كيفية تطبيق جودة الخدمة الانعكاسية في نظام الاتصالات اللاسلكية

تتيح بعض الأنظمة طريقة لأداء جودة الخدمة العاكسة (QoS) لجهاز مستخدم (UE) في نظام اتصال لاسلكي وتشتمل على تلقي حزمة ارتباط هابط من شبكة، كما قد تكون حزمة الوصلة الهابطة حزمة محددة لتطبيق جودة الخدمة العاكسة، واشتقاق قاعدة جودة الخدمة بناءً على حزمة الوصلة الهابطة وتطبيق علامة (QoS) لحزمة الوصلة الهابطة على حزمة الوصلة الصاعدة باستخدام قاعدة (QoS).

أساسيات تطبيق جودة الخدمة الانعكاسية في نظام الاتصالات اللاسلكية

يتم إرسال حزمة الوصلة الصاعدة إلى الشبكة وإعادة تشغيل العداد عند استلام حزمة الوصلة الهابطة قبل انتهاء صلاحية المؤقت المرتبط بقاعدة (QoS)، كمايتعلق نظام اتصال لاسلكي بطريقة تطبيق أو دعم جودة خدمة الانعكاس وجهاز لأداء نفس الشيء.

تم تطوير أنظمة الاتصالات المتنقلة لتوفير الخدمات الصوتية مع ضمان نشاط المستخدم، ومع ذلك فقد توسع نظام الاتصالات المتنقلة ليس فقط الصوت، ولكن أيضاً خدمة البيانات والزيادة الهائلة في حركة المرور تسبب نقصاً في الموارد ويحتاج المستخدمون إلى خدمات أسرع، لذلك يلزم وجود نظام اتصالات محمول أكثر تقدماً.

بالإضافة إلى ذلك يتمثل تشغيل النظام مؤقت لحساب الوقت الفعال لتطبيق (QoS) الانعكاسي من أجل تشغيل إجراء (QoS) الانعكاسي بكفاءة، بحيث يتمثل في طريقة أداء جودة الخدمة العاكسة (QoS) لجهاز مستخدم (UE) في نظام اتصال لاسلكي، وقد تتضمن طريقة أداء جودة الخدمة العاكسة حذف قاعدة جودة الخدمة عند انتهاء صلاحية المؤقت، وقد تشمل كذلك على طريقة أداء جودة الخدمة العاكسة بدء تشغيل المؤقت عند استلام حزمة الوصلة الهابطة بعد انتهاء صلاحية المؤقت.

بالإضافة إلى ذلك يمكن تحديد قيمة المؤقت مسبقاً في إجراء إنشاء جلسة وحدة بيانات البروتوكول (PDU) لتجهيزات المستعمل، وبالإضافة إلى ذلك عندما تكون الشبكة عبارة عن شبكة وصول (AN) فإنّ (AN) هي إشارة انعكاسية لجودة الخدمة (QoS)، تشير إلى تطبيق جودة الخدمة العاكسة لحزمة الوصلة الهابطة من خلال رأسية تغليف على نقطة مرجعية (N) من وظيفة مستوى المستخدم، وقد تكون كذلك عقدة شبكة تتلقى علامة (QoS).

بالإضافة إلى ذلك قد تتوافق علامة (QoS) مع معرف لتدفق (QoS) لحزمة الوصلة الهابطة، وبالإضافة إلى ذلك يمكن استخدام قاعدة (QoS) لتحديد علاقة التقابل بين حزمة الوصلة الصاعدة وتدفق (QoS)، وقد تتضمن قاعدة (QoS) قيمة الأولوية المستخدمة لتحديد مرشح الحزمة المشتق من حزمة الوصلة الهابطة وعلامة (QoS) لحزمة الوصلة الهابطة وترتيب تقييم حزمة الوصلة الصاعدة.

بالإضافة إلى ذلك يمكن اشتقاق مرشح الحزم من رأسية حزمة الوصلة الهابطة، وقد يشمل إرسال حزمة الوصلة الصاعدة إلى الشبكة، وعن طريق تطبيق علامة (QoS) لحزمة الوصلة الهابطة على حزمة الوصلة الصاعدة باستخدام قاعدة (QoS) تقييم مجموعة حزم الوصلة الصاعدة بترتيب قيمة الأولوية لقاعدة (QoS) وتصفية حزمة الوصلة الصاعدة المطابقة لمرشح الحزمة المضمن، وتطبيق علامة (QoS) المضمنة في قاعدة (QoS) على حزمة الوصلة الصاعدة التي تمت تصفيتها وإرسالها إلى الشبكة.

• “QoS” هي اختصار لـ “Quality of service”.

• “AN” هي اختصار لـ “access network”.

• “PDU” هي اختصار لـ “protocol data unit”.

• “UE” هي اختصار لـ “User equipment”.

مبدأ تطبيق جودة الخدمة الانعكاسية في نظام الاتصالات اللاسلكية

قد يشمل اشتقاق قاعدة (QoS) القائمة على حزمة الوصلة الهابطة بحيث يتم التحقق من وجود قاعدة (QoS) المرتبطة بحزمة الوصلة الهابطة، وفي حالة عدم وجود قاعدة جودة الخدمة المرتبطة بحزمة الوصلة الهابطة يتم اشتقاق قاعدة جودة الخدمة بناءً على حزمة الوصلة الهابطة وبدء المؤقت، وبالإضافة إلى ذلك قد يكون لقاعدة جودة الخدمة المشتقة وفقاً لتطبيق (QoS) الانعكاسي أولوية أقل من قاعدة جودة الخدمة (QoS) المشار إليها صراحة.

