ما هي إمكانية التنقل Mobility في الاتصالات

إنّ التنقل هو القدرة على الحركة أو التحرك، حيث يستخدم المصطلح في الاتصالات اللاسلكية للإشارة إلى إمكانية استخدام جهاز لاسلكي أو خدمة أثناء التنقل، وهذا يعني أنه إذا كانت الشبكة تدعم التنقل يجب أن تكون قادرة على نقل العميل بسلاسة من محطة أساسية إلى أخرى أثناء استخدام الخدمة، وكما يجب أن تتبع موقع عملائها للتعامل مع المكالمات الواردة.

ما هي إمكانية التنقل Mobility

إمكانية التنقل (Mobility): هي القدرة على البقاء على اتصال بخدمة الاتصالات في مكان حتى عندما لا تكون في نفس المكان بما في ذلك القدرة على إجراء واستقبال المكالمات، وعندما يناقش موفرو (VoIP) إمكانية التنقل، فعادةً ما يكون ذلك في إشارة إلى مجموعة من الميزات التي تشمل البريد الصوتي إلى البريد الإلكتروني ومراقبة التواجد والمراسلة الفورية ومؤتمرات الفيديو والاتصالات الموحدة والهواتف الذكية.

ملاحظة:“VoIP” هي اختصار لـ “Voice over Internet Protocol”.

أهمية إمكانية التنقل في الاتصالات

هناك حاجة لإدارة التنقل في أنظمة الاتصالات الخلوية لضمان جودة الخدمة ولتقديم خدمات متقدمة بناءً على موقع المستخدم، حيث تحدد قابلية التنقل العالية للأطراف بذل جهد كبير للتنبؤ بالحركة التالية من أجل منح انتقال صحيح إلى خلية الهاتف التالية، ثم يتم تقديم طريقة غامضة تتناول مشكلة تحديد مسار الانتشار لمطاريف متنقلة.

ونظرًا لأن الخبو والتوهين متعدد المسارات يجعلان من الصعب تحديد موضع المحطة؛ فإنّ استخدام الرموز الغامضة لنمذجة هذا الموقف يسمح بالعمل بشكل أفضل مع هذه المعلومات غير الدقيقة، كما يسمح استخدام جهاز آلي غامض بتحسين معدل التعرف النهائي بشكل كبير على المسار الذي يتبعه مطراف متنقل.

تأثير تنقل المستخدم على أنظمة الاتصال

تؤثر حركات المستخدم على نظام الاتصال في عدة طبقات:

1- في الطبقة المادية

• تختلف خصائص القناة باختلاف موقع المستخدم وتختلف بمرور الوقت بسبب قابليتها للتنقل.

• ونظرًا لأنّ الهوائيات المثبتة على المركبات لها مواضع غير مواتية إلى حد ما وضئيل فإنّ خصائص الانتشار في القناة الراديوية المتنقلة سيئة السمعة.

• كما يعيق عدد من آليات الانتشار الوصلة الراديوية المتنقلة، مثل الانتشار متعدد المسارات من الأجسام القريبة من الهوائي المتنقل، والتظليل بواسطة العوائق السائدة وآليات التوهين على مسار الانتشار بين المرسل والمستقبل.

• يتسبب الاستقبال متعدد المسارات في حدوث تقلبات سريعة في قدرة الإشارة المستقبلة، في حين يُنظر إلى التظليل على أنّه تأثير اتساع بطيء.

• يمكن للتحكم التكيفي في قدرة الإرسال أن يخفف من الآثار السلبية للتظليل الفردي إلى حد ما.

• نظراً لأنّ معظم الشبكات المتنقلة محدودة التداخل وليست محدودة الضوضاء، فمن المرجح أن تنتج إشارات التداخل تأثيرًا جماعيًا معاكسًا أكبر بكثير إذا تم استخدام التحكم في القدرة التكيفية؛ للتغلب على التظليل على مسار الإرسال الخاص بها.

• يجب أن تعيش الأنظمة المتنقلة مع تقلبات الإشارة أثناء الإرسال.

• بسبب المتطلبات العالية على كفاءة الطيف، يجب قبول إعادة استخدام التردد على نطاق واسع والتداخل المتبادل.

• إنّ تحليل النظام الكلاسيكي المستوحى من قناة (AWGN) الثابتة لنظرية المعلومات التقليدية قد لا يكون قابلاً للتطبيق.

ملاحظة:“AWGN” هي اختصار لـ “Additive white Gaussian noise”.

2- في طبقة وصلة البيانات

• يجب اختيار تشفير القناة وفقًا للطابع المحدد لقناة الراديو الخبو.

• على عكس قنوات (AWGN) التي تحتوي على أخطاء موزعة عشوائيًا في الوقت المناسب، يتم اختبار رشقات سريعة أي مجموعات من الأخطاء في القناة المتنقلة.

• تسمح القناة المتنقلة النموذجية باتصالات موثوقة نسبيًا خلال فترات معينة، وتقطعها فترات أخرى من الاتصال السيئ بشكل خاص وهذا يسمى “التلاشي”.

3- في طبقة الشبكة

• قد يتغير توجيه الإشارات من وقت لآخر أثناء تحرك المستخدم عبر منطقة خدمة الشبكة.

• قد يتطلب ذلك توطين الجهاز أو توطين مستخدم معين في أنظمة اتصالات “شخصية” أكثر تعقيدًا للعثور على التوجيه الأمثل.

• يجب أن تتوقع بروتوكولات وتطبيقات طبقة النقل الخبو وتوجيه تقلبات الصبيب.

• يتعارض هذا العدد مع حزم البروتوكول ذات طبقات (OSI) بدقة.

ملاحظة:“OSI” هي اختصار لـ “Open Systems Interconnection”.

4- في طبقة العرض

ساعدت تقنيات تشفير المصدر المحسّنة (الكلام والفيديو) في تحقيق كفاءة طيف مقبولة مع الأنظمة الرقمية.

5- في طبقة التطبيق وما فوقها

يتطلب التنقل الشخصي ونقل البضائع خدمات ومرافق محددة.

مبدأ التنقل في نظام الاتصالات اللاسلكية

في العقود العديدة الماضية أصبح استخدام الأجهزة الإلكترونية شائعًا، وعلى وجه الخصوص أدى التقدم في التكنولوجيا الإلكترونية إلى خفض تكلفة الأجهزة الإلكترونية المعقدة والمفيدة بشكل متزايد، حيث أدى خفض التكلفة وطلب المستهلكين إلى تكاثر استخدام الأجهزة الإلكترونية، بحيث أصبحت عمليًا في كل مكان في المجتمع الحديث.

وفي عملية تمكين الاتصال بجهاز اتصال لاسلكي عالي الحركة، تتضمن المحطة الأساسية معالجًا وإرشادات مخزنة في الذاكرة، بحيث تحدد المحطة الأساسية جهاز اتصال لاسلكي عالي الحركة وترسل المحطة الأساسية أيضًا تكوين إشارة مرجعية.

خصائص التنقل في نظام الاتصالات اللاسلكية

علاوةً على ذلك تخصص المحطة الأساسية إشارة مرجعية محددة إضافية وترسل المحطة الأساسية كذلك إشارة مرجعية محددة إضافية إلى جهاز الاتصال اللاسلكي عالي الحركة، كما قد تكون المحطة الأساسية هي العقدة (B) وقد تكون الإشارة المرجعية المحددة إشارة مرجعية خاصة بجهاز المستخدم (UE-RS).

وقد تكون الإشارة المرجعية المحددة الإضافية بالإضافة إلى إشارة مرجعية محددة لخط الأساس، وتتضمن طريقة تقديم تقرير معلومات عن تقييم حالة التنقل (MSE) ومعلومات عن تاريخ التنقل التي يؤديها (UE) في نظام اتصال لاسلكي، وهي:

• إنشاء معلومات (MSE) ومعلومات عن تاريخ التنقل.

• الإرسال إلى إتاحة معلومات تنقلية الشبكة، حيث يتم تضمين مؤشر توفر المعلومات في رسالة واحدة على الأقل من رسالة إتمام توصيل التحكم في الموارد الراديوية (RRC)، أو رسالة إكمال اتصال (RRC) المتكررة أو رسالة إكمال إعادة تشكيل توصيل (RRC).

• نقل معلومات (MSE) الشبكية ومعلومات تاريخ التنقل إلى الشبكة.

• عندما تنتقل تجهيزات المستعمل من خلية أولى إلى خلية ثانية، تتضمن معلومات محفوظات التنقل إدخال معلومات يشير إلى سجل محفوظات التنقل للخلية الأولى.

• تُستخدم معلومات (MSE) لعرض حالة تنقل (UE) كحالة تنقل عالية وحالة تنقل متوسطة وحالة تنقل عادية.

• يتم تحديد حالة تنقل (UE) من خلال عدد عمليات النقل أو عمليات إعادة اختيار الخلايا في (UE).

ملاحظة: “MSE” هي اختصار لـ “Mobility assessment” و”UE” هي اختصار لـ “User Equipment”.

ملاحظة: “RRC” هي اختصار لـ “Radio Resource Control” و”UE-RS” هي اختصار لـ “User Equipment-Reference Signal”.

في النهاية، تُعتبر عقدة إدارة التنقل مسؤولة عن إدارة التنقل والمصادقة للمطراف في الوصول اللاسلكي ومعالجة إعداد مسار نقل بيانات المستخدم وإشارات التحكم بين الشبكة الأساسية.