نظام الحزم المتطور في شبكات الحاسوب EPS

تُعد (2G / GSM) و(3G / UMTS) هي تقنيات اتصالات متنقلة رئيسية لـ (EPS)، اختارها أكثر من 2 مليار شخص حول العالم، ومن أجل التكيف مع الخدمات الجديدة وزيادة الطلب على النطاق الترددي للمستخدم وجودة الخدمة ومتطلبات تقارب الشبكة، تم إدخال تطورات رئيسية في معيار شبكة الجيل الثالث.

ما هو نظام الحزم المتطور EPS

نظام الحزم المتطور (EPS): يُطلق على التقنيات المتطورة اسم الخدمة العالمية للاتصالات المتنقلة (UMTS) وهي عبارة عن نطاق عريض من الجيل الثالث (3G)، بحيث يعتمد على حزمة من النصوص والصوت الرقمي والفيديو والوسائط المتعددة بمعدلات بيانات تصل إلى (2 ميجابت في الثانية)، والتي تقدم مجموعة متسقة من الخدمات لمستخدمي الكمبيوتر والهاتف المحمول وبغض النظر عن مكان تواجدهم في العالم.

• “UMTS” هي اختصار لـ “Universal Mobile Telecommunications System”.

• “EPS” هي اختصار لـ “Evolved Packet System”.

• “GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile Communications”.

كيفية عمل نظام الحزم المتطور EPS

يسمح لأجهزة الكمبيوتر والهواتف بالاتصال المستمر بالإنترنت أينما كانت (تجوال) مع إمكانية الوصول من خلال مجموعة من الإرسال الأرضي اللاسلكي والأقمار الصناعية، ويقدم نظام الحزم المتطور (EPS) تطور (EPS) لمعيار (3G / UMTS) الذي قدمته اللجنة القياسية لمشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) كما يتم اعتماد طريقة عرض نظام لـ (Evolved UMTS) من الراديو إلى البنية الأساسية والخدمة.

تم تصميم (EPS) بشبكة وصول لاسلكية جديدة (LTE) لكنّ (EPS) تدعم أيضًا وصولاً غير (3GPP) أصلاً مع (QoS) ومتطلبات الأمان والتنقل، وعلى الرغم من أنّ نشر (EPS) الأولي سيكون مع إدخال (LTE) لتوفير معدل بيانات أعلى، سيظل المشغلون بحاجة إلى إدخال وصول غير (3GPP) وعلى سبيل المثال (Wi-Fi) و(WiMAX) وما إلى ذلك في (EPS) لأسباب مختلفة، أبرزها التعامل مع “تسونامي البيانات” وتقليل التكلفة لكل بت في شبكتهم.

كما يجب أن تأخذ (EPS) في الاعتبار أنّ نفاذات مختلفة بخلاف (3GPP) تمتلك خصائص مختلفة من حيث الأمن وعرض النطاق الترددي والتعريفات، وعلاوة على ذلك يجب أن توفر آلية إدارة التنقل (EPS) دعمًا للتنقل لعمليات الوصول غير (3GPP)، والتي يمكن أن تستند إلى بروتوكول التنقل القائم على العميل (مثل Dual Stack Mobile IPv6-DSMIPv6)، أو بروتوكول التنقل المستند إلى الشبكة (مثل Proxy Mobile IPv6-PMIPv6).

• “3GPP” هي اختصار لـ “Third Generation Partnership Project”.

• “QoS” هي اختصار لـ “Quality of service”.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

• “WiMAX” هي اختصار لـ “worldwide interoperability for microwave access”.

العلاقة بين نظام الحزم المتطور EPS ونظام 3GPP

يشير النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (UMTS) إلى التوصيل البيني لنوع جديد من شبكة النفاذ الراديوي، وهو (UTRAN) أي شبكة النفاذ الراديوي الأرضي (UMTS) إلى البنية التحتية المعدلة للشبكة الأساسية (GSM / GPRS) قبل الإصدار، كما تم تحديد واجهة راديوية جديدة تسمى (W-CDMA) ومن هناك فصاعداً يتم توحيد إصدارات متعددة لمواصلة تطور (UMTS).

كانت الوصول عالي السرعة للحزم (HSPA) هي الخطوة التالية في التطور وتم توحيدها في الإصدارات 5-6، وبعد (HSPA) حددت (3GPP) أيضاً (HSPA +) في الإصدار 7 وتم تسمية التطور طويل المدى لشبكات (UMTS / HSPA) باسم نظام الحزم المتطور (EPS)، بحيث يتكون (EPS) من (E-UTRAN) و(EPC) المعروفين باسم تطور طويل الأجل (3G-LTE) وتطور هندسة النظام (SAE) على التوالي.

