خلية الخدمة الأولية في الاتصالات Primary serving Cell

إنّ مفهوم الخلية الخاصة موجود بالفعل في معايير (3GPP) و(LTE Advanced)، حيث أنّ الخلية الخاصة عبارة عن مجموعة من الخلايا المادية لها نفس التردد الحامل ومعرف الخلية المادي (PCI)، والذي يتداخل في منطقة جغرافية معينة وبالتالي يتم تجميعها لنقل البيانات إلى أو من تجهيزات المستعمل الموجودة في هذه المنطقة.

أساسيات خلية الخدمة الأولية PSCell

يمكن للعديد من أجهزة الإرسال اللاسلكية ذات الموجات (5G mmWave) التعامل مع عرض نطاق أقصى يبلغ (100 ميجاهرتز) فقط، ولكن يجب تغطية قطاع الراديو بنطاق ترددي إجمالي وعلى سبيل المثال (600 ميجاهيرتز)، ولتحقيق هذا يتم تثبيت أجهزة إرسال لاسلكية ذات ستة ملموسات بالتوازي في نفس المكان وتغطي نفس المساحة.

يتم التعرف على كل جهاز إرسال على السطح البيني الراديوي بواسطة تردد الموجة الحاملة (NR ARFCN) و(PCI)، وبالتالي من وجهة نظر (UE) يتم تغطية القطاع بـ (6 خلايا NR) مخصصة تشكل جميعها معًا خلية خاصة، وعندما تحصل (UE) على موارد لاسلكية مخصصة في قطاع (5G) هذا، فإنّ إحدى الخلايا الست هي الخلية الأساسية، والتي يتم بعد ذلك استخدام هوية الخلية العالمية (NR CGI) كمعرف خلية خاص في رسائل إشارات (الطبقة 3) وتعمل جميع الخلايا الأخرى كخلايا ثانوية.

في بيئة (Open RAN) يسمح بروتوكول (F1AP) بتحليل مثالي لتخصيص موارد (SpCell) لأنّه يحتوي على (SpCellID) بالإضافة إلى جميع (SCellIDs) التي سيتم إعدادها في المكالمة، وإذا فشل (gNB-DU) في تخصيص الموارد لخلية ثانوية معينة، فسيتم أيضاً الإشارة إلى ذلك جنباً إلى جنب مع قيمة سبب الفشل على (F1AP).

كما سيتم أيضاً الإشارة إلى حالات فشل الارتباط اللاسلكي التي تحدث داخل الخلية الخاصة على (F1AP) بما في ذلك قيمة السبب، والتي توفر رؤية أعمق من أسباب البروتوكول التي تظهر على (X2AP) في حالة اتصالات (5G NSA) أو (NGAP) في حالة اتصالات (5G SA).

• “3GPP” هي اختصار لـ “The 3rd Generation Partnership Project” و”LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

• “NGAP” هي اختصار لـ “Next Generation Application Protocol” و”5G NSA” هي اختصار لـ “5G Non Stand Alone”.

• “X2AP” هي اختصار لـ “X2 Application Protocol” و”F1AP” هي اختصار لـ “F1 Application Protocol”.

• “PSCell” هي اختصار لـ “Primary serving Cell” و”SCellIDs” هي اختصار لـ “serving Cell Identity”.

• “RAN” هي اختصار لـ “Radio Access Network” و”gNB-DU” هي اختصار لـ “generation NodeB Distributed Unit”.

• “PCI” هي اختصار لـ “physical cell identifier” و”NR CGI” هي اختصار لـ “New Radio Cell Global Identity”.

مبدأ عمل خلية الخدمة الأولية PSCell

يتم اعتماد الأنظمة والطرق لوحدة (WTRU) للعمل باستخدام العديد من المجدولين، حيث قد يتبادل (WTRU) البيانات مع الشبكة عبر أكثر من مسار بيانات واحد، بحيث يمكن لكل مسار بيانات أن يستخدم واجهة راديوية متصلة بعقدة شبكة مختلفة ويمكن ربط كل عقدة بجدول مستقل، كما قد تنشئ (WTRU) اتصال (RRC) بين (WTRU) والشبكة.

قد ينشئ توصيل (RRC) أول سطح بيني راديوي بين (WTRU) وموقع الخدمة الأول للشبكة وواجهة راديوية ثانية بين (WTRU) وموقع خدمة ثان للشبكة، بحيث يمكن إنشاء توصيل (RRC) بين (WTRU) و(MeNB) ويمكن إنشاء وظيفة تحكم بين (WTRU) و(SCeNB)، وقد تستقبل (WTRU) بيانات من الشبكة عبر السطح البيني الراديوي الأول أو السطح البيني الراديوي الثاني.

يتم استخدام الطرق والأنظمة (WTRU) للعمل باستخدام طبقات متعددة يتم جدولتها بشكل مستقل، بحيث قد تنشئ (WTRU) اتصالاً للتحكم في الموارد الراديوية (RRC) مع موقع الخدمة الأول، كما قد تتلقى (WTRU) رسالة إعادة التكوين من موقع الخدمة الأول، وقد تتضمن رسالة إعادة التكوين تكويناً لوحدة (WTRU) للاتصال بخلايا واحدة أو أكثر مرتبطة بموقع خدمة ثانٍ، وقد تشير رسالة إعادة التكوين إلى حامل راديو واحد على الأقل (RB) ليتم استخدامه بواسطة (WTRU) في موقع الخدمة الثاني.

قد يقرر (WTRU) تنشيط الاتصال بموقع الخدمة الثاني، وقد تراقب (WTRU) قناة تحكم لواحدة على الأقل من الخلايا أو أكثر من الخلايا المرتبطة بموقع الخدمة الثاني، بناءً على تحديد تنشيط الاتصال بموقع الخدمة الثاني، كما قد تكون رسالة إعادة التكوين عبارة عن رسالة إعادة تكوين اتصال (RRC) وقد يكون (RB) واحدًا على الأقل هو (RB) جديدًا تم إنشاؤه للاستخدام في موقع الخدمة الثاني.

كما قد تكون رسالة إعادة التكوين عبارة عن رسالة إعادة تكوين اتصال (RRC) التي تتضمن عنصر معلومات التحكم في التنقل وقد يكون (RB) واحدًا على الأقل RB الذي تم تعيينه مسبقًا إلى موقع الخدمة الأول، وقد تؤدي رسالة إعادة تكوين اتصال (RRC) إلى تشغيل (WTRU)؛ لبدء ربط (RB) الذي تم تعيينه مسبقًا إلى موقع الخدمة الأول بموقع الخدمة الثاني.

• “WTRU” هي اختصار لـ “Wireless Transmit/Receive Unit” و”MeNB” هي اختصار لـ “Master eNodeB”.

• “RRC” هي اختصار لـ “Radio Resource Control” و”SCeNB” هي اختصار لـ “Small Cell eNodeB”.

تطور عمل خلية الخدمة الأولية PSCell

قد تتضمن رسالة إعادة التكوين مجموعة من تشكيلات إدارة الموارد الراديوية (RRM) لخلية معينة مرتبطة بموقع الخدمة الثاني، وعند تنشيط الاتصال بموقع الخدمة الثاني يجوز لوحدة (WTRU) تطبيق تكوين (RRM) الافتراضي لتعدد تكوينات (RRM)، وقد تستقبل (WTRU) واحدة أو أكثر من إشارات الطبقة المادية أو إشارات الطبقة 2، وقد تكون إشارة أو أكثر من إشارات الطبقة المادية أو إشارات الطبقة 2 مؤشراً على تشكيل (RRM) آخر لتشكيلات (RRM) المتعددة، والتي يجب أن تطبقها (WTRU) في الخلية المعينة من موقع الخدمة الثاني.

يمكن لوحدة (WTRU) بعد ذلك تطبيق تكوين (RRM) آخر عند توصيله بالخلية المحددة لموقع الخدمة الثاني وكما قد تتضمن واحدة أو أكثر من إشارات الطبقة المادية، أو إرسال إشارات الطبقة 2 واحدًا أو أكثر من الإرسال المادي لقناة التحكم في الوصلة الهابطة (PDCCH)، أو عنصر التحكم في الوصول المتوسط ​​(MAC) (CE).

قد تحدد (WTRU) أياً من تعدد تشكيلات (RRM) التي يجب تطبيقها بناءً على فهرس مُستقبل في واحد أو أكثر من إشارات الطبقة المادية أو إشارات الطبقة 2، حيث قد يشتمل تشكيل واحد على الأقل من تشكيلات (RRM) المتعددة لتشكيلات (RRM) على تشكيل واحد أو أكثر من تكوين الطبقة المادية، أو تكوين تقارير إشارة جودة القناة (CQI) أو تشكيل (MAC).

قد يتم توزيع مستوى التحكم عبر مواقع الخدمة بالتنسيق بين مواقع الخدمة أو التمركز في أحد مواقع الخدمة، كما قد يكون كيان شبكة (RRC) المرتبط بكل من موقع الخدمة الأول وموقع الخدمة الثاني موجودًا في موقع الخدمة الثاني، بحيث يمكن إرسال واحد أو أكثر من حاملي الإشارات الراديوية المنتهية في كيان (RRC) في موقع الخدمة الأول إلى (WTRU) عبر موقع الخدمة الثاني.

قد يتم ربط حاملات راديو إشارات واحد أو أكثر منتهية في كيان (RRC) في موقع الخدمة الأول الذي يتم إرساله إلى (WTRU) عبر موقع الخدمة الثاني بمعلومات التحكم؛ لإدارة الموارد الراديوية بين (WTRU) وموقع الخدمة الثاني، وقد يقوم (WTRU) بإجراء قياس واحد أو أكثر لواحدة على الأقل أو لخلية واحدة أو أكثر مرتبطة بموقع التقديم الثاني، وقد تبلغ (WTRU) عن ​​قياس واحد أو أكثر إلى موقع الخدمة الأول.

• “CQI” هي اختصار لـ “Channel Quality Indicator”.

• “RRM” هي اختصار لـ “Radio resource management”.

• “MAC” هي اختصار لـ “Media access control”.