doi : 10.1561/0100000069 .
  4. ↑ باولي، ف.؛ نارانخو، ج.د.؛ سيدل، إ. (ديسمبر 2010). "شبكات LTE غير المتجانسة وتنسيق التداخل بين الخلايا" . ورقة بيضاء، نومور للأبحاث .
  5. ↑ جيسبرت، د.؛ هانلي، س.؛ هوانغ، هـ.؛ شماي، س.؛ سيميون، أ.؛ يو، و. (ديسمبر 2010). "شبكات MIMO التعاونية متعددة الخلايا: نظرة جديدة على التداخل". مجلة IEEE للمجالات المختارة في الاتصالات . 28 (9): 1380-1408 . CiteSeerX 10.1.1.711.7850 . doi : 10.1109/JSAC.2010.101202 . S2CID 706371 .