كيفية تشغيل المكرر في نظام الاتصالات اللاسلكية

يتعلق تشغيل المكرر بنظام اتصال لاسلكي وتتضمن طريقة دعم مكرر بواسطة محطة قاعدة في نظام اتصال لاسلكي تحديد ما إذا كان اتصال المرحل مطلوبًا لجهاز مستخدم مستهدف (UE)، وإرسال رسالة تنشيط مكرر إلى مرشح مكرر واحد أو أكثر، كما قد تتضمن رسالة التنشيط فترة تنشيط واحدة أو أكثر أو موقعاَ أو حداً لقوة الإشارة لواحد أو أكثر من مرشحي الترحيل، ويمكن تنشيط مكرر يفي بالشروط التي يوفرها واحد أو أكثر من مكرر مرشح واحد أو أكثر كمكرر لتجهيزات المستعمل المستهدفة.

ما هو المكرر في نظام الاتصالات اللاسلكية

المكرر: هو كيان ينقل ويستقبل الإشارات بين محطة قاعدة مانحة ومحطة ويمكن تقديمه لتوسيع تغطية الخدمة وتحسين إنتاجية الخلية وما شابه ذلك، وتم تصميم أجهزة التكرار التقليدية واستخدامها في الاعتبار للتشغيل في وضع ثابت، ولكن يجب تصميم مرحل متحرك مع مراعاة متغير موضعه، وعلاوة على أنّه يتحرك بسرعة عالية.

• “UE” هي اختصار لـ “User equipment”.

أساسيات تشغيل المكرر في نظام الاتصالات اللاسلكية

يمكن افتراض وجود مكرر في قطار يتحرك بسرعة عالية، حيث إذا تغير موقع المكرر بمرور الوقت فقد يكون للخلية المكونة من المكرر قابلية للتنقل ويمكن الإشارة إليها على أنّها خلية متنقلة، ومن أجل تنفيذ مثل هذا المكرر المحمول، وخدمة القرب (ProSe) هي طريقة لدعم الاتصال بين الأجهزة الموجودة على مقربة من بعضها البعض.

على وجه التحديد تهدف (ProSe) إلى دعم عملية اكتشاف تطبيق يعمل على الأجهزة على مقربة من بعضها البعض وفي النهاية تبادل البيانات المتعلقة بالتطبيقات، وعلى سبيل المثال يمكن اعتبار أنّه يتم تطبيق (ProSe) على تطبيقات مثل خدمة الشبكات الاجتماعية (SNS) والتجارية والألعاب، وقد يُشار إلى (ProSe) على أنّه اتصال من جهاز إلى جهاز (D2D)، أي أنّه يتم إنشاء ارتباط مباشر بين مجموعة من الأجهزة كمعدات المستخدم (UEs)؛ لنقل بيانات المستخدم وعلى سبيل المثال الصوت وبيانات الوسائط المتعددة.

قد يتضمن اتصال (ProSe) طريقة مثل اتصال (UE-to-UE) والاتصال من نظير إلى نظير وما شابه، كما يمكن تطبيق طريقة اتصال (ProSe) على اتصالات (M2M) و(MTC) لذلك تُعتبر (ProSe) حلاً للتغلب على عبء المحطة الأساسية بسبب حركة البيانات المتزايدة بسرعة، ومن خلال تقديم (ProSe) من المتوقع تقليل إجراءات المحطة الأساسية وتقليل استهلاك الطاقة للأجهزة المشاركة في (ProSe)، وزيادة سرعة نقل البيانات وزيادة سعة الشبكة وتوزيع الحمل وزيادة تغطية الخلية.

يتم تضمين تقنية (UE-Relay) في تقنية (ProSe) وتقنية (UE-Relay) هي تقنية لدعم (UE) التي يمكن تشغيلها كمرحل، وإنّ الهدف هو توفير طريقة لتقليل استهلاك الطاقة لأدنى حد من تجهيزات المستعمل والسماح للشبكة بالعثور على مرحل (UE) مثالي في تحديد تجهيزات المستعمل، والمناسبة لأداء وظيفة كمرحل.

كما يتم توفير طريقة لدعم مكرر بواسطة محطة أساسية في نظام اتصال لاسلكي وتشتمل الطريقة على تحديد ما إذا كان اتصال المرحل مطلوبًا لجهاز مستخدم مستهدف، ويمكن تنشيط مكرر يفي بالشروط التي يوفرها واحد أو أكثر من مكرر مرشح واحد أو أكثر كمكرر لتجهيزات المستعمل المستهدفة ويتم توفير جهاز محطة أساسية لدعم مكرر في نظام اتصال لاسلكي، ويشتمل جهاز المحطة الأساسية على وحدة إرسال أو استقبال ومعالج.

