نظام توفير تغطية لشبكة اتصالات لاسلكية باستخدام محطات قاعدية متحركة Provision of Coverage for Wireless Communication Network by Moving Base Stations

تتحكم قاعدة الصيانة في عدد كبير من الروبوتات المتنقلة التي توفر منطقة تغطية لاسلكية، بحيث تقوم قاعدة الصيانة بتوجيه روبوت متنقل لتعدد الروبوتات المتنقلة؛ للحفاظ على تشكيل مع الروبوتات المتنقلة الأخرى في تعدد الروبوتات المتنقلة بحيث يتم توفير منطقة التغطية الراديوية، وتوجه الروبوت المتحرك لتدوير المواضع داخل التشكيل للمحافظة عليه منطقة التغطية الراديوية، كإنسان آلي آخر متحرك في التكوين يترك التكوين ويدخل روبوت متحرك آخر التكوين، ويعمل الروبوت المتحرك وفقًا لتعليمات قاعدة الصيانة.

أساسيات نظام توفير تغطية لشبكة اتصالات لاسلكية باستخدام محطات قاعدية متحركة

يتضمن النظام طرق وأجهزة وبرامج كمبيوتر لتوفير تغطية لشبكة الاتصالات اللاسلكية، وتتكون شبكة الاتصالات اللاسلكية من محطات قاعدة لاسلكية مركبة على روبوتات متحركة، والروبوتات المتنقلة قادرة على الاتصال بقاعدة صيانة، بحيث تشتمل الطريقة على تحديد منطقة التغطية الراديوية التي ستوفرها المحطات القاعدية المركبة على الروبوتات المتنقلة المذكورة، وتشمل الطريقة كذلك نشر الروبوتات المتنقلة المذكورة في مواقع جغرافية مناسبة لتوفير منطقة التغطية الراديوية وقاعدة الصيانة؛ لتحل محل روبوت متحرك منتشر من أجل الحفاظ على منطقة التغطية الراديوية.

تشير القدرات المتزايدة والقدرة العالية على الحركة وانخفاض سعر الروبوتات المحمولة مؤخراً إلى استخدام الروبوتات المحمولة أيضاً في مناطق النشر الجديدة، وعلى سبيل المثال في شبكات الاتصالات اللاسلكية، وهناك حالات تزداد فيها الحاجة إلى سعة الشبكة بسرعة ويكون من الملح إنشاء المزيد من تغطية الشبكة أو تغطية الشبكة البعيدة بطريقة مخصصة.

قد يحدث هذا بسبب حركة الأشخاص مثل الإخلاء أو ازدحام الطرق أو الأحداث العامة الضخمة، حيث هناك حاجة اليوم إلى تثبيت محطات قاعدية، أو نقاط وصول لاسلكية في هذه الأماكن وربطها بشبكة الاتصالات اللاسلكية، ومع ذلك يكون هذا مستحيلًا في بعض الأحيان بسبب طبيعة التضاريس أو خاصية المنطقة أو ببساطة لأنّ تغطية الشبكة أو سعة الشبكة تتغير بسرعة كبيرة أو غير متوقعة.

يُعد استخدام الروبوتات المحمولة في شبكات الاتصالات المحمولة بالعديد من الفوائد مثل النشر السريع والسحب السريع ومرونة التغطية العالية، حيث من أجل تحقيق هذه الفوائد هناك حاجة إلى الأساليب والأجهزة المناسبة التي تتيح توفير تغطية لشبكة اتصالات لاسلكية بمساعدة الروبوتات المتنقلة، وطرق الحفاظ على التغطية المحققة أيضاً في الحالات التي تفشل فيها الروبوتات المتنقلة بشكل غير متوقع أو يتعين إعادة شحنها بشكل دوري بالوقود.

هناك حاجة واضحة لتوفير تغطية لشبكة الاتصالات اللاسلكية مع الروبوتات المتنقلة، حيث يتم حل ذلك عن طريق تركيب محطات الراديو على الروبوتات المتنقلة، وهناك أيضاً حاجة للحفاظ على التغطية المقدمة حتى عند استبدال الروبوتات المحمولة المنتشرة، كما قد تنشأ الحاجة إلى استبدال روبوت متحرك بسبب عطل مفاجئ للروبوت المتحرك أو بسبب احتياجات الصيانة المتوقعة، مثل التزود بالوقود أو إعادة الشحن.

مبدأ عمل نظام توفير تغطية لشبكة اتصالات لاسلكية باستخدام محطات قاعدية متحركة

يتمثل النظام في توفير تغطية لشبكة اتصالات لاسلكية بمساعدة محطات قاعدة راديو مثبتة على روبوتات متحركة، بحيث يتم تحقيق هذا الهدف من خلال المطالبات المستقلة ويتم توفير طريقة لتوفير تغطية لشبكة اتصالات لاسلكية، كما تتكون شبكة الاتصالات اللاسلكية من محطات قاعدة راديو مثبتة على روبوتات متحركة ويمكن للروبوتات المتنقلة الاتصال بقاعدة الصيانة، بحيث تشتمل الطريقة على تحديد منطقة التغطية الراديوية التي ستوفرها محطات القاعدة الراديوية المركبة على الروبوتات المتنقلة المذكورة.

