اقرأ في هذا المقال
- أساسيات أنظمة استهلاك الطاقة المنخفضة في الاتصالات اللاسلكية
- مبدأ عمل أنظمة استهلاك الطاقة المنخفضة في الاتصالات اللاسلكية
- تطور عمل أنظمة استهلاك الطاقة المنخفضة في الاتصالات اللاسلكية
يتم تكوين العقدة المتطورة (eNodeB) لتوفير رسالة إعادة تكوين الاتصال لجهاز المستخدم (UE) الموصّل بـ (eNodeB) في الأنظمة الخاصة باستهلاك الطاقة المنخفض في أنظمة الاتصالات اللاسلكية، وهي رسالة إعادة تكوين الاتصال التي تُكوِّن تجهيزات المستعمل للإشارة إلى تفضيل الطاقة.
أساسيات أنظمة استهلاك الطاقة المنخفضة في الاتصالات اللاسلكية
يتلقى نظام (eNodeB) معلومات المساعدة من تجهيزات المستعمل وتتضمن معلومات المساعدة إشارة تفضيل الطاقة المنخفضة وطول المؤقت، حيث يشير طول المؤقت إلى المدة المفضلة لوضع الطاقة المنخفضة، كما يوفر (eNodeB) استجابة لتلقي معلومات المساعدة ورسالة تحرير توصيل إلى تجهيزات المستعمل بحيث تتضمن رسالة تحرير الاتصال معلومات الاستلام غير المستمر للترحيل (DRX) التي تتضمن طول المؤقت.
تمتلك (UEs) سيطرة قليلة أو معدومة على وظائف وعمليات معينة تطيل عمر بطارية (UE) أو تقلل زمن الوصول للتطبيقات التي تعمل على (UE)، بحيث تتحكم محطة أساسية مثل (eNodeB) في وظائف (RAN) لدعم تجهيزات المستعمل، ومع ذلك نظراً لانتشار الهواتف الذكية والأجهزة المحمولة الأخرى التي تشغل تطبيقات إنترنت متنقلة متنوعة، يمكن أن تحقق (UE) توفير الطاقة ومتطلبات زمن الوصول بشكل أكثر فاعلية إذا سُمح لها بإيصال تفضيلاتها أو قيودها أو متطلباتها إلى (eNodeB) في شكل من أشكال معلومات مساعدة (UE).
بالإضافة إلى ذلك يمكن لـ (eNodeBs) التي تتعامل مع معلومات مساعدة (UE) ومعالجتها بشكل فعال أن تزيد من توفير الطاقة في (UE)، وتقليل زمن الوصول أو تحسين جودة الخدمة للمستخدمين في واحد أو أكثر من (UEs) باستخدام البنية التحتية الداعمة للاتصالات، وعلى الرغم من ذلك تنطبق أيضاً على الاتصال من آلة إلى آلة.
يعتمد نظام الاتصالات على مجموعة متنوعة من المكونات التي يمكن استخدامها لتوفير خدمات الاتصال أو الوصول إلى معدات المستخدم، حيث يشتمل نظام الاتصالات على (E-UTRAN) الذي يتضمن مجموعة من (eNodeBs)، وشبكة نفاذ راديوي أرضية عالمية (UTRAN) ونظام عالمي للاتصالات المتنقلة (GSM) معدلات البيانات المحسّنة لتطور (EDGE) أي شبكة الوصول اللاسلكي (GERAN) كما تم تضمينها كأمثلة للتوافق مع الإصدارات السابقة.
- “UE” هي اختصار لـ “User-Equipment”.
- “EDGE” هي اختصار لـ “Enhanced-Data-for-Global-Evolution”.
- “UTRAN” هي اختصار لـ “UMTS-Terrestrial-Radio-Access-Network”.
- “GERAN” هي اختصار لـ “GSM-EDGE-Radio-Access-Network”.
- “GSM” هي اختصار لـ “Global-System-for-Mobile”.
- “E-UTRAN” هي اختصار لـ “Evolved-Universal-Terrestrial-Radio-Access-Network”.
- “RAN” هي اختصار لـ “Radio-Access-Network”.
مبدأ عمل أنظمة استهلاك الطاقة المنخفضة في الاتصالات اللاسلكية
يشتمل نظام الاتصالات أيضاً على كيان إدارة التنقل (MME) وخادم المشترك المنزلي (HSS) وعقدة دعم خدمة الحزمة الراديوية العامة (GPRS) (SGSN)، وتم تكوين مكون جهاز الإرسال والاستقبال (UE) للتواصل مع (eNodeB) أو راديو آخر، وقد يشتمل مكون جهاز الإرسال والاستقبال (UE) على هوائي واحد أو أكثر أو دائرة معالجة لإرسال الرسائل واستلامها لاسلكياً.
قد يعمل مكون وحدة الإرسال والاستقبال (UE) لإرسال واستقبال الرسائل نيابة عن المكونات الأخرى أو معالج (UE)، كما يمكن إيقاف تشغيل مكون وحدة الإرسال والاستقبال (UE) لتقليل استهلاك الطاقة في (UE)، ويقوم مكون التوصيل بتخزين أو التفاوض على تفاصيل التوصيل لـ (UE) ويقوم مكون التوصيل بتخزين المعلومات المتعلقة بجلسة اتصال مع (eNodeB).
قد يخزن مكون التوصيل معرفاً لـ (eNodeB) أو مكون آخر لنظام اتصالات، بالإضافة إلى ذلك قد يتم تكوين مكون التوصيل لتلقي الرسائل عبر مكون وحدة الإرسال والاستقبال (UE)، فيما يتعلق بإنشاء اتصال أو إعادة تكوين اتصال أو تحرير اتصال بنظام الاتصال، والاتصال قد يقوم المكون بتعديل أو تحديث معلومات الاتصال بناءً على المعلومات الواردة في الرسالة.
يتحكم مكون وضع الطاقة في (UE) لوضع (UE) بشكل انتقائي في وضع طاقة واحد أو أكثر، كما قد يقوم مكون وضع الطاقة بإيقاف تشغيل جزء من تجهيزات المستعمل لتقليل استهلاك الطاقة، وعلى سبيل المثال قد يقوم مكون وضع الطاقة بإيقاف تشغيل مكون جهاز الإرسال والاستقبال (UE) أو وضع المعالج في وضع الخمول أو التحكم في القدرة التي تستخدمها المكونات الأخرى لـ (UE).
كما يتسبب مكون أسلوب الطاقة في أنّ الدخول في وضع طاقة منخفضة عن طريق إيقاف تشغيل دارة المرسل والاستقبال ودوائر المعالجة غير المطلوبة؛ للحفاظ على معلومات الحالة الراديوية لتجهيزات المستعمل، ويمكن تحديد أوضاع طاقة مختلفة لإنتاج مجموعات مختلفة من توفير الطاقة وفوائد الأداء ويمكن تكوين مكون وضع القدرة لاتباع جدول زمني أو مؤقت أو دورة للحفاظ على (UE) في حالة الطاقة المتوقعة من قبل نظام الاتصالات.
قد يحدد مكون وضع الطاقة أيضاً وضع الطاقة الحالي المفضل، وعلى سبيل المثال قد يتلقى مكون أسلوب الطاقة معلومات تتعلق بالمهام أو استخدام الموارد على (UE)، ويحدد وضع الطاقة الحالي المفضل وقد يحدد مكون أسلوب الطاقة أنّ استخدام المورد الحالي أو المهام بواسطة (UE) صغيرة بما يكفي بحيث يمكن وضع (UE) في أسلوب طاقة منخفضة لفترة من الوقت.
كما قد يحدد مكون أسلوب الطاقة أنّ المعالج أو مكون وحدة الإرسال والاستقبال (UE) أو أي مكون آخر من (UE) لن يحتاج إلى أداء أي مهمة لفترة من الزمن، كما قد يحدد مكون أسلوب القدرة بناءً على نقص المهام التي يجب القيام بها أو الموارد التي ستستخدم في تجهيزات (UE)، وأنّه يمكن وضع (UE) في وضع الطاقة المنخفضة.
- “MME” هي اختصار لـ “Mobility-Management-Entity” و”GPRS” هي اختصار لـ “General-Packet-Radio-Service”.
- “HSS” هي اختصار لـ “Home-Shared-Server” و”SGSN” هي اختصار لـ “Serving-GPRS-Support-Node”.
تطور عمل أنظمة استهلاك الطاقة المنخفضة في الاتصالات اللاسلكية
قد يحدد مكون أسلوب القدرة أيضاً مقدار الوقت لكي يكون (UE) في وضع الطاقة المنخفضة، حيث إذا حدد مكون وضع الطاقة أنّ مكون جهاز الإرسال والاستقبال (UE)، لن يحتاج على الأرجح إلى إرسال أو استقبال رسائل لبضع ثوانٍ، فقد يحدد مكون وضع الطاقة طول المؤقت لـ (UE) الذي يشير إلى مدة مفضلة لكن في وضع الطاقة المنخفضة.
يحدد مكون معلومات المساعدة معلومات المساعدة التي سيتم إرسالها إلى نظام اتصالات، كما قد يتسبب مكون معلومات المساعدة في إرسال مكون جهاز الإرسال والاستقبال (UE) معلومات المساعدة في رسالة إلى (eNodeB) أو راديو آخر، ويتلقى مكون معلومات المساعدة تفضيلات من المكونات الأخرى لـ (UE) ويعيد توجيه هذه التفضيلات إلى (eNodeB) أو جزء آخر من نظام الاتصالات، كما قد يسمح نظام (eNodeB) أو نظام الاتصالات أو يوجه (UE) للدخول إلى وضع طاقة أقل بناءً على هذه التفضيلات.
يشتمل مكون معلومات المساعدة على إشارة تفضيل الطاقة في معلومات المساعدة بناءً على تفضيل الطاقة المحدد بواسطة مكون وضع الطاقة، وعلى سبيل المثال قد يرسل مكون معلومات المساعدة إشارة تفضيل منخفضة الطاقة إلى (eNodeB) استجابةً لمكون وضع الطاقة، الذي يحدد أنّ وضع الطاقة المنخفضة هو المفضل، وقد يتضمن مكون معلومات المساعدة طول عداد الوقت في معلومات المساعدة.
قد يشير طول المؤقت لنظام الاتصال أو (eNodeB) إلى طول الفترة الزمنية التي سيدخل خلالها (UE) في وضع الطاقة المنخفضة وبالتالي لن يكون متاحاً لاستقبال أو إرسال الرسائل، كما يمكن استخدام طول المؤقت هذا بواسطة الشبكة مثل (eNodeB) لاشتقاق عداد (DRX) في وضع الخمول أو وضع متصل أو قد يشير طول المؤقت إلى قيمة عداد (DRX) نفسه.
