نظام الاتصالات الخلوية المتحرك الذي يعمل في وضع الطوارئ

تحاكي الشبكة الثابتة المحاكاة تشغيل شبكة ثابتة، حيث يُعد الترحيل المتحرك في حالات الطوارئ جذراً لشجرة فرعية تتضمن مرحلات متحركة ومحطات متنقلة، وقد تم تكوينه للاستفادة من وظائف المحطة الأساسية والمتنقلة ومدير موارد الترحيل للعمل.

ما هو نظام الاتصالات الخلوية المتحرك للطوارئ

نظام الاتصالات الخلوية المتحرك للطوارئ: هي طريقة تعمل بالاقتران مع شبكة اتصالات خلوية تحتوي على عنصر أساسي وتتضمن توفير مرحلات متحركة، بما في ذلك وظائف المحطة الأساسية والمتنقلة ومدير موارد الترحيل، وكلها مشتركة في الموقع بما في ذلك توفير مرحل متحرك في حالات الطوارئ من بين المرحلات المتحركة الأخرى، بما في ذلك شبكة ثابتة محاكية تتضمن بوابة توصيل “IP” محاكاة تتواصل مع كيان محاكى لإدارة التنقل.

أساسيات نظام الاتصالات الخلوية المتحرك للطوارئ

في الوضع العادي يتصل المرحل المتحرك في حالات الطوارئ مع المرحلات الأخرى في الشبكة ومع الشبكة الثابتة، ووضع الطوارئ بما في ذلك استجابة لحدث طارئ وإيجاد شبكات جديدة للاتصال بها حيث تشكل الشبكات الخلوية الديناميكية متعددة الطبقات الهرمية صعوبات لتدفق حركة المرور وإدارتها، كما تتضمن الشبكة الخلوية الكلاسيكية أو تتكون من جزء أساسي وشبكة نفاذ لاسلكي “RAN”.

يشتمل الجزء الأساسي على الأقل على بوابة توصيل “IP” ووظيفة إدارة التنقل، حيث تتألف شبكة النفاذ الراديوي “RAN” من محطات قاعدة ومحطات متنقلة، وعادةً ما يتم توصيل كل محطة من المحطات المتنقلة بإحدى المحطات الأساسية وقد يشمل “RAN” أيضاً مرحلات.

قد تشتمل الشبكة الخلوية الهرمية على شبكة خلوية تقليدية، ولكن بالإضافة إلى ذلك يتيح مقطع شبكة الوصول الراديوي “RAN” التوصيل المباشر بين المحطات الأساسية أو المرحلات، بحيث تكون محطة أو مرحل قاعدة واحدة قادرة على ترحيل حركة المرور المحطات أو المرحلات الأساسية الأخرى، إلى المقطع الأساسي أو المحطات أو المرحلات الأساسية الأخرى في طبقة أعلى متصلة بالمقطع الأساسي.

تشكل الشبكات الخلوية الديناميكية متعددة الطبقات الهرمية صعوبات في التوجيه وتدفق حركة المرور والإدارة مثل معالجة طبقات البروتوكول المتعددة، كما قد تحدث هذه الصعوبات نظراً لأنّ بنية “LTE” الأساسية والبروتوكولات والعناصر الأساسية لا تدعم هذا النوع من طوبولوجيا الشبكة.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

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

• “RAN” هي اختصار لـ “Radio Access Network”.

مبدأ عمل نظام الاتصالات الخلوية المتحرك للطوارئ

يتم توفير نظام اتصالات خلوية متحرك يشتمل على مرحل متحرك واحد على الأقل بما في ذلك وظيفة محطة أساسية واحدة على الأقل ووظيفة محطة متنقلة واحدة على الأقل ومدير راديو، وكلها مشتركة في الموقع مرحل واحد على الأقل متحرك للطوارئ من بين المرحلات المتحركة، بما في ذلك شبكة ثابتة محاكية تتضمن بوابة توصيل “IP” محاكاة عاملة للتواصل مع كيان محاكى لإدارة التنقل.

وكذلك تحاكي الشبكة الثابتة المحاكاة تشغيل شبكة ثابتة والمرحل المتحرك في حالات الطوارئ هو جذر لشجرة فرعية تتضمن مرحلاً متحركاً واحداً على الأقل ومحطة متنقلة واحدة على الأقل، ويتم تكوينه للاستفادة من وظائف المحطة المتنقلة ووظائف المحطة الأساسية ومدير الراديو للتشغيل في الأوضاع التالية على الأقل عمليات واستجابة لحدث طارئ تعمل في حالة طارئة للعمل بما في ذلك:

• الاتصال بمحطة متنقلة محددة في الشجرة الفرعية بكل رسالة تم استلامها من مرحل متحرك أو من محطة متنقلة في الشجرة الفرعية، والرسالة التي تحتوي على عنوان “IP” للمحطة المتنقلة المعينة.

• توصيل كل رسالة تم استلامها من مرحل متحرك أو من محطة متنقلة في الشجرة الفرعية إلى الشبكة الثابتة التي تمت محاكاتها، وكل رسالة لها عنوان “IP” لا يتطابق مع أي محطة متنقلة في الشجرة الفرعية.