وتشمل الطريقة كذلك نشر الروبوتات المتنقلة المذكورة في مواقع جغرافية مناسبة لتوفير منطقة التغطية الراديوية، والاستعاضة بقاعدة الصيانة عن روبوت متحرك منتشر من أجل الحفاظ على منطقة التغطية الراديوية، كما قد تشتمل الطريقة أيضاً على أنّ استبدال الروبوت المتحرك المنشور يشمل توجيه الروبوت المحمول المنشور لاستبداله للعودة إلى قاعدة الصيانة، ونشر روبوت متحرك آخر في موقع جغرافي شاغر وقد تشتمل الطريقة أيضًا على إعادة ترتيب نشر الروبوتات المتنقلة في المواقع الجغرافية.

يتم توفير طريقة لتشغيل روبوت متحرك ويتكون الروبوت المحمول من محطة قاعدة لاسلكية لشبكة اتصالات لاسلكية والروبوت المتحرك قادر على الاتصال بقاعدة الصيانة، كما تتكون الطريقة من اتخاذ موقع جغرافي على التعليمات، وتشتمل الطريقة كذلك على توفير منطقة تغطية راديوية أو منطقة فرعية في الموقع الجغرافي، وتتضمن أيضاً الانتقال بناءً على التعليمات إلى موقع جغرافي آخر مع الاستمرار في توفير منطقة التغطية الراديوية أو المنطقة الفرعية والعودة، وبناءً على التعليمات إلى قاعدة الصيانة.

قد تشتمل الطريقة أيضاً على تحديد حالة تتطلب العودة إلى قاعدة الصيانة والبدء في تسليم معالجة المكالمات أو جلسات الحزم الجارية في المحطة الأساسية للروبوت المتحرك إلى روبوت متحرك آخر، وقد تشتمل أيضاً على تحديد الشرط الذي يتطلب العودة إلى قاعدة الصيانة بما في ذلك تحديد حالة التشغيل وتحديد الحالة التشغيلية لتكون حرجة، وإرسال تقرير حالة إلى قاعدة الصيانة التي تشمل حالة التشغيل وتلقي تعليمات من قاعدة الصيانة للعودة إلى قاعدة الصيانة.

نطور عمل نظام توفير تغطية لشبكة اتصالات لاسلكية باستخدام محطات قاعدية متحركة

وفقاً لذلك يتم توفير طريقة لتشغيل قاعدة صيانة لتوفير تغطية لشبكة اتصالات لاسلكية، بحيث تتكون شبكة الاتصالات اللاسلكية من محطات راديو مثبتة على روبوتات متحركة، ويمكن للروبوتات المتنقلة الاتصال بقاعدة الصيانة، كما تتضمن الطريقة تحديد المواقع الجغرافية للروبوتات المتنقلة وتشتمل الطريقة كذلك على نشر الروبوتات المتنقلة في المواقع الجغرافية المحددة، من خلال توجيههم لشغل مواقعهم الجغرافية المحددة واستبدال الروبوتات المتنقلة المنتشرة.

كما أنّ استبدال الروبوت المتحرك المنشور يشمل توجيه الروبوت المتحرك المنشور لاستبداله بالعودة إلى قاعدة الصيانة ونشر روبوت متحرك آخر في موقع جغرافي شاغر، وقد تشتمل على إعادة ترتيب نشر الروبوتات المتنقلة في المواقع الجغرافية، ويتم توفير روبوت متنقل يشتمل على محطة قاعدة لاسلكية لشبكة اتصالات لاسلكية، والروبوت المتحرك قادر على التواصل مع قاعدة الصيانة والروبوت المتحرك قادر على الحصول على تعليمات تحتل موقعاً جغرافياً.

كذلك إنّ الروبوت المتحرك قادر على توفير منطقة تغطية راديوية أو منطقة فرعية في الموقع الجغرافي وكما أنّ الروبوت المتحرك قادر على الانتقال إلى موقع جغرافي آخر، بناءً على التعليمات مع الاستمرار في توفير منطقة التغطية الراديوية أو المنطقة الفرعية والعودة، وبناءً على التعليمات إلى قاعدة الصيانة.

يتم توفير قاعدة صيانة لتوفير تغطية لشبكة اتصالات لاسلكية وتتكون شبكة الاتصالات اللاسلكية من محطات راديو مثبتة على روبوتات متحركة، ويمكن للروبوتات المتنقلة الاتصال بقاعدة الصيانة وقاعدة الصيانة قادرة على تحديد المواقع الجغرافية للروبوتات المتنقلة، وقاعدة الصيانة قادرة على نشر الروبوتات المتنقلة المذكورة في المواقع الجغرافية المحددة من خلال توجيههم لشغل مواقعهم الجغرافية المحددة واستبدال روبوت متحرك منتشر، وقاعدة صيانة واحدة على الأقل وجهاز مستخدم واحد على الأقل.