التزامن الأول والثانى للإشارة PSS & SSS فى الجيل الرابع LTE

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

اليوم سنتكلم عن موضوع مهم جدا لأى مهندس يريد ان يفهم كيفية بداية اى اتصال بين الموبايل والشبكة !

التزامن يعتبر هو الخطوة الاولى عندما يبدأ الموبايل بالاتصال بالشبكة وهنا يبدأ الموبايل اولا بطلب رقم من الخلية  physical cell id (PCI) وهنا كل موبايل سيكون له رقمه الخاص ثم يطلب time slot الخاصة به والتى سيقوم بإرسال المعلومات عليه كما سيطلب ايضا تزام الفريم نفسه frame synchronization والذى سيساعد الموبايل من قراءة المعلومات الواردة من شبكة معينة او من خلية معينة .

بعد الخطوة السابقة سيقوم الموبايل بتحويل ذبذبة الراديو التى يعمل عليها الى التردد المعين الذى تم الاتفاق عليه بينه وبين eNB على حسب الحيز الترددى الذى يدعمه هذا الموبايل لأننا نعلم ان هناك موبايلات لاتدعم الجيل الرابع واخرى لاتدعم ترددات معينة وهكذا.

عندما يحدد الموبايل الحيز والتردد الذان سيعمل عليهما سيقوم بعد ذلك بتحديد اشارة التزامن الاولى primary  synchronization signal (PSS) والتى توجد فى OFDM symbol فى أول time slot فى أول فريم او مايسمى بالفريم الصفرى subframe 0 كما بالصورة  ( المربعات الخضراء )

وفهم هذا الالوان انظر الشكل التالى

يتكرر التزامن الاول فى الفريم رقم 5 مما يعنى ان الموبايل يتزامن مع الشبكة كل 5 ملى ثانية لأن كل المدة الزمنية لكل فريم هى 1 ملى ثانية .

واخيرا فان التزامن الاول يجعل الموبايل يحدد الطيقة التى سيعمل عليها فى الخلية المتصل بها physical layer identity وهى من 0 الى 2 ولمن لايعرف هذه الطبقات وماهى وظيفتها فسوف اشرح لها تدوينة خاصة بها لأنها مهمة جدا فى عملية التواصل بين الموبايل والشبكة ان شاء الله.

فى هذه المرحلة يبدأ الموبايل ببدأ عملية التزامن الثانية secondary synchronization signal (SSS) وهى موجودة فى نفس الفريم مع PSS ولكنها تسبقه فى TS ( المربعات الصفراء كما بالشكل ) وهذه العملية تساعد الموبايل فى تحديد اى مجموعة سوف يعمل بها من الطبقات physical layer cell identity group وهى من 0 الى 167 حيث تحتوى كل مجموعة على 3 طبقات وكل طبقة لها رقم معين يعمل عليها الموبايل .

توضيح بسيط 

هذه الطبقات او لها اسم اخر cell ID توجد فى كل خلية ولكن لها عدد معين فى الشبكة ككل لذا فهى يمكن ان تتكرر مرتين فى الشبكة ولذلك تم وضعها فى خلايا متباعدة حتى لايحدث اى تداخل للموبايلات فى الشبكة .

هذه الطبقات او رقم ID يقوم بنفس عمل Scrambling Code فى الجيل الثالث UMTS .

يوجد فى الجيل الرابع LTE عدد 504 PCI موزعين على 168 مجموعة كما ذكرنا بالاعلى والتى تحتوى كل مجموعة على 3 طبقات كما ذكرنا بالاعلى ايضا.

وكما ذكرنا بالاعلى فإن الموبايل يقوم بتحديد الطبقة من خلال التزامن الاول PSS ويقوم بتحديد المجموعة التى تحتوى على الطبقة من خلال التزامن الثانى SSS ولكى نفهم كيفية تحديد ذلك رياضيا فلنفترض ان رقم الطبقة =1 ورقم المجموعة =2

فيمكن تحديد physical layer cell identities او اختصارا (PCI) كالتالى

PCI = 3*(Physical layer cell identity group)+ physical layer identity = 3*2+1 = 7 

وبمعرفة الموبايل للـ PCI يمكنه بعدها تحديد الاشارات التى ستعتمدها الخلية فى التعامل معه ومنها نستطيع عمل أكثر من عمليه واهمها handover وايضا تحديد اى الخلايا التى سيتصل بها الموبايل وايهم التى سيتركها لأى سبب من الاسباب المعروفة لنا والتى يحدد على اساسها الموبايل اتصاله او خروجه من Cell معينة .

أرجو ان تكونوا عرفتم معلومة جديد وقد قمت بتبسيط الشرح على قدر استطاعتى لأنى اعلم ان معظمكم لم يعرف عن هذه العملية التى تحدث فى بداية الاتصال بين الموبايل والشبكة .

بالتوفيق للجميع ان شاء الله