اقرأ في هذا المقال
- أساسيات قطع الاتصالات في نظام الاتصالات اللاسلكية
- مبدأ قطع الاتصالات في نظام الاتصالات اللاسلكية
- طريقة قطع الاتصالات في نظام الاتصالات اللاسلكية
من المعروف أنّ أنظمة الاتصالات اللاسلكية التي تنفذ نقل البيانات اللاسلكية بين واحد أو أكثر من معدات المستخدم (UEs) ومحطة قاعدية واحدة أو أكثر تم تكوينها لتوفير عقدة لشبكة (RAN) الخلوية، بحيث يتطلب انتشار تجهيزات المستعمل العاملة على أنظمة الاتصالات الخلوية اللاسلكية، أن تحمل هذه الشبكات وتدعم مجموعة متنوعة من أنواع وخدمات حركة البيانات.
أساسيات قطع الاتصالات في نظام الاتصالات اللاسلكية
يمكن النظر إلى (UE) على أنّها منصة حوسبة للأغراض العامة لها اتصال لاسلكي وقادرة على تنفيذ مجموعة متنوعة من التطبيقات والخدمات، والتي تم تثبيتها مسبقاً بواسطة الشركة المصنعة للجهاز أو تم تثبيتها أو تنزيلها بواسطة المستخدم بناءً على متطلبات الاستخدام الخاصة للمستخدم، كما يمكن اشتقاق التطبيق نفسه من مجموعة مقابلة من شركات البرمجيات والمصنعين ومطوري الطرف الثالث.
قد تتضمن منصات (UE) هذه الأجهزة المحمولة مثل الهواتف المحمولة والهواتف الذكية والمساعدين الرقميين الشخصيين، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة أو المحمولة والأجهزة اللوحية والأجهزة المحمولة المماثلة التي لها اتصال لاسلكي بالاتصال، أو قد تتضمن (UE) أجهزة ثابتة نسبياً وثابتة أثناء الاستخدام العادي، مثل الأجهزة الثابتة التي لها اتصال لاسلكي لتمكينها من الاتصال باستخدام نظام اتصال لاسلكي.
قد تتضمن منصة (UE) أنواعاً أخرى من الأجهزة بما في ذلك اتصال الاتصالات المضمنة مثل الأجهزة المنزلية وأجهزة الأمن والمراقبة، أو الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية مثل الكاميرات الثابتة أو كاميرات الفيديو وأجهزة الترفيه الصوتية أو المرئية ومنصات الألعاب.
وغالباً ما تُستخدم شبكات الاتصالات اللاسلكية في حركة مرور مستوى المستخدم، والتي يمكن اعتبارها تحمل بيانات مستخدم مستوى البرنامج وحركة مرور مستوى التحكم، والتي يمكن استخدامها لتنفيذ أو دعم نقل بيانات مستوى المستخدم عبر شبكة اتصالات لاسلكية، ويميز التحكم في التنقل والتحكم في الموارد الراديوية (RRC) بين الوظائف.
تشمل الأمثلة على خدمات وخدمات مستوى المستخدم التي توفرها شبكات الاتصالات اللاسلكية الصوت والفيديو وجلسات تصفح الإنترنت، أو الويب وتحميل أو تنزيل الملفات والمراسلة الفورية والبريد الإلكتروني وخدمات الملاحة وموجزات (RSS) ووسائط البث، وتتضمن أمثلة حركة مستوى التحكم التنقل الأساسي للشبكة والتحكم في المرفقات وما يسمى بإشارات طبقة عدم الوصول (NAS)، والتحكم في شبكة الوصول الراديوي مثل التحكم في موارد الراديو (RRC) والتحكم في مرحلة العمل إرسال إشارة.
وخارج طبقات اتصالات الشبكة الأساسية والراديو يمكن للتطبيقات الاستفادة والجمع بين عدد كبير من الاتفاقيات المستندة إلى الإنترنت لتحقيق النتائج المرجوة عند تقديم خدمات محددة، كما يمكن لتطبيق التنقل استخدام (TCP) لنقل الملفات من الخادم إلى الجهاز، ولكن يمكنه أيضاً استخدام بروتوكول يدعم إشارات الثبات الدوري أو غير الدورية باتجاه خادم التنقل في المنتصف، والحفاظ على اتصالات مستوى التطبيق في وجود عقد الشبكة، مثل جدران الحماية ذات الحالة.
- “UE” هي اختصار لـ “User equipment”.
- “RAN” هي اختصار لـ “Radio access network”.
- “RRC” هي اختصار لـ “Radio resource control”.
- “TCP” هي اختصار لـ “Transmission Control Protocol”.
- “NAS” هي اختصار لـ “Non-access stratum”.
مبدأ قطع الاتصالات في نظام الاتصالات اللاسلكية
يمكن لتطبيق البريد الإلكتروني استخدام بروتوكول مزامنة محدد لمحاذاة محتوى صندوق البريد على (UE) مع محتوى صندوق البريد في خادم البريد الإلكتروني، ولكن يمكنه استخدام آلية اقتراع دورية أو غير دورية على الخادم للتحقق من وجود بريد إلكتروني جديد، يتعلق أيضاً بتشغيل نظام اتصال لاسلكي لتوفير اتصال مع تجهيزات مستخدم لدعم مثل هذه التطبيقات.
تتطلب العديد من تطبيقات (UE) أو تستفيد مما يسمى الاتصال الدائم والذي يوفر تجربة اتصال سلسة ومستمرة للمستخدم عند استخدام (UE) والتطبيقات التي يتم تنفيذها عليها، وعلى الرغم من أنّ ظهور السلاسة يتم تقديمه للمستخدم على مستوى الخدمة، إلّا أنّه يمكن تحقيق ذلك في الواقع بدون اتصال دائم أو مستمر على جميع مستويات البروتوكول أسفل طبقة التطبيق.
كما أنّ الحالة قد تستند إلى الانتظام أو إنشاء التوصيلات وتحريرها حسب الحاجة لتقديم بيانات المستخدم عند الحاجة، ولكن للسماح ببعض كفاءة الطاقة أو وفورات كفاءة النظام في تجهيزات المستعمل أثناء فترة التداخل، ومع ذلك فإنّ الإنشاء والإنهاء المتكرر لمثل هذه الاتصالات قد يتطلب أيضاً استخداماً كبيراً لموارد النظام أو تحميل إشارة إضافي داخل الشبكة، وقد تختلف موارد النظام المصاحبة وعبء التحكم.
بالنسبة لحركة مرور التطبيق يمكن أن يؤدي ذلك إلى تعويض مزايا كفاءة الطاقة أو النظام لاستخدام هذا الاتصال “عند الطلب” لإنشاء سياسة، لذلك هناك حاجة لأنظمة وطرق قادرة على تقليل موارد النظام هذه وأعباء التحكم، وبالتالي تحسين النظام العام وكفاءة الطاقة عند محاولة تقديم تجربة مستخدم أو خدمة سلسة على مستوى التطبيق عبر شبكة اتصالات.
يؤدي الانتشار المفرط لأنواع التطبيقات والخدمات ومكونات تقديم الخدمة في أنظمة الاتصالات اللاسلكية إلى الإفراط في المراسلات؛ لتوزيع حركة البيانات والإحصاءات المقدمة إلى شبكة الاتصالات اللاسلكية للتسليم، وبالتالي فإنّ شبكات الاتصالات اللاسلكية أقل قدرة على التنبؤ بملفات تعريف حركة المرور وتوزيعاتها، ويجب تصميمها لتكييف التوصيلات وموارد الإرسال المخصصة لاستيعاب أحمال حركة المرور المتغيرة ديناميكياً.
للقيام بذلك يمكن أن تتضمن شبكة الوصول اللاسلكي جدولة ديناميكية، ويتيح ذلك تغيير عدد موارد الراديو المشتركة المخصصة بسرعة استجابة لاحتياجات البيانات، ويعمل هذا الجدول الديناميكي عادةً على مقياس من (1 مللي ثانية) إلى بضعة مللي ثانية، وفي النطاق الزمني الذي يعمل في غضون (100 مللي) ثانية إلى بضع ثوانٍ.
غالبًا ما تستخدم شبكة الاتصالات اللاسلكية أيضاً الإجراءات الموجهة نحو آلة الحالة لتكييف حالة الاتصال اللاسلكي أو المحطة الفرعية لاستيعاب نشاط حركة المرور المرصود، ويمكن أن تختلف حالة الاتصال اللاسلكي أو الحالة الفرعية بعدة طرق، بما في ذلك درجة الاتصال المقدمة ومقدار موارد النظام المحجوزة أو المستخدمة للاتصال ومقدار طاقة بطارية UE المستهلكة.
طريقة قطع الاتصالات في نظام الاتصالات اللاسلكية
1- التحكم في التنقل
- يمكن أن يتخذ قرار تغيير الخلية التي ترتبط بها تجهيزات المستعمل بواسطة الشبكة أي تنقل التحكم في الشبكة أو (UE) التنقل المتحكم به في تجهيزات المستعمل.
- في حالة تنقلية التحكم في الشبكة، قد يُطلب من تجهيزات المستعمل إجراء قياسات وإبلاغ الشبكة بنتائج القياس لمساعدة الشبكة في اتخاذ قرارات إجراء التسليم.
- بمجرد اتخاذ قرار التسليم، ستقوم الشبكة عادةً بإعداد أي موارد ضرورية في الخلية الهدف قبل توجيه تعليمات (UE) لتغيير الخلية عن طريق إرسال أمر تسليم.
- في الحالة التي يتحكم فيها تجهيزات المستعمل في التنقل، تجري تجهيزات المستعمل قياسات على الخلايا المجاورة، وتستخدم هذه القياسات في اتخاذ قرار بإجراء إعادة اختيار الخلية.
- يمكن للشبكة التحكم في عملية اتخاذ القرار من خلال إرسال العديد من معلمات إعادة اختيار الخلية في معلومات نظام البث.
- تتطلب قابلية تنقل التحكم في الشبكة (التوصيل) هواءاً أكثر ممّا يتطلبه إرسال التحكم في (UE) والإرسال الداخلي للشبكة وموارد معالجة الشبكة.
2- الموارد المخصصة
وجود أو غياب أو نوع أو مقدار موارد الإرسال الراديوي المتاحة لتجهيزات المستعمل لإجراء الاتصالات كدالة على مستوى النشاط المتوقع.
