نظام الاتصالات بين العميل ومحطة القاعدة

اقرأ في هذا المقال


تتألف أنظمة الاتصالات من معدات اتصال مختلفة متصلة ببعضها البعض عن طريق الوسائط، وعلى سبيل المثال الأسلاك النحاسية والكابلات المحوريةوالألياف الضوئية، والتي يتم من خلالها نقل إشارات الاتصال التي تحمل المعلومات، ومعدات الاتصال هي معدات مختلفة ترسل وتستقبل إشارات الاتصال المنقولة عبر نظام الاتصال.

أساسيات نظام الاتصالات بين العميل ومحطة القاعدة

تم تصميم أنظمة الاتصال بوسائط ذات قدرات معلوماتية كبيرة نسبياً لنقل المعلومات داخل نظام اتصال أو بين أنظمة اتصالات مختلفة، حيث تُعد هذه الوسائط جزءاً مهماً من البنية التحتية لأنظمة الاتصالات وسيشار إليها فيما بعد بروابط الاتصال، كما تستخدم روابط الاتصال وعلى سبيل المثال لتوصيل أنظمة الاتصالات الهاتفية بأنظمة الاتصالات اللاسلكية.

يتم تكوين روابط الاتصال منطقيًا كحزمة من قنوات الاتصال يشار إليها عادةً باسم قنوات الاتصال، ويؤدي إجراء اختبار الاستمرارية على قناة اتصال بالطريقة إلى العديد من العيوب، ومنها:

  • يحدد اختبار الاستمرارية الوضع الحالي للقناة، ولا تراقب القناة بشكل مستمر لتحديد ما إذا كانت الحالة قد تغيرت، من الممكن بالتأكيد ، ومن المحتمل بشكل معقول أن نصبح القناة الذي تم اختباره واعتبر أنّه يعمل بشكل صحيح غير جاهز للعمل في أي وقت بعد اكتمال اختبار الاستمرارية.
  • يتطلب اختبار الاستمرارية إخراج القناة من الخدمة، ولا يتوفر صندوق خارج الخدمة للمستخدمين للفترة الزمنية التي يتم خلالها إجراء اختبار الاستمرارية، وبالتالي يتأثر الاستخدام الفعال لهذه القناة سلباً.
  • اختبار الاستمرارية يجب أن يبدأ من قبل الحرفي، كما يعتبر استخدام حرفي لبدء مثل هذا الاختبار تكلفة صيانة إضافية لمشغل النظام.
  • يحدد اختبار الاستمرارية ببساطة ما إذا كانت هناك أي فواصل في ارتباط الاتصال من شأنها أن تمنع إشارة أي نغمة، من تلقيها بواسطة محطة قاعدة موجودة في أحد طرفي ارتباط الاتصال كما تحتوي العديد من روابط الاتصال مثل الرابط على واحد أو أكثر من المعدات الوسيطة وعلى سبيل المثال معدات الترحيل المتصلة بها والتي إذا تم إدارتها بشكل غير صحيح، ويمكن أن تعكس النغمة المرسلة مرة أخرى إلى المحول.
  • إذا تم تعيين المفتاح لاستقبال نفس النغمات التي أرسلتها قد يتم اعتبار وصلة قناة الاتصال بشكل خاطئ، وتعمل عندما لم يتم اختبار القسم من وصلة الاتصال وقد يكون هناك انقطاع في الاستمرارية.

مبدأ عمل نظام الاتصالات بين العميل ومحطة القاعدة

لا يختبر اختبار الاستمرارية سلامة روابط الاتصال أو الخطوط الموجودة ضمن الروابط، كما تكمن سلامة رابط الاتصال أو الخطوط الموجودة داخل الرابط في قدرته على توفير معلومات مفهومة في أي من نهايتيه وبالتالي للحصول على ارتباط مقبول يمكن للمعدات الموجودة في أي من طرفي ارتباط الاتصال تلقي معلومات واضحة.

قد يكون رابط الاتصال في حالة مادية سيئة نسبياً أو قد يكون له خصائص كهربائية أو بصرية ضعيفة نسبياً تؤثر سلباً على جودة إشارات الاتصال التي تنتشر من خلاله، وبعض المظاهر المعروفة للخصائص الرديئة هي تدهور اتساع الإشارة واختلاف الطور وترجمة التردد، وعلى الرغم من هذه الخصائص السيئة يمكن اعتبار رابط الاتصال عاملاً من نتائج اختبار الاستمرارية.

لذلك فإنً المطلوب هو طريقة للمراقبة التلقائية لقناة اتصال داخل رابط اتصال لتحديد سلامته، ودون الحاجة إلى إخراج القناة من الخدمة ودون الحاجة إلى حرفي لبدء اختبار مثل هذه القناة، كما يوفر طريقة للمراقبة التلقائية لقنوات الاتصال لنظام الاتصال على أساس دوري أو غير دوري دون استخدام حرفي ودون مقاطعة الخدمة لمستخدمي جذع الاتصال.

يتم اخيتار القناة للاختبار، زإذا تم تحديد أنّ القناة المحددة خاملاً فسيتم اختبار القناة، وإلّا فإنّ طريقة النظام تختار قناة آخرى وفقاً لخوارزمية الاختيار، كما يتم اختبار القناة من أجل الاستمرارية والسلامة عن طريق إرسال رسالة اختبار معينة عبر القناة واستقبال رسالة اختبار استجابة خلال فترة زمنية محددة وسيتم مقاطعة الاختبار في أي وقت تظهر الحاجة إلى خدمته للمستخدمين.

عندما تفشل القناة في الاختبار يتم إخراجه من الخدمة ويتم إبلاغ مزود الخدمة بالفشل، وبعد اجتياز القناة للاختبار أو فشل الاختبار أو مقاطعة الاختبار تحدد طريقة القناة التالي الذي سيتم اختباره وفقاً لخوارزمية اختيار القناة، كما توفر القناة الحالي طريقة للمراقبة التلقائية لخطوط نظام الاتصال دون مقاطعة الخدمة لمستخدمي القناة.

تتم مراقبة القناة دون استخدام حرفي لبدء اختبار هذه الصناديق، حيث تتضمن مراقبة مثل هذه القنوات تحديد ما إذا كانت القناة خاملة وبمجرد تحديد أنّ القناة خاملة يتم اختيار القناة للاختبار، وتُنقل رسائل الاختبار عبر القناة لاختبار استمراريتها وسلامتها، وبعد الانتهاء من الاختبار تحدد طريقة النظام ما إذا كانت القناة قد نجحت في الاختبار أو فشل فيه.

ثم يتم تحديد صندوق خامل آخر وفقاً لخوارزمية اختيار صندوق السيارة، حيث إذا فشلت القناة في الاختبار يرسل المحول رسالة إلى المعالج والتي ترسل رسالة إلى جهاز العرض، وعلى سبيل المثال الطابعة وشاشة العرض لتنبيه مشغل النظام من الفشل والقناة خارج الخدمة، كما يمكن مقاطعة اختبار القناة في أي وقت من قبل أي مستخدم يرغب في استخدام مثل هذا الجذع لنقل المعلومات.

عند مقاطعة اختبار القناة يختار النظام قناةً خاملةً آخرى وتستمر في اختبار القناة، وكما تتم مراقبة قنوات نظام الاتصال على أساس دوري أو على أساس غير دوري، وتشير المراقبة الدورية إلى مراقبة قناة نظام الاتصالات في فترة زمنية ثابتة.

تشير المراقبة غير الدورية إلى مراقبة قنوات نظام الاتصالات على فترات زمنية مختلفة، كما يتم تعريف المراقبة التلقائية للقناة على أنّها لا تحتاج إلى حرفي لبدء أو إجراء اختبار القناة، كما يمكن لأي من “Switch” أو “Processor” بدء المراقبة وتنفيذها تلقائياً.

تطور عمل نظام الاتصالات بين العميل ومحطة القاعدة

إنّ أنظمة الاتصالات اللاسلكية أو أي نوع معين من أنظمة الاتصالات تدل على أنّ قنوات الاتصال يمكن أن تمثل قناة اتصال معينة، أو يمكن أن تمثل مجموعة من قنوات الاتصال وكما يمكن تنظيم كل قناة اتصال لنظام الاتصالات اللاسلكية كقناة اتصال رقمية للإشارة الصفرية “DS0”.

قناة “DS0” هي قناة اتصال رقمية بمعدل معلومات يبلغ “64 كيلوبت في الثانية”، وعادةً ما يكون قناة الاتصال “DS0” جزءاً من ارتباط اتصال “DS1” ويشتمل ارتباط اتصال “DS1” على “24 قناة DS0” ومعدل معلومات يبلغ “1.544 ميجابت في الثانية”، ويمكن تنفيذ طريقة برنامج مقيم في المحول أو المعالج أو كليهما.

يمكن تنفيذ طريقة النظام كأجهزة يمكن التحكم فيها بواسطة “Switch” والمعالج، وكما يمكن تثبيت الأجهزة أو البرامج المقابلة على بطاقات الاختبار الخاصة بمعدات المحطة الأساسية، وكما يتم اختيار القناة المراد اختباره إما عن طريق المعالج أو المحول ويستخدم المعالج خوارزمية اختيار لتحديد القناة المراد اختباره.

كما يمكن وضع خوارزمية التحديد بواسطة مشغل النظام أو الشركة المصنعة للمعالج، حيث يتصل المفتاح مباشرة بجميع قنوات جميع روابط اتصالات المستخدم وبالتالي يختار ببساطة قناةً تحدده من قائمة أو ترتيب صندوق محدد.

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 


شارك المقالة: