الاتصالات اللاسلكيةالهندسةهندسة الاتصالات

نظام اتصالات الشبكة المحلية اللاسلكية في الاتصال الصوتي

يتم توجيه النماذج إلى نظام شبكة وصول لاسلكي للاستخدام مع شبكة أساسية، ويتألف النظام من وحدة محطة قاعدة مركزية، ومجموعة من نقاط الوصول البعيدة المقترنة بشكل تواصلي بوحدة المحطة الأساسية المركزية عبر شبكة منطقة محلية سلكية، كما تم تكوين نقاط الوصول البعيدة للاتصال لاسلكياً بأجهزة المستخدم باستخدام نطاقات التردد المرخصة.

 

أساسيات نظام اتصالات الشبكة المحلية اللاسلكية في الاتصال الصوتي

 

تعمل وحدة المحطة الأساسية المركزية على ربط معدات المستخدم بشكل تواصلي بالشبكة الأساسية كما يمكن أن تتكون شبكة المنطقة المحلية السلكية من شبكة إيثرنت، أو شبكة المنطقة المحلية بحيث يتعلق بأنظمة الاتصالات وبشكل أكثر تحديداً بنظام اتصال يتضمن شبكة محلية لاسلكية للمجتمع “WLAN”؛ لتوفير اتصالات الصوت والبيانات بين عدد من محطات أجهزة المستخدم والشبكة العامة عبر “WLAN” للمجتمع وطريقة الاستخدام نفسه.

 

ازداد استخدام شبكات وأجهزة الاتصال بما في ذلك الهواتف وأجهزة الاستدعاء وأجهزة الفاكس وأجهزة الكمبيوتر وأجهزة الوصول إلى الشبكة بشكل كبير في السنوات الأخيرة، وفي العديد من المناطق والمجتمعات تجاوز هذا الطلب المتزايد على خدمات الاتصالات الصوتية والبيانات النمو في البنية التحتية العامة المطلوبة لدعم هذه الخدمات.

 

وأحد الحلول الممكنة هو استخدام الشبكات اللاسلكية التقليدية العامة أو الخاصة، ومع ذلك فإنّ هذا النهج ليس مرضياً تماماً لعدد من الأسباب، والعيب الأساسي لاستخدام الشبكات اللاسلكية التقليدية هو التكلفة المرتبطة بأجهزة الراديو أو محطات أجهزة المستخدم “UEs”، والقادرة على الاتصال بالأنظمة العالمية للاتصالات المتنقلة “GSM” أو خدمة حزم الراديو العامة “GPRS” أو الجيل الثالث الخلوي “3G” الشبكات اللاسلكية.

 

وعلى الرغم من أنّ تكاليف تجهيزات المستعمل هذه لا يتحملها بشكل عام مزود خدمة لشبكة لاسلكية توفر اتصالاً صوتياً أو بيانات، وسيكون من المقدر أن تترجم التكاليف المرتفعة إلى عدد أقل من المشتركين المحتملين، وبالتالي يكون مزود الخدمة على استعداد لتحمل نفقات تركيب المحطات الأساسية ومراكز التبديل الضرورية في المجتمع.

 

هناك مشكلة أخرى في المناطق أو المجتمعات التي تخدمها شبكة لاسلكية موجودة وهي صعوبة وتكلفة توسيع نطاق الشبكة لتوفير الخدمات لمستخدمين إضافيين أو خدمات إضافية، وعلى سبيل المثال الأسلوب النموذجي الذي يستخدمه موفرو خدمة الشبكة اللاسلكية لتوفير سعة أكبر، هو تثبيت محطات قاعدة ومراكز تحويل إضافية.

 

كما يؤدي الاكتظاظ في نطاقات التردد المرخصة إلى تقليل الزيادات في السعة لمحطات قاعدة إضافية ومراكز تبديل بسبب التداخل مع المحطات القاعدية المتداخلة، ووفقاً لذلك هناك حاجة إلى نظام اتصال غير مكلف وطريقة تشغيله، والتي تكون قادرة على توفير اتصالات البيانات الصوتية وعالية السرعة للمستخدمين في المجتمعات التي لم يتم خدمتها، أو التي لا تخدمها أنظمة الاتصالات التقليدية.

 

وهناك حاجة أخرى لنظام اتصال وطريقة تشغيل يمكن زيادتها بسرعة وبتكلفة زهيدة لتوفير الخدمة لأعداد متزايدة من المستخدمين، ولا تزال هناك حاجة أخرى لنظام اتصال وطريقة تشغيل توفر سعة عالية للاتصال الصوتي والبيانات.

 

  • “WLAN” هي اختصار لـ “Wireless-Local-Area-Network”.

 

  • “GPRS” هي اختصار لـ “General-Packet-Radio-Service”.

 

  • “GSM” هي اختصار لـ “Global-System-for-Mobile”.

 

  • “UE” هي اختصار لـ “user-equipment”.

 

مزايا نظام اتصالات الشبكة المحلية اللاسلكية في الاتصال الصوتي

 

  • يتم توفير نظام اتصال له القدرة على توفير اتصال صوتي عالي السعة وبيانات عالية السرعة بين عدد من محطات أجهزة المستخدم “UEs”، وشبكة عامة عبر شبكة محلية لاسلكية للمجتمع “WLAN“.

 

  • يتم توجيه نظام اتصال لتوفير اتصالات الصوت والبيانات بين شبكة عامة وعدد من تجهيزات المستعمل.

 

  • يشتمل نظام الاتصالات على شبكة “WLAN” مجتمعية بها محطة إرسال واستقبال قاعدة مركزية “CBTS” مقترنة بالشبكة العامة، وعدد من محطات الإرسال والاستقبال عن بُعد “RTSs” مقترنة بعدد من “UEs” وعبر ارتباط لاسلكي إلى “CBTS”.

 

  • تشتمل الشبكة العامة على شبكة هاتف عامة مبدلة وشبكة الإنترنت ويتم ربط “CBTS” بالشبكة العامة عبر جذع.

 

  • كما يمكن أن يقترن نظام “CBTS” بالشبكة العامة عبر ارتباط القمر الصناعي أو أي شبكة لاسلكية عامة أخرى.

 

  • يشتمل “CBTS” وكل “RTS” على جهاز إرسال واستقبال للأنظمة العالمية للاتصالات المتنقلة أو خدمة حزم الراديو العامة “GSM” أو “GPRS” لتوفير اتصالات البيانات بين الشبكة العامة ووحدات “UE” وجهاز إرسال واستقبال “WLAN” لتوفير الاتصال الصوتي بين الجمهور الشبكة ووحدات الطاقة.

 

ملاحظة: “CBTS” هي اختصار لـ “Computer-Based-Training-System” و”RTS” هي اختصار لـ “Request-to-Send”.

 

مبدأ عمل نظام اتصالات الشبكة المحلية اللاسلكية في الاتصال الصوتي

 

يتوافق جهاز الإرسال والاستقبال “WLAN” مع بروتوكول قياسي مفتوح، وعلى سبيل المثال شبكة المنطقة المحلية عالية الأداء “Hiper LAN”، وكما يشتمل “CBTS” وكل “RTS” على محول تردد لتحويل تردد من الإشارات المتولدة في واحد على الأقل من أجهزة الإرسال والاستقبال في “CBTS”، و”RTS” لربط “CBTS” بـ “RTS” عبر إشارة راديو بتردد فوق نطاق تردد “GSM” قياسي يبلغ حوالي “900 ميجاهرتز”.

 

وكما يتم تكييف “CBTS” و”RTS” للتواصل باستخدام تقنية “GSM” في نطاق تردد ضمن مواصفات “ETSI”، والأفضل من ذلك يتم تكييف “CBTS” و”RTS” للتواصل باستخدام تقنية “GSM” في نطاق تردد لا يقل عن “3.5 جيجاهرتز”، ويتم التوجيه إلى محطة الإرسال والاستقبال لاستخدامها في نظام اتصالات.

 

  • “ETSI” هي اختصار لـ “European-Telecommunications-Standards-Institute”.

 

تطور عمل نظام اتصالات الشبكة المحلية اللاسلكية في الاتصال الصوتي

 

تشتمل محطة الإرسال والاستقبال على هوائي وجهاز إرسال واستقبال للأنظمة العالمية للاتصالات المتنقلة “GSM” ومحول تردد مقترن بين جهاز الإرسال والاستقبال “GSM”؛ لتمكين الاتصال باستخدام تقنية “GSM” بتردد أعلى من نطاقات تردد “GSM” التقليدية، وكما يتم تكييف محطة الإرسال والاستقبال للتواصل باستخدام تقنية “GSM” في نطاق تردد ضمن مواصفات “ETSI”.

 

كما أنّ محطة الإرسال والاستقبال مهيأة للتواصل باستخدام تقنية “GSM” في نطاق تردد لا يقل عن “3.5 جيجاهرتز”، حيث يكون جهاز الإرسال والاستقبال “GSM” عبارة عن جهاز إرسال واستقبال “GSM” أو خدمة حزمة راديو عامة “GSM / GPRS”، ومحطة جهاز الإرسال والاستقبال مهيأة لتوصيل البيانات وكذلك الصوت.

 

كما يتم توجيه طريقة لتوفير اتصالات الصوت والبيانات بين عدد من “UEs” والشبكة العامة باستخدام نظام اتصال بما في ذلك شبكة “WLAN” للمجتمع، وتتضمن الطريقة خطوات:

 

  • تلقي معلومات الاتصال في شبكة “WLAN” الخاصة بالمجتمع.

 

  • توفير معلومات تعريف المشترك والأمن الخاصة بـ “UE” إلى شبكة “WLAN” الخاصة بالمجتمع.

 

  • اقتران “UE” بالشبكة العامة عبر “WLAN” للمجتمع.

 

كما تشتمل الشبكة العامة على شبكة الهاتف العامة والتبديل والإنترنت، وتتضمن خطوة اقتران “UE” بالشبكة العامة اقتران “CBTS” بالشبكة العامة عبر قناة رئيسية، وبدلاً من ذلك يمكن أن يقترن نظام “CBTS” بالشبكة العامة عبر ارتباط القمر الصناعي أو أي شبكة لاسلكية عامة أخرى، كما يشتمل “CBTS” وكل “RTS” على جهاز إرسال واستقبال للأنظمة العالمية للاتصالات المتنقلة أو خدمة حزم الراديو العامة “GSM / GPRS”.

 

ويتم إنجاز اقتران “UE” بالشبكة العامة عن طريق اقتران “CBTS” بـ “RTS” باستخدام معيار “GSM” لتوفير اتصال البيانات بين الشبكة العامة ووحدات الطاقة، ويتضمن كل من “CBTS” وكل “RTS” أيضاً جهاز إرسال واستقبال “WLAN”، وتتضمن خطوة اقتران “UE” بالشبكة العامة اقتران “CBTS” بـ “RTS” باستخدام معيار “WLAN” لتوفير اتصال صوتي بين الشبكة العامة و”UEs”.

المصدر
Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى