كيفية نقل حزم Ethernet عبر واجهة CPRI في الاتصالات

في عملية إرسال بيانات واجهة الراديو العامة تتضمن المحطة القاعدية على وصلتي (CPRI) على الأقل بين جهاز التحكم في المعدات اللاسلكية (REC) وجهاز الراديو (RE)، ويحدد معيار واجهة الراديو العامة العامة (CPRI) واجهة المحطات القاعدية بين وحدات التحكم (REC)، في المعيار إلى وحدات الراديو المحلية أو البعيدة والمعروفة باسم معدات الراديو (RE).

أساسيات إرسال بيانات واجهة الراديو العامة في المحطة القاعدية

في طريقة لتشغيل محطة قاعدة بها وحدة أولى ووحدة ثانية واحدة على الأقل، يتم نقل البيانات بين الوحدة الأولى والوحدة الثانية عبر واجهة راديو عامة مشتركة، وفقًا لذلك يتم نقل بيانات السطح البيني الراديوي العام (CPRI) كحزم (Ethernet)، وقد تتضمن المحطة الأساسية المستخدمة في هذه الطريقة مفتاح إيثرنت يربط بين الوحدة الأولى ووحدة ثانية واحدة على الأقل.

في أنظمة الاتصالات اللاسلكية يتم إرسال الرسائل على سبيل المثال التي تحتوي على معلومات صوتية أو معلومات الصورة أو معلومات الفيديو أو الرسائل القصيرة (SMS) أو خدمة الرسائل متعددة الوسائط (MMS) أو غيرها من البيانات، بين محطة الإرسال ومحطة الاستقبال عبر واجهة راديو باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية.

اعتمادًا على التنقيح المحدد لنظام الاتصالات الراديوية قد تكون هذه المحطات أنواعًا مختلفة من محطات الراديو الخاصة بالمشتركين أو محطات الشبكة الأساسية، حيث في نظام الاتصالات الراديوية المتنقلة تكون بعض محطات راديو المشتركين على الأقل محطات راديو متنقلة، وتنبعث الموجات الكهرومغناطيسية على ترددات الموجات الحاملة الموجودة في نطاق التردد المقدم للنظام المعني.

ملاحظة:“REC” هي اختصار لـ ” Radio Equipment Controller”.

ملاحظة:“RE” هي اختصار لـ “Radio Equipment”.

ملاحظة:“CPRI” هي اختصار لـ “Common Public Radio Interface”.

ملاحظة:“SMS” هي اختصار لـ “Short Message Service”.

ملاحظة:“MMS” هي اختصار لـ “Multimedia Messaging Service”.

مبدأ عمل إرسال بيانات واجهة الراديو العامة في المحطة القاعدية

• تحتوي المحطات الأساسية لأنظمة الاتصالات الراديوية على وحدات مختلفة متصلة ببعضها البعض بواسطة واجهات مناسبة.

• تشتمل المحطات الأساسية عادةً على وحدات لمعالجة النطاق الأساسي، مع معالجة البيانات الخاصة بمحطات المشتركين أو الصادرة عنها في الأجهزة لمعالجة النطاق الأساسي.

• بالإضافة إلى ذلك، هناك وحدات إرسال واستقبال تقوم بتعديل بيانات النطاق الأساسي التي توفرها معالجة النطاق الأساسي على ترددات الموجات الحاملة، وإرسالها إلى محطات المشتركين أو تحويل البيانات المستلمة من محطات المشتركين على ترددات الموجة الحاملة، إلى النطاق الأساسي وإعادة توجيهها إلى معالجة النطاق الأساسي.

• يمكن إعداد الاتصال بين وحدة معالجة النطاق الأساسي ووحدة الإرسال والاستقبال عبر واجهة تعتمد على معيار (CPRI).

• يتم تشغيل محطة قاعدة البيانات التي يتم إرسالها بين الوحدة الأولى والوحدة الثانية في المحطة الأساسية عبر واجهة (CPRI)، كما يتم إرسال بيانات (CPRI) كحزم (Ethernet).

• يوجد واجهة (CPRI) بين الوحدتين في المحطة الأساسية، ومن ثم فإنّ حزمة البروتوكول الخاصة بالوحدتين تحتوي على طبقات تعالج البيانات بناءً على معيار (CPRI).

• يتم حزم بيانات (CPRI) وإرسالها في حزم، ويتم استخدام معيار (Ethernet) للإرسال في الحزم.

• ومن ثم، يتم إرسال بتات المعلومات بين الوحدتين الأولى والثانية ليس بشكل مستمر بل في حزم، وقد توجد فواصل إرسال بين الحزم الفردية.

• كما أنّ حزم (Ethernet) تحتوي على بيانات (CPRI)، تعني أنّ كلاً من الوحدة الأولى والثانية تعالج بيانات (CPRI) بالكامل على أساس بروتوكول (Ethernet)، أي على أساس معيار (IEEE 802.3).

كيفية تطور عملية إرسال بيانات واجهة الراديو العامة في المحطة القاعدية

• في أحد التطورات، تستخدم الوحدة الأولى والوحدة الثانية بروتوكول (Ethernet) لمعالجة بيانات (CPRI) على طبقة البروتوكول السفلية، وتكون طبقات البروتوكول هي طبقات البروتوكول في نموذج طبقة (ISO / OSI).

• في الطبقات الواقعة فوق طبقة (Ethernet)، تعالج الوحدة الأولى والوحدة الثانية البيانات على أساس شروط (CPRI).

• تماشياً مع تحسين واحد مفيد يتوافق رمز الخط المضاف إلى بيانات (CPRI) في نهاية جهاز الإرسال حصريًا مع رمز الخط استنادًا إلى بروتوكول (Ethernet).

• قد يكون جهاز الإرسال هو الوحدة الأولى أو الثانية، وفي هذه الحالة لا تحتوي بيانات (CPRI) على بتات كود سطر مضافة إليها بخلاف تلك المستخدمة على أساس معيار إرسال حزم (Ethernet).

• تحتوي بيانات (CPRI) على معلومات مستقلة عن الشركة المصنعة، ويحول هذا التحسين دون نقل المعلومات المعتمدة على الشركة المصنعة عندما يتم إرسال بيانات (CPRI) كحزم (Ethernet).

• لا تحتوي بيانات (CPRI) على أجزاء مخصصة للتوسعات المستقبلية.

• تزيد هذه البتات من معدل البيانات، وبالتالي من الممكن الاستغناء عنها لتقليل معدل البيانات، لذلك تحتوي حزم (Ethernet) على بتات حصرية تُستخدم حاليًا لنقل المعلومات.

ملاحظة:“ISO / OSI” هي اختصار لـ “Open Systems Interconnection model / International organization of Standardization”.

أهمية إرسال بيانات واجهة الراديو العامة في المحطة القاعدية

• إشارات الهوائي التي تحتوي عليها بيانات (CPRI) قد تستقبل إشارات الهوائي أو إشارات الهوائي التي سيتم إرسالها إليها.

• إشارات الهوائي المستقبلة هي إشارات تم استقبالها بواسطة هوائي على المحطة الأساسية ثم تحتاج إلى إرسالها بين الوحدة الأولى والثانية في المحطة الأساسية.

• يتم إرسال إشارات الهوائي المستخدمة فقط عبر واجهة (CPRI).

• لا يتم إرسال بتات الحشو لإشارات الهوائي غير المستخدمة حاليًا.

• ينتج عن هذا انخفاض في معدل البيانات مقارنة بالحالة التي يتم فيها إرسال عدد معين من إشارات الهوائي عبر واجهة (CPRI)، ومع ذلك يحتوي جزء منها فقط على معلومات يتم إرسالها أو تلقيها.

• تماشياً مع تحسين واحد مفيد، يتم نقل بيانات (CPRI) بين الوحدة الأولى ومجموعة من الوحدات الثانية، حيث يتم توصيل الوحدة الأولى بمحول (Ethernet)، ويتم توصيل مفتاح (Ethernet) بمجموعة الوحدات الثانية في شكل نجمة.

أنواع بيانات واجهة الراديو العامة في المحطة القاعدية

• في هذه الحالة، قد يتم توصيل الوحدة الأولى بمحول (Ethernet) بواسطة خط (Ethernet) باستخدام طريقة نقل كهربائية أو بصرية، مثل: خط (Gbit) أو (100Gbit Ethernet).

• يمكن توصيل كل وحدة من الوحدات الثانية بمحول (Ethernet) بواسطة خط (Ethernet) باستخدام طريقة نقل كهربائية، مثل: خط (Mbit) أو (100Mbit Ethernet).

• هذا التكوين مناسب بشكل خاص للتطبيقات في المباني التي تم فيها بالفعل وضع خطوط (Mbit Ethernet) والتي يمكن استخدامها بواسطة المحطة الأساسية.

• بالإضافة إلى ذلك، قد يتم توصيل الوحدة الأولى بمحول (Ethernet) بواسطة خط (Ethernet) باستخدام طريقة نقل بصرية، مثل: خط (Gbit) أو (100Gbit Ethernet).

• ويمكن توصيل كل وحدة من الوحدات الثانية بمحول (Ethernet) بواسطة (Ethernet) باستخدام طريقة نقل كهربائية، مثل: خط جيجابت أو (100) جيجابت إيثرنت.

• هذا التكوين مناسب بشكل خاص لتمديد مسافات كبيرة بين الوحدتين في المحطة الأساسية، بسبب استخدام طريقة الإرسال البصري.

في النهاية، يتم توفير طريقة لإرسال بيانات واجهة الراديو العامة العامة (CPRI) في محطة قاعدة لاسلكية والتي تنطبق على محطة قاعدة الراديو.