اقرأ في هذا المقال
- أساسيات إدارة اتصالات حزمة الخدمة غير الصالحة
- مبدأ إدارة اتصالات حزمة الخدمة غير الصالحة
- وسائل إدارة اتصالات حزمة الخدمة غير الصالحة
في طريقة لنظام الاتصالات اللاسلكية، تحتفظ معدات المستخدم (UE) بحزمة خدمة واحدة على الأقل وتستخدم حزمة الخدمة لإجراء نقل البيانات عبر الوصلة الصاعدة (UL)، حيث يتم تخزين البيانات في مخزن مؤقت لطلب التكرار التلقائي الهجين للوصلة الصاعدة (UL HARQ)، وعندما يفشل في تتبع حزمة الخدمة يبدأ إجراء استعادة الحزمة، وبعد استكمال إجراء استعادة الحزمة بنجاح وتعيد تجهيزات المستعمل إرسال البيانات المخزنة في المخزن المؤقت لـ (UL HARQ).
أساسيات إدارة اتصالات حزمة الخدمة غير الصالحة
عند حدوث فشل في تتبع حزمة الخدمة تمنع تجهيزات المستعمل شطف البيانات من المخزن المؤقت لـ (UL HARQ) بحيث يمكن إعادة إرسال البيانات، ويتضمن إجراء استرداد الحزمة إرسال طلب جدولة ويتم بدء إجراء استرداد الحزمة استجابةً لفشل تتبع الحزمة، وعندما يتم تحديد أنّ حزمة خدمة واحدة على الأقل قد تم إبطالها أي قبل أن تصل (UE) أو الجهاز المحمول إلى قيمة محددة مسبقاً، أو مقدار محدد مسبقًا من العداد خلال فترة زمنية، لا يتم استقبال أي إشارة أو إشارة عبر حزمة خدمة واحدة على الأقل ويتم فشل تتبع الحزمة.
تتبع الحزمة هو عملية لتتبع حزمة الخدمة المتاحة لتجهيزات المستعمل، بحيث يمكن أن تتعقب الحزم بواسطة تجهيزات المستعمل من خلال مراقبة إشارة خلية الخدمة في تجهيزات المستعمل، والتي يمكنها التمييز بين الحزم المختلفة لخلية الخدمة، كما يمكن أن تتعقب الحزمة بواسطة تجهيزات المستعمل من خلال تلقي إشارة من (TRP) أو الشبكة فيما يتعلق بحزمة الخدمة، والتي يمكن استخدامها للإرسال أو الاستقبال.
يفشل تتبع الحزمة عندما تعتبر (UE) أو تحدد أنّ أي حزمة خدمة غير صالحة أو أنّ جميع حزم الخدمة غير صالحة أو أنّ جميع حزم الخدمة لخدمة (TRP) غير صالحة، أو أنّ جميع حزم الخدمة لجميع (TRP) الخادمة غير صالحة يمكن الكشف عنها، كما يمكن الكشف عن فشل في تتبع الحزمة عندما تعتبر تجهيزات المستعمل (UE) حزمة تجهيزات المستعمل الثابتة غير صالحة.
تقوم تجهيزات المستعمل أو الجهاز المحمول بإرسال بيانات UL المخزنة في المخزن المؤقت (UL HARQ) قبل إجراء استعادة الحزمة، بحيث يكون إرسال (UL) عبر حزمة في حزمة خدمة واحدة على الأقل وتحدث إعادة إرسال البيانات على الوصلة الصاعدة عبر حزمة جديدة، تكون بديلاً لحزمة خدمة واحدة على الأقل ويتم العثور على الحزمة الجديدة أثناء إجراء استرداد الحزمة، كما لا تقوم تجهيزات المستعمل أو الجهاز المحمول بمسح المخزن المؤقت (UL HARQ) استجابةً لفشل تتبع الحزمة.
ويقوم (UE) أو الجهاز المحمول بتشغيل الإبلاغ عن إرتفاع الطاقة استجابةً للإكمال الناجح لإجراء استعادة الحزمة أو اكتشاف فشل تتبع الحزمة، وتهدف تقنية (5G) إلى دعم مجموعات سيناريوهات الاستخدام الثلاثة التالية وعلى وجه التحديد لتلبية كل من متطلبات السوق العاجلة والمتطلبات طويلة الأجل المحددة:
- النطاق العريض المتنقل المعزز (eMBB).
- النظام الشامل لاتصالات نوع الجهاز (mMTC).
- اتصالات فائقة الموثوقية وذات زمن انتقال منخفض (URLLC).
ملاحظة:“TRP” هي اختصار لـ “Technology-Reinvestment-Project” و”URLLC” هي اختصار لـ “Ultra-Reliable-Low-Latency-Communications”.
ملاحظة: “mMTC” هي اختصار لـ “massive-Machine-Type-Communications” و”eMBB” هي اختصار لـ “enhanced-Mobile-Broadband”.
ملاحظة:“UL HARQ” هي اختصار لـ “Uplink-Hybrid-Automatic-Repeat-Request” و”UE” هي اختصار لـ “User equipment”.
مبدأ إدارة اتصالات حزمة الخدمة غير الصالحة
إنّ الغرض من دراسة شبكة الجيل الخامس (3GPP) حول تقنيات الوصول الراديوي الجديدة هو تحديد وتطوير المكونات التقنية لأنظمة الراديو الجديدة، والتي يمكن أن تعمل في جميع نطاقات الطيف من التردد المنخفض إلى (100 جيجاهرتز) على الأقل، ومع ذلك فإنّ الأنظمة اللاسلكية التي ترغب في دعم ترددات الموجات الحاملة العالية حتى (100 جيجاهرتز) ستعاني من العديد من المشكلات في منطقة الانتشار الراديوي، وعلى سبيل المثال مع زيادة تردد الموجة الحاملة تزداد خسارة المسير أيضًا.
في نطاق التردد الأدنى أي على سبيل المثال نطاق (LTE) الحالي (<6 جيجاهرتز)، تشكل تغطية الخلية المطلوبة حزمة قطاعية واسعة لإرسال القناة المشتركة للوصلة الهابطة، كما يتم توفيرها من قبل ومع ذلك فإنّ استخدام حزمة قطاع عريض بتردد أعلى (>> 6 جيجاهرتز) يمثل مشكلة في أنّ تغطية الخلية يتم تقليلها لكسب الهوائي نفسه، لذلك من أجل توفير التغطية الخلوية المطلوبة في نطاق التردد الأعلى يلزم كسب هوائي أعلى للتعويض عن خسارة المسير المتزايدة.
لزيادة كسب الهوائي لحزمة قطاع عريض يتم استخدام صفيف هوائي أكبر به عدد من عناصر الهوائي تتراوح من عشرات إلى مئات لتشكيل حزمة عالية الكسب، ونتيجةً لذلك تتشكل الحزمة ذات الكسب العالي بشكل أضيق من الحزمة العريضة النموذجية، لذلك هناك حاجة إلى حزم متعددة عالية الكسب لإرسال القناة المشتركة للوصلة الهابطة لتغطية منطقة الخلية المطلوبة، وعدد الحزم عالية الكسب المتزامنة التي يمكن أن تشكلها نقطة الوصول محدودة بتكلفة، وتعقيد بنية جهاز الإرسال والاستقبال المستخدمة.
أمّا بالنسبة للترددات العالية يكون عدد الحزم عالية الكسب المتزامنة أقل بكثير من العدد الإجمالي للحزم اللازمة لتغطية منطقة الخلية، أي أنّ نقطة الوصول يمكن أن تغطي جزءاً فقط من منطقة الخلية باستخدام مجموعة شعاع فرعية في أي وقت، وتشمل أنواع التنقل المحتملة لتقنية الوصول الراديوي الجديدة (NR) التنقل داخل (TRP) والتنقل بين (TRP) والتنقل بين (NR eNB).
كما يمكن أن تكون موثوقية الأنظمة التي تعمل فقط على تشكيل الحزمة وتعمل بترددات أعلى مشكلة وذلك لأنّ تغطية مثل هذا النظام أكثر حساسية للتغيرات في الزمان والمكان، ونتيجةً لذلك يمكن أن تنخفض الإشارة إلى التداخل بالإضافة إلى نسبة الضوضاء (SINR) للوصلة (أضيق من LTE) بشكل أسرع بكثير من حالة (LTE).
- “3GPP” هي اختصار لـ “Third-Generation-Partnership-Project” و”LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution”.
- “SINR” هي اختصار لـ “Signal-to-Interference-Noise-Ratio” و”NR” هي اختصار لـ “New-Radio”.
وسائل إدارة اتصالات حزمة الخدمة غير الصالحة
في نظام (5G) باستخدام مصفوفات الهوائي مع مئات العناصر في عقدة الوصول، يمكن إنشاء نمط تغطية شبكة الحزمة المنتظم إلى حد ما مع العشرات أو المئات من المرشحين لخدمة الحزم لكل عقدة، ومع ذلك فإنّ مساحة التغطية لحزمة خدمة فردية من مثل هذه المصفوفة ستكون صغيرة مثل بضع عشرات من الأمتار، ونتيجة لذلك قد يحدث تدهور جودة القناة خارج منطقة حزمة الخدمة المستخدمة حاليًا أسرع ممّا يحدث في حالة تغطية المنطقة الواسعة التي توفرها (LTE).
في بنية الشبكة تكون الشبكة الأساسية متصلة بشكل تواصلي بالموقع، ويدعم الموقع وظائف (NR) و(LTE) وكلها مدعومة، وفي بنية الشبكة تقترن الشبكة الأساسية بشكل متصل بوحدة النطاق الأساسي المركزية التي تعمل كوحدة مركزية للبنية، وتقوم بمعالجة شبكة الوصول إلى الراديو المركزية (RAN)، ثم تقترن وحدة النطاق الأساسي المركزية بطبقات أقل من محطات القاعدة (NR) بواسطة وصلة إرسال عالية الأداء.
في بنية (3GPP) تقترن الشبكة الأساسية بشكل اتصال بوحدة مركزية تشتمل على طبقات عليا من محطة قاعدة (NR)، ثم تقترن الوحدة المركزية بشكل تواصلي مع الطبقات السفلية لمحطات القاعدة (NR) عبر وصلة نقل منخفضة الأداء، وفي بنية الشبكة يقترن كل مشغل شبكة أساسية بشكل تواصلي مع جميع محطات (NR) الأساسية.
كما يهدف (3GPP) إلى دراسة ترتيب تخطيط الخلية من أجل (NR) المستقل في الخلايا الكبيرة والخلايا غير المتجانسة والخلايا الصغيرة، ويتوافق (NR eNB) مع واحد أو أكثر من (TRPs) ويتضمن التنقل المتحكم فيه عبر الشبكة مستويين، وعلى مستوى واحد يتم التحكم في التنقل بواسطة (RRC) على مستوى الخلية، وفي المستويات الأخرى لا يوجد أو يوجد أدنى حد من مشاركة (RRC) وعلى سبيل المثال في طبقات (MAC / PHY).
- “RAN” هي اختصار لـ “radio-access-network”.
- “RRC” هي اختصار لـ “Radio-Resource-Control”.
- “MAC / PHY” هي اختصار لـ “Physical-layer/Medium-Access-Control”.
