اقرأ في هذا المقال
- أساسيات نظام التحكم في الوصول للاستخدام في الاتصالات المتنقلة
- مبدأ نظام التحكم في الوصول للاستخدام في الاتصالات المتنقلة
- تطور نظام التحكم في الوصول للاستخدام في الاتصالات المتنقلة
في الوقت نفسه، قد يحدد نظام (LTE) ما إذا كان سيتم تنفيذ حظر الوصول الخاص بالتطبيق والتحكم في الوصول لكل تطبيق، ومع ذلك فإنّ آلية منع الوصول المعقدة الخاصة بالتطبيق تؤدي إلى ضرورة وجود آلية متسقة للتحكم في الوصول.
أساسيات نظام التحكم في الوصول للاستخدام في الاتصالات المتنقلة
في (LTE)، تم اعتماد وضع تشغيل جديد يسمى وضع الاتصال الخفيف لتحديد الحالة التي تحتفظ فيها المحطة الأساسية أي العقدة المتطورة (eNB)، والمحطة لمعدات المستخدم (UE) بمعلومات (UE) كمعلومات السياق حتى عند فصل الاتصال بينهما بالإضافة إلى وضع الخمول والوضع المتصل، وفي نظام (LTE) إذا تغيرت منطقة التعقب لتجهيزات المستعمل في وضع التوصيل الخفيف، فقد تنتقل تجهيزات المستعمل إلى الوضع المتصل وترسل رسالة تحديث منطقة التعقب إلى الشبكة الأساسية.
وهذا يعني أن تجهيزات المستعمل يجب أن تنتقل إلى الوضع المتصل بالرغم من عدم وجود بيانات لإرسالها، وبالنسبة لأنظمة الاتصالات المتنقلة من الجيل التالي يمكن اعتبار استخدام خدمات فائقة الموثوقية أي معدل خطأ الحزمة من (10 إلى 5) خدمات اتصالات منخفضة الكمون (URLLC)، وقد تتضمن أمثلة خدمات (URLLC) خدمة آلية للمركبة وخدمة الصحة الإلكترونية وخدمة الطائرات بدون طيار.
في نظام (LTE)، قد يتسبب الإقرار السلبي (NACK) المقابل لإعادة إرسال الحزمة في حدوث زمن انتقال، لذلك هناك حاجة إلى تحديد عملية مفصلة لإعادة إرسال حزم خدمة (URLLC) بكفاءة وفي حالة تسليم (UE) من (eNB) إلى آخر في نظام (LTE)، ويتعذر على (UE) توصيل البيانات مع الشبكة خلال فترة ما بين النقطة الزمنية عندما تتلقى رسالة أمر تسليم من مصدر (eNB) والنقطة الزمنية عندما يرسل (UE) رسالة تسليم كاملة إلى (eNB) الهدف.
تسمى الفترة التي يكون فيها نقل البيانات مستحيلًا وقت انقطاع البيانات، وعادةً ما يستمر وقت انقطاع البيانات بضع عشرات من مللي ثانية على الأقل، مماّ يؤدي إلى قطع البيانات وبالتالي هناك حاجة إلى طريقة لتقليل وقت انقطاع البيانات، وفي شبكة تدعم وضع التوصيل الخفيف قد تبلغ تجهيزات المستعمل في وضع الخمول عن موقع تجهيزات المستعمل أثناء التنقل في منطقة الاستدعاء، والتي تشكلها الشبكة وفي هذه الحالة يلزم قدر كبير من الإشارات بين (UE) و(eNB) حتى تنتقل تجهيزات المستعمل إلى وضع تفضيل منطقة الاستدعاء الكبيرة من أجل توفير طاقة البطارية.
وأيضاً في حالة بقاء تجهيزات المستعمل في أسلوب توصيل الضوء لفترة طويلة، ويتعين على الشبكة تخزين وصيانة سياق تجهيزات المستعمل ومعلومات الحامل (S1-U)، وهذا يعني أنّ الشبكة لا يمكنها إدارة تجهيزات المستعمل في وضع توصيل الضوء بشكل مستمر، ولكنّها تتحكم فيها للانتقال إلى وضع (RRC Idle)، وقد تتسبب هذه العملية الخاصة بنقل أسلوب تشغيل تجهيزات المستعمل من أسلوب توصيل الضوء إلى وضع الخمول (RRC) في حمل تشوير كبير.
- “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.
- “RRC” هي اختصار لـ “Radio Resource Control”.
- “URLLC” هي اختصار لـ “Ultra Reliable Low Latency Communications”.
- “eNB” هي اختصار لـ “Evolved Node B”.
مبدأ نظام التحكم في الوصول للاستخدام في الاتصالات المتنقلة
قد يكون من المفيد تكوين الوحدة لتستقر على وسيط التخزين القابل للعنونة وتهيئتها ليتم تنفيذها على معالج واحد أو أكثر، وبالتالي قد تتضمن الوحدة على سبيل المثال مكونات مثل مكونات البرامج ومكونات البرامج الموجهة للكائنات، ومكونات الفئة ومكونات المهام والعمليات والوظائف والسمات والإجراءات والروتينات الفرعية، وأجزاء من كود البرنامج وبرامج التشغيل والبرامج الثابتة والرمز الصغير والدوائر والبيانات وقواعد البيانات وهياكل البيانات والجداول والمصفوفات والمتغيرات.
تُعد وحدات (eNB) مكافئة للعقدة القديمة (Bs) للنظام العالمي للاتصالات المتنقلة (UMTS)، يتصل (UE) بواحدة من (eNBs) عبر قناة راديو، ولدى (eNB) وظائف تحكم أكثر من العقدة القديمة (B) وفي نظام (LTE)، حيث يتم استخدام كل حركة مرور المستخدم بما في ذلك خدمات الوقت الفعلي مثل نقل الصوت عبر (VoIP) من الضروري جدولة تجهيزات المستعمل بناءً على معلومات الجدولة، مثل حالة المخزن المؤقت وحالة زيادة الطاقة وحالة القناة التي تم جمعها من (UEs)، حيث يتولى نظام eNB الذي يخدم تجهيزات المستعمل مسؤولية هذه الوظيفة.
من المعتاد أن يستضيف واحد (eNB) عدداً من الخلايا، ويتبنى نظام (LTE) تقنية مضاعفة تقسيم التردد المتعامد (OFDM) كتقنية وصول إلى الراديو؛ لتأمين معدل بيانات يصل إلى (100 ميجابت في الثانية) في عرض نطاق قدره (20 ميجاهرتز)، ويعتمد نظام (LTE) على التعديل والتشفير التكيفيين (AMC) لتحديد مخطط التشكيل ومعدل تشفير القناة في التكيف مع حالة قناة تجهيزات المستعمل.
يقوم (S-GW) بصفته كياناً يتعامل مع حاملي البيانات بإنشاء وإصدار حاملي البيانات تحت سيطرة (MME) ويتولى (MME) مسؤولية وظائف التحكم المختلفة، ويحافظ على الاتصالات مع عدد كبير من وحدات (eNB)، وفي حالة حدوث ازدحام في الشبكة فقد تحدد الشبكة عدد محاولات الوصول الأولية وهذا يسمى حظر الوصول.
تبث الشبكة وصولاً محدداً يحظر معلومات التكوين ويشار إليها فيما بعد بمعلومات تكوين الحظر لكي تحدد كل وحدة (UE) وصولها، وبناءً على معلومات تكوين الحظر تحدد واجهة المستخدم التي تريد الوصول إلى الشبكة ما إذا كانت ستحاول طريقة تحديد حظر الوصول الخاصة بخدمة معينة خاصة بالتطبيق في تجهيزات المستعمل.
- “UMTS” هي اختصار لـ “Universal Mobile Telecommunications System”.
- “MME” هي اختصار لـ “Mobility Management Entity”.
- “AMC” هي اختصار لـ “Adaptive modulation and coding”.
- “S-GW” هي اختصار لـ “Service Gateway”.
- “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal frequency-division multiplexing”.
تطور نظام التحكم في الوصول للاستخدام في الاتصالات المتنقلة
يمكن تقسيم البروتوكولات الموجودة في (LTE UE) إلى الطبقتين الأولى والثانية، وقد تشير الطبقة الأولى إلى (Access Stratum) وقد تشير الطبقة الثانية إلى طبقة غير قابلة للوصول (NAS)، وقد يتولى (AS) مسؤولية جميع الوظائف المتعلقة بالوصول، وقد تتولى (NAS) الوظائف الأخرى مثل طلب الخدمة بغض النظر عن الوصول وقد يتم تحديد حظر الوصول في (AS) في (UE).
في حالة حدوث ازدحام في الشبكة فقد تحد الشبكة من عمليات الوصول الأولية عن طريق بث معلومات تكوين حظر الوصول؛ لمساعدة كل تجهيزات المستعمل على اتخاذ قرار بشأن محاولة الوصول في الخطوة وقد يتم بث معلومات التكوين في معلومات النظام، وتتضمن واحدة على الأقل من معلومات تكوين الحظر ومعلومات تكوين (ACB)، ومؤشر تخطي (ACB) والتحكم في الازدحام الخاص بالتطبيق لمعلومات تكوين اتصالات البيانات (ACDC) والخدمة معلومات تكوين فئة الوصول المحددة (SSAC).
تنطبق آلية (EAB) فقط على اتصال نوع الجهاز (MTC)، وفي حالة اجتياز اختبار (EAB) يقوم (UE AS) بإجراء فحص التحكم في الازدحام الخاص بالتطبيق لاتصالات البيانات (ACDC)، ويتم تخصيص فئة (ACDC) للتطبيق الذي يطلب خدمة ويتم تضمين قيمة فئة (ACDC) في طلب الخدمة الذي يتم نقله إلى (UE AS).
وبناءً على ذلك قد تقوم تجهيزات المستعمل بعملية التحقق من الوصول على مجموعة الطلبات المصنفة حسب فئة (ACDC)، أي أنّ تجهيزات المستعمل قد تقوم بعملية التحقق من الوصول بناءً على فئة التطبيق الذي يطلب الخدمة، وإذا لم يتم توفير معلومات تكوين الحظر لفئة (ACDC) للشبكة فقد يتخطى (UE AS) عملية التحقق من الوصول إلى (ACDC).
“ACB” هي اختصار لـ “Access Class Barring”.
- “MTC” هي اختصار لـ “Machine-Type Communication”.
- “EAB” هي اختصار لـ “Enhanced Access Barring”.
- “SSAC” هي اختصار لـ “Service Specific Access Control”.
- “NAS” هي اختصار لـ “Non-access stratum”.
