انتقل إلى المحتوى
تسجيل الدخولابدأ الآن

خسارة الاقتران: لماذا التغطية ميزانية تصرفها لا نطاق تملكه

بقلم سعيد باعطية · تاريخ النشر:

الجواب المختصر

خسارة الاقتران القصوى هي كم إشارة تستطيع الوصلة أن تخسر وتظل عاملة. وتنشر Qualcomm أن NB-IoT عند ‎164‎ ديسيبل مقابل eMTC فوق ‎155.7‎ ديسيبل، والميزانية الزائدة تشترى بالتكرار، أي إرسال الرسالة نفسها حتى ‎2,048‎ مرة، وهذا يكلف وقت بث وبطارية لا أنه مجاني.

أهم النقاط

  • خسارة الاقتران ميزانية بالديسيبل، فتنشر Qualcomm أن NB-IoT عند ‎164‎ ديسيبل وeMTC فوق ‎155.7‎.
  • وتذكر Ericsson أن كلتا التقنيتين تستطيعان العمل عند ‎164‎ ديسيبل، مطابقة متطلب تغطية الجيل الخامس.
  • والآلية خلف الميزانية هي التكرار: حتى ‎32‎ في وضع LTE-M A وحتى ‎2,048‎ في الوضع B.
  • وكل تكرار يصرف وقت بث الخلية وبطارية الجهاز، فللتغطية العميقة كلفة جارية.
  • وادعاء تغطية بلا خسارة اقتران منصوصة جملة تسويقية لا رقم هندسي.

01ما تقيسه خسارة الاقتران

عندما توصف وصلة راديو بأنها تصل أبعد، فالعبارة الهندسية تحتها عن ميزانية. فخسارة الاقتران القصوى هي إجمالي التوهين الذي تستطيع الإشارة تحمله بين المرسل والمستقبل وتظل قابلة للاستعادة، المسافة والجدران والفولاذ والأرض، كلها مجموعة في رقم ديسيبل واحد. وهي مفيدة تحديدا لأنها لا تهتم بأي من تلك الأشياء سبب الخسارة. فمئة وستون ديسيبلا خسرت في اثني عشر كيلومترا من صحراء مفتوحة ومئة وستون خسرت في ثلاثة أمتار من إسمنت هما المشكلة نفسها للمودم. ولهذا خسارة الاقتران، لا المدى بالكيلومترات، هي الطريقة الصادقة لمقارنة فئات الراديو: فالمدى يعتمد على تضاريس لا يستطيع أحد وضعها في ورقة مواصفات، أما الميزانية فخاصية للتقنية وتنتقل بين النشرات بلا تغيير.

02الأرقام المنشورة، وخلافها الصغير

مصدران معتبران يضعان الأرقام بشكل مختلف قليلا، والفجوة بينهما نفسها معلمة. فتنشر Qualcomm أن NB-IoT عند ‎164‎ ديسيبل وeMTC فوق ‎155.7‎ ديسيبل، وهذا فرق نحو ثمانية ديسيبل لصالح NB-IoT، وهي ميزة حقيقية، إذ ثمانية ديسيبل جزء كبير من جدار. أما تحليل من Ericsson، مكتوب من داخل عمل المواصفة، فيذكر أن كلتا التقنيتين تستطيعان العمل عند ‎164‎ ديسيبل، مطابقة متطلب تغطية الجيل الخامس. وهذان ليسا متناقضين بقدر ما هما مختلفا النطاق: فأحدهما يبلغ عن قدرة منشورة نموذجية، والآخر عما تسمح به المواصفة عند التطبيق الكامل لخصائص تحسين التغطية. والدرس للمشتري أن يسأل أيهما يعني المصنع، لأن ادعاء التكافؤ عند ‎164‎ ديسيبل يحمل شروطا لا يحملها ادعاء ‎155.7‎ ديسيبل.

03التكرار هو الآلية، وهو ليس مجانيا

الطريقة التي تشتري بها هذه التقنيات ديسيبلات إضافية غير برياقة: فهي ترسل المعلومة نفسها مرة بعد مرة حتى يستطيع المستقبل تجميع ما يكفي منها لتمييز الإشارة من الضجيج. ويحد دليل GSMA لنشر LTE-M ذلك عند ‎32‎ تكرارا في وضع تحسين التغطية A و‎2,048‎ في الوضع B، وذلك السقفان يعرفان طرفي نطاق صرف لا إعدادين متساويي الكلفة. وقراءة ‎2,048‎ كقدرة نصف الجملة فقط. والنصف الآخر أن رسالة استغرقت إرسالة واحدة عند إشارة جيدة تستغرق الآن ألفين، فتشغل الخلية تلك المدة كلها وتسحب تيار إرسال من الجهاز المدة نفسها. فالتغطية المشتراة بهذه الطريقة تظهر مرتين على فاتورتك: مرة ككفاءة طيف يخسرها المشغل، ومرة كبطارية لا يستعيدها الجهاز أبدا.

04إلى أين تذهب الميزانية فعلا في موقعك

الميزانية لا تنفع إلا إن استطعت رؤية ما يسحب منها، وفي تركيب حقيقي تكون النفقات الكبيرة بنيوية عادة لا متعلقة بالمسافة. فخزانة معدنية، أو حفرة إسمنتية، أو جدار خزان، أو قبو تحت الأرض، أو رصة حاويات، كل من هذه يخصم من المخصص نفسه الذي تستهلكه أصلا المسافة إلى البرج. وهذا يعيد صياغة عدة قرارات مألوفة. فموضع التركيب يتوقف عن كونه خيارا جماليا أو وقائيا ويصبح خيارا حسابيا: فنقل هوائي خارج غلاف فولاذي يعيد ديسيبلات إلى الميزانية مباشرة. وكذلك الموقع الذي يعمل في الشتاء ويفشل في الصيف لا يكون عطل حرارة أصلا في الغالب بل ميزانية مصروفة إلى حدها، وتغير موسمي صغير يقلبها. وقياس المستوى المستقبل في نقطة التركيب بالضبط هو الطريقة الوحيدة لمعرفة موقفك.

05ما تكلفك الميزانية في زمن الاستجابة

لصرف وقت البث على التكرار نتيجة تظهر كتجربة مستخدم لا كمقياس راديو. فتباين زمن الاستجابة المبلغ عنه بين التقنيتين واسع أصلا قبل دخول التكرار: ف Cat-M1 عند ‎10‎ إلى ‎15‎ ميلي ثانية مقابل NB-IoT عند ‎1.6‎ إلى ‎10‎ ثوان. وبيان Ericsson لمتطلب الجيل الخامس الذي تلبيه كلتا التقنيتين يضع سقف زمن استجابة الخدمة المقبول عند ‎10‎ ثوان لمليون جهاز في الكيلومتر المربع، وهذا يخبرك أن المواصفة نفسها تتوقع ثوان لا ميلي ثوان عند الحجم الكبير. وأضف تكرارا ثقيلا فوق ذلك ويصبح تسليم رسالة صغيرة واحدة انتظارا قابلا للقياس. وذلك مقبول لقراءة مجدولة وغير مقبول لتحريك، فالجهاز المركب على حافة ميزانيته يغير بهدوء أي تجربة منتج يستطيع دعمها.

06القناة الضيقة جزء من المقايضة نفسها

عرض القناة وخسارة الاقتران وجهان لقرار تصميم واحد، ولهذا تجلس NB-IoT في الطرف الأعمق من الميزانية. فتركيز قدرة مرسل في نطاق أضيق يرفع كثافة الطيف القدرية، فيرى المستقبل إشارة أقوى لكل هرتز ويستطيع سحبها من ضجيج أكثر. وNB-IoT تشغل ‎180‎ كيلوهرتز، أي كتلة موارد LTE فيزيائية واحدة بالضبط، مقابل ‎1.4‎ ميجاهرتز لجهاز Cat-M1، ويتبع معدل النقل: فتبلغ فئة Cat NB1 ذروتها عند ‎26‎ كيلوبت في الثانية هبوطا و‎66‎ صعودا في النغمة المتعددة نصف الازدواج، بينما تبلغ Cat-M1 ‎1‎ ميجابت في الثانية في كل اتجاه. فالمدى الزائد ليس خاصية إضافية تجلس بجانب معدل البيانات. بل هو القرار نفسه مرئيا من الجهة الأخرى، ولا تستطيع شراء أحدهما دون دفع الآخر.

