اقرأ في هذا المقال
- أساسيات نظام تتبع تحديث المنطقة في نظام الاتصالات اللاسلكية
- مبدأ عمل نظام تتبع تحديث المنطقة في نظام الاتصالات اللاسلكية
- تطور عمل نظام تتبع تحديث المنطقة في نظام الاتصالات اللاسلكية
يقوم نظام تتبع تحديث المنطقة في نظام الاتصالات اللاسلكية على مبدأ تعقب تحديث المنطقة في نظام اتصال لاسلكي وجهاز معتمد عليه، كما تشتمل طريقة معدات المستخدم (UE) لتنفيذ إجراء تحديث منطقة التتبع (TAU) في نظام اتصال لاسلكي على خطوة؛ لإرسال رسالة طلب (TAU) إلى كيان إدارة التنقل (MME) وخطوة لتلقي رسالة قبول (TAU) من (MME).
أساسيات نظام تتبع تحديث المنطقة في نظام الاتصالات اللاسلكية
في نظام تتبع تحديث المنطقة في نظام الاتصالات اللاسلكية إذا كان (UE) يستخدم تحسين الإشارة لتمكين تسليم بيانات المستخدم من خلال مستوى تحكم عبر (MME)، ولم يكن لدى (UE) بيانات مستخدم معلقة ليتم إرسالها من خلال مستخدم مستوي، ويحتوي على بيانات مستخدم معلقة ليتم إرسالها عبر مستوى التحكم عبر (MME)، ثم يمكن تعيين أول علامة نشطة في رسالة طلب (TAU).
تم تطوير أنظمة الاتصالات المتنقلة لتقديم الخدمات الصوتية مع ضمان نشاط المستخدم، ومع ذلك فقد امتدت تغطية خدمة أنظمة الاتصالات المتنقلة حتى لتشمل خدمات البيانات، فضلاً عن الخدمات الصوتية وأدت الزيادة الهائلة في حركة المرور إلى نقص في الموارد، وطلب المستخدم على خدمات عالية السرعة ممّا يتطلب أنظمة اتصالات متنقلة متقدمة.
قد تتضمن متطلبات الجيل التالي من نظام الاتصالات المتنقلة دعم حركة البيانات الضخمة وزيادة ملحوظة في معدل النقل لكل مستخدم، وإيواء عدد متزايد بشكل كبير من أجهزة الاتصال وزمن انتقال منخفض جداً من طرف إلى طرف وارتفاع كفاءة الطاقة، وتحقيقاً لهذه الغاية هناك تقنيات مختلفة مثل تحسين الخلايا الصغيرة والاتصال المزدوج والإنتاج متعدد المدخلات الضخمة (MIMO)، والازدواج الكامل في النطاق والوصول المتعدد غير المتعامد (NOMA) ودعم النطاق العريض للغاية وشبكات الجهاز.
- “TAU” هي اختصار لـ “Tracking Area Update”.
- “NOMA” هي اختصار لـ “Non-orthogonal multiple access”.
- “MIMO” هي اختصار لـ “Multiple Input/Multiple Output”.
- “MME” هي اختصار لـ “Mobility Management Entity”.
- “UE” هي اختصار لـ “User equipment”.
مبدأ عمل نظام تتبع تحديث المنطقة في نظام الاتصالات اللاسلكية
تتضمن طريقة تنفيذ إجراء تحديث منطقة التتبع (TAU) في نظام اتصال لاسلكي بواسطة جهاز مستخدم (UE) ما يلي:
- إرسال رسالة طلب (TAU) إلى كيان إدارة التنقل (MME).
- تلقي رسالة قبول (TAU) من (MME)، عندما تستخدم (UE) تحسين الإشارة لتمكين تسليم بيانات المستخدم من خلال مستوي تحكم عبر (MME).
- لا يكون لدى (UE) بيانات مستخدم معلقة ليتم إرسالها عبر مستوى مستخدم و لديه بيانات مستخدم معلقة ليتم إرسالها من خلال مستوى التحكم عبر (MME).
- ثم يمكن تعيين أول علم نشط في رسالة طلب (TAU).
- كما قد يشير العلم النشط الأول إلى طلب الحفاظ على توصيل إشارة طبقة غير نفاذ (NAS) بين تجهيزات المستعمل و(MME) بعد استكمال إجراء (TAU).
- يمكن تضمين العلامة النشطة الأولى في عنصر معلومات نوع التحديث الإضافي لتوفير معلومات إضافية بخصوص نوع طلب إجراء (TAU) في رسالة طلب (TAU).
- عندما تكون قيمة العلم النشط الأول “0”، فقد لا يتم الحفاظ على توصيل إشارات طبقة عدم الوصول (NAS) بين (UE) و(MME) بعد الانتهاء من إجراء (TAU).
