عملية التحكم في قبول المكالمات في الاتصالات CAC

يمكن أن يكون التحكم في قبول المكالمات خادعاً، لأنّ حجم حركة المرور في شبكات الاتصالات فوضوي بطبيعته أو “متقطع” ومن المستحيل فعلياً توقع اندفاعات حركة المرور، ومشكلة أخرى هي أنّ المحتوى الفعلي للمكالمة قد لا يتوافق مع واصفها.

ما هو التحكم في قبول المكالمات CAC

التحكم في قبول المكالمات (CAC): هو ممارسة أو عملية تنظيم حجم حركة المرور في الاتصالات الصوتية ولا سيما في شبكات الهاتف المحمول اللاسلكية وفي (VoIP) والمعروف أيضاً باسم المهاتفة عبر الإنترنت)، ويمكن أيضاً استخدام التحكم في قبول المكالمات لضمان مستوى معين من جودة الصوت في شبكات الاتصالات الصوتية أو الحفاظ عليه أو مستوى معين من الأداء في عُقد وخوادم الإنترنت، حيث توجد حركة مرور (VoIP).

• “CAC” هي اختصار لـ “Call admission control”.

• “VoIP” هي اختصار لـ “Voice over Internet Protocol”.

مبدأ عمل التحكم في قبول المكالمات

تعمل معظم خوارزميات (CAC) من خلال تنظيم إجمالي النطاق الترددي المستخدم أو العدد الإجمالي للمكالمات أو العدد الإجمالي للحزم أو بتات البيانات التي تمر بنقطة محددة لكل وحدة زمنية، وإذا تم الوصول إلى حد محدد أو تجاوزه فقد يتم حظر مكالمة جديدة من الدخول إلى الشبكة، حتى يتم إنهاء مكالمة حالية واحدة على الأقل، وبدلاً من ذلك يمكن تنفيذ منهجية تدهور الاندفاع.

وهذا يعني أن جودة الصوت للمكالمات الفردية يمكن أن تتدهور إلى حد ما قبل رفض دخول مكالمات جديدة بحيث تتضمن الطريقة الأخرى تنظيم المكالمات وفقًا لخصائص محددة مثل واصفات الأولوية، كما لا تزال هناك طريقة أخرى تمنع المكالمات الجديدة من الدخول إلى الشبكة فقط، إذا كانت موارد وحدة المعالجة المركزية (CPU) لجهاز كمبيوتر أو خادم معين مثقلة بمثل هذه المكالمات.

في الوقت الحاضر يتزايد مستخدمو الشبكات الخلوية اللاسلكية باستمرار ولكن عرض النطاق الترددي للارتباط اللاسلكي محدود، ونظراً لحركة المرور الكثيفة في هذه الشبكة والطلبات المتكررة للمستهلكين فمن الضروري استخدام موارد الشبكة بكفاءة، حيث أثناء فترة الازدحام قد تنشأ تقلبات في الموارد وتغيرات في جودة القناة بسبب تنقل المستخدم، وتحتاج الخلايا إلى مزيد من الموارد للحفاظ على جودة الخدمة (QoS).

لتنظيم مستخدمي الهاتف المحمول استنادًا إلى الموارد المناسبة، يًعد مخطط التحكم في قبول المكالمات (CAC) إلزامياً، حيث أنّ هذا النظام أساسي في الشبكات اللاسلكية لزيادة استخدام الموارد إلى أقصى حد من خلال قبول المزيد من المكالمات مع الحفاظ على جودة الخدمة للخدمات المستمرة، ويعطي هذا الاستطلاع فكرة عامة عن مناهج (CAC) في الشبكات الخلوية اللاسلكية.

• “CPU” هي اختصار لـ “Central Processing Unit”.

• “QoS” هي اختصار لـ “Quality of service”.

أساسيات التحكم في قبول المكالمات CAC

التحكم في قبول المكالمات (CAC) هو آلية مستخدمة في الشبكات لإدارة جودة الخدمة (QoS)، وفي حين أنّ مشكلة (CAC) في الشبكات الخلوية، والقائمة على الوصول المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA) تتعلق ببساطة بعدد القنوات المادية المتاحة في الشبكة، فإنّها ترتبط ارتباطًا وثيقًا بأداء الطبقة المادية في شبكات الوصول المتعدد بتقسيم الكود (CDMA)، نظراً لأنّ التداخل متعدد الوصول فيها هو دالة لعدد المستخدمين وهو عامل مقيد في ضمان جودة الخدمة.

تلعب إدارة موارد الراديو (RRM) دورًا رئيسيًا في توفير جودة الخدمة (QoS) لأنظمة الاتصالات اللاسلكية وإنّ أداء تقنيات (RRM) له تأثير مباشر على الأداء الفردي لكل مستخدم وعلى الأداء العام للشبكة، بحيث يتم منح أو رفض الوصول للمكالمات الجديدة والتسليم إلى الشبكة، من خلال نظام قبول المكالمات (CAC) بناءً على معايير محددة مسبقًا ومع مراعاة شروط تحميل الشبكة.

