المحطات الطرفية المتنقلة في أنظمة الاتصالات المتنقلة

يتم إجراء تتبع موقع المحطات الطرفية المتنقلة في وحدات مناطق تتكون من خلية واحدة أو أكثر، كما يتم تنفيذ تتبع الموقع لتتبع موقع المحطة المتنقلة، وحتى في حالة الاستعداد وللاتصال بالمطاريف المتنقل وذلك لتمكين المحطة المتنقلة من إجراء مكالمة، وتسمى منطقة تتبع موقع هذه المحطة المتنقلة بمنطقة التعقب.

أساسيات المحطات الطرفية المتنقلة في أنظمة الاتصالات المتنقلة

القائمة البيضاء لـ (CSG) هي قائمة يمكن تخزينها في وحدة (USIM)، حيث يتم تسجيل جميع معرفات (CSG) لخلية (CSG) التي ينتمي إليها المشترك، ويشار أحياناً إلى القائمة البيضاء لـ (CSG) ببساطة بالقائمة البيضاء أو قائمة (CSG) المسموح بها. للنفاذ إلى المحطة الطرفية المتنقلة من خلال خلية (CSG)، وتنفذ (MME) التحكم في الوصول وتشمل الأمثلة المحددة للوصول إلى المحطة الطرفية المتنقلة الإلحاق، والإرفاق المشترك والفصل وطلب الخدمة وإجراءات تحديث منطقة التتبع.

تشمل أنواع خدمة المحطات الطرفية المتنقلة في حالة الاستعداد خدمة محدودة والخدمة القياسية أي الخدمة العادية وخدمة المشغل، والخدمات المقيدة هي مكالمات الطوارئ على الخلية المقبولة كنظام تحذير الزلازل والتسونامي (ETWS) ونظام التنبيه التجاري المتنقل (CMAS)، والخدمات القياسية هي خدمات عامة في الخلايا المناسبة وأمّا خدمة المشغل هي خدمة فقط للمشغل في الخلية الاحتياطية.

في (3GPP)، تتم دراسة المحطات الأساسية المسماة (Home-NodeB) و(Home-eNodeB)، وتُعد (HNB) في (UTRAN) و(HeNB) في (E-UTRAN) محطات أساسية، وعلى سبيل المثال خدمات الوصول إلى المنازل والشركات والخدمات التجارية، ويتم اعتماد وضع الوصول المفتوح ووضع الوصول المغلق ووضع الوصول المختلط، وكل وضع لديه الميزات التالية:

• في وضع الوصول المفتوح، يتم تشغيل (HeNB) و(HNB) كخلايا عادية لمشغل عادي.

• في وضع الوصول المغلق، يتم تشغيل (HeNB) و(HNB) كخلايا (CSG)، وخلية (CSG) هذه هي خلية (CSG) لا يمكن الوصول إليها إلا من قبل أعضاء (CSG).

• في وضع الوصول الهجين، يتم تشغيل (HeNB) و(HNB) كخلايا (CSG) يُسمح أيضاً لغير الأعضاء في (CSG) بالوصول إليها في نفس الوقت.

• الخلية في وضع الوصول المختلط ويشار إليها أيضاً باسم الخلية المختلطة هي خلية تدعم كلاً من وضع الوصول المفتوح ووضع الوصول المغلق.

ملاحظة:“CSG” هي اختصار لـ “Caller Subscriber Geography” و”HNB” هي اختصار لـ “Home Node B”.

ملاحظة:“HeNB” هي اختصار لـ “Home eNodeB” و”E-UTRAN” هي اختصار لـ “Evolved Universal Mobile Telecommunications System”.

ملاحظة:“UTRAN” هي اختصار لـ “Universal Terrestrial Radio Access Network” و”3GPP” هي اختصار لـ “Third Generation Partnership Project”.

ملاحظة:“ETWS” هي اختصار لـ “Earthquake and Tsunami Warning System” و”CMAS” هي اختصار لـ “commercial Mobile alert system”.

ملاحظة:“MME” هي اختصار لـ “Mobility Management Entity” و”USIM” هي اختصار لـ “Universal Subscriber Identity Module”.

مبدأ عمل المحطات الطرفية المتنقلة في أنظمة الاتصالات المتنقلة

في (3GPP)، من بين جميع هوية الخلية المادية (PCIs) يوجد نطاق (PCI) محجوز من قبل الشبكة للاستخدام في خلايا (CSG)، وقد تتم الإشارة إلى تقسيم نطاق (PCI) باسم تقسيم (PCI) ويتم إخطار المعلومات حول تقسيم (PCI) من المحطة الأساسية إلى المطاريف المتنقلة تحت سيطرة معلومات النظام،و كونك تحت مظلة محطة أساسية يعني أنّ المحطة الأساسية هي خلية خدمة.

يحتاج الجهاز المحمول الذي لا يحتوي على معلومات تقسيم (PCI) إلى إجراء بحث في الخلية باستخدام جميع (PCIs) وباستخدام جميع رموز 504، ومن ناحية أخرى يمكن للطرف المحمول الذي يحتوي على معلومات تقسيم (PCI) إجراء بحث في الخلية باستخدام معلومات تقسيم (PCI)، ويتم النظر في أنظمة (LTE-A) لدعم المرحلات وعقد الترحيل (RNs)، من أجل الحصول على سرعات اتصال عالية وإنتاجية عالية عند حافة الخلية ومناطق تغطية جديدة وما شابه.

