نظام اتصالات الشبكة الخلوية على أساس جمع النوى المتنقلة

في الشبكات الخلوية التقليدية يعمل النواة كخادم للعديد من محطات العملاء الأساسية، وعادةً ما يكون المركز مسؤولاً عن المصادقة والتفويض والمحاسبة، وكذلك نقطة إرساء المستخدم وتخصيص عنوان (IP) ومعالجة العناوين من وجهة نظر واجهة خارجية وحالة الخمول ومعالج التنقل، وقد توجد أيضاً بعض خوادم التطبيقات كخوادم الفيديو وخوادم (SIP)، في المركز، كما يُطلق على النواة اسم الشبكة الأساسية (CN) وتشمل (GGSN) و (SGSN) و (HLR) و (MSC).

ما هو نظام اتصالات الشبكة الخلوية على أساس جمع النوى المتنقلة

نظام اتصالات الشبكة الخلوية على أساس جمع النوى المتنقلة: هو نظام اتصالات خلوية يشتمل على مجموعة من عقد شبكة اتصالات خلوية، تشتمل على نواة ثابتة ومجموعة من المحطات القاعدية وعقدة واحدة على الأقل لها وظيفة محطة متنقلة، ووظيفة نفق للعميل في نفس المكان مع العقدة التي لها وظيفة محطة متنقلة وهي فعالة لاستخدام معلومات طوبولوجيا الشبكة، والتي تم الحصول عليها عبر وظيفة المحطة المتنقلة لبدء إنشاء نفق له نهاية أولى في العقدة ونهاية بعيدة ثانية في الثابت النواة.

• “MSC” هي اختصار لـ “Mobile Switching Center”.

• “SGSN” هي اختصار لـ “Serving GPRS Support Node”.

• “HLR” هي اختصار لـ “Home Location Register”.

• “SIP” هي اختصار لـ “Session Initiation Protocol”.

• “CN” هي اختصار لـ “core network”.

• “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.

• “GGSN” هي اختصار لـ “Gateway GPRS Support Node”.

أساسيات نظام اتصالات الشبكة الخلوية على أساس جمع النوى المتنقلة

يتم توفير نظام اتصال خلوي يشتمل على:

• مجموعة من عقد شبكة الاتصالات الخلوية تشتمل على نواة ثابتة، ومجموعة من المحطات القاعدية وعقدة واحدة على الأقل لها وظائف المحطة المتنقلة.

• وظيفة نفق للعميل في نفس الموقع مع العقدة التي لها وظيفة محطة متنقلة وهي فعالة لاستخدام معلومات هيكل الشبكة، والتي تم الحصول عليها عبر وظيفة المحطة المتنقلة أو عبر أو محطات متنقلة أخرى لبدء إنشاء نفق له نهاية أولى في العقدة والثانية تنتهي في النواة الثابتة.

عادةً ما يتم توفير وظيفة نفق الخادم والتي تكون فعالة للاستجابة لبدء إنشاء النفق من خلال وظيفة نفق العميل المذكورة من خلال التعاون مع العقدة، والتي لها وظيفة محطة متنقلة في إنشاء النفق بما في ذلك إنشاء الطرف الثاني البعيد من النفق، وتشتمل وظيفة المحطة المتنقلة عادةً على مودم وقد تشتمل وظيفة نفق الخادم، على سبيل المثال على تطبيق برمجي موجود في نظام التشغيل المرتبط بالمودم.

تعمل عقدة واحدة على الأقل بوظيفة محطة متنقلة كنواة متنقلة بما في ذلك استخدام النفق لتنفيذ وظيفة أساسية واحدة على الأقل، وتستخدم النواة المتنقلة نفقًا لتنفيذ المصادقة أو غيرها من الوظائف الأساسية الإجبارية عادةً، كما قد يكون لكل نواة تطبيقات أو وظائف محددة مفيدة لمؤسسة معينة فقط وقد يتم ربط النوى فعلياً عبر شبكة خلوية خارجية مملوكة، لكن كل منهما يخدم حرماً جامعياً كاملاً دون اللجوء إلى استخدام شبكة خلوية خارجية مملوكة، والتي قد تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة من وجهة نظر الحرم الجامعي.

مبدأ نظام اتصالات الشبكة الخلوية على أساس جمع النوى المتنقلة

قد يتواصل الأشخاص في مؤسسة أو حرم جامعي مع بعضهم البعض باستخدام النظام الذي يستخدم النوى “لكل حرم جامعي”، بينما تتواصل هذه النوى مع بعضها البعض بشكل مشفر والنتيجة هي نظام للاتصالات المشفرة، حيث لا يحتاج المتصلون الفرديون إلى عناء التشفير ولا يحتاج النظام إلى توزيع المفاتيح عليهم، ويمكن توفير العديد من النوى التي توفر المرونة أو السعة المضافة أو التكرار.

كما يتم الحفاظ على التوصيل، حيث إذا تم تقديم مجموعة واحدة أو عدة مجموعات من المستخدمين النهائيين الخلويين، والتي تتواصل بشكل كبير مع بعضها البعض وفي نهاية المطاف عبر المحطات الأساسية والمرحلات عادةً من خلال نواة ثابتة بعيدة جداً، يلزم إجراء توصيل كبير ومطلوب قدر أقل من التوصيل إذا كان يتم تقديم نفس المجموعة أو المجموعات بواسطة نواة متنقلة مجاورة نسبياً.

تتواصل النوى المتنقلة الناتجة مع بعضها البعض بشكل مباشر بدلاً من الاتصال عبر النواة الثابتة؛ لتوفير الاتصال بين مجموعات العقد الخاصة بها، دون الحاجة إلى لإشراك النواة الثابتة البعيدة جداً في كل تبادل للاتصالات بين العقد، حيث إذا كان سيتم تسليم محتوى كبير الحجم مثل الخرائط أو لقطات الفيديو إلى السكان وإلى السكان الذين يخدمهم المركز الثابت فقط، فقد يظل تخزين المحتوى الكبير الحجم محلياً والتواصل أكثر اقتصادا نفس الشيء بالنسبة لمجموعات الخدمة الأساسية المتنقلة، عبر النواة المتنقلة المجاورة نسبياً بدلاً من النواة الثابتة البعيدة جداً.

كما يتم توفير برنامج كمبيوتر يشتمل على وسائل رمز برنامج الكمبيوتر لتنفيذ أي من الطرق عند تشغيل البرنامج على جهاز كمبيوتر، ومنتج برنامج كمبيوتر يشتمل على وسيط غير عابر قابل للاستخدام أو قابل للقراءة من الكمبيوتر أو وسيط تخزين قابل للقراءة على الكمبيوتر، وعادة ما يكون ملموساً ويحتوي على رمز برنامج يمكن قراءته على الكمبيوتر، ومُعدّل رمز البرنامج القابل للقراءة على الكمبيوتر ليتم تنفيذه لتنفيذ أي أو جميع الطرق.

كما يتم تنفيذ أي من الخطوات الحسابية أو جميعها بواسطة الكمبيوتر، ويمكن إجراء العمليات وفقاً للتعاليم بواسطة كمبيوتر تم إنشاؤه خصيصاً للأغراض المرغوبة، أو بواسطة جهاز كمبيوتر للأغراض العامة تم تكوينه خصيصاً للغرض المطلوب بواسطة برنامج كمبيوتر مخزن في وسيط تخزين قابل للقراءة غير عابر للكمبيوتر، ويمكن استخدام أي معالج مناسب وعرض ووسائل إدخال للمعالجة أو العرض.

تطور نظام اتصالات الشبكة الخلوية على أساس جمع النوى المتنقلة

على شاشة الكمبيوتر أو أي جهاز إخراج كمبيوتر آخر، بتم تخزين وقبول المعلومات مثل المعلومات المستخدمة أو الناتجة عن أي من الطرق والأجهزة، كما يعني المعالج والعرض والإدخال برامج الكمبيوتر ويمكن تنفيذ أي خطوات المخططات الانسيابية، بواسطة معالج كمبيوتر شخصي تقليدي أو محطة عمل أو أي جهاز آخر قابل للبرمجة أو كمبيوتر أو جهاز حوسبة إلكترونية أو معالج، إمّا للأغراض العامة أو شيدت خصيصاً تستخدم للمعالجة.

وكذلك تستخدم شاشة عرض كمبيوتر أو طابعة  أو مكبر صوت للعرض وذاكرة يمكن قراءتها آلياً مثل الأقراص الضوئية أو الأقراص المدمجة أو الأقراص الممغنطة الضوئية أو الأقراص الأخرى، ةذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط و(EPROM) و(EEPROM)، والبطاقات المغناطيسية أو الضوئية أو غيرها من البطاقات للتخزين ولوحة المفاتيح أو الماوس للقبول.

يمكن تنفيذ المكونات الحسابية بأشكال مختلفة مثل دوائر الأجهزة كدوائر (VLSI) المخصصة أو صفائف البوابة أو الأجهزة القابلة للبرمجة مثل (FPGAs)، أو كرمز برنامج مخزن على وسيط واحد على الأقل يمكن قراءته على جهاز كمبيوتر غير ملموس وقابل للتنفيذ بواسطة معالج واحد على الأقل، ويمكن تشكيل مكون وظيفي محدد من خلال تسلسل معين من كود البرنامج، أو من خلال مجموعة من هذا القبيل والتي تعمل بشكل جماعي أو تتصرف أو تعمل بالإشارة إلى المكون الوظيفي المعني.

• “FPGAs” هي اختصار لـ “Field-programmable gate array”.

• “VLSI” هي اختصار لـ “Very Large Scale Integration”.

• “EEPROM” هي اختصار لـ “Electronically Erasable Programmable Read-Only-Memory”.

• “EPROM” هي اختصار لـ “Electronically Programmable Read Only Memory”.