نظام الاتصالات CDMA2000 1xEV-DO

يُعد نظام الهاتف الخلوي “CDMA2000 1xEV-DO” معياراً تطور من نظام الهاتف المحمول “CDMA2000” وهو معيار اتصالات متنقلة للبيانات فقط يمكن تشغيله على شبكات “CDMA2000″، أمّا “CDMA 2000 1X EV-DO Advanced” هي الحالة التي تلي نظام “CDMA2000 1xEV-DO” في التطور،حيث يجلب عدداً من الميزات الجديدة التي لا تعمل على تحسين الأداء كما يراها المستخدم فحسب، بل تعمل على تحسين كفاءة الشبكة من أجل المشغل والسماح بالتحسينات.

ما هو نظام CDMA2000 1xEV-DO؟

نظام “CDMA2000 1xEV-DO”: هو عبارة عن ناقل حزمة بيانات فقط، حيث يمكن نقل الصوت إمّا عن طريق استخدام الصوت عبر “VoIP” أو باستخدام الرجوع إلى مشغل “CDMA2000 1X“، ووضع الرجوع هو الوضع الذي يميل إلى استخدامه على نطاق أوسع، حيث أنّ معظم المشغلين لديهم نظام “CDMA2000 1X” في مكانه.

معيار “EV-DO”: هو معيار اتصالات لنقل البيانات لاسلكياً عبر إشارات الراديو، عادةً للوصول إلى الإنترنت واسع النطاق، وهو تطور لمعيار “IS-2000” الذي يدعم معدلات البيانات العالية، ويمكن نشره جنباً إلى جنب مع الخدمات الصوتية لشركات الاتصالات اللاسلكية، وهي تستخدم تقنيات تعدد إرسال متقدمة بما في ذلك الوصول المتعدد بتقسيم الشفرة “CDMA“، بالإضافة إلى تعدد الإرسال بتقسيم الوقت “TDM“؛ لزيادة الإنتاجية.

يبلغ عرض النطاق الترددي لقناة “EV-DO” حوالي “1.25 ميجاهرتز”، وهو نفس حجم النطاق الترددي الذي تستخدمه “IS-95A” و”IS-2000 1xRTT” على الرغم من اختلاف بنية القناة تماماً، كما تعتمد الشبكة الخلفية بالكامل على الحزم، ولا يتم تقييدها بالقيود الموجودة عادةً على شبكة تبديل الدارات، حيث توفر ميزة “EV-DO” لشبكات “CDMA2000” الوصول إلى الأجهزة المحمولة بسرعات واجهة هوائية للوصلة الأمامية تصل إلى “2.4 ميجابت في الثانية” مع “Rel. 0″، وحتى “3.1 ميجابت في الثانية” مع “Rev. A”.

يمكن أن يعمل الإصدار 0 حتى “153 كيلوبت في الثانية”، بينما يمكن أن يعمل “Rev. A” بسرعة تصل إلى “1.8 ميجابت في الثانية”، وقد تم تصميمه ليتم تشغيله من طرف إلى طرف كشبكة قائمة على بروتوكول الإنترنت، ويمكنه دعم أي تطبيق يمكن أن يعمل على مثل هذه الشبكة وقيود معدل البت.

• “EV-DO” هي اختصار لـ “Evolution Data Only or Data Optimized”.

• “TDM” هي اختصار لـ “Time Division Multiplexing”.

• “CDMA” هي اختصار لـ “Code Division Multiple Access”.

• “IS” هي اختصار لـ “Interim Standard”.

• “Rel” هي اختصار لـ “Release”.

• “Rev” هي اختصار لـ “Revision”.

• “VoIP” هي اختصار لـ “Voice over Internet Protocol”.

أساسيات نظام CDMA2000 1xEV-DO:

يتم تعريف نظام الهاتف الخلوي “CDMA2000 1x EV-DO” بموجب “IS-856 TIA-856” بدلاً من “IS-2000 “TIA-2000 الذي يحدد معايير “CDMA2000” الأخرى، حيث أنّ معدلات البيانات قد ارتفعت بشكل كبير مع الإصدارات والمراجعات المتتالية لمعيار “EV-DO”.

• إصدار “EV-DO Release 0”: كان هذا هو الإصدار الأول لمعيار “EV-DO”.

• إصدار “EV-DO Release A”: قدمت هذه المراجعة للمعيار زيادة كبيرة في معدلات البيانات.

• إصدار “EV-DO Revision B”: قدم إصدار “EV-DO Rev. B” للمعيار عدداً من التحديثات بما في ذلك تشغيل الناقل المتعدد كترقية للبرامج وتعديل ترتيب أعلى مع إدخال أجهزة جديدة، كما يمكن إجراء هذين التحسين بشكل منفصل.

• إصدار “EV-DO Advanced”: قدمت ترقية هذا البرنامج فقط عدداً من الميزات الذكية في معيار “EV-DO”.

• إصدار “EV-DO Revision C”: هذا هو معيار “UMB”، حيث لا تتم متابعته الآن؛ لأن التطور من “EV-DO” هو الآن إلى “LTE” لخدمات “4G“.

تشكل القناة الأمامية “CDMA2000 1xEV-DO” قناة بيانات حزمة مخصصة ذات معدل متغير مع تعدد إرسال الإشارات ووقت التحكم فيها، والقناة نفسها مقسمة زمنياً ومخصصة لكل مستخدم على أساس الطلب والفرصة، حيث تم اعتماد تنسيق البيانات فقط لتمكين المعيار ليتم تحسينه لتطبيقات البيانات، أمّا إذا كان الصوت مطلوباً، فستكون هناك حاجة إلى هاتف ثنائي الوضع يستخدم قناة 1X منفصلة للمكالمة الصوتية، كما يُشار إلى “الهواتف” المستخدمة لتطبيقات البيانات فقط باسم محطات الوصول “ATs”.

في حين يتم تنفيذ العديد من الترقيات عن طريق ترقيات البرامج في المحطة الأساسية أو الهواتف الجديدة أو محطات الوصول، فإنّ “ATs” مطلوبة لتكون قادرة على الاستفادة من الميزات ومعدلات البيانات المتاحة ومع ذلك، عادةً ما يتم استبدال “ATs” بشكل متكرر نسبياً، ونتيجةً لذلك يتم تناول الميزات الجديدة بثبات بمرور الوقت.

• “UMB” هي اختصار لـ “Ultra-Mobile Broadband”.

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

• “ATs” هي اختصار لـ “Access Terminals”.

كيفية التغلب على مشاكل تحميل الشبكة مع CDMA 2000 1X EV-DO Advanced:

إحدى المشكلات الرئيسية مع أي شبكة خلوية هي جعل التحميل متساوي، حيث أنّ التحميل غير متساوٍ بطبيعته ويتغير وفقاً للوقت من اليوم، وغالباً ما وجد أنّ قسماً محملاً بالكامل محاط بقطاعات محملة بشكل خفيف كما يشتمل “CDMA2000 EV-DO Advanced” على عدد من الإجراءات؛ لضمان توازن الحمل عبر الشبكة، حيث لن يؤدي ذلك إلى تحسين وضع المشغل فحسب، بل أيضاً للمستخدم.

1- موازنة حِمل الشبكة Network Load Balancing:

تعمل ميزة “DO Advanced” على تفريغ المستخدمين على طرف القطاعات المحملة بشكل كبير إلى أي قطاعات مجاورة محملة بشكل خفيف، حيث لن يتحقق هذا إلّا إذا كان من الممكن الحفاظ على الأداء أو تحسينه، كما لا يؤدي عدم التحميل إلى تخفيف الازدحام على شبكة الوصول اللاسلكي فحسب، بل يخفف أيضاً من عناصر التوصيل في الشبكة، وبهذه الطريقة تعمل على تحسين سعة الشبكة الإجمالية.

2- التكوين المطابق للطلب Demand Matched Configuration:

تقوم ميزة “DO Advanced” في التحكم بمستويات الطاقة في القطاعات المختلفة وأيضاً شركات النقل المختلفة، حيث يرتبط مستوى الطاقة في مقدار الحمولة التي تحملها، أمّا في الحالات التي يكون فيها التحميل غير متساوٍ، يتم تقليل إمكانية الإرسال للموجات الحاملة الثانية والثالثة للقطاعات الخفيفة التحميل لتقليل التداخل، وهذا يعمل على الزيادة من قدرة القطاعات المجاورة عالية التحميل نتيجة لمستويات التداخل المنخفضة.

3- جدولة الشبكة الموزعة Distributed Network Scheduler:

تعمل ميزة “DO Advanced” على زيادة معدلات البيانات للمستخدمين، خاصةً عند حافة الخلية في حالات نشر “النقاط الفعالة”، ومن خلال تعيين شركات النقل الأكثر ملاءمة لهم، دون خسارة المكاسب التي تم تحقيقها من خلال “Multicarrier”، في مثل هذه الحالات من المرجح أن تكون الموجات الحاملة الثانوية هي الموجات الحاملة المناسبة لتخصيصها، حيث سيكون لها مساحة تغطية أكبر بسبب انخفاض التداخل.

إدارة الاتصال المحسنة في CDMA 2000 1X EV-DO Advanced:

إدارة الاتصال المحسّنة “ECM”: هي ميزة رئيسية أخرى داخل “ED-DO Advanced”، حيث تدير التطبيقات المتدفقة مثل البريد الإلكتروني المحمول بالدفع أو السحب، بالإضافة إلى تحسينات الجهاز لتحسين الأداء دون التأثير على البنية التحتية أو المعايير، كما تعمل على تحسين عملية تخصيص الموارد وإلغاء تخصيصها لمثل هذه التطبيقات وتحسين استخدام قنوات الوصول والترحيل، ممّا يؤدي إلى دعم عدد كبير من الأجهزة المتصلة في وقت واحد.

يُعتبر الانتقال إلى “EV-DO Advanced” تنفيذاً بسيطاً جداً للمشغل، حيث يتكون ببساطة من ترقية البرنامج، نظراً لأنّه يمكن تنفيذ العديد من ترقيات البرامج عن بُعد، كما يمكن أن تُعد ترقية “DO Advanced” أسلوب فعال للغاية من حيث التكلفة؛ لتحسين أداء الشبكة دون استثمار كبير في الأجهزة الجديدة.

• “ECM” هي اختصار لـ “Enhanced Connection Management”.