ما هي محطة الراديو وطريقة التحكم في نظام الاتصالات اللاسلكية

في الوقت الحالي يتم توحيد (LTE)، بحيث تقوم (UE) بإجراء اتصال باستخدام مجموعة من الخلايا من مجموعة من (eNBs) بافتراض بيئة شبكة غير متجانسة (HetNet)، كما تتضمن مورد راديوي أي خلية يتم توفيره أي مُدار بواسطة المحطة الأساسية الرئيسية كمحطة القاعدة الرئيسية (Master eNB) ومحطة القاعدة الفرعية (SeNB).

أساسيات محطة الراديو وطريقة التحكم في نظام الاتصالات اللاسلكية

تقوم تجهيزات المستعمل بإجراء اتصال باستخدام الموجة الحاملة في نفس الوقت، بحيث يمكّن الاتصال المزدوج (inter-eNB CA)، حيث تقوم وحدة (UE) بتجميع مجموعة من الخلايا التي تديرها وحدات (eNB) مختلفة، كما يتم تجميع الموارد الراديوية بين العقد من وجهة نظر أنّ تجهيزات المستعمل تقوم بتجميع عدد كبير من الموارد الراديوية التي تديرها عُقد مختلفة.

يتم توصيل (MeNB) بـ (SeNB) من خلال واجهة بين محطة قاعدية تسمى (Xn)، بحيث يحمل (MeNB) اتصالاً (S1-MME) بجهاز إدارة التنقل (MME) لشبكة أساسية (EPC)، من أجل (UE) وينفذ الاتصال المزدوج لذلك يمكن تسمية (MeNB) بنقطة إدارة تنقل (UE) أو مرساة التنقل، وعلى سبيل المثال (MeNB) هو (Macro eNB) و(SeNB) هو (Pico eNB) أو عقدة منخفضة الطاقة (LPN).

علاوة على ذلك في الاتصال المزدوج يتم أيضاً تقسيم الحامل، حيث يتم تقسيم حامل الشبكة أي حامل (EPS) إلى (MeNB) و(SeNB)، كما يعتبر حامل الشبكة (EPS Bearer) مجموعة افتراضية بين (UE) ونقطة نهاية الشبكة الأساسية (EPC) أي (P-GW) لكل خدمة تستقبلها (UE)، وفي أحد البدائل للتقسيم الحامل يتم تعيين حامل راديو (RB) يمر عبر خلية (MeNB)، وحامل راديو يمر عبر خلية (SeNB) إلى حامل شبكة واحد.

يشير حامل الراديو (RB) بشكل أساسي إلى حامل راديو البيانات (DRB)، ومن المتوقع أن يساهم قسم الحامل في زيادة تحسين إنتاجية المستخدم، ويتم إجراء التحكم لبدء التوصيل المزدوج مع التقسيم الحامل غير مثبت جيداً، وبالتالي فإنّ أحد الأهداف التي تسعى النماذج التي تم الكشف عنها في هذه الوثيقة إلى تحقيقها هو توفير إجراءات التحكم أو الإشارة اللازمة لبدء اتصال مزدوج مع تقسيم الحامل.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution” و”RB” هي اختصار لـ “Radio-Bearer”.

• “DRB” هي اختصار لـ “data-radio-Bearer” و”SeNB” هي اختصار لـ “Sub-Evolved-Node-B”.

• “UE” هي اختصار لـ “User-equipment” و”MeNB” هي اختصار لـ “Meningococcal-Evolved-Node-B”.

• “EPS” هي اختصار لـ “Evolved-Packet-System” و”LPN” هي اختصار لـ “low-power-node”.

• “MME” هي اختصار لـ “Mobility-Management-Entity” و”EPC” هي اختصار لـ “Evolved-Packet-Core”.

مبدأ عمل محطة الراديو وطريقة التحكم في نظام الاتصالات اللاسلكية

يشتمل نظام الاتصال اللاسلكي على شبكة وصول لاسلكي وطرف لاسلكي، بحيث تتضمن شبكة الوصول اللاسلكي محطة أساسية أولى تدير خلية أولى ومحطة قاعدة ثانية تدير خلية ثانية، كما تدعم المحطة اللاسلكية الاتصال المزدوج مع التقسيم الحامل، حيث يتم تقسيم حامل الشبكة بين المحطة اللاسلكية والشبكة الأساسية إلى المحطة الأساسية الأولى والمحطة الأساسية الثانية.

علاوةً على ذلك، يتم تكوين شبكة النفاذ الراديوي لإرسال معلومات التحكم الأولى لطبقة الوصول اللازمة للتوصيل المزدوج الذي يتضمن التقسيم الحامل إلى المطراف الراديوي، ويشتمل جهاز المحطة الأساسية على وحدة تحكم في الاتصال تتحكم في الاتصال المزدوج مع قسم الحامل، حيث يتم تقسيم حامل الشبكة بين محطة أساسية وشبكة أساسية إلى جهاز المحطة الأساسية والمحطة الأساسية المجاورة.

كما يتكون جزء التحكم في الاتصال المذكور بحيث تكون معلومات التحكم الأولى لطبقة الوصول المطلوبة للتوصيل المزدوج مع القسم الحامل، وقد تنتقل التجزئة إلى الراديو المذكور ومحطة لاسلكية ويشتمل الطرف اللاسلكي على وحدة تحكم في الاتصال تتحكم في الاتصال الثنائي، والذي يتضمن تقسيماً لحاملًا يتم فيه تقسيم حامل الشبكة بين المحطة اللاسلكية، والشبكة الأساسية إلى المحطتين الأساسيتين الأولى والثانية.

كما تستقبل وحدة التحكم في الاتصال معلومات التحكم الأولى لطبقة الوصول اللازمة للتوصيل المزدوج مع القسم الحامل من المحطة الأساسية الأولى أو الثانية، وبناءً على معلومات التحكم الأولى تم تكوينها للتعرف على وجود أو عدم وجود قسم الحامل، والتحكم في الثنائي إجراء الاتصال على أساس معلومات التحكم الأولى.

تشتمل طريقة التحكم على عنصر تحكم أول في طبقة الوصول المطلوبة للتوصيل الثنائي مع تقسيم الحامل، حيث يتم تقسيم حامل الشبكة بين محطة لاسلكية وشبكة مركزية إلى محطتين قاعدتين أولى وثانية، كما يتم نقل المعلومات من المحطة الأساسية الأولى إلى المحطة اللاسلكية ويتم تكوين طريقة التحكم التي يقوم بها الطرف اللاسلكي هي:

• للتوصيل الثنائي مع التقسيم الحامل، حيث يتم تقسيم حامل الشبكة بين المحطة اللاسلكية والشبكة الأساسية إلى المحطتين الأساسيتين الأولى والثانية، وتلقي معلومات التحكم الأولى لطبقة الوصول الضرورية من المحطة الأساسية الأولى أو الثانية.

• الاعتراف بوجود أو عدم وجود التقسيم الحامل بناءً على معلومات التحكم الأولى، والتحكم في اتصال الاتصال المزدوج بناءً على معلومات التحكم.

تطور عمل محطة الراديو وطريقة التحكم في نظام الاتصالات اللاسلكية

لا يقتصر النظام على EPS وشبكات أو أنظمة اتصالات متنقلة أخرى مثل نظام (3GPP) العالمي للاتصالات المتنقلة (UMTS) ونظام (3GPP2 CDMA2000) وبيانات حزم عالية السرعة (HRPD (1xRTT))، يمكن تطبيق النظام على النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM) أو نظام خدمة حزمة الراديو العامة (GPRS) ونظام (WiMAX) وما شابه، من أجل بدء التوصيلية المزدوجة بتقسيم الموجة الحاملة ينفذ كل من (E-UTRAN 1) و(UE 2) إجراء تحكم أو إرسال إشارات.

كما يتم تكوين (E-UTRAN1) لإرسال معلومات التحكم الأولى لطبقة الوصول اللازمة للتوصيل المزدوج الذي يتضمن تقسيم الحامل إلى (UE2)، وتتعرف (UE2) على وجود أو عدم وجود تقسيم للحامل بناءً على معلومات التحكم الأولى أي من نتيجة فك التشفير لمعلومات التحكم الأولى، وتتلقى معلومات التحكم الأولى من (E-UTRAN1) وتنفذ القسمة الحاملة.

وهي مكونة بحيث يمكن التحكم في اتصال التوصيل المزدوج المصاحب بناءً على معلومات التحكم الأولى وكما أنّ الطريقة التي تعترف بها (UE2) بوجود أو عدم وجود تقسيم للحامل، بناءً على معلومات التحكم الأولى هي ما إذا كان يتم تضمين المعلومات المتعلقة بتقسيم الحامل أم لا.

وكذلك تعليمات واضحة أي علامة أو ما شابه ذلك لأداء تقسيم لحاملها، وسواء تم تضمينها أم لا أو إمكانية استخدام معلومات التحكم في الموارد الراديوية اللازمة للتقسيم بحامل أم لا، وقد تتضمن معلومات التحكم الأولى لطبقة الوصول المرسلة من (E-UTRAN 1) إلى (UE 2) واحدة على الأقل من:

• معلومات إعداد حامل الراديو (RB) المتعلقة بـ (P-RB).

• (S-RB) أي معلومات التحكم المتعلقة بطلب الجدولة (SR).

• معلومات التحكم المتعلقة بالتحكم في طاقة إرسال الوصلة الصاعدة (UL).

• الوصلة الصاعدة (UL) معلومات التحكم في توليد (MAC PDU).

• معلومات التحكم في تقرير قياس تجهيزات المستعمل.

ملاحظة:“UMTS” هي اختصار لـ “Universal-Mobile-Telecommunications-System” و”PDU” هي اختصار لـ “Packet-Data-Unit”.

ملاحظة:“MAC” هي اختصار لـ “Media-Access-Control” و”S-RB” هي اختصار لـ “Scheduling-request-Radio-Bearer”.

ملاحظة:“P-RB” هي اختصار لـ “Preparation-Radio-Bearer” و”E-UTRAN” هي اختصار لـ “Evolved-Universal-Terrestrial-Radio-Access-Network”.

ملاحظة:“3GPP2” هي اختصار لـ “3rd-Generation-Partnership-Project” و”CDMA2000″ هي اختصار لـ “Code-Division-Multiple-Access”.

ملاحظة:“HRPD” هي اختصار لـ “High-Rate-Packet-Data-Services” و”GPRS” هي اختصار لـ “General-Packet-Radio-Services”.