كيفية التنسيق والمزامنة بين نقاط الوصول داخل الاتصالات اللاسلكية

يتم إجراء التنسيق والمزامنة بين مديرين أو أكثر للشبكات اللاسلكية مثل نقاط الوصول (APs)، حيث يدعم مدير الشبكة اللاسلكية الأول الاتصالات الأولى، مع أجهزة الاتصال اللاسلكي الأخرى الأولى ويدعم مدير الشبكة اللاسلكية الثاني الاتصالات الثانية مع تلك الأجهزة اللاسلكية الأولى أو الثانية الأخرى ذات الحالة اللاسلكية.

أساسيات التنسيق والمزامنة بين نقاط الوصول داخل الاتصالات اللاسلكية

يدعم مدير الشبكة اللاسلكية الأول والثاني الاتصالات مع بعضهما البعض لتنسيق الاتصالات الأولى والثانية المدعومة بأجهزة الاتصال اللاسلكي الأخرى الأولى أو الثانية، كما تتضمن أمثلة التنسيق اختيار أجهزة الاتصالات اللاسلكية الأخرى التي يتم خدمتها أو في الاتصال مع أي من مديري الشبكة اللاسلكية واختيار المعلمات التشغيلية.

وعلى سبيل المثال مجموعة تشفير التشكيل (MCS) وتشكيل الحزمة وتخصيص نطاق التردد وتخصيص القناة ومعلومات الجدولة وقدرة الإرسال لأجهزة الاتصال اللاسلكي الأولى والثانية، والتزامن مع ساعة مشتركة كاستخدام وظيفة مزامنة التوقيت (TSF)، كما تدعم أنظمة الاتصالات الاتصالات السلكية واللاسلكية بين أجهزة الاتصال اللاسلكية أو المبطنة بالأسلاك.

يمكن أن تتراوح الأنظمة من أنظمة الهاتف الخلوي إلى الإنترنت إلى الشبكات اللاسلكية المنزلية من نقطة إلى نقطة ويمكن أن تعمل وفقاً لمعيار اتصال واحد على الأقل، حيث قد تعمل أنظمة الاتصالات اللاسلكية وفقاً لمعيار اتصال واحد على الأقل، بما في ذلك (IEEE 802.11x) و(Bluetooth) ومتقدم خدمات الهاتف المحمول (AMPS) والمضخمات التشغيلية الرقمية والنظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM).

يتم إجراء اتصال لاسلكي بين جهاز إرسال (TX) وجهاز استقبال (RX) باستخدام اتصال دخل فردي ومخرج واحد (SISO)، ونوع آخر من الاتصالات اللاسلكية هو إدخال واحد ومخرج متعدد (SIMO)، حيث يقوم (TX) واحد بمعالجة البيانات في إشارات تردد الراديو (RF) التي يتم إرسالها إلى (RX)، والتي تتضمن هوائيين أو أكثر ومسارات (RX) أو أكثر.

ومع ذلك هناك نوع بديل من الاتصالات اللاسلكية وهو متعدد المدخلات والمخرج الفردي (MISO)، حيث يتضمن الإرسال مسارين أو أكثر للإرسال، يحول كل منهما على التوالي جزءاً مناظراً من إشارات النطاق الأساسي إلى إشارات (RF)، والتي يتم إرسالها عبر الهوائيات المقابلة، ونوع آخر من الاتصالات اللاسلكية هو المدخلات المتعددة والمخرجات المتعددة (MIMO).

كما يتضمن كل من (TX) و(RX) على التوالي مسارات متعددة مثل أن يقوم (TX) بالتوازي بمعالجة البيانات باستخدام وظيفة الترميز المكاني والوقت؛ لإنتاج دفقين أو أكثر من البيانات ويستقبل (RX) إشارات (RF) المتعددة عبر مسارات (RX) المتعددة، والتي تستعيد تدفقات البيانات باستخدام وظيفة فك التشفير المكاني والزمني.

• “AP” هي اختصار لـ “access-point” و”RF” هي اختصار لـ “Radio-Frequency”.

• “SISO” هي اختصار لـ “Single-Input-Single-Output” و”MIMO” هي اختصار لـ “Multiple-Input-Multiple-Output”.

• “SIMO” هي اختصار لـ “Single-input-and-multiple-output” و”MISO” هي اختصار لـ “multiple-input-single-output”.

• “AMPS” هي اختصار لـ “Advanced-Mobile-Phone-Service” و”GSM” هي اختصار لـ “Global-System-for-Mobile”.

• “TSF” هي اختصار لـ “Timing-synchronization-function” و”MCS” هي اختصار لـ “modulation-coding-group”.

مبدأ التنسيق والمزامنة بين نقاط الوصول داخل الاتصالات اللاسلكية

يستمر بذل الكثير من الجهود الإضافية لإدخال تحسينات على الاتصالات داخل شبكات المنطقة المحلية اللاسلكية (WLAN)، ومع ذلك لا تزال هناك أوجه قصور في العديد من المجالات بما في ذلك العدد المتزايد باستمرار من أجهزة الاتصالات اللاسلكية التي تعمل في محيط مشترك، ولا توفر التقنية الصناعية السابقة حلولاً مناسبة لتعظيم أداء جهاز الاتصال اللاسلكي والاتصال اللاسلكي.

تقترن المحطات الأساسية (BS) أو نقاط الوصول (APs) بشكل عملي بأجهزة الشبكة عبر توصيلات شبكة المنطقة المحلية، وأجهزة الشبكة التي قد تكون جهاز توجيه ومفتاح وجسر يوفر المودم ووحدة التحكم في النظام اتصال شبكة واسعة النطاق لنظام الاتصالات، ولكل محطة قاعدة أو نقاط وصول مصفوفة هوائي أو هوائي للتواصل مع أجهزة الاتصالات اللاسلكية في منطقتها.

عادةً ما تسجل أجهزة الاتصال اللاسلكي بمحطة أساسية معينة أو نقطة وصول لتلقي الخدمات من نظام الاتصالات، وبالنسبة للاتصالات المباشرة أي الاتصالات من نقطة إلى نقطة تتصل أجهزة الاتصال اللاسلكي مباشرة عبر قناة مخصصة، وقد يشتمل أي من أجهزة الاتصال اللاسلكي (WDEVs) و(BS) أو (APs) على معالج وواجهة اتصال؛ لدعم الاتصالات مع أي من أجهزة الاتصال اللاسلكي و(BS) أو (APs).

تم تكوين معالج تم تنفيذه داخل أحد الأجهزة وعلى سبيل المثال (WDEV) لمعالجة إشارة واحدة على الأقل مستلمة من أو لتوليد ما لا يقل عن يتم إرسال إشارة واحدة إلى جهاز آخر من الأجهزة، وكما أنّ الإشارة العامة إلى جهاز اتصال مثل جهاز اتصال لاسلكي أو أي أجهزة اتصال أخرى، كما قد يتم تكوين معالج أي جهاز من الأجهزة المختلفة لدعم الاتصالات عبر واجهة اتصال واحدة على الأقل مع أي أجهزة أخرى مختلفة.

تم تكوين معالج أحد أجهزة الاتصال اللاسلكي لدعم الاتصالات الأولى عبر واجهة الاتصال مع أول جهاز اتصال لاسلكي واحد على الأقل يعتمد على بروتوكول اتصال (IEEE 802.11) واحد على الأقل، كما تم تكوين المعالج أيضاً لدعم الاتصالات الثانية عبر واجهة الاتصال، مع جهاز اتصال لاسلكي واحد آخر على الأقل تم تكوينه لدعم الاتصالات الثالثة بناءً على بروتوكول اتصال (IEEE 802.11) واحد على الأقل مع واحد على الأقل من الأول على الأقل جهاز اتصال لاسلكي واحد آخر.

• “WLAN” هي اختصار لـ “Wireless-Local-Area-Network” و”BS” هي اختصار لـ “base-station”.

تطور عمل التنسيق والمزامنة بين نقاط الوصول داخل الاتصالات اللاسلكية

تتضمن الاتصالات الثانية رسائل لتنسيق الاتصالات ويمكن تكوين اثنين من (BS) أو (APs) مختلفين لدعم الاتصالات مع بعضها البعض؛ لتنسيق الاتصالات التي تدعمها كل واحدة من (BS) أو (APs) مع محطة لاسلكية واحدة على الأقل (STA)، وقد يتم تكوين نقطة وصول أولى لدعم الاتصالات الأولى مع (STA) واحد على الأقل ويمكن تكوين نقطة وصول ثانية لدعم الاتصالات الثانية مع (STA) ثانية واحدة على الأقل.

تم تكوين نقاط الوصول الأولى والثانية أيضاً لدعم الاتصالات مع بعضها البعض لتنسيق الاتصالات الأولى والثانية، كما قد تتواصل نقاط الوصول الأولى والثانية مع بعضها البعض لاسلكياً أو عبر رابط واحد على الأقل غير لاسلكي كمسار اتصال سلكي عبر شبكة اتصال سلكية واحدة على الأقل، ومسار اتصال بصري عبر شبكة اتصالات بصرية واحدة على الأقل.

يمكن لواحد من نقاط الوصول الأولى والثانية أو كلتيهما تحديد (STA) المعين المتصلين بخدمة كل من نقاط الوصول الأولى والثانية، بالإضافة إلى ذلك يمكن لواحد من نقاط الوصول الأولى والثانية أو كليهما تحديد معلمة تشغيلية واحدة على الأقل يتم من خلالها تنفيذ الاتصالات الأولى والثانية، كما قد تتضمن أمثلة المعلمات التشغيلية تخصيص نطاق تردد كنطاق تردد (5 جيجاهرتز) ونطاق تردد (2.4 جيجاهرتز).

وكذلك تخصيص قناة أو تضمين عرض النطاق لمثل هذه القنوات مثل (20 ميجاهرتز) وقنوات (40 ميجاهرتز) و(80 ميجاهرتز)، ومعلومات الجدولة لتنسيق الاتصالات المختلفة ورمز مميز واحد على الأقل للوصول إلى القناة لجهاز اتصال لاسلكي واحد على الأقل، ونقل الطاقة للاستخدام بواسطة جهاز اتصال لاسلكي واحد على الأقل، وقائمة مجموعة الخدمات الأساسية (BSS) بالمجموعات الفرعية الأولى والثانية من أجهزة الاتصالات اللاسلكية المرتبطة بنقاط الوصول الأولى والثانية.

• “BSS” هي اختصار لـ “basic-service-set” و”BS” هي اختصار لـ “basic-station”.