الاتصالات اللاسلكية هي نظام اتصالات يدعم نقل المعلومات (الصوت والفيديو والبيانات) عبر مسافات كبيرة باستخدام المساحة الحرة كرابط اتصال. لكن هل يحدث تداخل في الاتصالات؟
يشير مصطلح النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM) إلى شكل من أشكال الاتصالات اللاسلكية التي تنطوي على عدد من مستخدمي الهاتف المحمول (MU) يتفاعلون مع محطات القاعدة (BS) لإرسال واستقبال بيانات الإشارة في الوقت الفعلي.
يتم ترخيص مزودي خدمات الشبكة للعمل على طيف محدد لخدمة مشتركيها.و يمكن تقسيم الطيف المخصص إلى مجموعة من إشارات الراديو المنفصلة أو غير المتداخلة.
يمكن استخدام تقنيات مثل تقسيم التردد frequency division – FD وتقسيم الوقت Time Division – TD وتقسيم الرمزCode Division – CD لتقسيم طيف الراديو إلى قنوات مختلفة.
التداخل (interference) في شبكات الاتصالات يأتيك إزعاج غير مرغوب فيه يحد من الفوائد المستمدة من هذه التكنولوجيا المهمة. يشكل التداخل interference مشكلة كبيرة في شبكات GSM لمقدمي الخدمة لأنه يقلل من جودة الخدمة لمشتركين مما يؤدي إلى انخفاض الإيرادات للشركة المشغلة، يحدث التداخل interference في الاتصالات اللاسلكية الخلوية بسبب:
إن شدة التداخل في الاتصالات المتنقلة عالية في المناطق الحضرية أو كثيفة بالسكان . و الضوضاء ستكون العالية التردد الراديو هي أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل المناطق الحضرية عرضة للتداخل. يوجد المزيد من المحطات المتنقلة ومحطات القاعدة في المدن الكبرى مقارنة بالمناطق الريفية والضواحي، وهذا يزيد من تأثير التداخل الاشارة في الاتصالات المتنقلة في المناطق الحضرية.
الأنواع الشائعة للتداخل في الشبكات الخلوية هي:
يحدث التداخل الذاتي Self-interference بسبب التداخل المستحث بين الإشارات التي يتم إرسالها من جهاز إرسال مشترك. تعتمد كمية التداخل المستحث على نوع التعديل. في OFDM، يحدث تداخل ذاتي Self-interference بين الموجات الحاملة الفرعية sub carriers بسبب إزاحات تردد الموجة الحاملة الناتجة عن عدم تطابق المذبذب oscillator و تأثير دوبلر Doppler Effect والتلاشي السريع fast fading الناتج عن حركة أجهزة الإرسال والاستقبال. قد تكون حالات عدم مثالية أجهزة الإرسال والاستقبال مثل عدم خطية المضخم amplifier .
يمكن تصنيف التداخل بين الإرسال الصاعد UL والهابط DL في نظام duplex FD أيضًا على أنه تداخل ذاتي Self-interference ، لأنه يحدث بين الإشارات المرسلة على نفس الاتصال ثنائي الاتجاه . يتم تخفيف هذا التداخل باستخدام duplex filter .
يشير تداخل الوصول المتعدد Multiple access interference إلى التداخل الناتج بين الإرسال من أجهزة راديو متعددة تستخدم نفس مصدر التردد frequency resource إلى جهاز استقبال واحد. من قيام العديد من المستخدمين بالوصول إلى نفس نطاق الترددات على نفس القناة. في أنظمة CDMA، تعيد الخلايا المجاورة استخدام نطاقات الترددات المتاحة، وبالتالي فإن هذا النوع من التداخل هو السائد في أنظمة CDMA.
يثبت أن تداخل الوصول المتعدد Multiple access interference يمثل مشكلة كبيرة إذا كان مستوى طاقة P إشارة الرسالة أقل بشكل كبير (بسبب المسافة بشكل أساسي) من مستوى طاقة المستخدم المتداخل.
تداخل القناة المشتركة (CCI) – يحدث تداخل القناة المشتركة بسبب إعادة استخدام التردد. تزيد إعادة استخدام التردد من كفاءة استخدام طيف التردد على حساب تداخل القناة المشتركة. تستخدم الخلايا في الاتصالات الخلوية نفس مجموعة الترددات بموجب طريقة إعادة استخدام التردد وتسمى بالقنوات المشتركة. يؤدي الاستخدام المتكرر لنفس قنوات التردد في خلايا القناة المشتركة المختلفة إلى حدوث تداخل القناة المشتركة.
يُعَد تداخل القناة المجاورة Adjacent channel interference ACI هو التداخل الذي يحدث بين الروابط التي تتواصل في نفس الموقع الجغرافي باستخدام نطاقات التردد المجاورة. كما يتسرب من جهاز الإرسال الذي يشغل نطاق تردد معين طاقة على التردد المجاور لذلك النطاق.
ويُنظر إلى الانبعاثات خارج النطاق على أنها تداخل من قبل أجهزة الاستقبال الأخرى. ويمكن قياس تأثير الانبعاثات خارج النطاق باستخدام نسبة طاقة القناة المجاورة adjacent channel power ratio – ACPR. يتضمن تداخل القناة المجاورة نوعين من التداخل:
تداخل القناة التالية هو التداخل المتعلق بالقناة المجاورة للقناة التشغيل operating channel. في حالة نظام اتصالات خلوي مصمم بشكل سيئ، يتداخل تداخل القناة التالية Next-channel interference مع الوحدة المتنقلة من مواقع خلايا أخرى. في حالات معينة، يمكن لوحدة متنقلة بها مكالمة جارية في قناة التحكم في خلية أن تتداخل مع قناة التحكم التالية في موقع خلية آخر. يمكن التخفيف من تداخل القناة التالية باستخدام فلتر sharp falloff slope.
تداخل القناة المجاورة هو التداخل المتعلق بأكثر من قناة واحدة بعيدًا عن القناة الفعلية . في الاتصالات الخلوية، توجد مجموعة ثابتة من القنوات المخصصة لكل موقع خلية. إذا كانت جميع القنوات ترسل في وقت واحد على هوائي موقع خلية واحد مع عزل نطاق تردد غير كافٍ، فسيؤدي ذلك إلى تداخل القناة المجاورة الناجم عن منتجات التداخل غير المرغوب فيها.
ينتج التداخل بين الرموزISI – Inter-symbol Interference عن انتشار نبضة البتات خارج الفترة الزمنية المخصصة لها، مما يتسبب في تداخلها مع النبضات المجاورة.
بعبارة أخرى، التداخل بين الرموز Inter-symbol Interference هو شكل من أشكال تشويه الإشارة حيث يتداخل رمز واحد، والذي يشير في الأساس إلى بت واحد أو عدة بتات ناقلة، مع الرموز اللاحقة.
هذا تهديد يجب الانتباه إليه حيث تعمل الرموز السابقة تمامًا مثل الضوضاء الخارجية، مما يجعل الاتصال أقل موثوقية.
وفي النهاية، يُعَدّ التداخل Interference في الاتصالات اللاسلكية مشكلة شائعة تؤثر بشكل كبير على جودة الاتصالات وتقلل من كفاءة الشبكات اللاسلكية. يُسبب التداخل تشويشًا في إرسال واستقبال البيانات، مما يؤثر سلباً على تجربة المستخدم ويقلل من فعالية الاتصال. و هذا التداخل يحدث نتيجة لتعارض إشارات الاتصالات اللاسلكية المختلفة، سواء كانت ناتجة عن أجهزة مختلفة، ترددات متقاربة، أو حتى تداخل في البيئة المحيطة.
على سبيل المثال، في بيئة مكتظة بالأجهزة اللاسلكية مثل الشبكات اللاسلكية المنزلية وأجهزة البلوتوث، يمكن أن يتسبب التداخل في تقليل نطاق التغطية وسرعة الاتصال، وزيادة فقدان البيانات.
للتغلب على هذه المشكلة، يجب فهم أسباب التداخل وأنماطه بشكل جيد، وتبني استراتيجيات فعالة للتقليل من تأثيره. و تطوير تقنيات حديثة لمكافحة التداخل يعد أمرا مهما في تحسين جودة الاتصالات اللاسلكية، مثل تقنيات تحسين القنوات اللاسلكية وتقنيات تقليل التداخل الفعال . باستخدام هذه الأساليب والتقنيات المتطورة، يمكن تحسين أداء الشبكات اللاسلكية وضمان استقرار الاتصالات، مما يسهم في تعزيز تجربة المستخدم ودعم تطور التكنولوجيا اللاسلكية في المستقبل.
Optimized by Seraphinite Accelerator