تعد تقنية التعديل والترميز التكيفي ACM في وصلات الميكروويف إحدى أهم المزايا المستخدمة في أنظمة الاتصالات، وخاصة في وصلات الميكرويف من نقطة إلى نقطة، يستخدم للإشارة إلى مطابقة التشكيل والتشفير ومعلمات الإشارة والبروتوكولات الأخرى مع الظروف الموجودة على الوصلة الراديوية على سبيل المثال فقدان المسار، التداخل الناتج عن الإشارات الواردة من أجهزة إرسال أخرى، حساسية جهاز الاستقبال، وهامش استطاعة جهاز الإرسال المتاح.
كذلك هو مصمم لتحسين نقل البيانات عبر هذه الوصلات عن طريق الضبط الديناميكي لنظام التعديل وترميز تصحيح الأخطاء بناءً على ظروف الارتباط الحالية.
لكن ما آلية عمل ACM في وصلات الميكروويف؟
ما الهدف منها وما أهم مميزاتها؟ تابع قراءة المقال لنكتشفها سويًا.
تعد كيفية عمل ACM في وصلات الميكروويف آلية مترابطة تعتمد على عدد من المعايير وهي:
تستخدم أنظمة الاتصالات بالموجات الدقيقة مخططات تعديل مختلفة لترميز البيانات على موجات الراديو لنقلها،
وتختلف مخططات التشكيل هذه من حيث معدل البيانات والكفاءة الطيفية ومتانة الضوضاء والتداخل.
تتضمن أنظمة التعديل الشائعة QPSK ، و16QAM و64QAM، وغيرها. إذ يسمح ACM للنظام بالتبديل بشكل تكيفي بين أنظمة التعديل هذه.
تُستخدم تقنيات ترميز تصحيح الأخطاء، على سبيل المثال تصحيح الأخطاء الأمامية (FEC)، لإضافة التكرار إلى البيانات المرسلة.
يساعد هذا التكرار في اكتشاف الأخطاء وتصحيحها في نهاية جهاز الاستقبال.
من ناحية أخرى يمكن لـ ACM ضبط مستوى تشفير تصحيح الأخطاء المطبق على البيانات بناءً على شروط الوصلة الميكروية.
الهدف من التعديل والترميز التكيفي هو تحسين الكفاءة التشغيلية لوصلات الميكروويف، ذلك عن طريق زيادة سعة الشبكة على البنية التحتية الحالية كما تقليل الحساسية للتدخلات البيئية، ويمكنك فهم بنية المايكروييف عبر مقالنا.
ون ناحية أخرى يشيير التعديل التكيفي إلى تغيير التعديل ديناميكيًا بطريقة خالية من الأخطاء من أجل زيادة الإنتاجية إلى الحد الأقصى في ظل ظروف الانتشار اللحظية.
بمعنى آخر، يمكن للنظام أن يعمل بأقصى إنتاجية له في ظل ظروف السماء الصافية، ثم يقللها
تدريجيا كما وتحت المطر تتلاشى.
على سبيل المثال، يمكن أن يتغير تعديل الوصلة من 1024 QAM إلى QPSK للحفاظ على “الارتباط حيًا” دون فقدان الاتصال.
قبل تطوير الترميز والتعديل التلقائي، كان على مصممي الموجات الدقيقة تصميم ظروف “أسوأ الحالات” لتجنب انقطاع الوصلة.
يعد التكيف مع ظروف الوصلة من أهم مزايا وفوائد ACM في وصلات الميكروويف إذ يمكن أن تواجه وصلات الموجات الدقيقة ظروفًا جوية مختلفة وتداخلات وعوامل أخرى تؤثر على جودة الإشارة.
من ناحية أخرى تقوم ACM بمراقبة ظروف الارتباط باستمرار وضبط نظام التعديل وترميز تصحيح الأخطاء للحفاظ على النقل الأمثل للبيانات، وإليك المزيدحول مزايا ACM في وصلات الميكروويف:
لا بدّ وأن هذه المزايا كانت السبب الأول في جعل هذ التقنية هي الأهم في مجال وصلات الميكرويييف، وإليك الأسباب:
ذلك من خلال التكيف الديناميكي مع الظروف المتغيرة، تساعد ACM في الحفاظ على اتصال موثوق ومستقر، أثناء الظروف الجوية السيئة أو عندما يزداد التداخل، يمكن أن يقلل نظام التعديل إلى خيار أكثر قوة، مما يؤدي إلى التضحية ببعض معدل البيانات لتحسين الموثوقية.