كما يتم توفير نظام إضافي، حيث تشتمل الشبكة الثابتة المحاكاة على محاكاة تطبيق واحد على الأقل له عنوان “IP” للتطبيق المعني، وحيث يتم التشغيل في وضع تشغيل طارئ ويتضمن توصيل كل رسالة تم استلامها من مرحل متحرك أو من محطة متنقلة في الشجرة الفرعية، وإلى تطبيق معين في الشبكة المحاكاة بكل رسالة تم استلامها من مرحل متحرك أو من محطة متنقلة في الشجرة الفرعية والرسالة التي تحتوي على عنوان IP للتطبيق المعين:

• يتم توفير نظام إضافي، حيث يكون واحد على الأقل من المرحلات المتحركة عبارة عن مرحل متحرك مطور.

• يتم توفير نظام إضافي، حيث تشتمل الشبكة الثابتة المحاكاة على جهاز توجيه محاكى.

• يتم توفير نظام إضافي، حيث يتضمن حدث الطوارئ اكتشاف فصل مرحل الطوارئ عن الشبكة الثابتة.

• يتم توفير نظام إضافي، حيث يشتمل أيضاً على استجابة للتراجع عن حدث طارئ، ويتم تكوين مرحل الطوارئ للعودة للعمل وفقاً للوضع العادي.

• يتم توفير محطة ترحيل تشتمل على محطة قاعدة قياسية والعديد من أجهزة الهواتف المحمولة التي تعمل كوصلة توصيل متنقلة.

تطور عمل نظام الاتصالات الخلوية المتحرك للطوارئ

يتم توفير نظام اتصالات خلوية متحرك يشكل جزءاً من شبكة اتصالات خلوية بها عنصر أساسي يمكن توفيره، كما قد يشتمل النظام على مرحل متحرك واحد على الأقل في حالات الطوارئ بما في ذلك وظيفة محطة قاعدة واحدة على الأقل تخدم محطة متنقلة واحدة على الأقل، ووظيفة محطة متنقلة واحدة على الأقل ومدير موارد الترحيل وجميعها مشتركة في الموقع.

كما يشتمل مدير موارد الترحيل على وظيفة أساسية عاملة وبشكل انتقائي لتولي وظيفة أساسية واحدة على الأقل يؤديها العنصر الأساسي، ولمحطة متنقلة واحدة على الأقل تخدمها وظيفة المحطة الأساسية، وقد يتم توفير فصل مجموعة كاملة من المرحلات المتحركة من مجموعة أكبر من المرحلات المتحركة، حيث يكون لكل من المجموعتين المنفصلتين عنصر أو وظيفة أساسية خاصة بها.

تتولى الوظيفة الأساسية لمدير موارد الترحيل المهمة الأساسية قبل فترة الطوارئ الوشيكة والمكتشفة أو الفترة الصعبة، كما يحدث الاستحواذ بعد حدوث فصل على سبيل المثال إذا كان من المستحيل التنبؤ بفصل الاتصال، ويشتمل الفصل عادةً على أي موقف لا يمكن فيه لمرحلين أو مجموعات من المرحلات أو محطة قاعدة ثابتة ومرحل كانا جزءاً من نفس الشبكة الاتصال بينهما.

يراقب مدير موارد الترحيل الموقف بما في ذلك عادةً جميع الرسائل وعندما يكتشف مدير موارد الترحيل انفصالًا بين المرحل وأصله، فإنّه عادةً ما “يتولى” من المركز الأصلي بسرعة كافية بحيث يتم الشعور بأدنى حد من الانقطاع في الاتصال، وتقوم الوظيفة الأساسية لمدير موارد الترحيل بعد حالة الطوارئ بإعادة الوظيفة أو الوظائف الأساسية التي تم أداؤها أثناء الطوارئ إلى المركز الأصلي.

ويطلق على عملية التسليم أيضاً اسم الاندماج أو إعادة التركيب أو إعادة الاتصال، كما يحدث هذا عندما يكون المرحلان أو مجموعة المرحلات أو المحطة الأساسية الثابتة والمرحلات، والتي تم فصلها في وضع جديد يمكّنهما مرة أخرى من الحصول على رابط اتصال بينهما، كما يشتمل كل مرحل للطوارئ عادةً على العناصر التالية:

• وظائف المحطة المتنقلة ووظيفة المحطة الأساسية ومدير موارد الترحيل والوظيفة الأساسية التي تعد جزءًا من مدير موارد الترحيل.

• في الوضع العادي عندما يكون مرحل الطوارئ هذا جزءاً من ولا يتم فصله عن شبكة خلوية هرمية متعددة المراحل.

• يعمل مرحل الطوارئ كمرحل عادي، وعلى سبيل المثال تستخدم وظيفة المحطة المتنقلة الخاصة بها لتوفير ارتباط توصيل واحد على الأقل.

• وظيفة المحطة الأساسية الخاصة بها لتوفير ارتباط وصول واحد على الأقل مع محطات متنقلة مخدومة ومدير موارد الترحيل لعمليات الترحيل الداخلية العادية.

• التغليف والتوجيه وإدارة “QOS” ومعالجة الأحمال والأمن وإدارة موارد الراديو.

ملاحظة:“QOS” هي اختصار لـ “Quality of Service”.