07كيف تقرأ ادعاء تغطية

ثلاثة أسئلة تحول جملة تغطية إلى شيء قابل للتحقق. أولا، عند أي خسارة اقتران قدم الادعاء، فرقم بالديسيبل يمكن التحقق منه مقابل أرقام Qualcomm أو Ericsson المنشورة، أما ادعاء تغطية داخلية عميقة فلا يمكن التحقق منه مقابل أي شيء. وثانيا، كم تكرارا يفترض لبلوغه، إذ الميزانية الملباة عند ‎2,048‎ تكرارا في الوضع B منتج مختلف عن الميزانية نفسها الملباة عند ‎32‎ في الوضع A. وثالثا، ما زمن استجابة الرسالة الناتج وطاقة كل تقرير عند ذلك الإعداد، فهاتان هما الكلفتان التي لا يذكرهما الادعاء. والمصنع الذي يستطيع الإجابة على الثلاثة يصف هندسة. والمصنع الذي لا يجيب على أي منها يصف طموحا، والفرق سيظهر عند أسوأ أصل موضعا في الموقع.

ما تشتريه الميزانية، وما تكلفه كل عملية شراء
الرافعةالرقم المنشورما تكلفه
خسارة اقتران NB-IoT‎164‎ ديسيبلمعدل النقل محدود بمعدلات فئة Cat NB1
خسارة اقتران eMTCفوق ‎155.7‎ ديسيبلمدى أقل بنحو ‎8‎ ديسيبل من NB-IoT
التكافؤ المسموح في المواصفة‎164‎ ديسيبل للاثنتينيتطلب تطبيق خصائص التحسين
تكرار الوضع Aحتى ‎32‎وقت بث وطاقة متواضعان
تكرار الوضع Bحتى ‎2,048‎وقت بث وطاقة ثقيلان لكل رسالة
قناة ضيقة‎180‎ كيلوهرتزفئة Cat NB1: ‎26‎ كيلوبت هبوطا، ‎66‎ صعودا
قناة أوسع‎1.4‎ ميجاهرتز‎1‎ ميجابت، لكن مدى أقل

الأرقام ومصادرها

أسئلة شائعة

ما تعنيه ‎164‎ ديسيبل من خسارة الاقتران فعلا؟

يعني أن الوصلة تظل عاملة بعد أن تخسر الإشارة ذلك القدر من القوة بين المرسل والمستقبل، أيا كان سبب الخسارة، مسافة أو جدار أو خزانة فولاذية أو الثلاثة. وتنشر Qualcomm أن NB-IoT عند ‎164‎ ديسيبل وeMTC فوق ‎155.7‎، فالرقم ميزانية لا مسافة.

إن بلغت التقنيتان ‎164‎ ديسيبل، فلماذا نختار بينهما؟

لأن التكافؤ يأتي بشروط. فتذكر Ericsson أن كلتيهما تستطيعان العمل عند ‎164‎ ديسيبل عند تطبيق خصائص تحسين التغطية، بينما تظهر أرقام Qualcomm المنشورة فجوة ثمانية ديسيبل. وبلوغ الميزانية الأعمق يحتاج تكرارا، والتكرار يكلف وقت بث وطاقة وزمن استجابة لا يظهرها الرقم المعلن.

هل يعني تكرار أكثر تغطية أفضل مجانا؟

لا. فدليل GSMA ل LTE-M يحد التكرار عند ‎32‎ في الوضع A و‎2,048‎ في الوضع B، وكل تكرار يشغل الخلية ويسحب تيار إرسال من الجهاز. فالرسالة التي استغرقت إرسالة واحدة عند إشارة جيدة قد تستغرق ألفين على الحافة، فللتغطية العميقة كلفة جارية في الطيف والبطارية.

كيف أتحقق هل بقي في موقعي ميزانية؟

قس المستوى المستقبل في نقطة التركيب بالضبط لا عند مدخل الموقع، وتعامل مع البنى كنفقات: فخزانة معدنية أو حفرة إسمنتية أو رصة حاويات كلها تسحب من المخصص نفسه الذي تستخدمه أصلا المسافة إلى البرج. ونقل هوائي خارج غلاف يعيد ديسيبلات إلى الميزانية مباشرة.

المصادر

مقالات ذات صلة