بالإضافة إلى ذلك قد يتم إلغاء تنشيط تطبيق جودة الخدمة العاكسة من خلال مستوي المستخدم أو مستوى التحكم، وكمما يتألف من جهاز مستخدم (UE) لأداء جودة الخدمة العاكسة (QoS) في نظام اتصال لاسلكي، ووحدة الاتصال لإرسال الإشارات واستقبالها ومعالج يتحكم في وحدة الاتصال، حيث يستقبل المعالج حزمة الوصلة الهابطة من شبكة، وحيث تكون حزمة الوصلة الهابطة عبارة عن حزمة مُشار إليها لتطبيق جودة الخدمة العاكسة.

كما تستمد قاعدة جودة الخدمة بناءً على حزمة الوصلة الهابطة، وتُنشئ قاعدة جودة الخدمة، ومن خلال تطبيق علامة (QoS) لحزمة الوصلة الهابطة على حزمة الوصلة الصاعدة للإرسال إلى الشبكة، واستقبال حزمة الوصلة الهابطة قبل انتهاء صلاحية المؤقت المرتبط بقاعدة (QoS) ويمكن إعادة تشغيل المؤقت.

بالإضافة إلى ذلك قد تتضمن قاعدة (QoS) قيمة الأولوية المستخدمة لتحديد مرشح الحزمة المشتق من حزمة الوصلة الهابطة وعلامة (QoS) لحزمة الوصلة الهابطة وترتيب تقييم حزمة الوصلة الصاعدة، ومن خلال تطبيق (QoS) العاكسة يتم تقليل الحمل الزائد للإشارة لعلامة (QoS) ويتم تبسيط إجراء (QoS).

تطور عمل ومكونات تطبيق جودة الخدمة الانعكاسية في نظام الاتصالات اللاسلكية

من خلال تطبيق مؤقت جودة الخدمة الانعكاسي على (UE) لحذف (QoS) الانعكاسية انتهت صلاحيته في الوقت الفعلي، والعبء الواقع على (UE) الذي يمكن أن يحدث نتيجة الإدارة أو التخزين المستمر لقواعد جودة الخدمة (QoS) غير الضرورية بشكل كبير التأثير هو تقليله، وبحيث تتضمن جودة الخدمة الانعكاسية على:

أولاً: المعرف الخارجي

المعرف الخارجي: هو معرف يستخدمه كيان خارجي وعلى سبيل المثال (SCS) أو خادم التطبيق لشبكة (3GPP) للإشارة إلى أو تحديد محطة (MTC) أو مشترك تنتمي إليه محطة (MTC)، حيث أنّ فريد عالمياً ويتكون المعرف الخارجي من معرف المجال والمعرف المحلي على النحو التالي:

• معرّف المجال: هو معرّف لتحديد مجال في مصطلح تحكم لمشغل شبكة اتصالات متنقلة كما قد يستخدم أحد مقدمي الخدمة معرّف مجال لكل خدمة لتوفير الوصول إلى خدمات مختلفة.

• المعرّف المحلي: هو معرّف يُستخدم لاستنتاج أو الحصول على هوية دولية لمشتركي الهاتف المحمول (IMSI)، بحيث يجب أن تكون المعرفات المحلية فريدة داخل مجال التطبيق وأن تتم إدارتها بواسطة مشغل شبكة الاتصالات المتنقلة.

ملاحظة:“3GPP” هي اختصار لـ “Third Generation Partnership Project” و”IMSI” هي اختصار لـ “International Mobile Subscriber Identity”.

ملاحظة:“MTC” هي اختصار لـ “Machine type communication” و”SCS” هي اختصار لـ “Switch Communication Service”.

ثانياً: شبكة الوصول اللاسلكي RAN

شبكة الوصول اللاسلكي (RAN): هي وحدة تتضمن العقدة (B) ووحدة تحكم شبكة الراديو (RNC) و(eNodeB) تتحكم في العقدة B في شبكة (3GPP)، كما إنّه موجود في نهاية المحطة ويوفر الاتصال بالشبكة الأساسية.

• “RNC” هي اختصار لـ “Radio Network Controller”.

ثالثاً: تسجيل موقع المنزل HLR أو خادم مشترك الصفحة الرئيسية HSS

تسجيل موقع المنزل (HLR) أو خادم مشترك الصفحة الرئيسية (HSS): هي قاعدة بيانات تحتوي على معلومات المشترك في شبكة (3GPP)، وقد يؤدي (HSS) وظائف مثل تخزين التكوين وإدارة الهوية وتخزين حالة المستخدم.

• “HSS” هي اختصار لـ “Home Subscriber Server”.

• “HLR” هي اختصار لـ “Home Location Register”.

رابعاً: جزء تطبيق شبكة الوصول اللاسلكي RANAP

بين (RAN) والعقدة المسؤولة عن التحكم في الشبكة الأساسية أي كيان إدارة التنقل (MME) أو عقدة يتم دعم خدمة حزم الراديو العامة (GPRS) أو واجهة مركز التحويل المحمول (MSC).

• “GPRS” هي اختصار لـ “General Packet Radio Service”.

• “MME” هي اختصار لـ “Mobility Management Entity”.