اقرأ في هذا المقال
- أساسيات المحطة متنقلة في الاتصالات المتنقلة
- مبدأ عمل المحطة متنقلة في الاتصالات المتنقلة
- تطور عمل المحطة متنقلة في الاتصالات المتنقلة
يتضمن نظام الاتصالات المتنقلة وضع اتصال تعاوني لجعل مجموعة من المحطات القاعدية تنفذ بشكل تعاوني اتصالات لاسلكية مع محطة متنقلة، ووضع اتصال غير تعاوني لجعل محطة قاعدية تنفذ الراديو للاتصال بالمحطة المتنقلة دون التعاون مع أي محطة قاعدة أخرى، وتنفيذ الاتصالات الراديوية عن طريق استخدام أي من وضع الاتصال التعاوني أو وضع الاتصال غير التعاوني بشكل انتقائي وفقاً لقدرة المحطة المتنقلة.
أساسيات المحطة متنقلة في الاتصالات المتنقلة
لتوفير نظام اتصالات متنقل قادر على عرض الأداء وفقاً للظروف يتم اعتماد المحطة متنقلة في الاتصالات المتنقلة عن طريق الاختيار المناسب للاتصال بين الاتصالات التعاونية؛ لجعل مجموعة من المحطات القاعدية تنفذ بشكل تعاوني اتصالات لاسلكية مع محطة متنقلة، واتصالات غير تعاونية لجعل محطة قاعدية تنفذ اتصالات لاسلكية مع محطة متنقلة دون التعاون مع أي محطة قاعدة أخرى.
من بين أنظمة الاتصالات التي تسمى الجيل الثالث كان نظام (W-CDMA) متاحاً منذ عام 2001م بالإضافة إلى إضافة قناة (HS-DSCH) لإرسال الحزمة إلى الوصلة الهابطة، كقناة بيانات مخصصة وقناة تحكم مخصصة يمكن زيادة سرعة إرسال البيانات باستخدام الوصلة الهابطة، كما تم بدء تشغيل خدمة (HSDPA) المطلوب تحقيقها.
علاوة على ذلك من أجل زيادة سرعة نقل البيانات في اتجاه المنبع تم بدء الخدمات لطريقة (HSUPA) و(W-CDMA) هي طريقة اتصال محددة بواسطة (3GPP)، وهي منظمة معيارية لأنظمة الاتصالات المتنقلة وفي (3GPP) كطريقة اتصال مختلفة عن (W-CDMA) للقسم اللاسلكي (LTE)، ولتكوين النظام بالكامل بما في ذلك الشبكة الأساسية.
في (LTE) تختلف طريقة الوصول وتكوين قناة الراديو والبروتوكول تماماً عن تلك الخاصة بـ (W-CDMA) الحالي (HSDPA / HSUPA)، بينما يستخدم (W-CDMA) الوصول المتعدد بتقسيم الكود (LTE) فإنّ (LTE) لديها (OFDM) في اتجاه الوصلة الهابطة و(SC-FDMA) في اتجاه الوصلة الصاعدة، والتردد الوظيفي بالإضافة إلى ذلك يمكن تحديد عرض النطاق الترددي لكل محطة أساسية ضمن (1.4 ميجاهرتز) و(3 ميجاهرتز) و(5ميجاهرتز) و(10 ميجاهرتز) و(15 ميجاهرتز) و(20 ميجاهرتز) في (LTE)، بينما (W-CDMA) هو (5 ميجاهرتز) و(LTE) على عكس (W-CDMA) لا يتم فيها تضمين تبديل الدائرة.
كما أنّ النظام الاتصالات المتنقل هو وضع اتصال تعاوني تتعاون فيه مجموعة من المحطات القاعدية مع بعضها البعض لإجراء اتصالات لاسلكية مع محطة متنقلة، وتتواصل محطة قاعدة مع محطة متنقلة دون التعاون مع الآخرين محطات القاعدة، ونظام اتصالات متنقل له وضع اتصال غير تعاوني لأداء الاتصالات اللاسلكية، حيث يتم إجراء الاتصال اللاسلكي عن طريق استخدام إمّا وضع الاتصال التعاوني أو وضع الاتصال غير التعاوني بشكل انتقائي وفقًا لقدرة المحطة المتنقلة ويتميز بالأداء.
كما تقوم المحطة الأساسية بأسلوب اتصال تعاوني يتم فيه إجراء اتصال لاسلكي مع محطة متنقلة بالتعاون مع محطة قاعدة أخرى، واتصال لاسلكي مع محطة متنقلة دون التعاون مع محطة قاعدة أخرى ومحطة قاعدة لها وضع اتصال غير تعاوني، وتتميز في ذلك الاتصال اللاسلكي يتم إجراؤه بشكل انتقائي باستخدام إما وضع الاتصال التعاوني أو وضع الاتصال غير التعاوني وفقاً لقدرة المحطة المتنقلة.
- “W-CDMA” هي اختصار لـ “Wideband Code Division Multiple Access” و”LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.
- “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal frequency-division multiplexing” و”SC-FDMA” هي اختصار لـ “single-carrier frequency-division multiple access”.
- “HSDPA” هي اختصار لـ “High Speed Downlink Packet Access” و”HSUPA” هي اختصار لـ “High Speed Uplink Packet Access”.
- “3GPP” هي اختصار لـ “3rd Generation Partnership Project” و”HS-DSCH” هي اختصار لـ “High Speed Downlink Packet Access”.
مبدأ عمل المحطة متنقلة في الاتصالات المتنقلة
يتم تزويد المحطة المتنقلة بمجموعة من المحطات القاعدية التي لها وضع اتصال تعاوني يتم من خلاله إجراء اتصال لاسلكي بالتعاون مع محطات قاعدة أخرى، ووضع اتصال غير تعاوني يتم فيه إجراء الاتصال اللاسلكي دون تعاون مع المحطات القاعدية الأخرى، ومحطة متنقلة تقوم بإجراء اتصال لاسلكي بين المحطات المتنقلة، حيث يتم إجراء الاتصال اللاسلكي عن طريق استخدام إمّا وضع الاتصال التعاوني أو وضع الاتصال غير التعاوني بشكل انتقائي وفقاً لقدرة المحطة المتنقلة.
عندما تكون البيانات الواردة من (PDN GW) عبارة عن بيانات تحكم يتم تمرير بيانات التحكم من وحدة اتصالات (PDN GW) إلى وحدة التحكم في مستوى التحكم، وعندما تكون البيانات المستلمة من المحطة الأساسية هي بيانات التحكم، يتم تمرير بيانات التحكم من وحدة اتصالات المحطة الأساسية إلى وحدة التحكم في مستوى التحكم.
كما يتم توفير وحدة الاتصالات (HeNBGW) عند وجود (HeNBGW)، وتنقل أو تستقبل البيانات من خلال الواجهة (IF) بين (MME) و(HeNBGW) اعتماداً على نوع المعلومات، كما يتم تمرير بيانات التحكم الواردة من وحدة الاتصالات (HeNBGW) من وحدة الاتصالات (HeNBGW) إلى وحدة التحكم في مستوى التحكم ويتم إرسال نتيجة المعالجة في وحدة التحكم في مستوى التحكم إلى (PDN GW) عبر وحدة اتصالات (PDN GW).
علاوة على ذلك يتم إرسال النتيجة التي تم معالجتها بواسطة وحدة التحكم في مستوى التحكم إلى واحدة أو مجموعة من المحطات القاعدية عبر السطح البيني، وعبر وحدة اتصالات المحطة الأساسية وإلى واحدة أو مجموعة من (HeNBGW) عبر اتصال (HeNBGW) والوحدة.
وفي طريقة بحث الخلية في نظام اتصالات محمول يتم البحث في الخلية إلى التشغيل الاحتياطي الذي يقوم به الجهاز المحمول (UE) في نظام اتصالات (LTE)، وعند بدء البحث عن الخلية في المطراف المتنقل يتم حساب توقيت الفاصل الزمني وتوقيت الرتل باستخدام إشارة التزامن الأولى (P-SS)، وإشارة التزامن الثانية (S-SS) المرسلة من محطات القاعدة المجاورة.
- “PDN GW” هي اختصار لـ “Packet Data Network Gateway” و”S-SS” هي اختصار لـ “second sync signal”.
- “P-SS” هي اختصار لـ “premier synchronization signal” و”UE” هي اختصار لـ “User equipment”.
- “HeNBGW” هي اختصار لـ “Home-eNodeB” و”MME” هي اختصار لـ “Mobility Management Entity”.
تطور عمل المحطة متنقلة في الاتصالات المتنقلة
في كل من (P-SS) و(S-SS) يتم تعيين إشارة التزامن (SS) برمز مزامنة يحتوي على مراسلات فردية مع (PCI) المعينة لكل خلية، كما يبلغ عدد (PCIs) حالياً 504 ويتم استخدام (PCI) للمزامنة ويتم اكتشاف (PCI) للخلية المتزامنة، وبعد ذلك يتم الكشف عن إشارة مرجعية (RS) مرسلة من المحطة الأساسية لكل خلية ويتم قياس القدرة المستقبلة.
بالنسبة للإشارة المرجعية (RS) يتم استخدام رمز يتوافق مع واحد لواحد مع (PCI) ومن خلال الارتباط بهذا الرمز ويمكن فصله عن الخلايا الأخرى، ومن خلال اشتقاق رمز (RS) للخلية من (PCI) المحدد ويمكن اكتشاف (RS) وقياس قدرة استقبال (RS)، وبعد ذلك يتم تحديد خلية تتمتع بأعلى جودة استقبال (RS) كخلية بها أعلى قوة استقبال (RS) أي أفضل خلية من خلية واحدة أو أكثر تم اكتشافها.
بعد ذلك يتم استقبال (PBCH) لأفضل خلية ويتم الحصول على (BCCH) كمعلومات يث، وتحمل القناة (BCCH)، والموجودة على القناة (PBCH) كتلة معلومات رئيسية (MIB) تحتوي على معلومات تكوين الخلية، وتتضمن معلومات (MIB) عرض النطاق الترددي لنظام (DL) وعدد هوائيات الإرسال ورقم إطار النظام (SFN) وما شابه ذلك.
- “MIB” هي اختصار لـ “Management Information Base” و”PBCH” هي اختصار لـ “Physical Broadcast Channel”.
- “SFN” هي اختصار لـ “System frame number” و”BCCH” هي اختصار لـ “Broadcast control channel”.
- “DL” هي اختصار لـ “downlink” و”PCI” هي اختصار لـ “Physical Cell ID”.