بحيث يركز (E-UTRAN) على تطور شبكة الوصول اللاسلكي بينما ينظر (EPC) في الاحتياجات المستقبلية للشبكة الأساسية، وقد يشتمل نظام الرزم المتطور (EPS) على واحد أو أكثر من (UE) الذي يصل إلى (EPC) عبر شبكة الوصول الراديوي الأرضي (E-UTRAN) وهي شبكة نفاذ في (LTE)، كما يشتمل (E-UTRAN) على جهاز إرسال واستقبال متطور واحد على الأقل من العقدة (eNodeB)، ويوفر (eNodeB) إنهاء بروتوكول مستوى المستخدم ومستوى التحكم باتجاه UE.

ويمكن توصيل (eNodeB) بـ (eNodeBs) الأخرى عبر وصلة توصيل على سبيل المثال X2 الواجهة، بحيث يُشار أيضاً إلى (eNodeB) بشكل شائع على أنّه محطة قاعدة، ومحطة إرسال واستقبال أساسية ومحطة قاعدة راديو وجهاز إرسال واستقبال لاسلكي، ووظيفة جهاز إرسال واستقبال ومجموعة خدمة أساسية (BSS) ومجموعة خدمة موسعة (ESS)، كما يوفر (eNodeB) نقطة وصول إلى (EPC) لوحدة (UE).

• “W-CDMA” هي اختصار لـ “Wideband Code Division Multiple Access” و”UE” هي اختصار لـ “User Equipment”.

• “BSS” هي اختصار لـ “basic service set” و”ESS” هي اختصار لـ “Extended service set”.

• “EPC” هي اختصار لـ “Evolved Packet Core” و”E-UTRAN” هي اختصار لـ “Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network”.

• “HSPA” هي اختصار لـ “High Speed Packet Access” و”GPRS” هي اختصار لـ “General Packet Radio Services”.

• “SAE” هي اختصار لـ “System Engineering Evolution” و”UTRAN” هي اختصار لـ “Universal Terrestrial Radio Access Network”.

خدمات نظام الحزم المتطورة EPS

تُعتبر شبكة نظام الحزم المتطور (EPS) غير معتادة فيما يتعلق بشبكات (2G GSM) أو (GPRS) وشبكات (3G UMTS)، فهي توفر فقط نقل البيانات الخدمة في وضع (PS) وتتمثل السمة الرئيسية لها في أنّها شبكة في الاتجاه المستقبلي لشبكة المحمول، ولا تزال الخدمة الصوتية مهمة في شبكة (EPS) وفي الاتصالات المتنقلة التقليدية (2G / 3G)، يتم توفير الخدمة الصوتية عن طريق تبديل الدائرة في مجال CS.

نظراً لأنّ شبكة (LTE) الأساسية توفر الوصول إلى بيانات الحزمة اللاسلكية عالية السرعة وزمن وصول أقل على الواجهة الهوائية، فإنّ (3GPP) تحتفظ بنطاق (PS) بدلاً من مجال (CS) في تصميم الشبكة الأساسية، بحيث تتوفر الخدمة الصوتية المضمنة في مجال الحزمة من خلال (VOIP) ولضمان خدمات صوتية عالية الجودة تقترح (3GPP) حلين هما (CSFB) و(SRVCC)، وكما أنّ كل خيار له شروطه المطبقة ومزاياه وعيوبه.

• “PS” هي اختصار لـ “Packet Service”.

• “CS” هي اختصار لـ “circuit switch”.

• “CSFB” هي اختصار لـ “Circuit Switched Fall Back”.

• “SRVCC” هي اختصار لـ “Single radio voice call continuity”.

• “VOIP” هي اختصار لـ “Voice over Internet Protocol”.

1- ما هو نظام EPS LTE

نظام (LTE EPS): هو عبارة عن شبكة إرسال موجهة للاتصال وعلى هذا النحو تتطلب إنشاء اتصال “افتراضي” بين نقطتي نهاية وعلى سبيل المثال (UE) و(PDN-GW) يُطلق على هذا الاتصال الظاهري “EPS Bearer”، و”الخدمة لحاملها” أي خدمة نقل ذات سمات جودة خدمة معينة.

• “PDN-GW” هي اختصار لـ “Packet Data Network Gateway”.

2- ما هو نظام 3GPP EPS

نظام الحزم المتطور (3GPP (EPS)): هو نظام قائم على (IP) بالكامل يدعم شبكات الوصول المختلفة مثل (LTE) و(HSPA / HSPA +) والشبكات التي لا تعتمد على (3GPP)، وتمت إضافة دعم تدفقات (IP) مع ملفات تعريف جودة الخدمة على مستوى الحزمة إلى متطلبات (EPS).

• “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.