منصة الرسائل والاطاريح: ﺗﺤﺴﻴﻦ ﺗﻘﺪﻳﺮ ﺍﻟﻘﻨﺎﺓ ﻟﻨﻈﺎﻡ ﺍﻻﺗﺼﺎﻻﺕ ﺍﻟﻼﺳﻠﻜﻴﺔ ﺍﻟﻀﺨﻤﺔ ﺫﺍﺕ ﺍﻟﻤﺪﺧﻼﺕ ﻭﺍﻟﻤﺨﺮﺟﺎﺕ ﺍﻟﻤﺘﻌﺪﺩﺓ ﻷﺟﻬﺰﺓ ﺍﻻﺭﺳﺎﻝ ﻭﺍﻻﺳﺘﻘﺒﺎﻝ ﺍﻟﻤﺜﺎﻟﻴﺔ ﻭﻏﻴﺮ ﺍﻟﻤﺜﺎﻟﻴﺔ

الخلاصة

ﺗﻌﺪ ﺗﻘﻨﻴﺔ ﺍﻻﺗﺼﺎﻻﺕ ﺍﻟﻼﺳﻠﻜﻴﺔ ﺍﻟﻀﺨﻤﺔ ﺫﺍﺕ ﺍﻟﻤﺪﺧﻼﺕ ﻭﺍﻟﻤﺨﺮﺟﺎﺕ ﺍﻟﻤﺘﻌﺪﺩﺓ ﻭﺍﺣﺪﺓ ﻣﻦ ﺃﺣﺪﺙ ﺍﻟﺘﻘﻨﻴﺎﺕ ﻷﺟﻴﺎﻝ ﺍﻟﻨﻈﺎﻡ ﺍﻟﻼﺳﻠﻜﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﻮﻗﺖ ﺍﻟﺤﺎﻟﻲ ﻭﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻠﻲ ﻭﺍﻟﺴﺒﺐ ﻭﺭﺍء ﺫﻟﻚ ﻫﻮ ﺍﻟﻌﺪﺩ ﺍﻟﻜﺒﻴﺮ ﻣﻦ ﺍﻟﻬﻮﺍﺋﻴﺎﺕ M = 64 ﺃﻭ ﺃﻛﺜﺮ ﻓﻲ ﻣﺤﻄﺔ ﺍﻟﻘﺎﻋﺪﺓ ،(BS) ﻭﺍﻟﺘﻲ ﻳﻤﻜﻦ ﺃﻥ ﺗﺰﻳﺪ ﺑﺸﻜﻞ ﻣﺤﺘﻤﻞ ﻣﻦ ﻣﻌﺪﻝ ﺑﻴﺎﻧﺎﺕ ﺍﻟﺸﺒﻜﺔ ﻣﻦ ﺣﻴﺚ ﺍﻟﻜﻔﺎءﺓ ﺍﻟﻄﻴﻔﻴﺔ (SE). ﻭﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ، ﺗﺘﻴﺢ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﺘﻘﻨﻴﺔ ﺍﻟﺘﻀﺎﻋﻒ ﺍﻟﻤﻜﺎﻧﻲ ﻟﻌﺸﺮﺍﺕ ﻣﻦ ﺃﺟﻬﺰﺓ ﺍﻟﻤﺴﺘﺨﺪﻡ (UEs) ﻓﻲ ﺍﻟﺸﺒﻜﺔ، ﻣﻤﺎ ﻳﺠﻌﻞ ﻣﻦ ﺍﻷﺻﻌﺐ ﺗﻘﺪﻳﺮ ﻗﻨﻮﺍﺕ ﺍﻻﺭﺗﺒﺎﻁ ﺍﻟﺼﻌﻮﺩﻱ ﺑﺪﻗﺔ. ﻭﻣﻊ ﺫﻟﻚ، ﻓﺈﻥ ﺟﻮﺩﺓ ﺍﻷﺟﻬﺰﺓ ﻟﻜﻞ ﺳﻠﺴﻠﺔ ﺗﺮﺩﺩ ﺍﻟﻬﻮﺍﺋﻲ ﺳﺘﺸﻜﻞ ﺗﺤﺪًﻳﺎ ﺁﺧﺮ ﻓﻲ ﺗﻘﺪﻳﺮ ﺍﻟﻘﻨﺎﺓ. ﻓﻬﻲ ﺗﻤﻴﻞ ﺇﻟﻰ ﺗﺸﻮﻳﻪ ﺍﻹﺷﺎﺭﺍﺕ ﺍﻟﻤﺴﺘﻠﻤﺔ ﻭﺗﺆﺩﻱ ﺇﻟﻰ ﺗﻘﺪﻳﺮ ﻏﻴﺮ ﺩﻗﻴﻖ ﻟﻠﻘﻨﻮﺍﺕ. ﺍﺳﺘﻨﺎﺩﺍ ﺍﻟﻰ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﺤﻘﺎﺋﻖ، ﺗﻘﺪﻡ ﻫﺬﻩ ﺍﻷﻃﺮﻭﺣﺔ ﺛﻼﺛﺔ ﻧﻤﺎﺫﺝ ﻟﺘﻘﺪﻳﺮ ﺍﻟﻘﻨﺎﺓ ﻭﺍﻟﺘﻲ ﺗﺄﺧﺬ ﻓﻲ ﺍﻻﻋﺘﺒﺎﺭ ﺟﻮﺩﺓ ﺍﻷﺟﻬﺰﺓ ﻓﻲ ﻣﺤﻄﺔ ﺍﻟﻘﺎﻋﺪﺓ ﻭﺃﺟﻬﺰﺓ ﺍﻟﻤﺴﺘﺨﺪﻡ. ﻳﻔﺮﺽ ﺍﻟﻨﻤﻮﺫﺝ ﺍﻷﻭﻝ ﺍﻟﻤﻘﺘﺮﺡ ﻟﺘﻘﺪﻳﺮ ﺍﻟﻘﻨﺎﺓ ﺟﻮﺩﺓ ﻣﺜﺎﻟﻴﺔ ﻟﻜﻞ ﻣﻦ ﻣﺤﻄﺔ ﺍﻟﻘﺎﻋﺪﺓ ﻭﺃﺟﻬﺰﺓ ﺍﻟﻤﺴﺘﺨﺪﻡ، ﻭﻳﺴﺘﻐﻞ ﺧﺼﺎﺋﺺ ﺍﻟﺘﺮﺍﺑﻂ ﺍﻟﻤﻜﺎﻧﻲ ﻟﻘﻨﻮﺍﺕ ﺍﻻﺭﺗﺒﺎﻁ ﺍﻟﺼﻌﻮﺩﻱ ﻟﺘﻘﻠﻴﻞ ﺗﻌﻘﻴﺪ ﺍﻟﺤﺴﺎﺑﺎﺕ ﻟﻤﻘﺪﺭ ﺍﻟﺨﻄﺄ ﺍﻟﻤﺘﻮﺳﻂ ﺍﻟﻤﺮﺑﻊ ﺍﻷﺩﻧﻰ (MMSE) ﺍﻟﺒﺎﻳﺰﻳﺔ ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﻗﺺ ﻗﻨﻮﺍﺕ ﺍﻟﺮﺗﺒﺔ ﺍﻟﻜﺎﻣﻠﺔ ﺍﺳﺘﻨﺎًﺩﺍ ﺇﻟﻰ ﺗﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻘﻴﻢ ﺍﻟﺬﺍﺗﻴﺔ ﺍﻟﺨﺎﺻﺔ ﺑﻬﺎ. ﻳﺘﻢ ﺍﺳﺘﺨﺪﺍﻡ ﻗﻨﺎﺗﻴﻦ: ﺍﻟﻘﻨﺎﺓ ﺍﻟﻤﺤﻠﻴﺔ ﻟﻠﺘﺸﺘﺖ ﺑﻤﺼﻔﻮﻓﺔ ﺗﺒﺎﻳﻦ ﻣﻌﺮﻭﻓﺔ ﺗﻤﺎ ًﻣﺎ ﻓﻲ ﻣﺤﻄﺔ ﺍﻟﻘﺎﻋﺪﺓ ﻭﺳﻴﻨﺎﺭﻳﻮ ﺍﻟﻘﻨﺎﺓ ﺍﻟﻌﻤﻠﻲ، ﺣﻴﺚ ﻟﻴﺲ ﻟﻤﺤﻄﺔ ﺍﻟﻘﺎﻋﺪﺓ ﺃﻱ ﻣﻌﺮﻓﺔ ﺑﺈﺣﺼﺎءﺍﺕ ﺍﻟﻘﻨﺎﺓ. ﺗﻈﻬﺮ ﻧﺘﺎﺋﺞ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﻨﻤﻮﺫﺝ ﺍﻟﻤﻘﺘﺮﺡ ﺟﻮﺩﺓ ﻗﻨﺎﺓ ﻗﺎﺑﻠﺔ ﻟﻠﻤﻘﺎﺭﻧﺔ ﻓﻲ ﻛﻼ ﺍﻟﺤﺎﻟﺘﻴﻦ ﻣﻊ ﺗﻮﻓﻴﺮ ﺗﻘﻠﻴﻞ ﺑﻨﺴﺒﺔ ٪30 ﻓﻲ ﺗﻌﻘﻴﺪ ﺍﻟﺤﺴﺎﺑﺎﺕ ﻟﻠﺘﻘﺪﻳﺮ ﺍﻟﺒﺎﻳﺰﻱ. ﻳﻔﺮﺽ ﺍﻟﻨﻤﻮﺫﺝ ﺍﻟﺜﺎﻧﻲ ﺍﻟﻤﻘﺘﺮﺡ ﺟﻮﺩﺓ ﻏﻴﺮ ﻣﺜﺎﻟﻴﺔ ﻟﻸﺟﻬﺰﺓ ﻭﻳﻘﺪﺭ ﺍﻟﻘﻨﻮﺍﺕ ﻓﻲ ﺑﻴﺌﺎﺕ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺑﺎﺳﺘﻐﻼﻝ ﻧﻤﻮﺫﺝ Bussgang ﻟﻮﺻﻒ ﺍﻟﺘﺸﻮﺑﻪ ﻓﻲ ﺍﺟﻬﺰﺓ ﻣﺤﻄﺔ ﺍﻟﻘﺎﻋﺪﺓ ﻭﺃﺟﻬﺰﺓ ﺍﻟﻤﺴﺘﺨﺪﻡ، ﺛﻢ ﻳﺴﺘﺨﺪﻡ ﺇﺟﺮﺍء ﺗﺤﺴﻴﻦ ﻣﺤﺪﺏ ﻟﺘﻨﻈﻴﻢ ﺍﻟﻘﻨﻮﺍﺕ ﺍﻟﻤﻘﺪﺭﺓ ﺍﻟﻌﻤﻠﻴﺔ. ﻳﺘﻢ ﺍﻟﺘﺤﻘﻖ ﻣﻦ ﻧﺘﺎﺋﺞ ﻫﺬﺍ ﺍﻹﺟﺮﺍء ﺑﺎﺳﺘﺨﺪﺍﻡ ﺍﻟﻘﻨﻮﺍﺕ ﺍﻟﻤﺤﻠﻴﺔ ﻟﻠﺘﺸﺘﺖ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻢ ﻗﻴﺎﺳﻬﺎ ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﻣﻌﺪﻝ ﺍﻟﺨﻄﺄ ﺍﻟﻤﺮﺑﻊ ﺍﻟﻤﺘﻮﺳﻂ ﺍﻟﻤﻌﻴﺎﺭﻱ (NMSE) ﻣﻘﺎﺑﻞ ﻧﺴﺒﺔ ﺍﻹﺷﺎﺭﺓ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻀﻮﺿﺎء ﺍﻟﻔﻌﺎﻟﺔ. ﺗﻢ ﺍﻟﺤﺼﻮﻝ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻨﺘﺎﺋﺞ ﻓﻲ ﺑﺮﻧﺎﻣﺞ MATLAB R2020a ﻭﺗﻈﻬﺮ ﺗﻘﻠﻴًﻼ ﻛﺒﻴ ًﺮﺍ ) ﺑﻮﺍﻗﻊ ﻧﺤﻮ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﻭﺍﺣﺪ ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺠﻢ( ﻓﻲ ﻗﺎﻋﺪﺓ ﺍﻷﺧﻄﺎء ﻣﻘﺎﺭﻧ ًﺔ ﺑﺎﻟﻘﻨﺎﺓ ﺍﻟﺘﻘﻠﻴﺪﻳﺔ، ﺧﺎﺻ ًﺔ ﻓﻲ ﻧﻄﺎﻕ ﻧﺴﺒﺔ ﺍﻹﺷﺎﺭﺓ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻀﻮﺿﺎء (SNR) ﺍﻟﻌﺎﻟﻴﺔ ﻣﻦ 20 ﺩﻳﺴﻴﺒﻞ ﺇﻟﻰ 30 ﺩﻳﺴﻴﺒﻞ. ﻳﺤﻘﻖ ﺍﻟﻨﻤﻮﺫﺝ ﺍﻟﺜﺎﻟﺚ ﻟﻠﺘﻘﺪﻳﺮ ﺗﺄﺛﻴﺮ ﺍﻟﺘﺸﻮﻳﻪ ﺍﻟﻼﺧﻄﻲ ﻓﻲ ﺍﻷﺟﻬﺰﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻘﻨﺎﺓ ﺍﻟﻤﻘﺪﺭﺓ ﻟﻼﺭﺗﺒﺎﻁ ﺍﻟﺼﻌﻮﺩﻱ ﻓﻲ ﺑﻴﺌﺔ ﺍﻟﺘﻼﺷﻲ ﺍﻟﺮﺍﻳﺴﻲ. ﻳﺘﻢ ﺍﺳﺘﺨﺪﺍﻡ ﻣﺘﻌﺪﺩﺍﺕ ﺍﻟﺤﺪﻭﺩ ﻣﻦ ﺍﻟﺪﺭﺟﺔ ﺍﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻟﻤﺤﺎﻛﺎﺓ ﺍﻟﺘﺄﺛﻴﺮ ﺍﻟﻤﺸﺘﺮﻙ ﻟﻠﺘﺸﻮﻩ