الخلايا الصغيرة المتنقلة لخدمات البيانات عالية السرعة

إنّ مستقبل بيانات الهاتف المحمول في تكنولوجيا الخلايا الصغيرة، حيث تستخدم هذه التقنية عمليات إرسال قليلة الطاقة وقصيرة المدى تغطي مناطق جغرافية صغيرة، حيث إنّ القدرة الفريدة للخلايا الصغيرة على التعامل مع البيانات عالية الكثافة مع توفير سرعات أعلى من (30 إلى 50) مرة من شبكات (4G LTE) الحالية تجعل الخلايا الصغيرة الخيار الأمثل لشبكات (5G).

أساسيات الخلايا الصغيرة المتنقلة

تُعد خلايا المركز مصطلحًا شاملاً للعديد من الأنواع المختلفة من الخلايا ذات الخصائص المتشابهة ولكنها مختلفة قليلاً والأكثر شيوعًا هي خلايا الفيمتوسيل، حيث يوجد اليوم أنواع عديدة من خلايا الفيمتوسيل بما في ذلك خلايا ميتروسل وخلايا ميترو فيمتوسيل، وكذلك خلايا فيمتوسيل العامة وخلايا فيمتوسيل للمؤسسات وفيمتوس فائقة وخلايا سوبر سيل ثلاثة فيمتوس وخلايا دقيقة.

هناك بعض المفاهيم الخاطئة بأنّ الخلايا الصغيرة مخصصة للاستخدام السكني فقط وهذه التكنولوجيا لها العديد من التطبيقات بما في ذلك الاستخدامات السكنية والتجارية، حيث لا يوجد نقص في الإعدادات التي يحتاج فيها المستخدمون إلى الوصول إلى الإنترنت ويمكن لتقنية الخلايا الصغيرة توفيرها.

ملاحظة:“LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

كيف تمهد تقنية الخلايا الصغيرة الطريق لـ 5G

تتجه شركات الاتصالات اللاسلكية نحو شبكات (5G) لتوفير اتصال أفضل وأسرع لمزيد من العملاء، وهي تقنية الخلايا الصغيرة التي تجعل هذا الابتكار ممكنًا، والخلايا الصغيرة هي أجهزة إرسال لاسلكية فردية توفر تغطية شبكة لمناطق صغيرة، حيث يتم إنشاء معظم الشبكات اللاسلكية باستخدام نظام من أجهزة الإرسال الكبيرة على شكل أبراج وأقمار صناعية وبالمقارنة سيتم بناء شبكات (5G) باستخدام نهج معاكس.

الدافع الرئيسي للتغيير في الشبكات الخلوية هو تحسين التغطية وزيادة السرعات لمواكبة متطلبات البيانات المتزايدة، وفائدة أخرى لاستخدام تقنية الخلايا الصغيرة هي تحسين عمر بطارية الأجهزة والآن بعد أن أصبحت التكنولوجيا متاحة تتسابق شركات الاتصالات اللاسلكية الرئيسية لتوفير تغطية (5G) للمستخدمين.

كيف تعمل الخلايا الصغيرة على نقل البيانات عالية السرعة

• تعمل الخلايا الصغيرة بشكل مشابه للخلايا الكبيرة مع ميزة إضافية تتمثل في انخفاض الطاقة وزيادة الأداء.

• تستخدم هذه الخلايا موجات تشكيل الحزم وموجات المليمتر لنقل الإشارات.

• إنّ الخلايا الصغيرة مصممة بتعقيد أقل مما يجعلها أسهل في التنفيذ.

• يتم توصيل أجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة هذه بشكل أساسي بالحائط وتزويد هذا المبنى بتغطية شبكة مع القدرة على توفير سرعات (5G).

• إنّ الخلايا الصغيرة هي أجهزة منخفضة التردد ترسل بقدرة تتراوح بين (0.02 واط) و(0.025 واط).

كيفية توصيل البيانات إلى خلية صغيرة في نظام اتصال لاسلكي

يمكن أن تحدث تغييرات متكررة في خلية الخدمة عندما يتم نشر عدد كبير من أجهزة الشبكة الخلوية الصغيرة التي تنتج شبكات خلوية صغيرة بشكل مكثف، حيث تمكّن العملية من الارتباط السريع للخلية والتسليم في شبكة غير متجانسة منتشرة بكثافة من أجهزة الشبكة الخلوية الصغيرة داخل شبكة الخلية الكبيرة.

كما أنّ الإجراءات أو الأجهزة اللاسلكية وأجهزة الشبكة عندما تعاني (UE) من سوء ظروف الارتباط الراديوي أو اعتبارات أخرى لجودة الخدمة (QoS) مع خلايا الخدمة، يمكن إعادة تأسيس عملية التسليم لإعادة إنشاء الارتباط السريع بواسطة أجهزة شبكة الخلايا الكبيرة داخل شبكة أكبر من الخلايا الكبيرة.

