كيفية إعداد وصلة الترحيل في نظام الاتصالات اللاسلكية

يتم إعداد ارتباط ترحيل لإرسال إطار بيانات باستخدام مرحل في نظام اتصال لاسلكي، ووفقاً لهذه التقنية يتم توفير طريقة لإعداد ارتباط ترحيل لمحطة مصدر في نظام اتصال لاسلكي، وتشمل تلقي معلومات القدرة على الأقل لمحطة دعم مرحل واحدة مدرجة في نظام الاتصال اللاسلكي من نقطة وصول أو (PCP)، واختيار إحدى محطات دعم الترحيل كمحطة ترحيل باستخدام معلومات تكوين الحزمة ومعلومات القدرة بين محطة المصدر والمحطة الوجهة ومحطة دعم الترحيل.

أساسيات إعداد وصلة الترحيل في نظام الاتصالات اللاسلكية

يتم إرسال إطار طلب إعداد ارتباط الترحيل إلى المحطة الوجهة وتلقي إطار استجابة إعداد ارتباط الترحيل بما في ذلك معلومات نتيجة إعداد ارتباط الترحيل من المحطة الوجهة، حيث يمر إطار طلب إعداد ارتباط الترحيل وإطار استجابة إعداد ارتباط الترحيل عبر محطة الترحيل، وفي نظام اتصال لاسلكي بيئة شبكة محلية لاسلكية (WLAN) من (IEEE 802.11)، يمكن إرسال إطار بيانات عبر نقطة وصول (AP) أو يمكن نقله مباشرة بطريقة نظير إلى نظير.

ومع ذلك في مخطط إرسال للوصلة الصاعدة والهابطة لإطار بيانات إلى نقطة وصول قد يتم تقليل صبيب إرسال البيانات لأن الأجهزة الأخرى في الشبكة، كالمحطات ويجب أن تتنافس على اكتساب القناة وللتعويض عن ذلك يتيح (IEEE 802.11e) نقل الإطار المباشر، والاستقبال بين المحطات دون المرور بنقطة وصول عبر وضع إعداد الارتباط المباشر (DLS) بين المحطات، وبالتالي مضاعفة كفاءة استخدام القناة.

ومع ذلك حتى في وضع إعداد الارتباط المباشر إذا تدهورت حالة القناة بسبب تعدد المسارات والتوهين والتداخل الموجود في الشبكة، فقد ينخفض ​​معدل نقل الشبكة اللاسلكية وقد لا يتم استيفاء جودة الخدمة المطلوبة عندما تكون جودة الخدمة مطلوبة مثل الوسائط المتعددة تدفق، ويجري توحيد المعايير وقد تكون المشكلة الموصوفة أعلاه بارزة في شبكات (WLAN)، والتي تستخدم موجات مليمترية مثل نطاق (60 جيجاهرتز).

في حين أنّ اتصال الموجات المليمترية يمكنه بسهولة نقل البيانات بعدة جيجابت في الثانية دون تعديل عالٍ باستخدام نطاق عريض يبلغ حوالي (2 جيجاهرتز)، إلّا أنّ له عيباً يتمثل في فقد الطاقة الكبير بسبب خاصية التردد العالي والاستقامة القوية، وللتعويض عن هذا العيب  يجب استخدام طريقة للحصول على كسب هوائي مرتفع عن طريق تجميع القدرة في اتجاه معين، بدلاً من شامل الاتجاهات باستخدام هوائي اتجاهي.

ومع ذلك إذا لم يتم تأمين خط البصر (LOS) تنعكس الإشارة وتُرسل. في هذه الحالة ويتم إطالة مسافة إرسال الإشارة ممّا يؤدي إلى زيادة خسارة التوهين، وفي النهاية يتم إضافة الخسارة الناتجة عن الانعكاس، وبالإضافة إلى ذلك فإنّ فقدان الاختراق عند قيام شخص ما بسد خط البصر يكون أكثر من (20 ديسيبل) وهناك مشكلة تتمثل في عدم وصول الإشارة إلى الوجهة؛ لأنّ الخسارة الناتجة عن الحجب تكون أكبر في الباب أو الجدار الذي عادة ما يكون موجودًا في الغرفة.

• “PCP” هي اختصار لـ “Port-Control-Protocol”.

• “LOS” هي اختصار لـ “Line-of-sight”.

• “WLAN” هي اختصار لـ “wireless-local-area-network”.

• “DLS” هي اختصار لـ “Data-Link-Switching”.

• “AP” هي اختصار لـ “access-point”.

مبدأ إعداد وصلة الترحيل في نظام الاتصالات اللاسلكية

في (BSS) للبنية التحتية ويتم إرسال الإطارات واستقبالها بشكل عام من خلال (AP) وتنص (WLAN) الجديدة على إجراء إنشاء ارتباط مباشر (DLS) للاتصال المباشر بين (QoS STAs)، وبناءً على ذلك تنشئ (QSTA) رابطًا مباشراً بين (QSTAs) عن طريق إرسال واستقبال إطار طلب (DLS) وإطار استجابة (DLS) من خلال (QoS AP) أو (AP) قديم.

في (IBSS) نظراً لعدم وجود (AP) وفي جميع الاتصالات تتواصل (STA) التي تريد التواصل مباشرة مع نظير (STA) من خلال الوصول إلى القناة القائمة على التنافس مثل (DCF)، وكنوع واحد من (IBSS) هناك (PBSS) وفي (PBSS) يلعب (PCP) أي النقطة المركزية (PBSS) دوراً مشابهًا لـ (AP).

كما يتم اعتماد طريقة لإرسال واستقبال البيانات باستخدام مرحل بدلاً من مسار (DLS) أو مسار عبر نقطة وصول في نظام اتصال لاسلكي مثل بنية تحتية (BSS) أو (IBSS)، ويمكن التطبيق فقط على نقطة وصول ولكن أيضاً على نظام اتصال يستخدم (PCP) أو منسق شبكة، ويمكن تطبيق وصف (AP) على (PCP) أو منسق الشبكة.

يتم إنشاء ارتباط مرحل ويمكن إرسال البيانات واستلامها من خلال ارتباط الترحيل المحدد، ويتم اختيار محطة ترحيل لإعداد ارتباط مرحل من بين المحطات المضمنة في نظام اتصال لاسلكي، ويتم نقل البيانات من خلال محطة الترحيل المحددة، أي أنّ البيانات المرسلة من محطة المصدر يتم استلامها إلى المحطة الوجهة عبر محطة الترحيل المحددة.

في هذا الوقت من أجل إنشاء ثلاث وصلات بين محطة مرحل محطة المصدر (S-R) ومحطة الترحيل كمحطة الوجهة (R-D) والمحطة المصدر-الوجهة محطة (S-D)، من الضروري معرفة الاتجاه من كل محطة وبهذه الطريقة يتم اعتماد طريقتين للبحث عن اتجاه محطة مدرجة في نظام اتصال لاسلكي.

وفقاً لذلك يمكن للمحطات التحقق من اتجاهات بعضها البعض من خلال طريقة ثانية لإجراء تشكيل الحزمة من خلال مسح قطاعي محدد مسبقاً، أي أنّ المحطة المراد الاتصال بها قد تتحقق من اتجاه محطة الترحيل وتنشئ وصلة مرحل عن طريق تقييد تشكيل الحزمة على عملية مسح على مستوى القطاع وبالإضافة إلى ذلك، يمكن اختيار محطة ترحيل قادرة على إرسال واستقبال البيانات بكفاءة أكبر باستخدام معلومات قياس القناة التي تم الحصول عليها أثناء عملية تشكيل الحزمة.

• “BSS” هي اختصار لـ “Basic-Service-Set”.

• “IBSS” هي اختصار لـ “Independent-Basic-Service-Set”.

• “DCF” هي اختصار لـ “Data-Communication-Function”.

• “QoS” هي اختصار لـ “Quality-of-Service”.

• “PBSS” هي اختصار لـ “Personal-Basic-Service-Set”.

تطور عمل إعداد وصلة الترحيل في نظام الاتصالات اللاسلكية

كما يشتمل نظام الاتصالات اللاسلكية على نقطة وصول ومحطة مصدر ومحطة ترحيل ومحطة وجهة، كما ترسل محطة المصدر إطار طلب اقتران إلى نقطة الوصول وفقاً لطريقة المسح السلبي، ويستقبل إطار استجابة اقتران من نقطة الوصول، ومن خلال الاستقبال ويمكن الانضمام إلى الشبكة اللاسلكية وقد تستقبل المحطة المصدر إطار المنارة المرسل من نقطة الوصول وترسل إطار طلب الوصول.

بدلاً من ذلك قد ترسل المحطة المصدر وتستقبل إطار طلب مسبار وإطار استجابة مسبار مع نقطة الوصول وفقاً لطريقة مسح نشطة للانضمام إلى الشبكة اللاسلكية، كما يمكن أيضاً أن تنضم محطة الترحيل ومحطة الوجهة إلى الشبكة اللاسلكية بنفس الطريقة مثل محطة المصدر.

في هذه الحالة ترسل المحطة معلومات قدرتها إلى نقطة الوصول من خلال تضمينها في إطار طلب الوصول أو إطار طلب الفحص، كما تشير معلومات القدرة إلى معلومات قدرة الترحيل للمحطة المطلوبة لاتصالات الترحيل، وقد تقوم المحطة بإبلاغ نقطة الوصول بمعلومات مثل ما إذا كانت تستخدم مرحلاً أو تدعم المرحل من خلال معلومات القدرة.

قد تتضمن معلومات القدرة واحداً أو أكثر من معلومات دعم الترحيل ومعلومات استخدام الترحيل ومعلومات استخدام طاقة مكيف الهواء، ومعلومات التنقل ومعلومات تفضيل وظيفة الترحيل ومعلومات طريقة الترحيل ومعلومات دعم الاتصال التعاوني، وتتضمن نقطة الوصول أيضاً معلومات القدرة الخاصة بها في إطار استجابة الوصول أو إطار استجابة المسبار أو إطار المنارة وترسلها إلى المحطة.

يمكن تضمين معلومات قدرة الترحيل في إطار طلب توصيل أو إطار طلب مسبار، وتنسيق معلومات القدرة ومجال معلومات القدرة والحقول الفرعية، وفي الوقت نفسه قد تتضمن معلومات قدرة الترحيل معلومات معرف الوصول (AID) لكل محطة.

• “AID” هي اختصار لـ “Access-Identifier”.