العلاقة بين المحطة المتنقلة والاتصالات اللاسلكية

تتوفر العلاقة المحطة المتنقلة وطريقة اتصال لاسلكي بحيث تشمل المحطة المتنقلة على بطاقة بيانات أولية وبطاقة بيانات ثانية وشريحة معالجة أولى، وكذلك مفتاح منطقي أول ومفتاح منطقي ثان ورقاقة معالجة ثانية، حيث يتم تكوين شريحة المعالجة الأولى بشكل إضافي لإنشاء ارتباط خدمة بيانات بشبكة (4G) لإجراء نقل خدمة البيانات، بشرط أن تكون بطاقة البيانات الأولى أو بطاقة البيانات الثانية متصلة بشريحة المعالجة الأول.

أساسيات العلاقة بين المحطة المتنقلة والاتصالات اللاسلكية

تم تكوين شريحة المعالجة الثانية أيضًا لإنشاء ارتباط خدمة بيانات بشبكة (4G) لإجراء نقل خدمة البيانات بشرط أن تكون بطاقة البيانات الأولى أو بطاقة البيانات الثانية متصلة بشريحة المعالجة الثانية، ومع تطور تكنولوجيا الاتصالات المتنقلة يتم نشر الشبكات الخلوية المتقدمة، مثل الشبكات القائمة على معيار (LTE) في جميع أنحاء العالم.

نظراً لإدخال التقنيات الرئيسية بما في ذلك (OFDM) و(MIMO)، يمكن استخدام معيار (LTE) لزيادة الكفاءة الطيفية ومعدلات نقل البيانات بشكل كبير، وفي نفس الوقت مع زيادة معدل الشبكة ونسبة استخدام نطاق التردد، فإنّ ظهور المحطة الطرفية متعددة الأوضاع أي محطات ذات وحدتي هوية للمشترك مثل محطات ثنائية الارتباط ثنائية البطاقة، يمكن المستخدمين من إنشاء روابط خدمة البيانات أثناء الاستعداد للخدمات الصوتية.

ومع ذلك يمكن للمحطة متعددة الأوضاع الحالية فقط أن تحقق أن إحدى وحدات هوية المشترك (SIM) تستخدم شبكة (4G) وخدمات البيانات الخاصة بها، ويمكن لوحدة الهوية الأخرى فقط استخدام الجيل الثالث أو الجيل الثاني، لذلك لا يمكن للمحطة الحالية في كثير من الأحيان دعم كل من وحدتي هوية المشترك التي تستخدم شبكات (LTE) في وقت واحد، ممّا يؤثر على تجربة المستخدم والتكنولوجيا الحالية بها عيوب وتحتاج إلى تحسين.

تشتمل شريحة المعالجة الأولى وشريحة المعالجة الثانية على واجهة بيانات عالية السرعة ويتم توصيل واجهة البيانات عالية السرعة لشريحة المعالجة الأولى، بواجهة البيانات عالية السرعة لشريحة المعالجة الثانية لإنشاء قناة نقل بيانات عالية السرعة، وتم تكوين شريحة المعالجة الثانية بشكل إضافي لنقل بيانات الشبكة إلى شريحة المعالجة الأولى من خلال قناة نقل البيانات عالية السرعة.

• “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal frequency-division multiplexing”.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

• “MIMO” هي اختصار لـ “multiple-input and multiple-output”.

• “SIM” هي اختصار لـ “Subscriber Identity Module”.

مبدأ العلاقة بين المحطة المتنقلة والاتصالات اللاسلكية

يتم تكون واجهة البيانات عالية السرعة عبارة عن واجهة (USB) أو واجهة (SDIO) أو واجهة شريحة داخلية عالية السرعة (HSIC)، وكما تشتمل شريحة المعالجة الأولى ورقاقة المعالجة الثانية أيضًا على واجهة بيانات منخفضة السرعة، ويتم توصيل واجهة بيانات منخفضة السرعة لشريحة المعالجة الأولى بواجهة بيانات منخفضة السرعة لشريحة المعالجة الثانية بإنشاء قناة نقل بيانات منخفضة السرعة.

وتم تكوين شريحة المعالجة الأولى بشكل إضافي لتعليق واجهة البيانات عالية السرعة ونقل البيانات عبر قناة نقل البيانات منخفضة السرعة بشرط عدم نقل بيانات الشبكة، وتكون واجهة البيانات منخفضة السرعة هي واجهة (UART)، أو واجهة ناقل بسلك واحد أو واجهة (I2C) أو واجهة محيطية تسلسلية (SPI).

كما تشتمل شريحة المعالجة الأولى ورقاقة المعالجة الثانية أيضاً على واجهة اكتشاف الحالة ويتم توصيل واجهة اكتشاف الحالة لشريحة المعالجة الأولى، بواجهة اكتشاف الحالة لشريحة المعالجة الثانية لإنشاء قناة اكتشاف الحالة، وتنقل شريحة المعالجة الأولى وشريحة المعالجة الثانية معلومات الحالة من خلال قناة الكشف عن الحالة، ويتم تكون قناة اكتشاف الحالة هي واجهة (GPIO) ثنائية الاتجاه أو أحادية الاتجاه.

تشتمل الطريقة بشكل إضافي على إرسال إشارة التحكم ومعلومات الحالة والبيانات عن طريق وحدة معالجة التطبيق لرقاقة المعالجة الأولى وكومة البروتوكول الثانية لرقاقة المعالجة الثانية، وعن طريق إضافة بروتوكول ووحدة تردد لاسلكي والتحكم في حزمة بروتوكول أولى، ومجموعة بروتوكول ثانية بواسطة نفس وحدة معالجة التطبيق، يمكن أن يدعم 4G المزدوج وتحسين تجارب المستخدم.

أي يدعم (4G) المزدوج لنقل خدمة البيانات ودعم ذلك عندما تقوم بطاقة بيانات واحدة بنقل (4G)، بينما تقوم بطاقة بيانات أخرى بتنفيذ خدمات صوت تبديل الدائرة (CS)، أو عندما تقوم إحدى بطاقات البيانات بإجراء نقل (4G) والصوت الخدمات، بينما تقوم بطاقة بيانات أخرى أيضًا بنقل (4G) ممّا يحسن بشكل كبير معدل نقل البيانات وتجربة المستخدم.

علاوة على ذلك يتم تبديل بطاقة البيانات من خلال المفتاح المنطقي بحيث يمكن معالجة الخدمات الصوتية (CS) لبطاقة البيانات الأولى وبطاقة البيانات الثانية بواسطة شريحة المعالجة الأولى، وبالتالي هناك حاجة إلى ترميز واحد فقط وشريحة معالجة رقمية واحدة، وليست هناك حاجة لشريحتين للمعالجة لتنفيذ منطق التفاعل الصوتي وأداء نقل البيانات الصوتية، ممّا يوفر تكلفة البرامج والأجهزة.

• “USB” هي اختصار لـ “Universal Serial Bus”.

• “GPIO” هي اختصار لـ “general-purpose input/output”.

• “I2C” هي اختصار لـ “Inter-Integrated Circuit”.

• “SPI” هي اختصار لـ “Serial Peripheral Interface”.

• “UART” هي اختصار لـ “Universal asynchronous receiver-transmitter”.

• “SDIO” هي اختصار لـ “Secure Digital Input Output”.

• “HSIC” هي اختصار لـ “High Speed Inter-Chip”.

خصائص العلاقة بين المحطة المتنقلة والاتصالات اللاسلكية

يمكن الاستفادة الكاملة من بدل تدفق البيانات لبطاقتي البيانات، بحيث يمكن لبطاقتي البيانات استخدام شبكة (4G) لتحميل أو تنزيل نفس المهمة أو مهام مختلفة في وقت واحد، ومضاعفة سرعة التحميل أو التنزيل وتحسين تجربة المستخدم بشكل ملحوظ، وبنية شبكة (LTE) تشتمل معمارية تعتمد على واحد أو أكثر من المطراف المتنقل ويُسمى أيضًا (UE)، و(E-UTRAN)، و(EPC) و(HSS) وشبكة مثل الإنترنت ونظام تبديل الدائرة.

يشتمل (E-UTRAN) على (eNodeB) وعقدة (eNodeB) أخرى، كما يوفر (eNodeB) إنهاء بروتوكول باتجاه مستوى المستخدم ومستوى التحكم في المحطة المتنقلة، ويمكن لـ (eNodeB) الاتصال بـ (eNodeB) آخر عبر واجهة (X2)، ويمكن أيضاً الإشارة إلى (eNodeB) كمحطة أساسية أو محطة إرسال واستقبال أساسية أو محطة قاعدة راديوية، أو جهاز إرسال واستقبال لاسلكي.

وكذلك وظيفة مرسل أو مستقبل أو مجموعة خدمة أساسية أو مجموعة خدمة ممتدة أو بعض المصطلحات المناسبة الأخرى، ويوفر (eNodeB) للمحطة المتنقلة نقطة وصول إلى (EPC) ويتصل (eNodeB) بـ (EPC) عبر واجهة S1.

تشتمل (EPC) على كيان إدارة التنقل (MME) و(MME) أخرى وبوابة خدمة وبوابة شبكة بيانات حزم (PDN) وتعد (MME) عقدة تحكم تعالج الإشارات بين المحطة المتنقلة و(EPC)، كما يوفر (MME) إدارة الحامل والتوصيل ويتم تسليم جميع حزم (IP) للمستخدم من خلال (Service Gateway)، وتتصل (Service Gateway) ببوابة (PDN)، وتوفر بوابة (PDN) توزيع عنوان (IP) للطرف المحمول وبعض الوظائف الأخرى وبوابة (PDN) متصلة بشبكة مثل الإنترنت.

يتألف نظام تبديل الدائرة من وحدة حل التشغيل البيني (IWS)، ومركز التبديل المتنقل (MSC) ومحطة قاعدة ومحطة متنقلة، كما يمكن لنظام تبديل الدائرة الاتصال بـ (EPS) من خلال (IWS) و(MME) ويشتمل نظام تبديل الدارات على وحدة حلول التشغيل البيني (IWS)، ومركز التبديل المتنقل (MSC) والمحطة الأساسية والمحطة المتنقلة، كما يمكن لنظام تبديل الدارات الاتصال بـ (EPS) من خلال (IWS) و(MME).

• “E-UTRAN” هي اختصار لـ “Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network”.

• “EPS” هي اختصار لـ “Evolved Packet System”.

• “MSC” هي اختصار لـ “Mobile Switching Center”.

• “MME” هي اختصار لـ “Mobility Management Entity”.

• “HSS” هي اختصار لـ “Home Subscriber Server”.

“PDN” هي اختصار لـ “Packet Data Network”.