- عندما تكون قيمة العلم النشط الأول هي “1”، يمكن الحفاظ على توصيل إشارات طبقة عدم الوصول (NAS) بين تجهيزات المستعمل و(MME) بعد استكمال إجراء (TAU).
- قد تتضمن الطريقة أيضاً تحديد ما إذا كان سيتم تشغيل مؤقت محدد مسبقاً وفقاً لما إذا كانت العلامة النشطة، والأولى في رسالة طلب (TAU) قد تم ضبطها عند استلام رسالة قبول (TAU).
- عندما لا يتم ضبط أول علم نشط في رسالة طلب (TAU)، يبدأ الموقت وعندما تنتهي صلاحية المؤقت، وكما يمكن أن تطلق (UE) توصيل إشارة طبقة عدم الوصول (NAS) بين (UE) و(MME).
- في الحالة التي لا ينفذ فيها تجهيزات المستعمل إجراء (TAU) بنجاح ويتم تشغيل مؤقت الرجوع لإدارة التنقلية (MM)، يمكن إرسال طلب (TAU) عندما تستقبل تجهيزات المستعمل استدعاءً.
- عندما يكون لدى تجهيزات المستعمل بيانات المستخدم المعلقة عبر مستوى المستعمل يمكن وضع علم نشط ثان في رسالة طلب (TAU).
ملاحظة:“NAS” هي اختصار لـ “Non-access stratum” و”MM” هي اختصار لـ “Mobility Management”.
تتضمن طريقة تنفيذ إجراء تحديث منطقة التتبع (TAU) في نظام اتصال لاسلكي بواسطة كيان إدارة التنقل (MME) ما يلي:
- تلقي رسالة طلب (TAU) من جهاز مستخدم (UE).
- إرسال رسالة قبول (TAU) من (UE)، حيث عند تعيين أول علم نشط في رسالة طلب (TAU).
- قد لا يتم تحرير اتصال إشارة طبقة عدم الوصول (NAS) بين (UE) و(MME) بعد اكتمال (TAU) الإجراء.
- قد يشير العلم النشط الأول إلى طلب الحفاظ على توصيل إشارات طبقة عدم الوصول (NAS) بين تجهيزات المستعمل و(MME) بعد استكمال إجراء (TAU).
- عندما لا يتم تعيين العلم النشط الأول في طلب (TAU)، فقد يتم تحرير اتصال إشارات طبقة عدم الوصول (NAS).
- يمكن تضمين العلم النشط الأول في عنصر معلومات نوع التحديث الإضافي لتوفير معلومات إضافية بخصوص نوع طلب إجراء (TAU) في رسالة طلب (TAU).
- عندما تكون قيمة العلم النشط الأول “0”، فقد لا يتم الحفاظ على توصيل إشارات طبقة عدم الوصول (NAS) بين (UE) و(MME) بعد الانتهاء من إجراء (TAU).
تطور عمل نظام تتبع تحديث المنطقة في نظام الاتصالات اللاسلكية
يمكن أنظمة الجيل الخامس اللاسلكية (5G) خدمات استثنائية تتجاوز الأنظمة الخلوية الحالية، ولتحقيق هذا الهدف يتم تطوير مخططات جديدة؛ لتوفير اتصالات سلسة للكثافة المتزايدة باستمرار لمعدات المستخدم عالية الحركة (UEs)، كما أنّ الشبكة تحتاج إلى تتبع جميع تجهيزات المستعمل أثناء التحرك في جميع أنحاء منطقة التغطية لغرض تسليم حزم البيانات.
تعتبر المحطة الأساسية عقدة طرفية لشبكة تقوم بالاتصال مباشرة مع تجهيزات المستعمل، كما يمكن إجراء عمليات معينة يُنظر فيها إلى المحطة القاعدة على أنّها تؤديها بواسطة عقدة عليا للمحطة الأساسية حسب المواقف، كما أنّه في شبكة تتكون من عدد كبير من عقد الشبكة بما في ذلك محطة قاعدة، يمكن تنفيذ عمليات مختلفة للاتصال مع تجهيزات المستعمل بواسطة المحطة الأساسية أو نقاط الشبكة بخلاف المحطة الأساسية.
تشير الوصلة الهابطة (DL) إلى الاتصال من محطة قاعدة إلى مطراف بينما تشير الوصلة الصاعدة (UL) إلى الاتصال من محطة إلى محطة أساسية، كما أنّه في إرسال الوصلة الهابطة يمكن أن يكون المرسل جزءاً من المحطة الأساسية ويمكن أن يكون جهاز الاستقبال جزءاً من المطراف، وبالمثل في الإرسال على الوصلة الصاعدة يمكن أن يكون المرسل جزءًا من المطراف ويمكن أن يكون المستقبل جزءاً من المحطة الأساسية.
- “DL” هي اختصار لـ “Down link”.
- “UL” هي اختصار لـ “Up link”.
