نظام التحكم في الوصول في الجيل التالي من أنظمة الاتصالات المتنقلة Controlling Access

اقرأ في هذا المقال


يتم توفير جهاز وطريقة لتطبيق أنظمة اتصالات (5G) على شبكات إنترنت الأشياء، ويشتمل الجهاز على تقنيات مثل شبكة الاستشعار والاتصال من نوع الآلة (MTC)، ويمكن تنفيذ الاتصال من آلة إلى آلة (M2M) عن طريق تشكيل الحزمة ومخرجات متعددة المدخلات (MIMO) ومجموعة هوائيات.

أساسيات نظام التحكم في الوصول في الجيل التالي من أنظمة الاتصالات المتنقلة

يمكن اعتبار تطبيق شبكة الوصول إلى الراديو السحابي (RAN) كتكنولوجيا معالجة البيانات الضخمة كمثال على التقارب بين تقنية (5G) وتقنية إنترنت الأشياء، كما يقوم النظام بطريقة الإبلاغ عن حالة بروتوكول تقارب بيانات الحزم (PDCP)، والذي يتم تشغيله بواسطة جهاز الاستقبال في الجيل التالي من أنظمة الاتصالات المتنقلة.

لتلبية الطلب على حركة البيانات اللاسلكية التي ازدادت منذ نشر أنظمة اتصالات الجيل الرابع (4G) بُذلت جهود لتطوير الجيل الخامس المحسّن (5G) أو نظام اتصالات ما قبل (5G)، لذلك يُعتبر نظام الاتصالات (5G) مطبقاً في نطاقات الموجات الملليمترية ذات التردد العالي (mmWave)، وذلك لتحقيق معدلات بيانات أعلى.

في الجيل التالي من أنظمة الاتصالات المتنقلة التي تدعم معدل بيانات مرتفعاً إذا فقدت (PDCP PDUs) أو وصلت متأخرًا في بيئة اتصال واحدة، وإذا تم تجاهل (PDCP PDUs) في جهاز إرسال بسبب انتهاء صلاحية مؤقت انتهاء (PDCP)، أو إذا كان واحدًا من اثنين تتلقى كيانات (PDCP PDU) في وقت متأخر في بيئة اتصال مزدوج، ويجب تخزين جميع البيانات المستلمة في مخزن مؤقت حتى انتهاء صلاحية مؤقت إعادة الترتيب الذي يتم تشغيله في طبقة استقبال (PDCP)، ممّا يؤدي إلى تأخير الإرسال.

وفقاً لذلك يجب أن يحتوي الجهاز على ذاكرة ذات سعة كبيرة أو مخزن مؤقت لتخزين جميع البيانات التي يتم تلقيها أثناء تشغيل مؤقت إعادة الترتيب، وإذا كانت سعة الذاكرة أو ذاكرة التخزين المؤقت غير كافية فقد يحدث فقدان للبيانات، وإذا وصلت البيانات التي أدت إلى تشغيل مؤقت إعادة ترتيب (PDCP) قبل انتهاء صلاحية المؤقت أو إذا انتهت صلاحية مؤقت إعادة ترتيب (PDCP)، فقد يتم تسليم كمية كبيرة من البيانات المستلمة أثناء تشغيل جهاز ضبط الوقت إلى الطبقة العليا في وقت واحد، وبالتالي من المحتمل أن تفشل الطبقة العليا في معالجة جميع البيانات ممّا يؤدي إلى فقدان البيانات.

  • “MTC” هي اختصار لـ “Machine Type Communications”.
  • “PDCP” هي اختصار لـ “Packet Data Convergence Protocol”.
  • “PDU” هي اختصار لـ “Protocol data unit”.
  • “RAN” هي اختصار لـ “Radio Access Network”.
  • “MIMO” هي اختصار لـ “Multiple Input, Multiple Output”.
  • “M2M” هي اختصار لـ “Machine-to-machine communications”.

مبدأ عمل نظام التحكم في الوصول في الجيل التالي من أنظمة الاتصالات المتنقلة

يتم توفير طريقة التحكم في الوصول لمحطة في نظام اتصال لاسلكي، بحيث تتضمن الطريقة التحقق إذا تم تشغيل الوصول نوع الوصول للوصول المشغل، وتحديد نوع الوصول للوصول المشغل كفئة وصول محددة مسبقًا بناءً على نوع الوصول المحدد، كما يتضمن تحديد نوع الوصول للوصول المشغل كفئة الوصول تحديد ما إذا كان نوع الوصول المحدد هو نوع وصول الطوارئ، وتحديد إذا كان نوع الوصول المحدد هو نوع الوصول في حالة الطوارئ، نوع الوصول المشغل كفئة وصول أولى ذات صلة إلى نوع الوصول في حالات الطوارئ.

تتضمن الطريقة أيضاً تحديد ما إذا كان نوع الوصول الذي تم التحقق منه ليس نوع الوصول في حالات الطوارئ وما إذا كان نوع الوصول المشغل هو نوع الوصول إلى الخدمة، والذي يوفر للمشغل وتحديد ما إذا كان نوع الوصول المشغل هو نوع الوصول إلى الخدمة الذي يوفر للمشغل، ونوع الوصول المشغل كفئة وصول ثانية تتعلق بنوع الوصول إلى خدمة توفير المشغل.

كما تتضمن الطريقة أيضاً تحديد نوع الوصول المشغل كفئة وصول ثالثة إذا لم يكن نوع الوصول المحدد هو نوع الوصول إلى الخدمة الذي يوفره المشغل، وتتضمن الطريقة تلقي معلومات عن فئة الوصول الثانية المتعلقة بنوع الوصول إلى خدمة توفير المشغل من خادم المشغل، كما تحتوي تلقي معلومات حول قائمة فئة الوصول من محطة قاعدة، وتحديد نوع الوصول للنفاذ المشغل كفئة وصول محددة مسبقًا يتضمن تحديد نوع الوصول للوصول المشغل، بناءً على نوع الوصول المحدد والمعلومات في قائمة فئة الوصول.

تطور عمل نظام التحكم في الوصول في الجيل التالي من أنظمة الاتصالات المتنقلة

تتضمن الطريقة تحديد ما إذا كان سيتم إجراء الوصول المشغل بناءً على فئة الوصول المحددة وإرسال رسالة طلب توصيل إلى محطة أساسية إذا تقرر إجراء الوصول المشغل، ويتم توفير محطة طرفية لنظام اتصال لاسلكي، بحيث يشتمل الجهاز الطرفي على جهاز إرسال واستقبال ومعالج واحد على الأقل تم تكوينه للتحكم للتحقق، إذا تم تشغيل الوصول نوع الوصول للوصول المشغل وتحديد نوع الوصول للوصول المشغل كفئة وصول محددة مسبقاً بناءً على نوع الوصول المحدد.

يتم تكوين معالج واحد على الأقل للتحكم لتحديد ما إذا كان نوع الوصول الذي تم التحقق منه هو نوع وصول للطوارئ، وتحديد إذا كان نوع الوصول المحدد هو نوع الوصول في حالة الطوارئ نوع الوصول المشغل كفئة وصول أولى تتعلق بحالة الطوارئ نوع الوصول.

يتم تكوين معالج واحد على الأقل للتحكم لتحديد ما إذا كان نوع الوصول الذي تم التحقق منه ليس من نوع الوصول في حالات الطوارئ، وما إذا كان نوع الوصول المشغل هو نوع الوصول إلى الخدمة الذي يوفر للمشغل، وتحديد ما إذا كان نوع الوصول المشغل هو المشغل وتوفير نوع الوصول إلى الخدمة، ونوع الوصول المشغل كفئة وصول ثانية تتعلق بنوع الوصول إلى الخدمة الذي يوفره المشغل.

على الرغم من أنّ نشر الاتصال اللاسلكي من الجيل الخامس (5G) لا يزال في المرحلة المبكرة أي أنّه يجب تحسين الميزات المرتبطة بشكل أكبر، فمن الضروري أيضاً تعيين متطلبات الاتصال لمجتمع المعلومات القادم بشكل موحد لتوليد النظام اللاسلكي في المستقبل، ولهذه الغاية تم التحقيق في متطلبات إنشاء الأعمال النظرية والعملية على (6G) من ثلاث وجهات نظر:

  • فجوة مدتها 10 سنوات بين الأجيال المتعاقبة، ويستغرق أي جيل فترة عشر سنوات لبدء البحث النظري حتى النشر العملي، أي عندما يتحرك أي جيل في مرحلة النشر العملي يبدأ الجيل التالي البحث النظري، لذلك فإنّ البحث على (6G) هو الآن في المرحلة النظرية منذ أن بدأ البحث على (5G) قبل عشر سنوات.
  • بالنسبة لتأثير الشبكة، فإنّ (5G) تستهدف بشكل أساسي تطبيق إنترنت الأشياء المتعلق بالصناعة، ومع التنفيذ التجاري لـ (5G) على نطاق واسع، سيكون هناك العديد من الأعضاء من الصناعة الرأسية المشاركين في بيئة (5G).

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


شارك المقالة: