اقرأ في هذا المقال
- ما هي اتصالات نوع الآلة
- أساسيات أنظمة الإشارات الفعالة في اتصالات نوع الآلة
- مبدأ عمل أنظمة الإشارات الفعالة في اتصالات نوع الآلة
- تطور عمل أنظمة الإشارات الفعالة في اتصالات نوع الآلة
تستخدم تطبيقات (MTC) خدمات مثل خدمات النقل والاتصالات التي تقدمها (GERAN) أو (UTRAN) أو (E-UTRAN)، مثل شبكات الوصول (3GPP) أو أنظمة أخرى للاتصال من طرف إلى طرف بين أجهزة (MTC) ويمكن تطبيق (MTC) استخدام إمكانات نظام (3GPP)؛ للاتصال من طرف إلى طرف بين جهاز (MTC) وخادم (MTC)، ويمكن لجهاز (MTC) استخدام إمكانات نظام (3GPP) للاتصال من طرف إلى طرف بجهاز (MTC) آخر وقد تختلف خدمات أو إمكانيات (MTC) المحددة التي توفرها كل شبكة.
ما هي اتصالات نوع الآلة
الاتصال من نوع الآلة (MTC): هو شكل من أشكال اتصال البيانات يتضمن واحداً أو أكثر من الأجهزة أو الكيانات التي لا تتطلب بالضرورة تفاعلاً بشرياً للتواصل، وجهاز القياس أو جهاز التتبع هو مثال على جهاز (MTC) وقد تختلف إمكانيات أجهزة (MTC) وقد تعتمد على متطلبات تطبيق واحد أو أكثر من تطبيقات (MTC).
- “MTC” هي اختصار لـ “Machine-Type-Communication”.
- “3GPP” هي اختصار لـ “3rd-Generation-Partnership-Project”.
- “GERAN” هي اختصار لـ “GSM-EDGE-Radio-Access-Network”.
- “UTRAN” هي اختصار لـ “Universal-Terrestrial-Radio-Access-Network”.
- “E-UTRAN” هي اختصار لـ “Evolved-Universal-Terrestrial-Radio-Access-Network”.
أساسيات أنظمة الإشارات الفعالة في اتصالات نوع الآلة
يمكن أن تقلل تقنية أنظمة الإشارات الفعالة في اتصالات نوع الآلة من الإرسال عن طريق إرسال بيانات (MTC) عبر مستوى التحكم، ممّا يلغي الحاجة إلى جميع دورات إجراء التوصيل النموذجي المطلوب للإرسال، حيث يمكن إرفاق بيانات (MTC) مباشرة برسالة مستوى التحكم وعلاوة على ذلك من أجل تقليل حمل الإشارات، يمكن لوحدة (WTRU) قطع الاتصال بشكل مستقل دون الحصول على تعليمات من شبكة أخرى.
تكشف أنظمة الإشارات الفعالة في اتصالات نوع الآلة عن تقنية قادرة على عرض قدرة الاتصال بنوع الآلة (MTC) لمزود الشبكة، كما يمكن مشاركة واحدة أو أكثر من خدمات (MTC) للعديد من تطبيقات (MTC) وأيضاً يمكن أن تقتصر خدمة أو إمكانيات (MTC) واحدة أو أكثر على متطلبات تطبيق (MTC) معين، كما يمكن توصيل خدمات أو إمكانيات (MTC) التي يمكن أن يوفرها كل مشغل شبكة إلى (WTRU).
يمكن أن يكون نظام الاتصالات نظام وصول متعدد يوفر محتوى مثل الصوت والبيانات والفيديو والرسائل والبث إلى عدد كبير من مستخدمي اللاسلكي، كما يسمح نظام الاتصالات للعديد من المستخدمين اللاسلكيين بالوصول إلى هذا المحتوى من خلال مشاركة موارد النظام، بما في ذلك النطاق الترددي اللاسلكي.
يمكن أن يشتمل نظام الاتصالات أيضاً على المحطة الأساسية وكل المحطات الأساسية تمتلك واجهات لاسلكية بواحدة على الأقل من (WTRU) إلى شبكة اتصال واحدة، أو أكثر مثل الشبكة الأساسية والإنترنت أو الشبكة، وقد يكون أي نوع من الأجهزة تم تكوينه لتسهيل الوصول.
وعلى سبيل المثال قد تكون المحطات القاعدية محطات قاعدية لجهاز الإرسال والاستقبال (BTS) والعقدة B والعقدة الإلكترونية B والعقدة الرئيسية B والعقدة الإلكترونية للمنزل B، ووحدة التحكم في الموقع ونقطة الوصول (AP) والموجه اللاسلكي، وعلى الرغم من أنّ المحطتين القاعدتين تظهران كعنصرين منفردتين على التوالي، يجب الاعتراف بأنّ المحطتين القاعدتين قد تشتملان على أي عدد من المحطات القاعدية المترابطة أو عناصر الشبكة.
- “WTRU” هي اختصار لـ “Wireless-Transmit/Receive-Unit”.
- “AP” هي اختصار لـ “access-point”.
مبدأ عمل أنظمة الإشارات الفعالة في اتصالات نوع الآلة
يمكن أن تكون المحطة الأساسية جزءاً من (RAN)، وهي محطة أساسية أخرى أو عنصر شبكة (غير معروض) مثل وحدة تحكم المحطة الأساسية (BSC)، ووحدة تحكم الشبكة اللاسلكية (RNC) وعقدة الترحيل ويمكن يتم تضمينها أيضاً، كما قد يتم تكوين المحطة الأساسية لإرسال أو استقبال إشارات الراديو داخل منطقة جغرافية معينة، والتي قد يشار إليها على أنها خلية (غير معروضة).
يمكن تقسيم الخلية إلى قطاعات خلية، وعلى سبيل المثال يمكن تقسيم الخلية المرتبطة بالمحطة الأساسية إلى ثلاثة قطاعات، وبالتالي يمكن أن تشتمل المحطة الأساسية على ثلاثة أجهزة إرسال واستقبال أي جهاز إرسال أو مستقبل واحد لكل قطاع من الخلية، كما يمكن للمحطة الأساسية استخدام تقنية متعددة المدخلات ومخرجات متعددة (MIMO)، بحيث يمكن استخدام مجموعة من أجهزة الإرسال والاستقبال لكل قطاع من الخلية.
يمكن أن تعمل الشبكة الأساسية أيضاً كبوابة لـ (WTRU) للوصول إلى (PSTN) والإنترنت أو شبكات أخرى وخدمة الهاتف (POST)، ويمكن أن يشتمل الإنترنت على نظام عالمي لشبكات الكمبيوتر والأجهزة المترابطة باستخدام بروتوكولات الاتصال الشائعة، مثل (TCP) و(UDP) و(IP) في (TCP / IP Internet Protocol Suite).
قد تتضمن الشبكة شبكة اتصالات سلكية أو لاسلكية يملكها أو يديرها مزود خدمة آخر، وعلى سبيل المثال يمكن أن تتضمن الشبكة شبكة أساسية أخرى متصلة بواحد أو أكثر من شبكات (RAN)، والتي يمكنها استخدام نفس (RAT) وقد يتضمن بعض أو كل (WTRU) في نظام الاتصالات إمكانات متعددة الأوضاع.
كما أنّ (WTRU) يمكن أن تشمل مجموعة من أجهزة الإرسال والاستقبال التي تتواصل مع شبكات راديو مختلفة عبر روابط راديو مختلفة، وكما يمكن تكوين (WTRU) للاتصال بين محطة قاعدة قادرة على استخدام تكنولوجيا الراديو القائمة على الخلية والمحطة الأساسية القادرة على استخدام تقنية الراديو (IEEE802).
- “MIMO” هي اختصار لـ “Multiple-Input-Multiple-Output” و”RAN” هي اختصار لـ “Radio-Access-Network”.
- “RAT” هي اختصار لـ “Radio-Access-Technology” و”TCP” هي اختصار لـ “Transmission-Control-Protocol”.
- “UDP” هي اختصار لـ “User-datagram-protocol” و”TCP / IP” هي اختصار لـ “Transmission-Control-Protocol/Internet-Protocol”.
- “POST” هي اختصار لـ “Post-Office-Protocol” و”BSC” هي اختصار لـ “Base-Station-Controller”.
تطور عمل أنظمة الإشارات الفعالة في اتصالات نوع الآلة
يشتمل (WTRU) على معالج وجهاز إرسال واستقبال وعنصر إرسال أو استقبال ومكبر صوت أو ميكروفون ولوحة مفاتيح وشاشة أو لوحة لمس وذاكرة غير قابلة للإزالة وذاكرة قابلة للإزالة، كما يمكن أن تشتمل على ذاكرة ومصدر طاقة ومجموعة شرائح نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، والأجهزة الطرفية الأخرى بحيث يجب إدراك أنّ (WTRU) قد يتضمن أي مجموعة من العناصر مع الحفاظ على الاتساق مع النماذج.
يُعد الاتصال بنوع الآلة (MTC) هو الحل الرئيسي لتبادل المعلومات بين الأجهزة، وإنّه الجزء الأساسي من إنترنت الأشياء (IoT) وتختلف (MTC) تماماً عن الاتصال البشري (HTC)، حيث إنّ معظم تطبيقات (MTC) لها متطلبات منخفضة بشأن معدل البيانات ووقت الاستجابة، ومع ذلك فإنّ عمر البطارية أو استهلاك الطاقة أمر بالغ الأهمية لشركة (MTC).
لذلك تتمثل إحدى أهم المشكلات التي تنطوي على (MTC) في توفير طريقة فعالة لجهاز (MTC) للوصول إلى الشبكة الخلوية نظراً لحقيقة أنّ الجهاز يتم تشغيله في بعض سيناريوهات (MTC)، حيث يعالج المشكلات في إجراء الوصول العشوائي التقليدي في نظام (LTE) وتصميم إشارة وصول عشوائي موفر للطاقة لشركة MTC.
كما يتم تحليل اختيار عرض النطاق الترددي في ظل متطلبات تغطية مختلفة واقتراح مفهوم عرض النطاق الترددي الفعال؛ لتمكين تصميم إشارة وصول عشوائي محسّن للطاقة لـ (MTC)، وفي السنوات الأخيرة حظيت الاتصالات من نوع الآلة (MTC) باهتمام كبير بسبب متطلبات المدينة الذكية، والأجهزة مطلوبة للوصول إلى الشبكة بحيث يمكن تبادل الرسائل بسهولة بين الأجهزة، لذا فإنّ (MTC) هو أهم جزء في إنترنت الأشياء (IoT) الذي يهدف إلى ربط جميع الأشياء المادية في الكلمة.
- “IoT” هي اختصار لـ “Internet-of-Things” و”LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution”.
- “HTC” هي اختصار لـ “human-Type-communication” و”GPS” هي اختصار لـ “Global-Positioning-System”.
