اقرأ في هذا المقال
- أساسيات نظام الاتصالات الخلوية مع المحطات القاعدية
- مبدأ عمل نظام الاتصالات الخلوية مع المحطات القاعدية
- تطور عمل نظام الاتصالات الخلوية مع المحطات القاعدية
يكون نظام شبكة الاتصالات المتنقلة يتألف من شبكة أساسية بما في ذلك جهاز أساسي ومحطة قاعدة ثابتة واحدة على الأقل ومحطات القاعدة، ومحطات متنقلة تتواصل عبر الهوائيات مع المحطات القاعدية وتشمل المحطات الأساسية على الأقل محطة قاعدة متحركة واحدة، تتواصل عبر الهوائيات مع المحطات المتنقلة ولها محطة أساسية.
أساسيات نظام الاتصالات الخلوية مع المحطات القاعدية
في اتصال (Ethernet) في راديو مشترك في الموقع يكون له اتصال مادي بمحطة متنقلة في نفس الموقع وتتصل عبر هوائيات بمحطة قاعدة ثابتة ثابتة واحدة على الأقل يمكن اختيارها، حيث يشتمل كل مدير راديو فردي مشترك في الموقع على مدير موارد راديو، ووظيفة تلقي المعلومات من مديري الراديو الآخرين الموجودين في نفس الموقع.
وكذلك إرسال المعلومات إليهم فيما يتعلق بصفات الاتصالات الخاصة بهم مرة أخرى إلى الشبكة الأساسية، وجودة الاتصال الخاص بها مرة أخرى إلى الشبكة الأساسية وجودة القناة التي تستطيع المحطات الأساسية الأخرى، والتي يمكن أن توفرها المحطة الأساسية الخاصة بها إلى المحطات المتنقلة في المنطقة المجاورة لمدير راديو فردي مشترك في الموقع.
ولاستخدام المعلومات لتحديد ما إذا كان سيتم رفض محطة متنقلة واحدة على الأقل تسعى إلى أن يخدمها فرد المحطة الأساسية المرتبطة بمدير الراديو الفردي في نفس الموقع، وكما يتم توفير نهج وسيط قد يعتمد على معيار (E-UTRAN)، والذي يقوم بتنفيذ حل التوصيل اللاسلكي عبر طبقة ترحيل متنقلة والتي تغير اتصالها ديناميكياً للحفاظ على تزامنها مع المحطات المتنقلة.
تسعى الانظمة إلى توفير شبكة اتصالات خلوية توجد بها أجهزة اتصالات متنقلة ونواة ثابتة ومحطة قاعدة ثابتة واحدة على الأقل ومحطة قاعدة متنقلة واحدة على الأقل، وتعمل المحطات القاعدية المتنقلة على توسيع “مدى” الشبكة بحيث تتحدث العناصر المتنقلة الأبعد إلى المحطات القاعدية، والمتنقلة أو الثابتة في الجزء الخلفي منها في سلسلة من القفزات إلى المركز.
كما يعمل النظام على توفير محطات قاعدة متنقلة لكل منها وظيفة الهاتف المحمول خلاف الإدخال أو الإخراج مثل الاتصال والرنين، والتي تعرف كيفية إبلاغ المحطة الأساسية المتنقلة الخاصة بها عن المحطات الأساسية، وتوفير مدير راديو على في نفس المكان محطة قاعدة متنقلة للاتصال عبر الراديو مع مديري راديو في محطات قاعدة متنقلة أخرى.
كما يتم استخدام المعلومات التي يوفرها تكوين شبكة الاتصال وذلك لتمكين محطة قاعدة متنقلة فردية من تحديد ما إذا كان ينبغي عليها قبول أجهزة الاتصال المحمولة التي تلجأ إليها، أو ما إذا كان ينبغي رفضها لأنّها تعلم أنّها يمكن أن تعمل بشكل أفضل في أي مكان آخر، نظراً لأنّ المحطة الأساسية المتنقلة الفردية غير متصلة حالياً بشكل جيد بالجوهر أو غير متصلة على الإطلاق.
- “E-UTRAN” هي اختصار لـ “Evolved-Universal-Terrestrial-Radio-Access-Network”.
مبدأ عمل نظام الاتصالات الخلوية مع المحطات القاعدية
في حين أنّ المحطات الأساسية المتنقلة الأخرى تكون متصلة بشكل أفضل، وعلى النقيض من ذلك في الأنظمة التقليدية التي لا تحتوي على محطات قاعدية متحركة، فإنّ المحطة الأساسية كونها ثابتة متصلة دائماً بالجوهر، ويتم توفير نظام لتنفيذ شبكة (E-UTRAN) تتضمن بنية تحتية للشبكة في حالة حركة والنظام الذي يشتمل على مجموعة من المرحلات المتنقلة، وكل منها يستوعب محطة قاعدية صغيرة نموذجية (E-UTRAN).
وكذلك محطة (UTRAN) المتنقلة ووحدة إدارة الراديو المحلية التي لها طبقة اتصالات (E-UTRAN) القياسية التي تتصل بمحطة متنقلة، في موقع مشترك ومحطة قاعدية مشتركة من أجل التجميع معلومات جودة القناة التي تميز محطة واحدة على الأقل، ويفضل جميع المحطات المتنقلة المتصلة بالمحطة الأساسية المشتركة الموقع، وكذلك قياسات المحطة المتنقلة الخاصة بها في نفس الموقع.
عادةً ما تشتمل وحدة إدارة الراديو المحلية على وظيفة التوصيل متعدد القفزات داخل النطاق والتي قد تحل محل طبقات القرار التقليدية المسجلة الملكية في (E-UTRAN)، والتي تستخدم معلومات جودة القناة لربط المحطات المتنقلة بمحطات القاعدة، وتوفير شبكة اتصالات تكتيكية تكون بنيتها التحتية في حالة حركة، ولا تعتمد عادةً على بنية شبكة مخصصة للهاتف المحمول (MANET)، والتي تعرض الهيكل الأفقي وتعمل كل عقدة إما كمحطة طرفية للمشتركين أو كطرف مشترك.
والترحيل بين عقدتين ليس لهما اتصال ولا على العمارة الخلوية الكلاسيكية، حيث لا يتم تصميم المحطات القاعدية لأي حركة، وبدلاً من ذلك من المتوقع أن ينتقل المشتركون في الهاتف المحمول فقط وقد تكون وظيفة التوصيل متعدد القفزات داخل النطاق فعالة؛ لتعزيز المناعة بسبب التضاريس أو التداخلات الأخرى من خلال إنشاء طرق بديلة جديدة؛ لاستبدال المسارات التي تم إسقاطها بسبب التضاريس أو التداخلات الأخرى التي تسببها الحركة.
ويتضمن كل مسار بديل جديد قسماً بين المحطة المتنقلة للمستخدم النهائي والترحيل المحمول المتصل به وقسم التوصيل، بما في ذلك الروابط بين المرحلات المتنقلة التي تشارك كعقد في المسار وقد تتضمن الوظيفة قياس جودة كل قسم، وإيجاد المسار أو مجموعة الأقسام التي توفر أفضل جودة اتصال بالشبكة الأساسية.
- “MANET” هي اختصار لـ “Mobile-Adhoc-NETwork”.
- “UTRAN” هي اختصار لـ “Universal-Terrestrial-Radio-Access-Network”.
تطور عمل نظام الاتصالات الخلوية مع المحطات القاعدية
اعتمدت شبكات الاتصالات التكتيكية التي تكون فيها البنى التحتية للشبكة بأكملها متنقلة تقنيات (MANET) نظراً لأنّها تتيح مشاركة أسهل للبيانات وتحقق وعياً أكبر بالموقف، والشبكة المخصصة للأجهزة المحمولة (MANET) هي نظام مستقل من أجهزة التوجيه المحمولة، والمتصلة عن طريق الروابط اللاسلكية.
كما أنّ أجهزة التوجيه حرة في التحرك بشكل عشوائي وتنظيم نفسها بشكل تعسفي، وبالتالي قد يتغير الهيكل اللاسلكي للشبكة بسرعة وبشكل غير متوقع وتعمل كل عقدة كجهاز توجيه، حيث تقوم بإعادة توجيه حزم البيانات للعقد الأخرى، وأثناء تحرك العقد قد يتم إسقاط الارتباط من نقطة إلى نقطة بسبب تداخل التضاريس أو ببساطة لأنّها تتجاوز نطاق العقد الأخرى، لذلك يتم التأكيد باستمرار على استقرار الشبكة هذا مع سقوط العقد داخل الشبكة وخارجها.
توجد محطات قاعدة دائمة يتم تثبيتها في مواقع ثابتة مع إعادة توصيل ثابتة ويحتوي الجزء المحمول من البنية التحتية على مرحلات متنقلة تعمل وفقاً لأدوار (E-UTRAN)، وعلى عكس طوبولوجيا (MANET) حيث تكون الشبكة بأكملها متحركة، ويمكن أن تتغير التوصيلات بين العقد المتنقلة بسرعة وبشكل غير متوقع، وفيها يتم التأكيد باستمرار على استقرار الشبكة مع دخول العقد إلى الشبكة وخارجها وتستند على نهج مركزي وافتراض أنّ الجزء المسمر من الشبكة مستقر.
تقع طبقة الترحيل بين جانب الشبكة حيث توجد محطات قاعدة ثابتة قياسية وجانب الوصول، حيث توجد محطات متنقلة قياسية، ومن أجل الاتصال بمحطات القاعدة القياسية من جانب والمحطات المتنقلة القياسية (MS) على الجانب الآخر، نفذت طبقة الترحيل المتنقلة في شبكة (E-UTRAN) هذه إعادة ربط متنقلة متعددة القفزات داخل النطاق، تعمل كمحطات متنقلة تجاه المحطات القاعدية الثابتة (BSs) وكمحطات قاعدة تجاه المحطات المتنقلة (MS).
تظل طوبولوجيا الشبكة ثابتة نسبياً واتصال الشبكة مركزي ويعتمد على كل من المحطات القاعدية الثابتة والمسمرة وطبقة الترحيل، وفي هذه الحالة حتى إذا تم إسقاط إحدى عقد الترحيل بسبب تداخل التضاريس يتم تخفيف التأثير؛ لأنّه على عكس (MANET) تتمركز الشبكة نحو شبكة أساسية تقع في مكان آمن ودائم، وحتى إذا تم إسقاط عقدة ما يتم إرجاع حركة المرور من خلال عقد الترحيل الأخرى جنباً إلى جنب مع المحطات القاعدية الثابتة باتجاه الشبكة الأساسية.
- “MS” هي اختصار لـ “mobile-stations”.
- “BS” هي اختصار لـ “base-station”.
