كيفية التحكم في توقيت الإرسال لاتصالات D2D

تتعلق كيفية التحكم في توقيت الإرسال لاتصالات (D2D) بمحطة إرسال لنقل البيانات إلى طرف استقبال عبر اتصال ارتباط مباشر، بحيث تتألف محطة الإرسال من وحدة استقبال تستقبل من المحطة الأساسية أمر توقيت لضبط قيمة توقيت إرسال الوصلة الصاعدة؛ لعمليات إرسال البيانات إلى المحطة الأساسية.

أساسيات التحكم في توقيت الإرسال لاتصالات D2D

تقوم وحدة التوليد بتوليد معلومات توقيت الوصلة المباشرة بناءً على قيمة توقيت إرسال الوصلة الصاعدة ويمكن استخدام معلومات توقيت الوصلة المباشرة؛ لتوليد قيمة توقيت إرسال الوصلة المباشرة لتحديد توقيت إرسال البيانات عبر الوصلة المباشرة، كما ترسل وحدة الإرسال إلى محطة الاستقبال معلومات توقيت الوصلة المباشرة المولدة، وتكون معلومات توقيت الوصلة المباشرة قابلة للاستخدام في محطة الاستقبال لتوليد قيمة توقيت استقبال الوصلة المباشرة؛ لتحديد توقيت استقبال البيانات التي سيتم استقبالها على الوصلة المباشرة من محطة الإرسال.

كما يتكون (E-UTRAN) من العقدة المتطورة (eNBs)، ممّا يوفر إنهاء مستوي المستخدم (PDCP / RLC / MAC / PHY) ومستوى التحكم (RRC) نحو تجهيزات المستعمل، بحيث يستضيف جهاز (eNB) الطبقات المادية (PHY) والتحكم في الوصول المتوسط ​​(MAC)، والتحكم في ارتباط الراديو (RLC) وبروتوكول التحكم في بيانات الحزم (PDCP) التي تتضمن وظائف ضغط رأس مستوى المستخدم والتشفير.

كما يوفر وظيفة التحكم في الموارد الراديوية (RRC) المقابلة لمستوى التحكم ويؤدي العديد من الوظائف بما في ذلك إدارة موارد الراديو والتحكم في القبول والجدولة وإنفاذ (UL QoS) المتفاوض عليه، وبث معلومات الخلية وتشفير أو فك تشفير بيانات المستخدم ومستوى التحكم، وضغط أو إلغاء ضغط رؤوس حزم مستوي مستخدم (DL / UL).

• “D2D” هي اختصار لـ “Device-to-Device” و”RRC” هي اختصار لـ “Radio Resource Control”.

• “QoS” هي اختصار لـ “Quality of Service” و”MAC” هي اختصار لـ “medium access control”.

• “RLC” هي اختصار لـ “Radio link control” و”PDCP” هي اختصار لـ “Packet Data Convergence Protocol”.

• “E-UTRAN” هي اختصار لـ “Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network” و”PHY” هي اختصار لـ “Physical layer”.

مبدأ التحكم في توقيت الإرسال لاتصالات D2D

ترتبط وحدات (eNB) ببعضها البعض عن طريق واجهة (X2) وترتبط وحدات (eNB) أيضاً عن طريق الواجهة بـ (EPC)، وبشكل أكثر تحديدًا بـ (MME) عن طريق (S-MME) وبوابة الخدمة (S-GW) عن طريق (S1-U) وتدعم الواجهة علاقة أطراف بأطراف بين (MMEs / Serving Gateways) و(eNBs)، ومسارات (SGW) وإعادة توجيه حزم بيانات المستخدم.

تعمل أيضاً كمرساة للتنقل لمستوى المستخدم أثناء عمليات تسليم (inter-eNB) وكمرتكز للتنقل بين (LTE) وتقنيات (3GPP) الأخر، وبالنسبة لتجهيزات (UE) في حالة الخمول ينهي (SGW) مسار بيانات DL ويطلق الاستدعاء عندما تصل بيانات DL إلى تجهيزات المستعمل، كما يدير ويخزن سياقات (UE) معلمات خدمة حامل (IP) معلومات التوجيه الداخلي للشبكة، كما يقوم بإجراء نسخ متماثل لحركة مرور المستخدم في حالة الاعتراض القانوني.

(MME) هي عقدة التحكم الرئيسية لشبكة الوصول (LTE) وهي مسؤولة عن تتبع تجهيزات المستعمل وإجراءات الاستدعاء في أسلوب الخمول بما في ذلك عمليات إعادة الإرسال، وتشارك في عملية التنشيط أو إلغاء التنشيط للحامل وهي مسؤولة أيضاً عن اختيار (SGW) لوحدة (UE)، وفي وقت التسليم داخل (LTE) الذي يشمل نقل عقدة الشبكة الأساسية (CN)، وهي مسؤولة عن مصادقة المستخدم أي من خلال التفاعل مع (HSS).

كما تنتهي إشارات طبقة عدم الوصول (NAS) في (MME) وهي مسؤولة أيضاً عن توليد الهويات المؤقتة وتخصيصها لتجهيزات المستعمل، ويتحقق من ترخيص (UE) للتخييم على شبكة الهاتف المحمول الأرضية العامة (PLMN) لمزود الخدمة ويفرض قيود التجوال في (UE)، وتُعد (MME) نقطة الإنهاء في الشبكة لحماية التشفير أو السلامة لإشارات (NAS) وتتولى إدارة مفتاح الأمان.

كما توفر (MME) أيضاً وظيفة مستوى التحكم للتنقل بين شبكات الوصول (LTE) و(2G / 3G) مع انتهاء الواجهة في (MME) من (SGSN)، كما تنهي (MME) السطح البيني باتجاه (HSS) من أجل تجهيزات المستعمل المتجولة، ويعتمد عدد كتل الموارد المادية في الوصلة الهابطة على عرض نطاق الإرسال للوصلة الهابطة المكوّن في الخلية، ويتم تعريفه حالياً في (LTE) على أنّه من الفاصل الزمني (من 6 إلى 110 (P) RBs).

من الممارسات الشائعة في (LTE) الإشارة إلى عرض النطاق الترددي إما بوحدات هرتز أو في وحدات كتل الموارد، وعلى سبيل المثال بالنسبة لحالة الوصلة الهابطة يمكن التعبير عن عرض النطاق الترددي للخلية بشكل مكافئ على سبيل المثال (10 ميجاهرتز)، أو يمكن تعريف مورد القناة على أنه “كتلة موارد”، حيث يوجد نظام اتصالات متعدد الناقلات وعلى سبيل المثال يُفترض استخدام (OFDM)، ويمكن أن تكون كتلة الموارد تحدد أصغر وحدة موارد على واجهة هوائية لاتصالات متنقلة، يمكن تخصيصها بواسطة المجدول.

• “MME” هي اختصار لـ “Mobility Management Entity” و”LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

• “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal frequency-division multiplexing” و”HSS” هي اختصار لـ “Home Subscriber Server”.

• “SGSN” هي اختصار لـ “Serving GPRS Support Node” و”NAS” هي اختصار لـ “Network Access Server”.

• “UE” هي اختصار لـ “User equipment” و”PLMN” هي اختصار لـ “Public land mobile network”.

• “SGW” هي اختصار لـ “Serving Gateways” و”3GPP” هي اختصار لـ “3rd Generation Partnership Project”.

تطور عمل التحكم في توقيت الإرسال لاتصالات D2D

قد تكون أبعاد فترة الموارد أي مجموعة من الوقت مثل الفاصل الزمني والإطار الفرعي والإطار وما إلى ذلك لتعدد الإرسال بتقسيم الوقت (TDM)، والتردد مثل النطاق الفرعي وتردد الموجة الحاملة لتعدد الإرسال بتقسيم التردد (FDM)، والكود وعلى سبيل المثال كود الانتشار لتعدد الإرسال بتقسيم الكود (CDM)، والهوائي وعلى سبيل المثال المدخلات المتعددة والمخرجات المتعددة (MIMO) اعتماداً على مخطط الوصول المستخدم في نظام الاتصالات المتنقلة.

يتم تعيين البيانات على كتل الموارد المادية عن طريق أزواج من كتل الموارد الافتراضية، ويتم تعيين زوج من كتل الموارد الافتراضية على زوج من كتل الموارد المادية، كما يتم تحديد النوعين التاليين من كتل الموارد الافتراضية وفقاً لتعيينهم على كتل الموارد المادية في الوصلة الهابطة (LVRB) و(DVRB)، حيث في وضع الإرسال المحلي باستخدام (VRBs) المحلية، يتمتع (eNB) بالتحكم الكامل في عدد كتل الموارد المستخدمة وعددها، ويجب أن يستخدم عنصر التحكم هذا عادةً لاختيار كتل الموارد التي تؤدي إلى كفاءة طيفية كبيرة.

في معظم أنظمة الاتصالات المتنقلة ينتج عن ذلك كتل موارد مادية مجاورة أو مجموعات متعددة من كتل الموارد المادية المجاورة للإرسال إلى جهاز مستخدم واحد، لأنّ القناة الراديوية متماسكة في مجال التردد ممّا يعني ضمناً أنّه إذا كانت إحدى مجموعات الموارد المادية تقدم كفاءة طيفية كبيرة، فمن المحتمل جداً أن توفر كتلة مورد مادي مجاور كفاءة طيفية كبيرة مماثلة.

في أسلوب الإرسال الموزع باستخدام (VRBs) الموزعة، يتم توزيع فدرات الموارد المادية التي تحمل البيانات لنفس تجهيزات المستعمل عبر نطاق التردد، من أجل الوصول على الأقل إلى بعض كتل الموارد المادية التي توفر كفاءة طيفية كبيرة بدرجة كافية وبالتالي الحصول على تنوع التردد.

• “LVRB” هي اختصار لـ “Localized Virtual Resource Block” و”DVRB” هي اختصار لـ “Distributed Virtual Resource Block”.

“” هي اختصار لـ “” و”” هي اختصار لـ “”.

“” هي اختصار لـ “” و”” هي اختصار لـ “”.