اقرأ في هذا المقال
- أساسيات نظام الإرسال إلى قناة الاتصالات في نظام الاتصال اللاسلكي
- مبدأ عمل نظام الإرسال إلى قناة الاتصالات في نظام الاتصال اللاسلكي
- تطور عمل نظام الإرسال إلى قناة الاتصالات في نظام الاتصال اللاسلكي
تستمر الزيادة التدريجية في كمية البيانات المنقولة عبر الاتصال اللاسلكي، ومع ذلك فإنّ موارد التردد التي يمكن لمقدمي الخدمة توفيرها محدودة وأصبحت مشبعة بشكل متزايد، وبالتالي تعمل شركات الاتصالات المتنقلة باستمرار على تطوير تقنيات لاكتشاف ترددات جديدة وتحسين الاستخدام الفعال للترددات.
أساسيات نظام الإرسال إلى قناة الاتصالات في نظام الاتصال اللاسلكي
إحدى التقنيات المتبعة لتخفيف نقص موارد التردد وإنشاء خدمة اتصالات متنقلة جديدة هي تقنية الاتصال من جهاز إلى جهاز (D2D)، ومن الناحية التمثيلية يقوم مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) وهو عبارة عن جمعية لتوحيد معايير الاتصالات المتنقلة، بإجراء توحيد قياسي لتكنولوجيا الاتصالات (D2D) يشار إليه باسم الخدمات المستندة إلى القرب (ProSe).
يشتمل اتصال (D2D) على اتصال بين المطاريف وعلى سبيل المثال معدات المستخدم (UEs) الموجودة بالقرب من بعضها البعض، بحيث يمكن للمطاريف إرسال واستقبال البيانات مباشرة بين استخدام نطاق التردد أو خارج نطاق التردد لنظام اتصالات لاسلكي، يستخدم تقنية اتصالات لنظام الاتصالات اللاسلكية دون المرور عبر البنية التحتية لمحطة أساسية، مثل (NodeB) المتطور.
تمكّن هذه التقنية (UE) من استخدام اتصال لاسلكي عند تواجدها خارج المنطقة التي تنتشر فيها البنية التحتية للاتصالات اللاسلكية وتوفر ميزة تقليل حمل الشبكة في نظام الاتصالات اللاسلكية، ونظراً لأنّ موارد الاتصال (D2D) محدودة، فقد يكون من الضروري استغلال الموارد المحدودة بشكل فعال في إجراء الاتصالات اللاسلكية.
كما قد تحدث مشكلة في الاتصال إذا كان المستخدم الذي يقوم بتنفيذ اتصال (D2D) يعالج إشارة النطاق الأساسي باستخدام المعلمات الحالية فقط لنظام الاتصال اللاسلكي، مثل معلمات (LTE) أو معلمات نظام (LTE-Advanced) دون استخدام معلمة واحدة أو أكثر تم تكوينها بالنظر إلى خصائص الموارد المحدودة لاتصالات (D2D).
- “D2D” هي اختصار لـ “Device-to-Device”.
- “LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution”.
- “UE” هي اختصار لـ “User-equipment”.
- “3GPP” هي اختصار لـ “3rd-Generation-Partnership-Project”.
مبدأ عمل نظام الإرسال إلى قناة الاتصالات في نظام الاتصال اللاسلكي
يوفر واحد أو أكثر من النماذج النموذجية طريقة لمعالجة التهيئة لاتصال من جهاز إلى جهاز (D2D) بين معدات المستخدم (UEs)، وهي الطريقة بما في ذلك تحديد الإطارات الفرعية (D2D) المتاحة لاتصال (D2D)، والأطر الفرعية (D2D) بما في ذلك أول (D2D) إطار فرعي وإطار فرعي ثان (D2D) وكل من الرتل الفرعي الأول (D2D)، والإطار الفرعي (D2D) الثاني بما في ذلك فتحة (D2D) المقابلة لرقم الفتحة (D2D) رقم 0.
وفي بداية فتحة (D2D) لإطار فرعي (D2D) الأول وفي بداية فتحة (D2D) للإطار الفرعي (D2D) الثاني ومعالجة تهيئة مرتبطة بتسلسل شبه عشوائي لاتصال (D2D)، كما يتضمن كل رتل فرعي (D2D) الأول والإطار الفرعي (D2D) الثاني أيضاً فتحة (D2D) المقابلة لرقم فتحة (D2D 1)، كما يتوافق واحد على الأقل من الرتل الفرعي (D2D) الأول والإطار الفرعي (D2D) الثاني مع رقم رتل فرعي غير صفري لإحدى الرتل الراديوية.
يتم نشر نظام اتصال لاسلكي على نطاق واسع لتوفير خدمات اتصالات متنوعة مثل الصوت وحزم البيانات وما إلى ذلك أيضاً، وقد يدعم نظام الاتصال اللاسلكي اتصال جهاز إلى جهاز (D2D) بين (UEs) وتشتمل شبكة النفاذ الراديوي الأرضي المتطور (E-UTRAN) على محطة قاعدة، ويشار إليها باسم (eNB) التي توفر محطة معدات المستخدم مع مستوى التحكم ومستوى المستخدم.
قد يكون (UE) كياناً ثابتاً أو متنقلاً ويمكن الإشارة إليه على أنّه محطة متنقلة (MS) أو (MS) متقدم (AMS) أو محطة مستخدم أو محطة مشترك (SS) أو جهاز لاسلكي، كما قد يشير (eNB) بشكل عام إلى محطة تتصل بـ (UE) ويمكن الإشارة إليها على أنها محطة أساسية (BS)، أو نظام إرسال واستقبال أساسي (BTS) أو نقطة وصول أو (femto-eNB) أو (pico-eNB) أو (Home eNB) أو مرحل.
