خدمة البث المتعدد للوسائط المتعددة في الاتصالات MBMS

اقرأ في هذا المقال


عرّف (3GPP) خدمة البث أو البث المتعدد الوسائط في 2005م لتحسين توزيع خدمات البث والبث المتعدد في شبكات المحمول (GERAN (GSM / EDGE)) أو (UMTS)، بحيث تغطي هذه المواصفة القياسية الجوانب الطرفية والراديو والشبكة الأساسية وخدمة المستخدم، ولقد تطور معيار (MBMS) هذا إلى (MBMS) محسن (eMBMS) يعتمد على معيار (3GPP LTE)، ويوفر تطور (eMBMS) أداءً محسنًا بفضل معدلات بتات (LTE) الأعلى والأكثر مرونة وعمليات الشبكة أحادية التردد ومرونة تكوين الناقل.

ما هي خدمة MBMS

خدمة البث متعدد الوسائط أو خدمة البث المتعدد (MBMS): هي خدمة من نقطة إلى عدة نقاط تقدمها أنظمة (3GPP) بما في ذلك (E-UTRAN) و(UTRAN) و(GERAN)، ويوفر بيانات المستخدم من كيان شبكة واحد إلى عدة تجهيزات مستخدم.

  • “3GPP” هي اختصار لـ “The 3rd Generation Partnership Project” و”LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.
  • “E-UTRAN” هي اختصار لـ “Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network” و”UTRAN” هي اختصار لـ “Universal Terrestrial Radio Access Network”.
  • “GERAN” هي اختصار لـ “GSM EDGE Radio Access Network” و”MBMS” هي اختصار لـ “Multimedia Broadcast Multicast Services”.
  • “eMBMS” هي اختصار لـ “Evolved Multimedia Broadcast Multicast Services” و”GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile communications”.
  • “UMTS” هي اختصار لـ “Universal Mobile Telecommunications System” و”EDGE” هي اختصار لـ “Enhanced Data GSM Environment”.

أساسيات عمل خدمة البث المتعدد MBMS

في (MBMS)، هناك نوعان مختلفان من الخدمات المحددة، وهي خدمة بث يمكن لكل مستخدم من خلالها تلقي المعلومات داخل منطقة الخدمة وخدمة البث المتعدد، حيث يمكن فقط للمستخدمين الذين اشتركوا في الخدمة تلقي المعلومات، ويمتلك مستخدمو البث المتعدد قناة عودة تتيح إمكانية الخدمات التفاعلية ويمكن أيضاً استخدام قناة العودة هذه للاشتراك في الخدمة المطلوبة.

يتم إرسال (MBMS) على نفس ترددات الناقل المستخدمة من قبل مشغلي الهاتف المحمول لنقل الخدمات العادية مثل المكالمات الصوتية والإنترنت، وتقدم خدمة حمالة (MBMS) وضعين في أنظمة (3GPP) هُما أسلوب البث وأسلوب البث المتعدد، ويتم تقديم مركز خدمة البث المتعدد (BM-SC) وكيان تنسيق متعدد الخلايا أو البث المتعدد (MCE) وبوابة (MBMS) إلى (EPC) و(E-UTRAN) لدعم (MBMS).

يوفر (E-UTRAN) قناتين منطقيتين من نقطة إلى عدة نقاط مثل قناة التحكم في البث المتعدد (MCCH) وقناة حركة البث المتعدد (MTCH) لنظام (MBMS) على السطح البيني الراديوي، وفي الإصدار 10 عززت (3GPP MBMS) بإجراء عد (MBMS).

  • “BM-SC” هي اختصار لـ “Broadcast Multicast Service Centre” و”MTCH” هي اختصار لـ “Multicast Traffic Channel”.
  • “MCCH” هي اختصار لـ “Multicast Control Channel” و”MCE” هي اختصار لـ “Multi cell or Multicast Coordination Entity”.
  • “EPC” هي اختصار لـ “Evolved Packet Core”.

كيفية توفير خدمة البث المتعدد MBMS

يتم توفير إجراءات لإنشاء خدمات (MBMS) في خلايا مختلفة من شبكة اتصالات خلوية وعلى وجه الخصوص للحفاظ على إرسال بيانات (MBMS) إلى جهاز مستخدم معين، حتى عندما تنتقل من خلية إلى أخرى عندما يتم تقديم الخدمة في مختلف طرق في خلايا مختلفة، وعلى وجه الخصوص عندما يتلقى جهاز مستخدم خدمة بيانات وسائط متعددة في خلية أولى عبر نوع معين من الاتصال، أي اتصال من نقطة إلى نقطة أو أثناء طلب اتصال (RRC)، واتصال من نقطة إلى عدة نقاط بدون أو أثناء الطلب اتصال (RRC).

كما ينتقل إلى خلية ثانية، حيث يختلف نوع الاتصال المستخدم لتقديم الخدمة ، ويتم اتخاذ إجراءات محددة وعلى سبيل المثال طلب توصيل (RRC) وتحرير اتصال (RRC)، وذلك اعتمادًا على النوع من تغيير الاتصال وكما يتم أيضاً الكشف عن نماذج؛ لإنشاء الاتصال الأكثر ملاءمة (p-t-p) و(p-t-m) في الخلية وعلى سبيل المثال عن طريق إرسال رسالة من (SRNC) إلى (CRNC).

كما يتعلق نظام ببث الوسائط المتعددة أو خدمات البث المتعدد (MBMS) في أنظمة الاتصالات المتنقلة وبشكل أكثر تحديداً يتعلق بطرق ضمان توفير خدمة (MBMS) لجهاز متنقل، يتنقل بين الخلايا في نظام اتصالات خلوي متنقل، وفي أنظمة الاتصالات من الجيل الثالث يتم تقديم معدلات بتات أعلى بالإضافة إلى إمكانيات أفضل لإرسال حركة مرور معدل بت متغير، وعلى سبيل المثال الخدمات التي تستخدم متطلبات جودة مختلفة ممكنة لتعدد الإرسال.

وهذه الاحتمالات تفتح لأنواع جديدة من الخدمات وإحدى هذه الخدمات التي سيتم تضمينها في معيار مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) هي خدمة بث الوسائط المتعددة أو خدمة البث المتعدد (MBMS) وكما أنّ القصد من (MBMS) هو أنّه يمكن لمختلف المستخدمين الاشتراك في البث أو البث المتعدد لمعلومات الوسائط المتعددة من أنواع مختلفة.

وبالتالي يرسل مزود المعلومات نفس معلومات الوسائط المتعددة إلى عدد من المستخدمين، ونظراً لأنّ معلومات الوسائط المتعددة تتطلب عادةً إمكانات نقل عالية، فإنّ البث المتزامن أو الإرسال المتعدد لهذه المعلومات سيشغل عددًا من المرات قدرات نقل كبيرة مقارنة بالإرسال الفردي، لذلك من المفيد للشبكة تحديد ما إذا كان يجب إرسال بيانات (MBMS) معينة بشكل مستمر، أو ما إذا كان يمكن إرسالها بشكل غير مستمر.

علاوة على ذلك من المفيد للشبكة تحديد ما إذا كان يجب إرسال بيانات (MBMS) معينة إلى مستخدمين محددين أي الإرسال من نقطة إلى نقطة، أو ما إذا كان يمكن إرسالها بكفاءة أكبر عن طريق الإرسال من نقطة إلى عدة نقاط، كما يجب أن تكون الشبكة قادرة على اتخاذ هذه التحديدات على أساس مستمر واعتمادًا على المواقع الحالية للمستخدمين الذين يرغبون في تلقي بيانات (MBMS) المحددة.

توجد إجراءات مقدمة لإنشاء خدمات (MBMS) في خلايا مختلفة لشبكة اتصالات خلوية، وعلى وجه الخصوص هناك إجراءات متوفرة للحفاظ على إرسال بيانات (MBMS) إلى جهاز مستخدم معين، حتى أثناء انتقالها من خلية إلى أخرى وعندما يتم تقديم الخدمة بطرق مختلفة في خلايا مختلفة.

وبالإضافة إلى ذلك يتم توفير أجهزة مناسبة لتنفيذ الإجراءات وقد تكون الأجهزة في شكل معدات مستخدم يتم تكييفها لاستقبال بيانات (MBMS)، أو وحدات تحكم شبكة لاسلكية والتي يتم تكييفها لاستقبال بيانات (MBMS) ونقلها إلى معدات الاستقبال أو معدات الشبكة الأساسية، والتي يتم تكييفها لإنشاء المطلوب واتصالات لنقل البيانات إلى جهاز الاستقبال عبر وحدات تحكم شبكة الراديو.

على الرغم من أنّه يمكن استخدام (MBMS) للتلفاز المحمول، إلّا أنّ لها بعض القيود في السعة التي يمكن استخدامها لهذا النوع من الخدمات داخل الشبكة، ويمكن أن تستهلك (MBMS) ما يصل إلى (30%) من سعة الخلية، وفي المرحلة الأولى من خدمة بث الوسائط المتعددة والبث المتعدد (MBMS) يمكن استخدام السعة هذه لتقديم تدفقات من (64 كيلو بايت في الثانية)  إلى (256 كيلو بايت في الثانية) عبر شبكة (UMTS) و(32 كيلو بايت في الثانية) إلى (128 كيلو بت في الثانية) عبر شبكة (GSM / EDGE).

  • “RRC” هي اختصار لـ “Radio Resource Control”.
  • “CRNC” هي اختصار لـ “Controlling Radio Network Controller”.
  • “SRNC” هي اختصار لـ “Serving Radio Network Controller”.

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: