كيفية تسهيل تسليم الاتصال في الاتصالات المحمولة

تشتمل العقدة المستهدفة على الواجهة التي تتضمن واجهة بين العقدة المستهدفة والبوابة وواجهة X2 تتضمن واجهة بين عقدة المصدر والعقدة الهدف، وجهاز إرسال واستقبال يستقبل البيانات من واجهة (S1) والبيانات من (X2) واجهه المستخدم، كما يرسل جهاز الإرسال والاستقبال البيانات من واجهة (X2) قبل إرسال البيانات من واجهة (S1) إلى جهاز محمول بعد أن يكمل الجهاز المحمول التسليم من العقدة المصدر إلى العقدة الهدف.

أساسيات تسهيل تسليم الاتصال في الاتصالات المحمولة

في شبكات الاتصالات المتنقلة هناك حاجة إلى معدات المستخدم (UE) لتسليمها من محطة قاعدة إلى أخرى، حيث في (3GPP) تم إجراء تم تحديده مؤخراً في مستوى التحكم (المستوى C) للتسليم (HO) من مصدر (eNodeB) إلى (eNodeB) الهدف، كما يمكن تطبيق مبادئ التسليم على أنظمة أخرى مثل (CDMA)، أو شبكة لاسلكية أخرى يتصل فيها جهاز محمول أو جهاز مستخدم (UE) بأحد الأجهزة العديدة الأخرى لـ (eNodeB) مع تغيير العناصر المقابلة للنظام.

كما أنّه مع مقترحات تسليم (3GPP) الحالية يجب إعادة توجيه عدد قليل فقط من حزم بيانات الوصلة الهابطة (DL) من المصدر إلى (eNodeB) المستهدف لخدمات الوقت الفعلي أثناء تنفيذ التسليم، وقد يؤدي هذا إلى فقدان حزمة بيانات واحدة أو تأخير التسليم، وقد اعتبر بشكل عام أنّ أياً من هذه الأحداث يمكن أن يكون مقبولاً، وسيكون من المرغوب فيه بطبيعة الحال عدم فقدان البيانات ولكن تم اعتباره حتمياً نظرًا لقيود التشغيل.

كما يجب إعادة توجيه بيانات المستخدم من مصدر (eNodeB) إلى (eNodeB) المستهدفة لكل من الخدمات في الوقت الفعلي وغير الواقعي أثناء مرحلة تنفيذ التسليم، بدلاً من تطبيق آليات مختلفة بطريقة تعتمد على الخدمة، ويمكن في الواقع تجنب فقدان البيانات أثناء التسليم دون تعقيد الإشارة أو إضافة المزيد من النفقات العامة أو التأخير، كما تتوفر إمكانية تجنب فقدان البيانات أو تقليله على الأقل عن طريق إرسال الإشارات الضمني دون الحاجة إلى إشارات تحكم صريحة.

يتوقف مصدر (eNodeB) عن إرسال البيانات قبل إرسال الأمر (HO) ولكنّه يستمر في تلقي البيانات ويتوقف (UE) عن إرسال البيانات بعد أن يتلقى الأمر (HO)، وبعد إرسال الأمر (HO) يتم تخزين بيانات (DL) المستلمة في (eNodeB) المصدر من بوابة الوصول للإرسال إلى (UE) مؤقتاً، وإرسالها إلى (eNodeB) الهدف للتسليم إلى الأمام بمجرد قيام (UE) بإنشاء ارتباط اتصال مع (eNodeB) الهدف، كما يمكن من خلالها إدارة التخزين المؤقت للبيانات في مصدر (eNodeB).

• “3GPP” هي اختصار لـ “Third Generation Partnership Project” و”eNodeB” هي اختصار لـ “Evolved Node B”.

• “UE” هي اختصار لـ “User Equipment” و”HO” هي اختصار لـ “Hand-off”.

• “CDMA” هي اختصار لـ “Code-Division Multiple Access” و”DL” هي اختصار لـ “Down-link”.

مبدأ تسهيل تسليم الاتصال في الاتصالات المحمولة

يتم توفير طريقة لتسهيل تسليم جهاز اتصال متنقل من عقدة مصدر إلى عقدة مستهدفة وهي الطريقة التي تشتمل على التخزين المؤقت لحزم بيانات المستخدم، والمستلمة في العقدة الهدف أثناء التسليم قبل الإرسال إلى الجهاز المحمول، ويتم توفير طريقة لتسهيل تسليم جهاز اتصال متنقل من عقدة مصدر إلى عقدة مستهدفة يتم خلالها إعادة توجيه حزم بيانات المستخدم من العقدة المصدر إلى العقدة المستهدفة.

والطريقة يتألف من استقبال حزم البيانات المعاد توجيهها في العقدة الهدف من العقدة المصدر عبر واجهة أولى وتلقي حزم البيانات من مصدر خارجي عبر واجهة ثانية، وطلب حزم البيانات لإرسالها إلى جهاز الاتصال المحمول بناءً على الواجهة التي يتم منها حزم البيانات وردت، ويُفضل إعادة توجيه حزم البيانات من المصدر إلى العقدة المستهدفة أثناء التسليم، وهذا يتجنب الحاجة إلى إعادة الإرسال من المصدر الخارجي إلى العقدة الهدف.

يتم ترتيب الحزم عند العقدة الهدف قبل الإرسال، ولقد يتم تقدير أنّه يمكن جعل الطلب أكثر كفاءة وأناقة من خلال استخدام آخر مرتبط بالإشارة الضمنية، بناءً على الواجهة التي تستقبل العقدة الهدف من خلالها الحزم وقد يتم تخزين حزم الوصلة الهابطة مؤقتًا عند العقدة الهدف، وقد يبدو هذا مخالفاً للمبدأ التقليدي لإعادة توجيه الحزم بأقل قدر من التأخير، ولكن تم إدراك أن التأخير ضئيل وأنّ التأثير الصافي حتى بالنسبة للخدمات ذات الأهمية الزمنية مثل نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت قد يكون مفيداً.

بالإضافة إلى تعليق نشاط الوصلة الهابطة يتم أيضاً تعليق نشاط الوصلة الصاعدة ضمنياً، ويتم تخزين حزم الارتباط الصاعد مؤقتاً في الجهاز المحمول، وبينما يمكن توفير كل ميزة بشكل مستقل لتوفير المزايا على سبيل المثال قد يتم تعليق حزم الوصلة الهابطة دون تعليق حزم الوصلة الصاعدة، أو باستخدام آلية مختلفة لتعليق حزم الارتباط الصاعد أو العكس وقد يكون هذا مفيداً، حيث يكون من السهل تعديله فقط أحد معدات المستخدم أو القاعدة، وهناك ميزة خاصة لتوفير تعليق ضمني لكل من بيانات الوصلة الصاعدة والهابطة.

تطور مبدأ تسهيل تسليم الاتصال في الاتصالات المحمولة

وبالمثل في حين أنّ التخزين المؤقت لحزم البيانات أثناء التسليم قد يؤدي في حد ذاته إلى تحسين استخدام الواجهة الهوائية وقد يؤدي الترتيب الضمني للحزم إلى تبسيط المعالجة، فإنّ المجموعة الكاملة من الميزات المترابطة بشكل وثيق، بما في ذلك التخزين المؤقت والترتيب الضمني في العقدة الهدف يعطي آلية عالية الكفاءة لتجنب فقدان البيانات مع حمل ضئيل، وكما يتم توفير طريقة اتصال يتم إجراؤها في نظام اتصالات وهي الطريقة التي تشتمل على:

• استقبال وحدات بيانات الخدمة وحدات (SDU) للإرسال إلى جهاز اتصال متنقل.

• تخزين نسخة من (SDUs) في المخزن المؤقت لإدارة (SDU).

• تمرير وحدات (SDU) إلى وحدة التسلسل والتجزئة لإنشاء وحدات بيانات البروتوكول ووحدات (PDU).

• تخزين وحدات (PDU) في مخزن مؤقت للإرسال إلى جهاز الاتصال المحمول.

• إرسال رسالة ملاحظات إلى المخزن المؤقت لإدارة (SDU) لتحديد وحدة (SDU) التي يمكن إزالتها من المخزن المؤقت لإدارة (SDU) عندما يتم إعادة توجيه البيانات، وبالنسبة إلى وضع عدم المعرفة (UM) ووحدات (PDU) المقابلة لوحدة (SDU) من المخزن المؤقت للإرسال أو عند وضع الإقرار (AM) والبيانات، وتم الاعتراف باستلام وحدات (PDU) المقابلة لوحدة (SDU) بواسطة جهاز الاتصال المحمول.

• استجابة لاستلام رسالة التغذية الراجعة وإزالة وحدة (SDU) المحددة من المخزن المؤقت لإدارة (SDU).

يمكن تنفيذ الطريقة في عقدة شبكة اتصالات أو في جهاز مستخدم مثل الهاتف المحمول، وعند إجراء ذلك في عقدة وتتلقى العقدة استجابة تسليم من العقدة المستهدفة، تتوقف العقدة المصدر عن إعادة توجيه حزم بيانات المستخدم إلى جهاز الاتصال المحمول، وتعيد توجيه وحدات (SDU) المخزنة في المخزن المؤقت لإدارة (SDU) إلى العقدة الهدف.

ويفضل أن تستمر العقدة المصدر في تلقي حزم بيانات المستخدم من جهاز الاتصال المحمول بعد إيقاف إعادة توجيه حزم بيانات المستخدم إلى جهاز الاتصالات المتنقلة، وإذا كانت حزم البيانات المستلمة تتضمن إقرارات لأي من وحدات (AM PDU)، وإذا كان ذلك مناسباً يتم إرسال رسالة ملاحظات أخرى إلى المخزن المؤقت لإدارة (SDU) لإزالة وحدة (SDU) من المخزن المؤقت؛ لإدارة (SDU) قبل إعادة توجيهها إلى العقدة الهدف.

ملاحظة:“PDU” هي اختصار لـ “Packet Data Unit” و”SDU” هي اختصار لـ “Service data unit”.

ملاحظة:“AM” هي اختصار لـ “acknowledgment mode” و”UM” هي اختصار لـ “no-knowledge mode”.