تتألف شبكة النفاذ الراديوي من عناصر الشبكة مثل المحطات القاعدة (BS) ووحدات التحكم في المحطة الأساسية (BSC)، وتتصل بالمطاريف المتنقلة عبر الواجهة ومع الشبكة الأساسية وتتصل الشبكة الأساسية مع الشبكات الخارجية، وداخل شبكة الوصول اللاسلكي تتواصل المحطات الأساسية مع وحدات التحكم في المحطة الأساسية عبر الواجهة.
أساسيات نظام CRNC
في نظام من نوع (UMTS) تسمى شبكة الوصول اللاسلكي شبكة الوصول إلى الراديو الأرضية (UTRAN) وتسمى المحطة الأساسية (Node B)، وتسمى وحدة التحكم في المحطة الأساسية وحدة تحكم شبكة الراديو (RNC) والمحطة الطرفية المتنقلة هي تسمى معدات المستخدم (UE)، كما تسمى الواجهة بواجهة (Uu) أو واجهة (Iu) أو واجهة (Iub) وواجهة (Iur)، كما يُطلق على الواجهة أيضاً اسم السطح البيني الراديوي وتسمى الواجهات أيضًا بالواجهات الأرضية.
يُطلق على وحدة التحكم في شبكة الراديو التي تتحكم في عقدة (B) معينة وحدة التحكم في شبكة الراديو (CRNC) ولها دور في التحكم في الحمل وتخصيص الموارد الراديوية لكل عقدة B تتحكم فيها، كما يتحكم في مجموعة من العقد (B)، وبالنسبة لمكالمة معينة تتعلق بجهاز مستخدم معين هناك وحدة تحكم شبكة لاسلكية (SRNC) لها دور تحكم في المكالمة المعنية.
تتواصل العقدة B المتصلة بجهاز المستخدم ولكن لا تتحكم فيها (SRNC) مع (SRNC) عبر وحدة تحكم شبكة الراديو التي تتحكم فيها والمعروفة أيضًا باسم (DRNC) عبر واجهة (Iur)، كما ينشأ هذا الموقف في انتقال التنوع الكلي والمعروف أيضًا باسم التسليم الناعم، كما يتحكم في جهاز مستخدم ويتصل بالشبكة الأساسية عبر الواجهة (Iu) وإنّ (DRNC) يتحكم في معدات المستخدم للوصلات اللاسلكية التي تم إعدادها للخلايا التي يتحكم فيها (DRNC).
يجب أن تكون الأنظمة قادرة بشكل عام على دعم حركة المرور التي قد تختلف متطلبات جودة الخدمة (QoS) الخاصة بها اختلافًا كبيرًا، كما تستند جودة بنية الخدمة هذه إلى خدمات الدعم التي تتميز بجودة سمات الخدمة، حيث هناك العديد من خدمات الدعم على سبيل المثال خدمات حامل الوصول الراديوي (RAB) وخدمات حامل الراديو (RB) والخدمات الحاملة (Iu)، وهناك العديد من سمات جودة الخدمة وهي:
- فئة حركة المرور.
- معدل البت الأقصى.
- معدل البتات المضمون.
- تأخير النقل.
- أولوية معالجة حركة المرور.
ملاحظة:“RB” هي اختصار لـ “Radio Bearer” و”RAB” هي اختصار لـ “Radio Access Bearer”.
ملاحظة:“QoS” هي اختصار لـ “Quality of service” و”DRNC” هي اختصار لـ “Drift Radio Network Controller”.
ملاحظة:“SRNC” هي اختصار لـ “Serving Radio Network Controller” و”UTRAN” هي اختصار لـ “UMTS Terrestrial Radio Access Network”.
ملاحظة:“CRNC” هي اختصار لـ “Controlling Radio Network Controller” و”UMTS” هي اختصار لـ “Universal Mobile Telecommunications System”.
ملاحظة:“BSC” هي اختصار لـ “Base Station Controller” و”BS” هي اختصار لـ “Base Station”.
مبدأ عمل نظام CRNC
هناك أربع فئات للحركة وهي تطبيق المحادثة وتطبيق التدفق والتطبيق التفاعلي وفئات حركة مرور التطبيقات الخلفية، كما قد تختلف أيضًا جودة سمات الخدمة بخلاف فئة المرور باختلاف أنواع الخدمة في نفس فئة حركة المرور، حيث بالنسبة لفئة مرور المحادثات يكون تأخير النقل لخدمة الهاتف أقل من تأخير النقل لخدمة الهاتف المرئي والذي يكون بدوره أقل من تأخير النقل لخدمة تصفح الويب ولفئة المرور التفاعلية، كما يتم تحديد تأخير النقل بشكل عام فقط لفئات حركة المرور الخاصة بالمحادثات والمتدفقة ويتم تحديد أولوية معالجة حركة المرور بشكل عام فقط لفئة حركة المرور التفاعلية.
تم تحديد نموذج لبروتوكولات اتصالات السطح البيني الأرضي، حيث يتم التمييز بين طبقة الشبكة الراديوية المقابلة للوظائف المتعلقة بالنفاذ الراديوي، والتي تكون مستقلة عن التكنولوجيا المستخدمة للنقل عبر السطوح البينية الأرضية وطبقة شبكة النقل المقابلة، وللوظائف المتعلقة بالنقل والتي تعتمد على التكنولوجيا المستخدمة للنقل عبر السطوح البينية الأرضية.
كقاعدة عامة، يمكن توصيل نوعين من البيانات باستخدام هذه البروتوكولات وهما البيانات المقابلة للحركة المرسلة أو المستلمة من قبل جهاز المستخدم والمعروف أيضًا باسم بيانات المستخدم، والبيانات المقابلة لإرسال الإشارات واللازمة لتشغيل النظام، وهناك نوعان من إرسال الإشارات وهما إرسال الإشارات المرتبط بطبقة الشبكة الراديوية وإرسال الإشارات المتعلق بطبقة شبكة النقل.
تشتمل جودة إدارة الخدمة من النظام بشكل عام على جودة إدارة الخدمة المرتبطة بالنفاذ اللاسلكي والتي تكون مستقلة عن التكنولوجيا المستخدمة للنقل عبر السطوح البينية الأرضية، وجودة إدارة الخدمة المرتبطة بالنقل والتي تعتمد على التكنولوجيا المستخدمة للنقل عبر السطوح البينية الأرضية، وتعتبر جودة إدارة الخدمة المرتبطة بالنفاذ الراديوي نموذجية لأنظمة النفاذ المتعدد بتقسيم الشفرات (CDMA)، وعلى سبيل المثال (UMTS).
وكما تتضمن آليات مثل التحكم في القبول الراديوي واختيار أنساق النقل المناسبة على قنوات النقل، حيث في بروتوكولات التطبيق يتم تمكن عناصر الشبكة المعنية بشبكة (UTRAN) من تحديد جودة قيود الخدمة اللازمة لتنفيذ آليات إدارة الجودة هذه المرتبطة بالنفاذ الراديوي، وعنصر الشبكة الرئيسي لشبكة (UTRAN) المتأثرة بتنفيذ آليات إدارة جودة الخدمة المرتبطة بالنفاذ الراديوي هو (RNC)، أي في دوره في (SRNC).
وهذا لأنّه على أساس جودة معلمات الخدمة التي يتم الإشارة إليها من قبل الشبكة الأساسية وباستخدام بروتوكول (RANAP) يمكن لـ (SRNC) تحديد نوع الخدمة المطلوبة، وبالتالي ترجمة جودة معلمات الخدمة إلى معلمات قد تكون تُستخدم لإنشاء روابط لاسلكية بين العقد (B) ومعدات المستخدم، حيث إذا لزم الأمر عبر واحد أو أكثر من (DRNC) ثم إرسال هذه المعلمات إلى عناصر الشبكة المعنية، أي العقدة B باستخدام بروتوكول (NBAP) و(DRNC) باستخدام بروتوكول (RNSAP).
- “CDMA” هي اختصار لـ “Code Division Multiple Access”.
- “RNC” هي اختصار لـ “Radio Network Controller”.
تطور عمل نظام CRNC
يكون النقل عبر السطوح البينية الأرضية بشكل عام في نمط الحزم لتحسين استخدام الموارد المتاحة للإرسال عبر تلك السطوح البينية، وكان وضع الحزمة في الأصل مخصصًا للخدمات غير في الوقت الفعلي وليس لها أولوية صارمة أو قيود تأخير الوقت، وتم تقديم آليات إضافية بما في ذلك آليات إدارة جودة الخدمة ولاحقاً لتمكين وضع الحزمة بالإضافة إلى دعم حقيقي، أي خدمات الوقت ولها أولوية كالخدمات الصوتية.
في حالة (UMTS) من الضروري تقديم مفهوم الوقت الفعلي لخدمات الحزم للتعامل مع مشكلة “التسليم الناعم”، أي مطالبة (RNC) بتوفير أوقات إرسال البيانات إلى مختلف العقد B تتحكم في الخلايا التي يتصل بها الهاتف المحمول، بحيث تأخذ أوقات الإرسال هذه شكل أرقام الأطر الراديوية وبالتالي تحد من الحد الأقصى للتأخير المصرح به لنقل البيانات بين (RNC) والعقدة (B)، ولأسباب تتعلق بالتحكم الفعال في الطاقة والتحكم في قبول الراديو لا يمكن أن يكون الحد الأقصى للتأخير تعيين عالية جدا.
في حالة فشل الحل القياسي سيكون من الممكن استخدام آلية “الملكية” في العقدة (B) على التوالي (DRNC) لتكوين أولوية النقل لكل نوع من أنواع الخدمة عبر واجهة (Iub)، كما يمكن للعقدة (B) على أساس المعلمات المرسلة بواسطة (CRNC) باستخدام بروتوكول (ALCAP)، وتحديد التوصيلات المرتبطة بالخدمات الصوتية وتخصيص جودة نقل عالية لها، وعلى العكس من ذلك العمل على تعيين جودة نقل منخفضة للخدمة للاتصالات المرتبطة بأنواع الخدمة الأخرى، كتصفح الويب وبروتوكول نقل الملفات والإشارات المخصصة والمهاتفة المرئية.
- “ALCAP” هي اختصار لـ “Access Link Control Application”.
