ما هي محطة الاتصالات والدائرة المتكاملة في الاتصالات

في (3GPP) يتم تنفيذ خدمة (VoIP) باستخدام (IMS)، بحيث يتم تكوين شبكة لخدمة (VoIP) باستخدام (3GPP IMS)، كما تشمل الشبكة على (IMS) وشبكة (IP) الأساسية للمشغل وشبكات الوصول الراديوي التي تم تكوينها تحت سيطرة محطة أساسية (eNB)، والمطاريف (UE) المتصلان لاسلكياً بـ (eNBs) عبر شبكات الوصول الراديوي، وهما متصلان بشبكة (IP) الأساسية عبر (eNBs).

أساسيات محطة الاتصالات والدائرة المتكاملة في الاتصالات

شبكة (IMS) هي شبكة لأداء إدارة المعلومات للتحكم في المكالمات وتوجيه رسائل إشارات التحكم في المكالمات (SIP) والتوصيل البيني مع الشبكات القديمة من (3GPP) أو شبكات أخرى غير (3GPP)، حيث في شبكة (IMS) في (P-CSCF) تكون وظيفة التحكم في جلسة مكالمة الوكيل عبارة عن (CSCFs) على اتصال مع (UEs)، وعند إرسال رسالة إشارات (IMS) أي رسالة (SIP REGISTER) ورسالة (SIP INVITE)  يبحث (UE) بالنسبة لـ (P-CSCF) الذي يمكنه الاتصال به وإرسال رسالة إشارات (IMS) إلى (P-CSCF).

كما أنّ (S-CSCFs) هي (CSCFs) التي تدير معلومات الاتصال وجلسات (UE)، بحيث يقوم كل من (S-CSCFs)، وبتنزيل المعلومات الضرورية من خادم مشترك في الصفحة الرئيسية (HSS) عند إدارة معلومات الاتصال الخاصة بجهاز (UE)، ويحتفظ (I-CSCF) بمعلومات (CSCF) بين مجالات الإدارة أي وحدات الشبكات التي يديرها كل مشغل.

يتم إعادة توجيه رسالة إشارات (IMS) عبر (I-CSCF)، كما هو الحال عندما لا يكون لدى (P-CSCF) و(S-CSCF) معلومات العقدة التالية لإعادة توجيه رسالة إشارات (IMS)، وعلاوة على ذلك قد يؤكد (I-CSCF) معلومات وجهة نقل الرسالة (CSCF) من خلال الاستعلام عن المعلومات إلى (HSS)، ويتم تحليل الآلية المحددة بواسطة (UE) بواسطة شبكة (IMS)، ويتم إصدار تعليمات لتخصيص الموارد وفقًا لنتائج التحليل لجلسة الاستدعاء هذه إلى شبكة (IP) الأساسية.

كما تتم معالجة تخصيص الموارد في شبكة (IP) الأساسية وشبكة الوصول الراديوي (ST)، حيث عند اكتمال عملية تخصيص الموارد، يتم استدعاء المستخدم بواسطة (UE ST)، وعندما يستجيب المستخدم يتم إرسال رسالة (OK) إلى (UE ST) وتبدأ المكالمة بين (UE)، وهناك أربعة أوضاع من وضع كفاءة عرض النطاق الترددي أي النطاق العريض المتكيف (AMR-WB)، ووضع محاذاة (AMR-WB) الثماني ووضع كفاءة عرض النطاق الترددي (AMR) ووضع محاذاة (AMR) الثماني بواسطة (SDP)، وعلاوة على ذلك يتم تحديد وضع كفاءة عرض النطاق الترددي (AMR) في (UE).

كما أنّ وضع كفاءة عرض النطاق الترددي ووضع محاذاة الثماني عبارة عن تنسيقات حمولة (RTP) المستخدمة في (AMR) (أو (AMR-NB) و(AMR-WB)، اوبرنامج الترميز يتم تحديد معدلات البت في هذا الوقت على أنّها (AMR) حوالي (4.75 كيلوبت في الثانية) و(5.90 كيلوبت في الثانية) و(7.40 كيلوبت في الثانية) و(12.2 كيلوبت في الثانية).

• “3GPP” هي اختصار لـ “Third Generation Partnership Project” و”AMR” هي اختصار لـ “Adaptive Multi-Rate”.

• “RTP” هي اختصار لـ “Real-time Transport Protocol” و”SDP” هي اختصار لـ “service delivery platform”.

• “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol” و”CSCF” هي اختصار لـ “Call Session Control Function”.

• “P-CSCF” هي اختصار لـ “Proxy-CSCF” و”IMS” هي اختصار لـ “IP Multimedia Subsystem”.

• “I-CSCF” هي اختصار لـ “Interrogating CSCF” و”SIP” هي اختصار لـ “Session Initiation Protocol”.

• “VoIP” هي اختصار لـ “Voice over Internet Protocol” و”UE” هي اختصار لـ “User Equipment”.

مبدأ عمل محطة الاتصالات والدائرة المتكاملة في الاتصالات

يتم تحديد وضع الترميز في التفاوض في بداية المكالمة بشكل مستقل عن حالة الشبكة التي يتم فيها تبادل البيانات بالفعل، حيث لهذا السبب هناك مشكلة تتمثل في عدم تحديد وضع برنامج ترميز مناسب كوضع برنامج الترميز المستخدم في بداية المكالمة أو طوال فترة الاتصال، كما أنّه في الخدمات الصوتية المحسّنة (EVS) التي تتم اعتمادها حالياً في (3GPP SA4)، يتم النظر في دعم معدل البت الأعلى ودعم خوارزميات متعددة ودعم قناتين (استريو) مقارنةً بـ (AMR) و(AMR-WB)، ولهذا السبب لا سيما في (EVS) يلزم اختيار وضع الترميز المناسب.

وكذلك استجابةً للمشكلة تم اعتماد طريقة تقوم فيها تجهيزات المستعمل بإخطار الخادم بعرض النطاق الترددي الحالي للواجهة الهوائية، وتسبب في تحديد الخادم لمعدل البت بناءً على عرض النطاق الترددي للواجهة الهوائية، وبالإضافة إلى ذلك تم اعتماد طريقة تراقب فيها (UE) حالة قسم الراديو وتضبط طول المخزن المؤقت المناسب؛ لإزالة الارتعاش وفقًا لحالة قسم الراديو.

ومع ذلك تفرض كلتا الطريقتين عبئاً على تجهيزات المستعمل طالما أنّ تجهيزات المستعمل تراقب حالة الراديو ـي عرض نطاق السطح البيني الجوي الحالي أو حالة قسم الراديو، وبالإضافة إلى ذلك لا تأخذ الطريقة حالة الاتصال من طرف إلى طرف أي جودة مسار الاتصال بين تجهيزات المستعمل، أمّا بالنسبة لطريقة اختيار وضع الترميز أي وضع الترميز الذي من غير المحتمل أن يتسبب في فشل التفاوض، يمكن توصيله بشكل موثوق بغض النظر عن حالة الاتصال في وقت التفاوض.

كما تتوفر طريقة لبدء مكالمة باستخدام معدل بتات أقل لبرنامج الترميز في نطاق معدلات بتات الترميز المحددة في المفاوضات، حيث في هذه الطريقة يتم ضبط معدل بتات الكودك في نطاق معدل بتات الكودك المختار وفقاً لحالة الاتصال للشبكة من طرف إلى طرف، أي جودة مسار الاتصال بين تجهيزات المستعمل بعد بدء المكالمة.

ومع ذلك لا يمكن لهذه الطريقة تعيين معدل بتات برنامج ترميز مناسب أي معدل بتات برنامج ترميز مناسب لحالة اتصال فعلية من بداية الاستدعاء، وكما أنّه يحد من الحد الأعلى لمعدل بتات برنامج الترميز الذي يمكن استخدامه خلال فترة الاستدعاء بأكملها، ومن ناحية أخرى فإنّ الطريقة التي تقوم فيها عقدة الشبكة بتغذية حالة الاتصال للشبكة أي جودة مسار الاتصال بين تجهيزات المستعمل إلى تجهيزات المستعمل، وتختار طريقة الترميز وفقًا لحالة اتصال الشبكة هي أيضا يمكن تصوره، ومع ذلك فإنّ هذه الطريقة تزيد من حجم حركة مرور الشبكة وتضع عبئاً على الشبكة.

• “EVS” هي اختصار لـ “Enhanced Voice Services”.

تطور عمل محطة الاتصالات والدائرة المتكاملة في الاتصالات

يتمثل الهدف في توفير محطة اتصال وطريقة اتصال وتكامل قادر على اختيار وضع ترميز يتوافق مع جودة مسار الاتصال بين المحطات من المرحلة الأولية للاتصال، ومع قمع حمل المعالجة على الشبكة والمحطة (UE) لتوفير الدائرة، ويشتمل المطراف على وحدة معالجة إشارة الاستقبال التي تقوم بعمليات استقبال إشارة البيانات لطرف مُرسَل من محطة القاعدة وإشارة مرجعية؛ لإزالة التشكيل لإشارة البيانات وهي إشارة معروفة لإزالة تشكيل إشارة البيانات.

وكذلك وحدة تقدير القناة التي يقدّر حالة القناة لإزالة تشكيل إشارة البيانات باستخدام الإشارة المرجعية لإزالة التشكيل لإشارة البيانات، كما يتم إنشاء شفرة الخلط المضمنة في الإشارة المرجعية لإزالة التشكيل لإشارة البيانات بناءً على معرف التخليط الأول، ومعرف التخليط الثاني الذي يتم إخطاره من المحطة الأساسية إلى المطراف.

وعلاوة على ذلك في نظام الاتصال يتصل طرف ومحطة قاعدة ببعضهما البعض، وتشتمل المحطة الأساسية على وحدة توليد إشارة البيانات التي تولد إشارة بيانات للطرف، وإشارة مرجعية لإزالة التشكيل لوحدة تعدد إرسال إشارة البيانات التي تعدد إرسال إشارة مرجعية؛ لإزالة التشكيل لإشارة البيانات وهي إشارة معروفة لإزالة تشكيل إشارة البيانات في إشارة البيانات.