يتم توصيل عقدة الترحيل وهي جهاز ترحيل لاسلكياً بشبكة وصول لاسلكي عبر خلية تسمى خلية مانحة ويشار إليها فيما بعد باسم “خلية المتبرع” أي (DeNB)، حيث داخل الخلية المانحة تشترك الوصلة من الشبكة (NW) إلى عقدة الترحيل في نفس نطاق التردد، مثل الوصلة من الشبكة إلى تجهيزات المستعمل.

في هذه الحالة يمكن توصيل تجهيزات المستعمل من (3GPP) بالخلية المانحة، ويُطلق على الرابط بين خلية المتبرع وعقدة الترحيل رابط التوصيل، ويسمى الرابط بين عقدة الترحيل و(UE) ارتباط الوصول وفي (3GPP) يتم اعتماد (LTE-A) كطريقة اتصال جديدة أكثر تقدماً لأقسام الراديو، ويعتمد (LTE-A) على نظام اتصالات قسم (LTE)، ويتم تكوينه بإضافة بعض التقنيات الجديدة إليه وتشمل التقنيات الجديدة تقنية توسيع النطاق الترددي الواسع وتقنية الإرسال والاستقبال متعدد النقاط المنسق (CoMP).

يتم توصيل (Home-eNB) بوحدة (MME) عن طريق الواجهة، ويتم توصيل معلومات التحكم بين (Home-eNB) ووحدة (MME)، ومجموعة من (Home-eNB) متصلة بوحدة (MME) واحدة وبدلاً من ذلك يتم توصيل (Home-eNB) بوحدة (MME) عبر (HeNBGW)، ويتم توصيل (Home-eNB) و(HeNBGW) بالواجهة ووحدة (HeNBGW) و(MME) متصلة عبر الواجهة أيضاً.

• “PCIs” هي اختصار لـ “Physical Cell ID” و”HeNBGW” هي اختصار لـ “Home-eNB GateWay”.

• “RNs” هي اختصار لـ “relay node” و”LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

• “CoMP” هي اختصار لـ “Coordinated Multi-Point” و”DeNB” هي اختصار لـ “Donor eNB”.

تطور عمل المحطات الطرفية المتنقلة في أنظمة الاتصالات المتنقلة

يتم توصيل واحد أو أكثر من أجهزة (Home-eNB) بواحد (HeNBGW) ويتم توصيل المعلومات من خلال الواجهة، ويتم توصيل (HeNBGW) بواحدة أو أكثر من وحدات (MME) ويتم توصيل المعلومات من خلال الواجهة.

كما أنّ وحدة (MME) و(HeNBGW) هي أجهزة عقدة ذات مستوى أعلى وتتحكم في الاتصال بين المحطات الأساسية (eNB) و(Home-eNB) والمحطة المتنقلة (UE)، ووحدة (MME) وتحديداً (MME) و(S -GW) التي تشكل وحدة (MME)، و(HeNBGW) تتوافق مع وسائل الإدارة، بحيث يتم تضمين وحدة (MME) و(HeNBGW) في (EPC) وهي شبكة أساسية.

علاوة على ذلك في (3GPP) يتم النظر في التكوينات التالية، بحيث يتم دعم واجهة X2 بين (Home-eNB) أي أنّ (Home-eNB) متصل بواجهة X2 ويتم توصيل معلومات التحكم بين (Home-eNB)، ومن وحدة (MME) يظهر (HeNBGW) باعتباره (Home-eNB) ومن (Home-eNB) يظهر (HeNBGW) كوحدة (MME).

سواء كان (Home-eNB) متصلًا بقسم (MME) عبر (HeNBGW) أو مباشرة بقسم (MME)، فإنّ الواجهة بين (Home-eNB) وقسم (MME) هي واجهة S1 هي نفسها، ولا يدعم (HeNBGW) التنقل إلى (Home-eNB) أو التنقل من (Home-eNB) الذي يمتد على عدة وحدات (MME)، ويشكل (Home-eNB) ويدعم خلية واحدة فقط.

يدعم جهاز المحطة الأساسية خلية واحدة فقط، وقد يدعم جهاز محطة قاعدة واحدة مجموعة من الخلايا وعندما يدعم أحد أجهزة المحطة الأساسية مجموعة من الخلايا، تعمل كل خلية كجهاز محطة أساسية وكما تكون عملية الإرسال للمحطة المتنقلة في تخزين بيانات التحكم من وحدة معالجة البروتوكول وبيانات المستخدم من وحدة التطبيق في وحدة التخزين المؤقت لبيانات الإرسال، كما يتم تمرير البيانات المخزنة في وحدة التخزين المؤقت لبيانات الإرسال إلى وحدة التشفير، وتخضع لمعالجة الترميز مثل تصحيح الخطأ.

قد تكون هناك بيانات يتم إخراجها مباشرة من وحدة التخزين المؤقت لبيانات الإرسال إلى وحدة التعديل دون إجراء عملية التشفير، ويتم تعديل البيانات المشفرة بواسطة وحدة التشفير بواسطة وحدة التعديل ويتم تحويل البيانات المعدلة إلى إشارة النطاق الأساسي، ثم إخراجها إلى وحدة تحويل التردد وتحويلها إلى تردد إرسال لاسلكي، وبعد ذلك يتم إرسال إشارة الإرسال من الهوائي إلى المحطة الأساسية.