تعمل ACM على تحسين الكفاءة الطيفية باستخدام أنظمة تعديل أعلى عندما تكون ظروف الارتباط مواتية، مما يسمح بمعدلات بيانات أعلى. وعلى العكس من ذلك، فإنه يتحول إلى أنظمة تعديل أقل عند الضرورة للحفاظ على الارتباط.
في شبكات الموجات الدقيقة، يمكن لـ ACM تحسين الأداء العام للشبكة من خلال زيادة الإنتاجية وتقليل وقت التوقف عن العمل بسبب تدهور الإشارة.
تعمل ACM على تقليل الحاجة إلى التعديلات اليدوية وصيانة وصلات الميكروويف، فهو يقوم بأتمتة عملية التكيف مع الظروف المتغيرة، مما يقلل من الحاجة إلى التدخلات في الموقع.
تراقب ACM باستمرار المعلمات المختلفة للوصلة الميكروية، بما في ذلك نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR)، وقوة الإشارة المستقبلة (RSSI)، ومعدل خطأ البت (BER)، والمقاييس الأخرى. تُستخدم هذه القياسات لتقييم جودة الارتباط.
استنادًا إلى القياسات في الوقت الفعلي لظروف الارتباط، يمكن لـ ACM ضبط كل من نظام التعديل وترميز تصحيح الأخطاء ديناميكيًا. على سبيل المثال، خلال الظروف المواتية مع خط رؤية واضح وتداخل منخفض، قد تختار نظام تعديل عالي الترتيب مثل 64QAM لزيادة إنتاجية البيانات إلى الحد الأقصى.
من ناحية أخرى، أثناء الظروف المعاكسة مثل الأمطار الغزيرة أو زيادة التداخل، قد يتحول إلى نظام تعديل منخفض الترتيب مثل QPSK أو يزيد من مستوى تشفير تصحيح الأخطاء للحفاظ على اتصال موثوق.
تُطبّق ACM عادةً كجزء من معدات الاتصالات بالموجات الدقيقة، بما في ذلك أجهزة الراديو ذات الموجات الدقيقة عند طرفي الوصلة. تتضمن عملية اتخاذ القرار خوارزميات تقوم بتحليل المعلمات المراقبة وإجراء التعديلات في الوقت الفعلي.
تلعب فوائد تقنية ACM الدور الأول، لتكون هذه التقنية المساعد المباشر في وصلات الميكروويف، والتي يمكن أن تكتشف المزد عنها عبر هذا الفيديو، ومن أهم هذه الفوائد:
تعد ACM ذات قيمة خاصة في وصلات الموجات الدقيقة طويلة المدى حيث يمكن أن تختلف الظروف البيئية بشكل كبير على مدار الوصلة. على سبيل المثال، في وصلة الموجات الدقيقة لمسافة طويلة والتي تمتد عبر التضاريس الجبلية، قد يواجه الرابط ظروفًا جوية مختلفة، مثل الضباب أو المطر أو الثلج. تضمن ACM أن الرابط يمكن أن يتكيف مع هذه الظروف المتغيرة دون تدخل يدوي.
يمكن أن تعمل ACM جنبًا إلى جنب، مع الميزات الأخرى لأنظمة اتصالات الموجات الدقيقة. مثل التعديل، التشفير التكيفي (AMC) والتحكم في الطاقة التكيفية (APC). تعمل هذه الميزات بشكل جماعي، على تحسين أداء الارتباط عن طريق ضبط مستويات التعديل والتشفير والطاقة حسب الحاجة.
بينما تعمل ACM على تحسين موثوقية الارتباط، إلا أنها يمكن أن تؤدي إلى معدلات بيانات متغيرة. وفي الظروف المعاكسة، قد ينخفض معدل البيانات بشكل كبير عندما يتحول النظام، إلى مخططات تعديل وترميز أكثر قوة. تعد هذه المقايضة بين الموثوقية ومعدل البيانات جانبًا أساسيًا في ACM.
قامت هيئات المعايير المختلفة. مثل معهد مهندسي الكهرباء، الإلكترونيات (IEEE) والاتحاد الدولي للاتصالات (ITU). بوضع مبادئ توجيهية ومعايير لتنفيذ ACM في أنظمة اتصالات الموجات الدقيقة، لضمان التشغيل البيني والتوافق.
وختامًا..
بشكل عام. يعد الترميز والتعديل التلقائي، ميزة قيمة، في أنظمة اتصالات الموجات الدقيقة. إذ يتيح نقل البيانات على نحو تكيفي وفعال. مما يجعل هذه الأنظمة، أكثر مرونة في مواجهة الظروف البيئية المتغيرة وتحسين أدائها العام.
Optimized by Seraphinite Accelerator