يمكن أن تشير المعلومات المساعدة أي البيانات إلى الخلايا الصغيرة المرتبطة بالخلايا الكلية، وبمساعدة المعلومات حصريًا تمكّن الخلايا الكلية من تحديد الخلية وقياسها بواسطة (UE) لشبكة الخلايا الصغيرة، كما يمكن أن تتضمن معلومات المساعدة المسجلة الملكية معلمات خاصة بالخلية وهي دالة لبيانات موقع تجهيزات المستعمل، أو بيانات تقدير حالة نشاط تجهيزات المستعمل أو بيانات الوصول لجهاز الشبكة.

بالإضافة إلى ذلك يمكن أن تشير الخلية إلى مورد راديوي ويمكن تعريفها من خلال تردد الموجة الحاملة للوصلة الهابطة أو الوصلة الصاعدة وعرض نطاق القناة المقابل ومعرف خلية واحد أو أكثر، كما يمكن أن تشير الشبكة إلى خلية واحدة أو أكثر متصلة بواحدة أو أكثر من (UEs) أو أجهزة الشبكة ككيان مادي، يوفر خلية واحدة أو أكثر والتي يمكن أن تتضمن معالجًا واحدًا أو أكثر أو ذاكرة أو دائرة اتصالات.

يتم تكوين تجهيزات المستعمل بحيث تكون في شبكة غير متجانسة ذات اتصال مزدوج أو تجميع الموجة الحاملة وباستخدام شبكة من خلية كبيرة أو صغيرة الحجم، كما تبدأ أجهزة الشبكة الخلوية مباشرة الارتباط والتسليم لنفسها، وجهاز الشبكة الخلوية الكلية قابل للتشغيل لمشاركة المعلومات المساعدة مع (UE) لتوجيه نفسها للوصول الفعال أو عمليات التسليم بين أجهزة الشبكة الخلوية الصغيرة المنتشرة بكثافة.

ملاحظة:“QoS” هي اختصار لـ “Quality of Service”.

ملاحظة:“UE” هي اختصار لـ “User Equipment”.

خصائص معدات الخلايا الصغيرة المتنقلة

يشتمل جهاز (UE) على مكون وحدة تحكم يمكنه تلقي المعلومات المساعدة المرتبطة بالخلايا الصغيرة المرشحة والتي تعتبر مرشحة للخدمات أو الخلايا المستهدفة، والتي يُحتمل أن تكون تجهيزات مستخدمة خارج الخلايا الصغيرة الأخرى، كما يمكن تشكيل مكون التحكم في تجهيزات المستعمل لتحديد مجموعة الخلايا الخاصة بتجهيزات المستعمل التي تتضمن مجموعة فرعية من الخلايا الصغيرة المرشحة.

يمكن أن تستخدم تجهيزات المستعمل عنصر التحكم بناءً على معلمات اختيار الخلايا الصغيرة التي يتم قياسها أو استقبالها بواسطة تجهيزات المستعمل، بناءً على المعلومات الإضافية لاختيار خلية صغيرة أولى من مجموعة الخلايا الخاصة بتجهيزات المستعمل، كما يمكن لتجهيزات المستعمل أن تبدأ نفاذها الخاص أو التسليم إلى الخلية الصغيرة الأولى المختارة بشكل مباشر أكثر.

يمكن لمكون المرسل في تجهيزات المستعمل إرسال رسالة طلب وصول أو رسالة طلب تسليم لتوجيه عملية تحديد الوصول أو التسليم للخلية الصغيرة الأولى، ويمكن أن تتضمن منصة الشبكة اللاسلكية الأجهزة التي يمكن إنشاؤها بواسطة جهاز واحد أو أكثر من أجهزة المستخدم (UE) بواسطة أجهزة شبكة (microcell)، يمكن أن يعمل (UE) لتوليد خلية صغيرة واحدة أو أكثر، حيث يتم توفيرها بواسطة أجهزة الشبكة الخلوية الصغيرة داخل (microcell) الذي يوفره جهاز شبكة (microcell)، والتي يوفرها الصغير أجهزة الشبكة الخلوية قياسات مختلفة.

يمكن تشغيل (UE) لإرسال تقرير قياس يتعلق بالخلايا الصغيرة المكتشفة إلى جهاز شبكة (microcell) أو إلى أحد أجهزة الشبكة الخلوية الصغيرة عبر تردد ناقل منخفض (واجهة LTE)، ويتم تلقي المعلومات من واحد من جهاز شبكة (microcell) أو جهاز شبكة الخلية الصغيرة كمعلومات النظام المقابلة للخلايا الصغيرة أو المعلومات المساعدة لاختيار الخلايا المستهدفة.

في النهاية، تتغير حالات استخدام الخلايا الصغيرة وليس فقط بسبب (5G)، ولقد انضمت المتطلبات المتطورة للمستهلكين والمشغلين إلى متطلبات المضيفين المحايدين والشركات التي ستقود نشر الشبكة الخاصة.