حيث يتم تكوين المعالج بشكل إضافي من أجل تحديد ما إذا كان اتصال الترحيل مطلوبًا لجهاز المستخدم المستهدف (UE)، وقد يتم تهيئتها لإرسال رسالة تنشيط مكرر إلى واحد أو أكثر من مرشحي مكرر باستخدام وحدة الإرسال والاستقبال، كما قد تتضمن رسالة التنشيط فترة تنشيط واحدة أو أكثر أو موقعاً لقوة الإشارة لواحد أو أكثر من مرشح الترحيل، ويمكن تنشيط مكرر يفي بالشروط التي يوفرها واحد أو أكثر من مكرر مرشح واحد أو أكثر كمكرر لتجهيزات المستعمل المستهدفة.

• “D2D” هي اختصار لـ “Device-to-Device”.

• “M2M” هي اختصار لـ “Machine-to-machine”.

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

• “SNS” هي اختصار لـ “Social Networking Service”.

مبدأ عمل تشغيل المكرر في نظام الاتصالات اللاسلكية

• يمكن تحديد ضرورة اتصال الترحيل بناءً على طلب واحد على الأقل من (UE) الهدف أو معلومات الحالة الخاصة بـ (UE) الهدف أو معلومات الحالة للخلايا المجاورة.

• قد يتضمن الطلب من (UE) الهدف واحداً على الأقل من المعلومات التي تشير إلى درجة الحاجة إلى اتصال الترحيل، ومعلومات الموقع الخاصة بـ (UE) الهدف والمعلومات التي تشير إلى مقدار الموارد المطلوبة بواسطة (UE) الهدف.

• قد تتضمن معلومات الحالة الخاصة بتجهيزات المستعمل المستهدفة واحدة على الأقل من المعلومات عن المسافة إلى تجهيزات المستعمل المستهدفة، أو معلومات عن جودة الوصلة فيما يتعلق بتجهيزات المستعمل المستهدفة.

• قد تتضمن معلومات السياق للخلية المجاورة واحدة على الأقل من المعلومات حول حمل الخلية المجاورة أو معلومات حول ما إذا تم تنشيط الخلية المجاورة، كما يمكن توفير معلومات السياق للخلية المجاورة من واحد أو أكثر من تجهيزات المستعمل الأخرى بخلاف تجهيزات المستعمل المستهدفة، أو محطة قاعدة أخرى أو شبكة أساسية.

• قد تكون رسالة التنشيط عبارة عن رسالة مخصصة يتم إرسالها إلى كل واحد أو أكثر من أجهزة إعادة الإرسال المرشحة، أو إشارة بث مرسلة إلى واحد أو أكثر من أجهزة إعادة الإرسال المرشحة.

تطور عمل مبدأ تشغيل المكرر في نظام الاتصالات اللاسلكية

يتم توفير طريقة لتشغيل مكرر في نظام اتصال لاسلكي وتتكون الطريقة من تلقي رسالة تنشيط مكرر تتضمن معلمة واحدة أو أكثر لفترة التنشيط والموضع والاستلام من قاعدة محطة، وأداء التنشيط كمرحل لجهاز المستخدم المستهدف (UE) إذا تم استيفاء الشرط المعطى بواسطة معلمة واحدة أو أكثر، كما يتم توفير جهاز مكرر يعمل في نظام اتصال لاسلكي.

وجهاز مكرر يتم فيه تكوين المعالج لاستقبال رسالة تنشيط مكرر من المحطة الأساسية باستخدام وحدة الإرسال والاستقبال، وتتضمن رسالة تنشيط المكرر واحدة أو أكثر من معلمات فترة التنشيط أو الموقع أو عتبة قوة الإشارة، ولأداء التنشيط كمرحل لجهاز المستخدم المستهدف (UE) إذا تم استيفاء الشرط المقدم بواسطة معلمة واحدة أو أكثر.

في بعض الحالات قد يتم حذف الهياكل والأجهزة المعروفة أو قد يتم عرضها في شكل مخطط كتلة ةمع التركيز على الوظيفة الأساسية لكل هيكل وجهاز لتجنب التعتيم، كما يتم الإشارة إلى نفس المكونات من خلال نفس الأرقام المرجعية في جميع أنحاء المواصفات.

قد يتم دعم عمل تشغيل المكرر في نظام الاتصالات اللاسلكية بواسطة المستندات القياسية بنظام  واحد على الأقل من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE)، ونظام (3GPP) ونظام (3GPP LTE) و(LTE-A) ونظام (3GPP2).

• “IEEE” هي اختصار لـ “Institute of Electrical and Electronics Engineers”.

• “3GPP” هي اختصار لـ “3rd Generation Partnership Project”.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.