تم تطوير نظام حزم البيانات المحسّن عالي المعدل (eHRPD) للسماح بالتنقل السلس بين شبكات البيانات الخلوية من الجيل الثالث (3G) عالية السرعة (HRPD) والجيل الرابع (4G)؛ للتطور طويل الأمد (LTE)، وإنّ بنية الشبكة الناتجة قادرة على دعم أنماط مختلفة من الاقتران بين النظامين بمستويات مختلفة من التحسين من حيث وقت انقطاع الخدمة والكمون.
تطبيقات خدمة HRPD
أولاً: هاتف مرئي
لتلبية متطلبات مشغلي الاتصالات يركز نظام الهاتف المرئي المحمول على قضايا مثل إدارة موارد الشبكة وجودة الخدمة.
- “eHRPD” هي اختصار لـ “Evolved High Rate Packet Data”.
- “HRPD” هي اختصار لـ “High Rate Packet Data”.
- “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.
1- التوحيد والتشغيل البيني
أحياناً يدعم نظام الهاتف المرئي المتنقل المحطات المتنقلة القائمة على (H.323) و(SIP) وتنسيقات التشفير الشائعة المختلفة وتقوم بوابة الفيديو 3G بتحويل النسق، كما يتميز النظام بالتوافق الجيد وقابلية التشغيل البيني ويمكنه التعامل مع المحطات المتنقلة / الثابتة (H.324) و(H.323).
- “SIP” هي اختصار لـ “Session Initiation Protocol”.
2- جودة الخدمة
لا يمكن أن تضمن العديد من تطبيقات البيانات في شبكات الهاتف المحمول جودة الخدمة، ومع ذلك إذا أراد مشغلو الاتصالات تشغيل خدمة الهاتف المرئي فيجب عليهم ضمان جودة الخدمة.
3- جودة الشبكة
- جودة الشبكة هي عامل رئيسي يؤثر على جودة الخدمة، حيث تأتي المشكلة الرئيسية لجودة الشبكة من معدات الشبكة مثل أجهزة التوجيه.
- ستؤثر مشكلات جودة الخدمة (QoS) مثل تأخر الشبكة وعدم الاستقرار وفقدان الحزمة بشدة على جودة الخدمة لخدمة الهاتف المرئي.
ملاحظة:“QoS” هي اختصار لـ “Quality of Service”.
4- الشحن
يدعم نظام الهاتف المرئي المحمول أوضاع شحن وشحن مؤتمرات متعددة من طرف إلى طرف، كما أنّه يدعم التجوال والرجوع من الفيديو إلى المكالمات الشائعة.
5- وظيفة المؤتمرات
- يدعم نظام الهاتف المرئي المحمول وظيفة الخدمة متعددة الأطراف.
- وهو يدعم وظيفة عقد المؤتمرات في المحطات بناءً على بروتوكولات الاختلاف مثل (H.324M) و(H.323) و(SIP).
ثانياً: خدمة البث
في الوقت الحالي تشتمل تطبيقات البث السائدة على (VOD) و(IP TV) و(Conference Live) والتعلم الإلكتروني، وإنّ الاتجاه السائد هو نشر خدمات البث على الإنترنت والإنترانت لمجتمعات النطاق العريض ولا سيما في أنماط الفيديو حسب الطلب والتلفاز عبر الإنترنت والتعلم الإلكتروني وعقد المؤتمرات عبر الفيديو والتي أثارت اهتماماً كبيراً.
تتطور خدمات البث بسرعة، ومع ذلك فإنّ خدمات التدفق الشائعة في الوقت الحاضر هي تطبيقات قائمة على الإنترنت، ومن بين منتجات خدمات البث هناك (ReaMedia of Real Networks) و(QuickTime) من (Apple) و(Windows Media of Microsoft)، كما تحتكر الشركات الكبيرة تقنيات التدفق الأساسية والتي تدعم أنظمة خدماتها بشكل عام فقط تنسيقات الملفات المحددة الخاصة بها، ولكنّها غير متوافقة مع تنسيقات الملفات المتعددة، وفي ضوء متطلبات مشغلي الاتصالات فإنّ نظام البث المتنقل يحل بشكل فعال مشكلات مثل إدارة موارد الشبكة وجودة الخدمة.
- “VOD” هي اختصار لـ “Video On Demand”.
- “IP TV” هي اختصار لـ “Internet Protocol television”.
ثالثاً: خدمة بث البيانات
ظهرت خدمة بث البيانات حديثاً بعد أن أصبح بروتوكول البث المتعدد المتنقل ناضجاً، وبالمقارنة مع خدمات البث فإنّ خدمة بث البيانات توفر بشكل كبير عرض النطاق الترددي للشبكة، ويمكن أن تسهل استخدام الشبكة، ويُعد حل (MediaFLO) حلاً شاملاً يساعد مشغلي الهواتف المحمولة على تزويد عدد كبير من مشتركي (MS) بنقل فعال لمحتوى الوسائط المتعددة يتميز بجدولة الشبكة وبتكلفة منخفضة، وهو يدعم توزيع المحتويات مثل الفيديو والصوت والموسيقى والتطبيق ونغمة الرنين وورق الحائط.
تشبه أوضاع التزويد الخاصة بعميل (MS) ومنصة خادم الشبكة تلك الخاصة بالمحتويات القابلة للتنزيل الخاصة بخدمة (BREW)، ويوفر حل خدمة البيانات المتنقلة (HRPD) بيئة تطوير كاملة لخدمات البيانات المتنقلة (HRPD)، وهو يدعم العديد من الخدمات البارزة مثل البث والهاتف المرئي وبث البيانات ويمكن لمشغلي الهاتف المحمول اعتماد الحل لنشر خدمات البيانات عالية السرعة (HRPD) مباشرة.
- “MS” هي اختصار لـ “Mobile station”.
تطور خدمة HRPD
كان العمل البيني بين (4G) و(3G RATs) مطلباً مهماً من المشغلين في هيئات التقييس اللاسلكية، كما إنّ خطة اعتماد (LTE) كتقنية الوصول إلى الراديو (4G (RAT)) التي يختارها مشغلو الشبكات اللاسلكية ولدت الحاجة إلى إمكانية التشغيل البيني السلس مع شبكات الجيل الثالث، خاصةً تلك القائمة على نظام (HRPD) وهذا صحيح بشكل خاص حيث من المتوقع أن تتعايش (3G RAT) مع شبكة (4G) لمدة تصل إلى عقد من الزمان.
بدأ تطوير (eHRPD) بشكل متزامن في (3GPP2) و(3GPP) منظمات المعايير وهو مستمر منذ عام 2008م وتم نشر المجموعة الأولية من معايير العمل البيني (3GPP2 eHRPD / LTE) في عام 2009م، والتي قدمت بروتوكولات وواجهات أحدث ومحسّنة لدعم التسليم المحسّن أي الوضع النشط من (LTE) إلى (eHRPD) وإعادة اختيار وضع الخمول من (eHRPD) إلى شبكة (LTE).
أضافت الإصدارات والمراجعات اللاحقة التي نُشرت في عامي 2011م و2012م قدرات مثل تحسين أداء التسليم باستخدام معلمات إضافية لشبكة الوصول اللاسلكي (LTE (RAN))، وتعزيز إجراءات إعادة اختيار وضع الخمول ودعم العمل البيني مع خلايا (LTE) الصغيرة ونقل الوضع النشط من (eHRPD) إلى (LTE) وبالمثل في معايير (3GPP) لـ (LTE)، تم تضمين التحسينات القياسية الضرورية لدعم التشغيل البيني لـ (LTE) مع (eHRPD) منذ الإصدار 8 من مواصفات (LTE) وتطورت إلى أحدث مواصفات الإصدار 11، كما تشمل الميزات البارزة لتطور خدمة (HRPD):
- الدعم عند بوابة (PDN)؛ لتمكين الاتصال ببوابة خدمة (HRPD (HSGW)) لضمان إمكانية صيانة عناوين (IP) عبر (RATs).
- أنفاق لتبادل الإشارات بين عناصر شبكة (LTE) الأساسية، وكيان إدارة التنقل (MME) أو بوابة الخدمة (SGW) وعناصر شبكة (eHRPD).
- تعزيز إرسال الإشارات لنقل معلومات (eHRPD RAT) المجاورة إلى (UE).
تمت دراسة العمل البيني عبر الشبكات اللاسلكية غير المتجانسة جيدًا عبر تقنيات مختلفة، والعمل البيني بين (LTE) وغيرها من (RATs 3GPP) مثل النفاذ الراديوي الأرضي العالمي (UTRA) موحد، وتم تصميم مواصفات التشغيل البيني (eHRPD-LTE) وفقًا لنفس المبادئ كإرسال الإشارات وتبادل المعلومات بين الرافعات مثل التشغيل البيني بين (LTE) وغيرها من (RATs 3GPP).
ملاحظة: “RAN” هي اختصار لـ “Radio Access Network” و”3GPP” هي اختصار لـ “3rd Generation Partnership Project”.
ملاحظة: “RAT” هي اختصار لـ “Radio Access Technology” و”MME” هي اختصار لـ “Mobility Management Entity”.
ملاحظة: “HSGW” هي اختصار لـ “high speed rate Gateway ” و”SGW” هي اختصار لـ “Service Gateway”.
ملاحظة: “PDN” هي اختصار لـ “Packet Data Network” و”UTRA” هي اختصار لـ “Universal Terrestrial Radio Access”.