قد يوفر (eNB) خلية واحدة على الأقل لتجهيزات المستعمل وقد تشير الخلية إلى منطقة جغرافية يوفر فيها (eNB) خدمة اتصال أو نطاق تردد معين، كما قد تشير الخلية إلى مورد تردد الوصلة الهابطة أو مورد تردد الوصلة الصاعدة وقد تشير الخلية أيضاً إلى مزيج من مورد تردد الوصلة الهابطة، ومورد تردد الوصلة الصاعدة الاختياري وإذا لم يؤخذ في الاعتبار تجميع الموجات الحاملة (CA)، فإنّ موارد تردد الوصلة الصاعدة والهابطة توجد عموماً في أزواج داخل الخلية.
- “E-UTRAN” هي اختصار لـ “Evolved-Universal-Terrestrial-Radio-Access-Network”.
- “AMS” هي اختصار لـ “Advanced-Multimedia-System”.
- “SS” هي اختصار لـ “subscriber-station”.
- “MS” هي اختصار لـ “mobile-station”.
- “BTS” هي اختصار لـ “Base-Transceiver-Station”.
تطور عمل نظام الإرسال إلى قناة الاتصالات في نظام الاتصال اللاسلكي
يمكن استخدام واجهة لنقل حركة المستخدم أو حركة التحكم بين (eNBs)، كما قد يشير مصدر (eNB) إلى (eNB) الذي أنشأ حاملاً لاسلكياً مع (UE) حالياً، ويشير هدف (eNB mar) إلى (eNB) والذي (UE) يفصل الحامل اللاسلكي بمصدر (eNB) ويحاول التسليم وإنشاء حامل لاسلكي جديد معه، كما يمكن توصيل (eNBs) مع بعضها البعض عبر واجهة (X2)، والتي تُستخدم لإرسال واستقبال الرسائل بين (eNBs).
يتم توصيل (eNB) بنظام حزم متطور (EPS) وبشكل أكثر تحديداً كيان إدارة التنقل (MME) أو الخدمة بوابة (S-GW) عبر الواجهة، كما يدعم السطح البيني علاقة أطراف بأطراف بين (eNBs) و(MME / S-GWs) بحيث يُستخدم (PDN-GW) لتوفير خدمة حزم البيانات نحو (MME / S-GW)، كما يختلف (PDN-GW) اعتماداً على الغرض من الاتصال أو الخدمة، ويمكن العثور على (PDN-GW) الذي يدعم خدمة معينة باستخدام معلومات اسم نقطة الوصول (APN).
كما يشير مصطلح الوصلة الهابطة إلى اتصال من محطة قاعدة إلى تجهيزات المستعمل ويشير مصطلح الوصلة الصاعدة إلى اتصال من تجهيزات المستعمل إلى محطة قاعدة، حيث بالنسبة للوصلة الهابطة قد يكون المرسل جزءاً من محطة قاعدة، وقد يكون المستقبل جزءاً من تجهيزات المستعمل وبالنسبة للوصلة الصاعدة قد يكون المرسل جزءاً من تجهيزات المستعمل، وقد يكون المستقبل جزءاً من محطة قاعدة.
كما قد تشتمل المحطة الأساسية على (eNB) ومرحل وما شابه ذلك، ولا توجد قيود في طريقة الوصول المتعدد المطبقة على نظام اتصال لاسلكي، وقد يشتمل نظام الاتصالات اللاسلكية على معمارية بروتوكول راديوي مرتبطة بمستوى مستخدم وبنية بروتوكول راديوي مرتبطة بمستوى تحكم، ووفقاً لواحد أو أكثر من النماذج النموذجية ويشير مستوى المستخدم إلى مكدس بروتوكول لنقل بيانات المستخدم ويشير مستوى التحكم إلى مكدس بروتوكول لنقل إشارة التحكم.
توفر الطبقات المادية (PHY) لتجهيزات المستعمل و(eNB) خدمة نقل المعلومات إلى طبقة أعلى باستخدام قناة مادية، كما يتم توصيل الطبقة المادية (PHY) بطبقة التحكم في الوصول إلى الوسائط وهي طبقة أعلى من خلال قناة نقل، ويتم نقل البيانات عبر قناة نقل بين طبقة (MAC) والطبقة المادية وتُصنف قناة النقل بناءً على مخطط لإرسال البيانات عبر سطح بيني راديوي.
بالإضافة إلى ذلك تُنقل البيانات عبر قناة مادية بين طبقات مادية مختلفة أي بين الطبقات المادية لتجهيزات المستعمل و(eNB) بين الطبقات المادية لجهاز الإرسال والمستقبل، كما يمكن تشكيل القناة المادية بناءً على مخطط تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد (OFDM)، وتستخدم فضاء مكوناً من الوقت والترددات ومساحة مكونة من مجموعة الهوائيات كمصادر راديوية.
- “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal-frequency-division-multiplexing”.
- “MAC” هي اختصار لـ “Media-Access-Control”.
- “APN” هي اختصار لـ “Access-Point-Name”.
- “PDN-GW” هي اختصار لـ “Packet-Data-Network-Gateway”.
- “MME” هي اختصار لـ “Mobility-Management-Entity”.
- “EPS” هي اختصار لـ “Evolved-Packet-System”.
- “S-GW” هي اختصار لـ “signaling-gateway”.
