نظام اتصالات الشبكة الخلوية Cellular Network Communication

اقرأ في هذا المقال


يخزن كل نواة متنقلة هويات جميع المستخدمين الذين يُعرف أنّهم مسجلين على الخادم نفسه وقد يخزن أيضاً هويات المستخدمين، الذين يُعتقد أو يُعرف أنهم مسجلين على مراكز متنقلة أخرى وقد يقوم كل مركز متنقل بتخزين هويات جميع مستخدمي الشبكة بأكملها، وفي هذه الحالة يمكن نسخ الجداول في بعض المرحلات من الجداول المقابلة في مرحلات أخرى.

ما هي الشبكة الخلوية

الشبكة الخلوية: هي تقنية أساسية للهواتف المحمولة وأنظمة الاتصالات الشخصيةوالشبكات اللاسلكية وما إلى ذلك، وتم التخطيط لهذه التقنية لتحل محل أنظمة الإرسال أو الاستقبال عالية الطاقة لهواتف الراديو المحمولة، ولنقل البيانات تستخدم الشبكات الخلوية سعة أقل ونطاقاَ أقصر وعدداً أكبر من أجهزة الإرسال.

أساسيات نظام اتصالات الشبكة الخلوية

تنتقل الحزمة عبر النظام الفرعي المستقل إلى النظام الفرعي للنفق، ويقوم النظام الفرعي للنفق من خلال التفاوض مع النظام الفرعي للتوجيه والنظام الفرعي لموارد الراديو، بتغليف الحزمة برأسي (IP) والأول لشبكة نفق الشبكة المعشقة، مثل النظام الفرعي للمصدر والنظام الفرعي للوجهة والثاني للتوافق مع معيار (MBSFN) أي قناة (MBSFN) يجب استخدامها.

يتم استقبال الحزمة بواسطة (rBS decapsulated) من الرأسية ذات الصلة بإرسال (MBSFN) والتي تم إرسالها، كما تستقبل تجهيزات المستعمل المنتظمة في المرحل الحزمة وتعيد توجيهها إلى النظام الفرعي للتغليف، وينظر النظام الفرعي للتغليف إلى الرأس وإذا كان العنوان المعين من شبكة النظام الفرعي للتغليف، فإنّ النظام الفرعي للتغليف يفك الكبسولة ويعيد توجيه المعلومات منزوعة الكبسولة إلى النظام الفرعي المستقل.

وبخلاف ذلك يحاول النظام الفرعي للتغليف بالتفاوض مع خدمة التوجيه لإعادة توجيه الحزمة إلى العنوان المعين ذي الصلة عن طريق إعادة توجيه الحزمة على قناة (MBSFN) أخرى، كما يقوم النظام الفرعي المستقل بإرسال الحزمة إلى (rBS) الذي يرسل الحزمة إلى العنوان المحدد (UE).

قد يستند نظام اتصالات الشبكة الخلوية إلى (3GPP)، وقد تستخدم أو لا تستخدم (DNS) ونظام اسم المجال القياسي لترجمة أسماء المجال إلى عناوين (IP)، وقد تستخدم أو لا تستخدم (MBSFN) كقناة بث وقد لا تستخدم استخدام قنوات مشتركة للوصلة الصاعدة المادية (PUSCH)، وقد توجد أو لا تتواجد فوق طبقة (OSI) فردية على سبيل المثال ارتباط البيانات أو طبقات الشبكة.

  • “MBSFN” هي اختصار لـ “Multimedia Broadcast Multicast Service over Single Frequency Network”.
  • “OSI” هي اختصار لـ “Open Systems Interconnection”.
  • “PUSCH” هي اختصار لـ “Physical Uplink Shared Channel”.
  • “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.
  • “DNS” هي اختصار لـ “Domain Name Server”.
  • “3GPP” هي اختصار لـ “Third Generation Partnership Project”.
  • “UE” هي اختصار لـ “User equipment”.

مبدأ عمل نظام اتصالات الشبكة الخلوية

إذا لم تنجح نواة متنقلة معينة في الوصول إلى مستخدم فردي عن طريق الترحيل أو الفكرة الأساسية المتنقلة أو المعروف عنها أنّها تخدم هذا المستخدم، فقد يستخدم قلب الهاتف المحمول للشبكة بأكملها أو لجزء منها، وعلى سبيل المثال المنطقة المجاورة من نواة الهاتف المحمول التي يُعتقد أنّها تخدم هذا المستخدم لتحديد (26 النواة) المتنقلة التي تخدم هذا المستخدم حالياً، وتحديث جداولها الخاصة وتلك الخاصة بالمراكز والمرحلات أو المحطات الأساسية المجاورة وفقاً لذلك.

كما يتم توفير برنامج كمبيوتر يشتمل على وسائل رمز برنامج الكمبيوتر لتنفيذ أي من الطرق عند تشغيل البرنامج على جهاز كمبيوتر، ومنتج برنامج كمبيوتر ويشتمل على وسيط غير عابر قابل للاستخدام أو قابل للقراءة من الكمبيوتر أو وسيط تخزين قابل للقراءة على الكمبيوتر، وعادةً ما يكون ملموساً ويحتوي على رمز برنامج يمكن قراءته على الكمبيوتر، ومُعدّل رمز البرنامج القابل للقراءة على الكمبيوتر ليتم تنفيذه لتنفيذ أي أو جميع الطرق.

كما يتم تنفيذ أي من الخطوات الحسابية بواسطة الكمبيوتر، ويمكن إجراء العمليات وفقاً للتعاليم بواسطة جهاز كمبيوتر تم إنشاؤه خصيصاً للأغراض المرغوبة، أو بواسطة كمبيوتر للأغراض العامة تم تكوينه خصيصاً للغرض المطلوب بواسطة برنامج كمبيوتر مخزن في وسيط تخزين قابل للقراءة غير عابر للكمبيوتر.

يمكن استخدام أي معالج مناسب وعرض ووسائل إدخال للمعالجة أو العرض على شاشة الكمبيوتر أو أي جهاز إخراج كمبيوتر آخر، والعمل على تخزين وقبول المعلومات مثل المعلومات المستخدمة أو الناتجة عن أي من الطرق، والمعالج والعرض والإدخال بما في ذلك برامج الكمبيوتر ويمكن تنفيذ أي أو كل وظائف النظام كخطوات المخططات الانسيابية، بواسطة معالج كمبيوتر شخصي تقليدي أو محطة عمل أو أي جهاز آخر قابل للبرمجة أو كمبيوتر أو جهاز حوسبة إلكترونية أو معالج.

إما للأغراض العامة تستخدم المعالجة شاشة عرض كمبيوتر أو طابعة أو مكبر صوت للعرض وذاكرة يمكن قراءتها آلياً، مثل الأقراص الضوئية أو الأقراص المدمجة أو الأقراص الممغنطة الضوئية أو الأقراص الأخرى وذاكرة الوصول العشوائي، وذاكرة القراءة فقط و(EPROM) و(EEPROM) والبطاقات المغناطيسية أو الضوئية أو غيرها من البطاقات، للتخزين ولوحة المفاتيح أو الماوس للقبول.

  • “EPROM” هي اختصار لـ “Electronically Programmable Read Only Memory”.
  • “EEPROM” هي اختصار لـ “Electronically Erasable Programmable Read-Only-Memory”.

تطور عمل نظام اتصالات الشبكة الخلوية

للإرسال عن طريق (iRelay) يتم تسليم جهاز الاتصالات المتنقلة من (iRelay) إلى (iRelay)، ومن المقدر أنّ التسليم يعتبر حرجاً بالنسبة للوقت؛ لأنّه من المرغوب فيه أن يكون التسليم سريعاً بدرجة كافية كبضع عشرات من المللي ثانية أو أقل لعدم إزعاج تجربة المستخدم لمستخدم الجهاز المحمول، ولكن إذا كان كل تبادل بين المحطات الأساسية التي تخدم (iRelays)، يحتاج إلى المرور عبر المحطة الأساسية والأساسية من محطة قاعدة التسليم.

ثم من خلال المحطة الأساسية للمحطة الأساسية الجديدة والعكس بالعكس وأنّ التسليم سيكون بطيئاً، وبالتالي فإنّ وظيفة تسليم المحطة الأساسية تستخدم الفترات الزمنية المتاحة في قناة (MBSFN) للإنتقال لوظيفة المحطة الأساسية المجاورة، وبالتالي تجنب المشاركة التي تستغرق وقتاً طويلاً للمحطات القاعدية الثابتة والنواة الثابتة.

كما أنّ تسلسل رسائل تدعو محطة قاعدة خدمة جديدة لقبول الجهاز وقبول هذه الدعوة يمكن استخدامه للتأثير فعلياً على التسليم، ويمكن استخدام أي مخطط مناسب لملاءمة عناصر هذا الحوار في الفترات الزمنية المتاحة في قناة (MBSFN)، ويتم إنشاء أنفاق الاتصال بين مراكز الترحيل المختلفة ولتحقيق ذلك يمكن إجراء بعض أو كل العمليات التالية، بأي ترتيب مناسب.

كما تُستخدم الأطر الفرعية (MBSFN) فقط للإشارة إلى (UEs) القياسية، حيث لا توجد رموز مرجعية قياسية وبالتالي لتجنب محتواها في هذه الإطارات الفرعية الفارغة، ومن الممكن وضع أي ملكية أخرى أو شكل موجة قياسي أو بروتوكول يدعم الشبكة، كبروتوكولات (TDM) اللاسلكية التقليدية و(802.11s) و(802.15) عندما تحولت إلى تردد (LTE)، وتم تأطيرها وفقًا لمعدل الشفرة المتاح ومعدل الإطار الفرعي.

حيث أنّه في (TDM)، يتم تقسيم جميع الإطارات الفرعية بالتساوي بين (nuber) لعقد (iRelay) في النظام، وترسل كل عقدة بيانات على إطارها الفرعي وتستمع إلى جميع الإطارات الفرعية وإذا كان هناك إطار فرعي زائد فسيتم تخصيصه بالتساوي بين العقد في كل إطار.

  • “TDM” هي اختصار لـ “Time-division multiplexing”.
  • “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

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: