الاتصالات المتنقلةالهندسةهندسة الاتصالات

نظام الترحيل في الاتصالات المتنقلة Mobile Communication Relay

يتم تمرير البيانات المخزنة في وحدة التخزين المؤقت لبيانات الإرسال إلى وحدة التشفير، حيث تخضع البيانات لمعالجة التشفير مثل تصحيح الخطأ، وقد تكون هناك بيانات ناتجة مباشرة من وحدة التخزين المؤقت لبيانات الإرسال إلى وحدة التعديل دون إجراء عملية التشفير، وتخضع البيانات المشفرة لعملية تعديل في وحدة تعديل وبعد تحويل البيانات المعدلة إلى إشارة النطاق الأساسي، يتم إخراجها إلى قسم تحويل التردد وتحويلها إلى تردد إرسال لاسلكي، وبعد ذلك تُرسل إشارة إرسال من الهوائي إلى مطراف متنقل واحد أو أكثر.

 

أساسيات نظام الترحيل في الاتصالات المتنقلة

 

يتم تنفيذ عملية الاستقبال للمحطة الأساسية بحيث يتم استقبال الإشارات الراديوية من محطة متنقلة واحدة أو أكثر بواسطة هوائي، ويتم تحويل الإشارة المستقبلة من تردد استقبال لاسلكي إلى إشارة النطاق الأساسي بواسطة وحدة تحويل التردد، ويتم إجراء معالجة إزالة التشكيل بواسطة وحدة إزالة التشكيل وكما يتم تمريرها إلى وحدة مفكك الشفرة، حيث تتم معالجة فك التشفير مثل تصحيح الخطأ.

 

ومن البيانات التي تم فك تشفيرها، يتم تمرير بيانات التحكم إلى وحدة معالجة البروتوكول أو وحدة اتصالات (EPC) ووحدة اتصالات المحطة الأساسية الأخرى، ويتم تمرير بيانات المستخدم إلى وحدة اتصالات (EPC) ووحدة اتصالات المحطة الأساسية الأخرى، كما يتم التحكم في سلسلة عمليات المحطة الأساسية بواسطة وحدة التحكم، لذلك يتم توصيل وحدة التحكم بكل وحدة من الوحدات من إلى المحطة.

 

يتوافق قسم اتصالات المحطة القاعدة الأخرى مع قسم الإخطار وقسم الاقتناء، وتتوافق وحدة التخزين المؤقت لبيانات الإرسال، ووحدة التشفير ووحدة التعديل ووحدة تحويل التردد والهوائي ووحدة إزالة التشكيل ووحدة فك التشفير مع وحدة الاتصال.

 

تقوم وحدة الاتصالات (PDN GW) بإرسال واستقبال البيانات بين (MME) و(PDN GW)، كما تقوم وحدة اتصالات المحطة الأساسية، بإرسال واستقبال البيانات بين (MME) والمحطة الأساسية باستخدام السطح البيني، بحيث إذا كانت البيانات المستلمة من (PDN GW) عبارة عن بيانات مستخدم ويتم تمرير بيانات المستخدم من وحدة اتصالات (PDN GW) إلى وحدة اتصالات المحطة الأساسية عبر وحدة اتصالات مستوى المستخدم، ويتم إرسالها إلى محطة قاعدة واحدة أو أكثر.

 

كما يتم الإرسال، بحيث إذا كانت البيانات المستلمة من المحطة الأساسية عبارة عن بيانات مستخدم يتم تمرير بيانات المستخدم من وحدة اتصالات المحطة الأساسية إلى وحدة اتصالات (PDN GW)، عبر وحدة اتصالات مستوى المستخدم ثم يتم إرسالها إلى (PDN GW)، وإذا كانت البيانات الواردة من (PDN GW) عبارة عن بيانات تحكم، يتم تمرير بيانات التحكم من وحدة اتصالات (PDN GW) إلى وحدة التحكم في مستوى التحكم، وإذا كانت البيانات الواردة من المحطة الأساسية هي بيانات التحكم يتم تمرير بيانات التحكم من وحدة اتصالات المحطة الأساسية إلى وحدة التحكم في مستوى التحكم.

 

  • “PDN GW” هي اختصار لـ “Packet Data Network Gateway”.

 

  • “MME” هي اختصار لـ “Mobility Management Entity”.

 

  • “EPC” هي اختصار لـ “Evolved Packet Core”.

 

مبدأ عمل نظام الترحيل في الاتصالات المتنقلة

 

يتم توفير وحدة الاتصالات (HeNBGW) عند وجود (HeNBGW)، وتقوم بإرسال واستقبال البيانات بين (MME) و(HeNBGW) بواسطة واجهة (IF) وفقًا لنوع المعلومات، ويتم تمرير بيانات التحكم الواردة من وحدة الاتصالات (HeNBGW) من وحدة الاتصالات (HeNBGW) إلى وحدة التحكم، في مستوى التحكم ويتم إرسال نتيجة العملية في وحدة التحكم في مستوى التحكم إلى (PDN GW)، عبر وحدة اتصالات (PDN GW) ويتم إرسال النتيجة التي تمت معالجتها بواسطة وحدة التحكم في مستوى التحكم إلى محطة قاعدية واحدة أو أكثر عبر الواجهة عبر وحدة اتصالات المحطة الأساسية، وإلى واحدة أو مجموعة من (HeNBGW) عبر وحدة الاتصالات (HeNBGW).

 

في إدارة (CSG-ID) تتم إدارة العلاقة بين المطراف المتنقل المقابل لـ (CSG-ID) وخلية (CSG) وقد تكون هذه العلاقة علاقة بين محطة متنقلة واحدة أو أكثر مسجلة؛ لوصول المستخدم إلى معرف (CSG) معين وخلية (CSG) تنتمي إلى (CSG-ID)، وفي إدارة القائمة البيضاء تتم إدارة العلاقة بين الجهاز المحمول ومعرف (CSG)، وواحد أو أكثر من معرفات (CSG) المسجلة بواسطة محطة متنقلة معينة كمستخدم قد يتم تخزينها في القائمة البيضاء.

 

يتم التحكم في سلسلة من العمليات الخاصة بـ (MME) بواسطة وحدة التحكم، لذلك يتم توصيل وحدة التحكم بكل وحدة، ويقوم (MME) بالتحكم في الوصول إلى واحد أو مجموعة من المطاريف المتنقلة لعضو في مجموعة المشتركين المغلقة (CSG)، ويسمح (MME) بتنفيذ تحسين الترحيل كخيار، وتقوم وحدة الاتصالات (EPC) بإرسال واستقبال البيانات بين (HeNBGW) و(MME) عبر الواجهة.

 

تقوم وحدة اتصالات المحطة الأساسية بإرسال واستقبال البيانات بين (HeNBGW) و(Home-eNB) باستخدام الواجهة، كما تقوم وحدة معالجة الموقع بإجراء عملية إرسال معلومات التسجيل وما شابه ذلك بين البيانات من (MME)، والتي تم تمريرها عبر وحدة اتصالات (EPC) إلى مجموعة من (Home-eNBs) ويتم تمرير البيانات التي تتم معالجتها بواسطة وحدة معالجة الموقع إلى وحدة اتصالات المحطة الأساسية ويتم إرسالها إلى واحد أو أكثر من (Home-eNBs) عبر الواجهة.

 

  • “HeNBGW” هي اختصار لـ “Home eNodeB Gateway”.

 

  • “CSG” هي اختصار لـ “Caller Subscriber Geography”.

 

  • “IF” هي اختصار لـ “Intermediate Frequency”.

 

تطور عمل نظام الترحيل في الاتصالات المتنقلة

 

بعد ذلك عندما يبدأ المطراف المتنقل البحث عن الخلية في الخطوة يستخدم المطراف المتنقل إشارة التزامن الأولى (P-SS)، وكذلك إشارة التزامن الثانية (S-SS) المرسلة من محطات القاعدة المجاورة لأداء توقيت الفاصل الزمني وتوقيت تزامن الإطار، ويُطلق على كل من (P-SS) و(S-SS) مجتمعين إشارة التزامن (SS)، ويتم تخصيص رمز التزامن لإشارة التزامن (SS) يتوافق مع هوية الخلية المادية (PCI) المخصصة لكل خلية على أساس واحد لواحد، وعدد (PCIs) هو 504 ويتم إجراء المزامنة باستخدام (504 نوعاً من PCI)، ويتم اكتشاف أي تحديد (PCI) للخلية المتزامنة.

 

يتم الكشف عن إشارة مرجعية خاصة بالخلية (CRS) وهي إشارة مرجعية (RS) مرسلة من المحطة الأساسية لكل خلية للخلية التي يتم الحصول على التزامن معها بعد ذلك، و(RS) المستقبلة أي الطاقة المستقبلة للإشارة المرجعية (RSRP) يتم قياسها، وكإشارة مرجعية (RS) يتم استخدام رمز يتوافق مع واحد لواحد مع (PCI) ومن خلال أخذ ارتباط مع الكود، يمكن فصله عن الخلايا الأخرى.

 

من خلال اشتقاق رمز (RS) للخلية من (PCI) المحدد في الخطوة، يمكن الكشف عن (RS) ويمكن قياس القدرة المستلمة من (RS)، وبعد ذلك يتم تحديد خلية تتمتع بأفضل جودة استقبال (RS)، وعلى سبيل المثال خلية بها أعلى قوة استقبال (RS) أي أفضل خلية من خلية واحدة أو أكثر تم اكتشافها.

 

  • “P-SS” هي اختصار لـ “primary sync signal”.

 

  • “PCI” هي اختصار لـ “Physical Cell ID”.

 

  • “RS” هي اختصار لـ “Reference Signal”.

 

  • “RSRP” هي اختصار لـ “Reference Signal Received Power”.

 

  • “S-SS” هي اختصار لـ “second sync signal”.

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

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى