كيفية إرسال معلومات التحكم في الاتصالات اللاسلكية

يتعلق إرسال معلومات التحكم في الاتصالات اللاسلكية بخطط الاتصال لدمج أنظمة اتصالات (5G) مع تقنية إنترنت الأشياء لدعم معدل نقل بيانات أعلى مثل أنظمة وأنظمة ما بعد (4G) لنفسها، ويمكن استخدامه في الخدمات الذكية بناءً على تكنولوجيا الاتصالات (5G) والتقنيات ذات الصلة بإنترنت الأشياء.

أساسيات إرسال معلومات التحكم في الاتصالات اللاسلكية

تشتمل طريقة إرسال معلومات التحكم في نظام اتصال لاسلكي على إنشاء رأس بما في ذلك مجموعة من العناوين الفرعية لـ (MAC)، ومعلومات التحكم في التحكم في الوصول إلى الوسيط (MAC) بما في ذلك حقل التحكم، والذي يشير إلى ما إذا كانت هناك معلومات مدرجة المتعلقة بارتفاع الطاقة لخلية أولية (PCell) والمعلومات المتعلقة بالخلايا الثانوية (SCells)، والتي يمكن الإبلاغ عنها إلى مساحة رأس طاقة ممتدة ونقل الحمولة بما في ذلك معلومات التحكم في (MAC) والرأس، حيث يشير حقل التحكم إلى التنشيط أو إلغاء التنشيط على الأقل أحد (SCells).

ومع ذلك قد تم تشبع موارد التردد اعتباراً من اليوم ويستخدم نطاق التردد العريض جزئياً لتقنيات مختلفة ولهذا السبب تم اعتماد تجميع الموجة الحاملة (CA) كنهج؛ لتأمين عرض نطاق عريض لتلبية الطلب على نقل البيانات العالي، وفي (CA) تم تصميم كل من عرض النطاق الترددي المشتت لتلبية المتطلبات الأساسية لتشغيل نظام مستقل، ويتم تجميع مثل هذه النطاقات الترددية المتعددة في نظام واحد وبحيث تتطلب أنظمة الاتصالات اللاسلكية من الجيل التالي مخططات محددة لتلبية متطلبات الخدمة.

كما يتم توفير طريقة وجهاز لمعالجة المشكلة التي قد تؤدي إلى تضمين (Ci) من (SCell) ومعلومات الرقم الهيدروجيني المقابلة لها خاصةً في ظل الظروف التي يزيد فيها عدد (DL) فقط (SCells)، ويتم توفير طريقة وجهاز لإجراء اتصال من نوع الجهاز، ويتم توفير طريقة وجهاز لدعم الوصول عن طريق محطة اتصال من نوع الآلة (MTC) مع مراعاة ميزات محطة (MTC).

• “MAC” هي اختصار لـ ” media-access-control”.

• “MTC” هي اختصار لـ “Machine-Type-Communications”.

• “SCells” هي اختصار لـ “Secondary-Cell”.

• “PCell” هي اختصار لـ “Primary-Cell”.

• “CA” هي اختصار لـ “Carrier-Agent”.

مبدأ إرسال معلومات التحكم في الاتصالات اللاسلكية

يتم توفير طريقة وجهاز لتوفير إجراء فعال لمحطة (MTC) عند الوصول العشوائي للوصول إلى محطة قاعدة، ويتم توفير طريقة وجهاز يستخدم رمزاً مميزاً عند الوصول إلى (IMS) من خلال وصول (WebRTC) في نوع الويب، وتشتمل طريقة إرسال معلومات التحكم في نظام اتصال لاسلكي على إنشاء رأس بما في ذلك مجموعة من العناوين الفرعية لـ (MAC)، ومعلومات التحكم في التحكم في الوصول إلى الوسيط (MAC) بما في ذلك حقل التحكم، والذي يشير إلى ما إذا كانت هناك معلومات مدرجة المتعلقة بإرتفاع الطاقة لخلية أولية (PCell).

وكذلك المعلومات المتعلقة بالخلايا الثانوية (SCells) التي يمكن الإبلاغ عنها إلى مساحة رأس طاقة ممتدة ونقل الحمولة بما في ذلك معلومات التحكم في MAC والرأس، حيث يشير حقل التحكم إلى التنشيط أو إلغاء التنشيط على الأقل أحد (SCells)، ويشتمل جهاز إرسال معلومات التحكم في نظام اتصال لاسلكي على وحدة تحكم تقوم بتوليد رأس، بما في ذلك مجموعة من عناوين (MAC) الفرعية.

وأيضاً التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC) معلومات التحكم بما في ذلك مجال التحكم الذي يشير إلى ما إذا كان هناك تضمنت المعلومات المتعلقة بمساحة رأس الطاقة لخلية أولية (PCell)، ومعلومات تتعلق بالخلايا الثانوية (SCells) التي يمكن الإبلاغ عنها إلى مساحة رأس طاقة ممتدة، وجهاز إرسال ينقل حمولة بما في ذلك معلومات التحكم في (MAC) والرأس، حيث يشير حقل التحكم إلى التنشيط أو تعطيل واحد على الأقل من (SCells).

تشتمل شبكة الوصول اللاسلكي لنظام الاتصالات المتنقلة (LTE) على الجيل التالي من المحطات الأساسية أي العقدة المتطورة (B) المشار إليها فيما يلي بـ “ENB” أو المحطة الأساسية، وكيان إدارة التنقل (MME) وبوابة خدمة (S-GW) ويصل جهاز المستخدم إلى شبكة خارجية من خلال (ENB) و(S-GW) وتتوافق (ENBs) مع العقدة (Bs) في نظام الاتصالات المتنقلة العالمي (UMTS) القديم.

ترتبط (ENBs) بـ (UE) من خلال قناة لاسلكية وتلعب دوراً أكثر تعقيداً من العقدة القديمة B، ونظراً لأنّه في (LTE) كل حركة مرور المستخدم بالإضافة إلى خدمات الوقت الفعلي، مثل بروتوكول الصوت عبر الإنترنت (VoIP) يتم تقديم الخدمة من خلال بروتوكول الإنترنت من خلال قناة مشتركة، وهناك حاجة إلى جهاز يقوم بالجدولة عن طريق تجميع معلومات الحالة، فيما يتعلق بوحدات UE وتتولى مسؤولية ذلك الجهاز.

يتحكم أحد (ENB) عادةً في خلايا متعددة، ويعتمد (LTE) كتقنية وصول إلى الراديو ومضاعفة تقسيم التردد المتعامد “OFDM” على عرض نطاق يصل إلى (20 ميجاهرتز)، من أجل تنفيذ سرعة إرسال تصل إلى (100 ميجابت في الثانية)، وعلاوة على ذلك يطبق النظام التشكيل والتشفير التكيفيين (AMC) الذي يحدد مخطط التشكيل ومعدل تشفير القناة وفقاً لحالة قناة تجهيزات المستعمل.

• “IMS” هي اختصار لـ “IP-Multimedia-Subsystem” و”OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal-frequency-division-multiplexing”.

• “ENB” هي اختصار لـ “Evolved-Node-B” و”LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution”.

• “AMC” هي اختصار لـ “Adaptive-modulation-and-coding” و”VoIP” هي اختصار لـ “Voice over-Internet-Protocol”.

• “S-GW” هي اختصار لـ “Serving-Gateway” و”UMTS” هي اختصار لـ “Universal-Mobile-Telecommunications-System”.

• “RTC” هي اختصار لـ “Real-time-communications” و”MME” هي اختصار لـ “Mobility-Management-Entity”.

تطور إرسال معلومات التحكم في الاتصالات اللاسلكية

قد تقوم محطة قاعدة واحدة بتشغيل عدة ترددات لها نفس معنى الموجة الحاملة والمستخدمة بالتبادل وعندما تشغل المحطة الأساسية تردد للوصلة الهابطة أمامية (DL) بتردد مركزي (f1) وتردد للوصلة الهابطة بتردد مركزي يبلغ (f3)، يستقبل أحد المطراف البيانات باستخدام أحد الترددين وفقًا للفن السابق، ومع ذلك قد يستقبل مطراف يدعم (CA) البيانات باستخدام كلا الترددين لزيادة سرعة استقبال البيانات.

يمكن أيضاً تطبيق نفس المبدأ المعطى لترددات الوصلة الهابطة على ترددات الوصلة الصاعدة الخلفية (UL)، وقد يرسل المطراف الذي يدعم (CA) البيانات باستخدام مجموعة من ترددات الوصلة الصاعدة لزيادة سرعة بيانات الإرسال. من وجهة النظر التقليدية، وعندما يكون تردد واحد للوصلة الهابطة وتردد واحد للوصلة الصاعدة يتم إرساله أو استقباله بواسطة محطة قاعدة واحدة يشكلان خلية واحدة، يمكن اعتبار وظيفة CA بمثابة محطة إرسال البيانات عبر مجموعة من الخلايا في وقت واحد.

كما قد تحتوي المحطة الطرفية على عدد وافر من الخلايا التي تخدم من بين تعدد الخلايا التي تخدم ويُشار إلى الخلايا الأساسية للدعم الحركي للمحطة الطرفية، وتشفير معلومات البيانات / التحكم وفحص السلامة ويشار إلى خلايا الخدمة الأخرى المضافة لوظيفة (CA) إلى (SCells)، وخلية الخدمة بالنسبة لـ (UE) غير المكون مع (CA)، توجد خلية خدمة واحدة فقط تتألف من الخلية الأولية.

بالنسبة إلى واجهة مستخدم في (RRC_CONNECTED) يتم تكوينها باستخدام (CA) ويتم استخدام المصطلح “خلايا الخدمة” للإشارة إلى مجموعة واحدة أو أكثر من الخلايا، والتي تتألف من الخلية الأولية وجميع الخلايا الثانوية، والخلية الأولية (PCell) التي تعمل على التردد الأساسي والتي تقوم فيها تجهيزات المستعمل إمّا بتنفيذ إجراء إنشاء الاتصال الأولي أو بدء إجراء إعادة إنشاء الاتصال، أو الخلية المشار إليها على أنّها الخلية الأولية في إجراء التسليم.