اقرأ في هذا المقال
في الاتصالات المتنقلة الحديثة استمرار المكالمات الصوتية للراديو الفردي ضمن (LTE)، حيث يلزم تحويل المكالمات الصوتية غالباً بين (LTE) وخدمات تبديل الدوائر القديمة، مثل (2G GSM) أو (3G UMTS) وقد لا تكتمل تغطية (LTE)، أمّا (VoLTE) هو الوسيلة القياسية لنقل الصوت عبر رابط راديو (LTE)، ممّا يوفر العديد من المكاسب التي تتجاوز مجرد حمل الصوت.
ما هي المكالمات الصوتية للراديو الفردي – SRVCC؟
استمرارية المكالمات الصوتية للراديو الفردي (Single Radio – Voice Call Continuity): هو مخطط يمكّن تقنية (Inter Radio Access Technology) وتسليم (Inter RAT) بالإضافة إلى التسليم من حزم البيانات إلى المكالمات الصوتية للبيانات بتبديل الدائرة، وباستخدام مشغلي (SRVCC) يكونون قادرين على إجراء عمليات التسليم مع الحفاظ على جودة الخدمة الحالية وكذلك ضمان أنّ استمرار الاتصال يلبي المتطلبات الحاسمة لمكالمات الطوارئ.
نظراً لأنّ المكالمات الصوتية في (LTE) عبارة عن حزم بيانات تستند إلى بيئة (IMS)، فإنّ استمرارية المكالمات مع خدمات تبديل الدوائر القديمة ليست مباشرةً ويمكن التعامل معها بطرق مختلفة، واستمرارية المكالمات الصوتية اللاسلكية الفردية توفر وسيلة موحدة يمكن من خلالها إجراء هذه التحويلات بطريقة سلسة مع الحد الأدنى من المكالمات التي تم إسقاطها.
تتطلب بعض أفكار التسليم أن يحتوي الهاتف على جهازي راديو نشطين لتسهيل التسليم، وهذا ليس مثالياً لأنّه يتطلب دارة إضافية لتمكين جهازي الراديو من العمل في وقت واحد، كما أنّه يضيف بشكل كبير إلى استنزاف البطارية، ويتطلب (SRVCC) راديو نشطاً واحداً فقط في الهاتف ويتطلب بعض الترقيات للبنية التحتية للشبكة الداعمة.
هندسة شبكة SRVCC:
تم تضمين مفهوم (SRVCC) في الأصل في الإصدار 8 لمواصفات (3GPP)، كما تم تطويره ليأخذ في الاعتبار مختلف المشكلات والمتطلبات المتغيرة، حيث توصي (GSMA) بتنفيذ (3GPP Rel 10) أو ما بعده حيث يضمن ذلك مستوى أقل بكثير من مقاطعة الصوت والمكالمات المفقودة.
ترقيات الشبكة المطلوبة للشبكة الخلوية مطلوبة في كل من شبكة (LTE) أو الشبكات القديمة، كما تتطلب (SRVCC) ترقية البرامج لنظام (MSS – Mobile Soft Switch) الفرعي في مركز التحويل المحمول (MSC) القديم والنظام الفرعي (IMS) والنظام الفرعي (LTE / EPC)، ولا يلزم إجراء أي ترقيات لشبكة الوصول اللاسلكي للنظام القديم، ممّا يعني أنّ غالبية النظام القديم لا يزال غير متأثر.
عادةً ما يكون من السهل إدارة الترقيات المطلوبة لـ (MSC)، كما يكون موقع (MSC) مركزياً وليس منتشراً حول الشبكة ممّا يجعل إدارة الترقيات أسهل، وإذا لم يكن من السهل الوصول إليّها فيمكن استخدام (MSC) مخصص وتمت ترقيته للتعامل مع متطلبات (SRVCC).
كيف يعمل SRVCC؟
1. التسليم من LTE إلى الشبكة القديمة:
يتحكم تطبيق (SRVCC) في تحويل المكالمات في كلا الاتجاهين، ولتسليم الشبكة في (LTE) القديم، فإنّ مطلوب التسليم من (LTE) إلى الشبكة القديمة عندما ينتقل المستخدم خارج منطقة تغطية (LTE)، وباستخدام (SRVCC) يتم التسليم على مرحلتين:
- نقل تكنولوجيا الوصول اللاسلكي: هو التسليم لشبكة الوصول الراديوي، وهو بروتوكول راسخ يستخدم لعمليات النقل من (3G إلى 2G) على سبيل المثال.
- نقل الجلسة: هو العنصر الجديد المطلوب لـ (SRVCC)، حيث يلزم نقل التحكم في الوصول وترسيخ الوسائط الصوتية من (EPC) لشبكة (LTE) المحولة بالحزم إلى شبكة تبديل الدائرة القديمة، وأثناء عملية التسليم يحافظ (CSCF) داخل بنية (IMS) على التحكم في العملية بأكملها.
خطوات عملية التسليم في SRVCC:
- تبدأ عملية التسليم من خلال طلب نقل الجلسة من (IMS CSCF).
- يستجيب (IMS CSCF) في وقت واحد بأمرين، أحدهما لشبكة (LTE) والآخر للشبكة القديمة.
- تتلقى شبكة (LTE) أمر تنفيذ تسليم شبكة الوصول اللاسلكي من خلال (MME وLTE RAN)، كما يوجه هذا جهاز المستخدم للتحضير للانتقال إلى شبكة تبديل الدائرة للمكالمة الصوتية.
- تستقبل شبكة تبديل الدائرة القديمة الوجهة لاستجابة نقل جلسة تعدّها؛ لقبول المكالمة من شبكة (LTE).
- بعد تنفيذ جميع الأوامر والاعتراف بها، يتم تحويل المكالمة إلى الشبكة القديمة مع استمرار تحكم (IMS CSCF) في المكالمة.
2. التسليم من الشبكة القديمة إلى LTE:
عند إعادة مكالمة إلى شبكة (LTE) يتم استخدام الكثير من الوظائف نفسها مرة أخرى، ولضمان قدرة جهاز (VoLTE) على العودة إلى (LTE RAN) من (RAN) القديم، هناك خياران يمكن لشبكة (RAN) القديمة تنفيذهما لتوفير عائد سريع وفعال:
- اسمح ببث معلومات (LTE) على (RAN) القديم حتى يتمكن جهاز (LTE) من إجراء إعادة اختيار الخلية بسهولة أكبر.
- حرر الاتصال بجهاز المستخدم في نفس الوقت وأعد توجيهه إلى (LTE RAN).
أداء وقت الانقطاع في SRVCC:
إحدى المشكلات الرئيسية في (VoLTE وSRVCC) هي وقت الانقطاع عند التسليم من (LTE RAN) إلى (RAN) قديم، كما تتمثل المنهجية الرئيسية وراء تقليل الوقت في إجراء عمليات إعادة توجيه (RAN) والجلسة في وقت واحد، وبهذه الطريقة يتم الحفاظ على تجربة المستخدم ولا يكون وقت الانقطاع الفعلي ملحوظاً بشكل مفرط.
لقد وجد أنّ إعادة توجيه الجلسة هي الأسرع بين عمليتي التسليم، وبالتالي فمن الضروري لمنهجية التسليم الشاملة أن تستوعب حقيقة وجود اختلاف بين الاثنين، حيث تم تنفيذ (SRVCC) جنباً إلى جنب مع (VoLTE)، كما يمكن إدارة المكالمات التي يتم تحويلها من وإلى خدمات تبديل الدوائر القديمة بطريقة سلسة دون أن يدرك المستخدم أي فرق.
ما هي الوسيلة القياسية لنقل الصوت – VoLTE؟
الصوت عبر LTE: هي طريقة إرسال الصوت عبر حامل (LTE)، وعلى الرغم من وجود العديد من التطبيقات العلوية لنقل الصوت عبر إشارة (LTE)، فإنّ (VoLTE) هي الطريقة التي يوفرها المشغلون.
عندما تم إطلاق (LTE)، كان يُنظر إليّه على أنّه نظام قائم على حزم البيانات للبيانات فقط، وسيكون المشغلون قادرين على حمل الصوت إمّا عن طريق العودة إلى أنظمة (2G / 3G) أو باستخدام (VoIP) بشكل أو بآخر، فإنّ هذا لم يوفر إيرادات المشغل والتوحيد المطلوب لتقديم خدمة موثوقة.
كان هناك مطلب آخر هو أنّ العديد من الأنظمة تعتمد على رسائل (SMS)،لذلك كان من المهم بشكل خاص أن يكون لديك تنسيق قابل للتطبيق وموحد للصوت عبر (LTE) والرسائل لحماية الإيرادات التي توفرها هذه الخدمات للمشغلين.
أساسيات VoLTE:
تُعد تقنية VoLTE بأنّها تقنية قائمة على (IMS)، باعتماد هذا النهج فإنّه يمكّن النظام من الاندماج مع مجموعة التطبيقات الأخرى لـ (LTE)، ومن أجل تنفيذ (IMS) بطريقة مقبولة للمشغلين تم تحديد نسخة مختصرة، ولم يقلل هذا من عدد الكيانات المطلوبة في شبكة (IMS)، بل سهّل أيضاً الاتصال البيني مع التركيز على العناصر المطلوبة لـ (VoLTE)، وأدى هذا إلى خفض التكاليف إلى حد كبير لمشغلي الشبكات، حيث كانت هذه مشكلة رئيسية حالت دون إدخال (IMS).
كيانات شبكة IMS المخفضة المستخدمة لـ VoLTE:
- شبكة الوصول إلى التوصيل (IP-CAN): هي شبكة تتكون من (EUTRAN وMME).
- وظيفة التحكم في حالة استدعاء الوكيل (P-CSCF): هو مستخدم وكيل الشبكة، حيث يتم تشغيل جميع إشارات (SIP) من وإلى المستخدم عبر (P-CSCF)، سواء في المنزل أو في شبكة تمت زيارتها.
- وظيفة التحكم في حالة الاستجواب (I-CSCF): هي خدمة يتم استخدامها لإعادة توجيه طلب (SIP) الأولي إلى (S-CSCF)، وعندما لا يعرف البادئ أي (S-CSCF) يجب أن يتلقى الطلب.
- خدمة وظيفة التحكم في حالة الاتصال (S-CSCF): هي خدمة تقوم على مجموعة متنوعة من الإجراءات داخل النظام العام، ولها عدد من الواجهات لتمكينها من التواصل مع الكيانات الأخرى داخل النظام ككل.
- خادم التطبيقات (AS): هو خادم التطبيق الذي يتعامل مع الصوت كتطبيق.
- خادم المشترك المنزلي (IMS HSS): هو قاعدة بيانات المشترك الرئيسية المستخدمة في (IMS)، حيث يوفر (IMS HSS) تفاصيل المشتركين في الكيانات الأخرى داخل شبكة (IMS)، ممّا يتيح للمستخدمين إمكانية الوصول أو عدم الاعتماد على حالتهم.
تتم معالجة مكالمات (IMS) لـ (VoLTE) بواسطة (S-CSCF) الخاص بالمشترك في الشبكة المنزلية، كما يتم الاتصال بـ (S-CSCF) عبر (P-CSCF)، واعتماداً على الشبكة المستخدمة والموقع العام داخل الشبكة فإنّه يختلف (P-CSCF)، والعنصر الأساسي في تمكين قدرة الاتصال الصوتي هو اكتشاف (P-CSCF).
من المتطلبات الإضافية للشبكات التي تدعم تقنية (VoLTE) أن يكون لديك وسيلة لإعادة الشبكات القديمة بتبديل الدارات بطريقة سلسة، ومع وجود راديو واحد فقط في الهاتف للحفاظ على عمر البطارية.
أنظمة فك وتشفير VoLTE:
برنامج ترميز (VoLTE): هو البرنامج الذي حددته (3GPP)، وهو برنامج ترميز (AMR) متعدد المعدلات المتكيف والذي يُستخدم في العديد من الأنظمة الخلوية الأخرى من (GSM) عبر (UMTS)، حيث يمكن استخدام برنامج ترميز النطاق العريض (AMR)، كما هو الحال مع أي نظام صوت رقمي فيجب استخدام برنامج ترميز.
يوفر استخدام برنامج ترميز (AMR) لـ (VoLTE) مزايا من حيث إمكانية التشغيل البيني مع الأنظمة القديمة، وليست هناك حاجة إلى محولات لأنّ معظم الأنظمة القديمة تتجه الآن نحو برنامج ترميز (AMR)، كما يُعد دعم إشارات النغمة المزدوجة متعددة الترددات (DTMF) إلزامياً حيث يتم استخدامه على نطاق واسع للعديد من أشكال الإشارات عبر خطوط الهاتف التماثلية.
إصدارات VoLTE IP:
مع التحديث من (IPv4 إلى IPv6)، فإن إصدار (IP) المستخدم في أي نظام له أهمية، وأجهزة (VoLTE) مطلوبة للعمل في وضع المكدس المزدوج الذي يلبي احتياجات كل من (IPv4 وIPv6)، حيث إذا تم تعيين ملف تعريف تطبيق (IMS) وعنوان (IPv6)، فسيطلب من الجهاز تفضيل هذا العنوان واستخدامه على وجه التحديد أثناء مرحلة اكتشاف (P-CSCF).