حظي (CAC) في الشبكات اللاسلكية باهتمام كبير خلال العقدين الماضيين بسبب الشعبية المتزايدة للاتصالات اللاسلكية والدور المركزي الذي تلعبه (CAC) في توفير جودة الخدمة، من حيث جودة الإشارة وحظر المكالمات وإسقاط الاحتمالات وتأخير الحزمة ومعدل الخسارة ومعدل الإرسال، وفي الجيلين الأول والثاني من الأنظمة اللاسلكية تم تطوير (CAC) لبيئة خدمة واحدة.

في الجيل الثالث وما بعد الأنظمة اللاسلكية يتم تقديم خدمات الوسائط المتعددة مثل الصوت والفيديو والبيانات والصوت بملفات تعريف جودة الخدمة المختلفة، وبالتالي يتم تطوير مخططات (CAC) أكثر تعقيداً للتعامل مع هذه التغييرات، ويُعد التحكم في قبول الاتصال (CAC) إحدى الآليات الأساسية للتحكم الوقائي في الازدحام وتخصيص عرض النطاق الترددي في شبكات (ATM).

• “CDMA” هي اختصار لـ “Code-Division Multiple Access”.

• “ATM” هي اختصار لـ “Asynchronous Transfer Mode”.

• “TDMA” هي اختصار لـ “Time-division multiple access”.

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

خصائص التحكم في قبول المكالمات CAC

التحكم في قبول المكالمات (CAC) هو إستراتيجية لتوفير جودة خدمة عالية للمستخدمين عن طريق الحد من عدد اتصالات المكالمات في شبكة اتصالات، إلى مستوى مربح مع تقليل ازدحام الشبكة واعتماداً على توفر الموارد، حيث في الشبكات اللاسلكية الخلوية هناك عامل آخر يلعب دوره وهو إمكانية إسقاط مكالمة متصلة بسبب تنقل المستخدمين، من المزعج عدم إكمال مكالمة المستخدم بسبب فشل التسليم أكثر من حظر المكالمة أثناء محاولة الاتصال الجديدة.

لذلك يتم إعطاء الأولوية لمكالمات التسليم على المكالمات الجديدة ولقد وجد أنّ إعطاء الأولوية لمكالمات التسليم على المكالمات الجديدة، يؤدي إلى تقليل عدد حالات فشل التسليم وإسقاط احتمالات الاستدعاء ومع ذلك يؤدي إعطاء الأولوية لمكالمات التسليم، وعلى المكالمات الجديدة إلى زيادة احتمالية حظر المكالمات الجديدة، كما يجب أن يوازن مخطط (CAC) الجيد لشبكة خلوية لاسلكية بين حظر المكالمات واحتمالات إسقاط الاتصال من أجل توفير متطلبات جودة الخدمة المطلوبة.

يُعد تصميم خوارزميات (CAC) للشبكات اللاسلكية الخلوية المتنقلة تحدياً بشكل خاص نظرًا للموارد المحدودة والمتغيرة للغاية وحركة المستخدمين التي تتم مواجهتها في مثل هذه الشبكات، كما تمت دراسة مخططات (CAC) للشبكات اللاسلكية الخلوية على نطاق واسع، حيث يمكن تصنيف هذه الدراسات على نطاق واسع إلى فئتين وهي المخططات الثابتة والمخططات الموزعة، بحيث تتم دراسة مخططات (CAC) الثابتة والتي هي أساسًا مخططات قناة حراسة لخلية واحدة.

من ناحية أخرى في مخططات (CAC) الموزعة، والتي تسمى أيضاً مخططات (CAC) التكيفية يتم قبول مكالمة في الخلية المستهدفة اعتمادًا على عدد المكالمات في الخلية المستهدفة، وعدد المكالمات في الخلايا المجاورة، بحيث أنّه في مخططات قناة (guard) يتم قبول مكالمة في خلية إذا كان عدد المكالمات الجارية في الخلية أقل من قيمة العتبة.

في هذه المخططات يُفترض عمومًا توزيع أوقات الاستدعاء للمكالمات الجديدة ومكالمات التسليم وفقًا لوظائف أسية أو مفرطة الأسي أو جاما أو نوع المرحلة أو عملية وصول ماركوفيان (MAP)، بحيث قام (Hong) و(Rappaport) بتحليل مخطط قناة الحراسة عن طريق تقريب توزيع وقت الاحتفاظ بالقناة، مع توزيع أسي مكافئ للسرعة الموزعة بشكل موحد لمستخدمي الهاتف المحمول وهو أمر غير واقعي تمامًا.

• “MAP” هي اختصار لـ “Markovian arrival process”.