نظام التحكم بالمعلومات في الاتصالات المتنقلة

هناك تكامل بين أنظمة الاتصالات وبيئة الحوسبة الموزعة ممّا ينتج عنه بيئة هجينة واحدة لخدمات الاتصالات، كما تتمتع البيئة الهجينة بالقدرة على التحكم في عملية تدفق المعلومات في كل مرحلة وتضمن الامتثال لمعايير الجودة العالية، بحيث يعتمد تقديم جودة الخدمة للمستخدمين النهائيين لشبكات الاتصال على مراقبة الجودة في جميع مراحل تقديم الخدمة.

أساسيات نظام التحكم بالمعلومات في الاتصالات المتنقلة

بسبب هيكل الخدمة المتغير ديناميكياً المقدم للمستخدمين النهائيين والمتطلبات المتغيرة باستمرار لمؤشرات جودة الخدمة ومع زيادة حجم حركة المرور، هناك حاجة متزايدة لأنظمة اتصالات قابلة للتطوير بشكل جيد تلبي احتياجات المستخدمين النهائيين وتكتسب أهمية خاصة لأنظمة إدارة الخدمة، كما يتم التحقيق في ميزات خدمة مراقبة الجودة لتدفقات شبكة الاتصالات المتنقلة باستخدام المحاكاة الافتراضية الجزئية لوظائف الشبكة.

يتم اقتراح حل معماري لتنظيم تدفقات الخدمة في بيئة هجينة والذي يتضمن شبكة الاتصالات وموارد الحوسبة السحابية، والتي توفر صيانة الوظائف الافتراضية التي ينطوي عليها تنظيم تدفقات الخدمة، كما يتم حل تحسين نظام (PCRF) بالإضافة إلى عدد من الإجراءات التي تسمح بضمان مراقبة جودة تدفقات الخدمة بالإضافة إلى التحكم في موارد الحوسبة لنظام هجين، والذي يؤثر العمل على جودة خدمة تدفقات خدمة النظام.

يشتمل نظام الاتصالات المتنقلة على محطة أساسية لها وظيفة إرسال إشارة التحكم في مزود الطاقة ومصممة لإرسال إشارة التحكم في مصدر الطاقة تلقائياً إلى وحدة متنقلة، والوحدة المتنقلة لاستقبال إشارة التحكم في مصدر الطاقة وإيقاف التيار الكهربائي، بالإضافة إلى تحويل محطة التحكم والمحطات القاعدية التي تشكل نظام الاتصالات المتنقلة الحالي.

عندما تدخل الوحدة المتنقلة خلية تحت إدارة المحطة الأساسية بوظيفة إرسال إشارة التحكم في مصدر الطاقة، وتتعرف المحطة الأساسية على مدخل الوحدة المتنقلة عند استقبال طلب تسجيل الموقع وكما ترسل المحطة الأساسية إشارة التحكم في إمداد الطاقة إلى الوحدة المتنقلة، وعندما تستقبل الوحدة المتنقلة إشارة التحكم في إمداد الطاقة عبر هوائي وقسم الإرسال أو الاستقبال، يتم إخطار وحدة المعالجة المركزية بإرشادات التحكم في إمداد الطاقة استجابة لهذه التعليمات.

وكما تقوم وحدة المعالجة المركزية بتوجيه قسم التحكم في مصدر الطاقة لإيقاف تشغيل مصدر الطاقة ونتيجة لذلك يتم إيقاف تشغيل مصدر الطاقة للوحدة المتنقلة تلقائياً، ويمكن تثبيت المحطة الأساسية المزودة بوظيفة إرسال الرسائل أو المحطة الأساسية المزودة بوظيفة إرسال إشارة التحكم، في مصدر الطاقة عند بوابة التذاكر في المحطات ومحطة الحافلات والمرافق العامة، بالإضافة إلى ذلك يمكن ضبط الرسائل العشوائية عن طريق إعادة كتابة الرسائل المحددة وتخزين الرسائل الجديدة في وحدة التخزين.

• “PCRF” هي اختصار لـ “Policy and Charging Rules Function”.

مبدأ نظام التحكم بالمعلومات في الاتصالات المتنقلة

في التجسيد لنظام الاتصالات المتنقلة يتم تركيب محطة أساسية بوظيفة إرسال الرسائل بالإضافة إلى محطة التحكم بالتبديل والمحطات الأساسية وما شابه ذلك، والتي تشكل الاتصالات المتنقلة الحالية النظام وتظهر المنطقة التي تغطيها المحطة الأساسية كخلية، كما أنّ الوحدة المتنقلة هي هاتف محمول، وتحتوي المحطة الأساسية على وظيفة إرسال الرسائل تلقائيًا ووظيفة مقاطعة اتصال الكلام بالإضافة إلى وظيفة محطة قاعدة تقليدية.

كما أنّ مستوى ناتج المحطة الأساسية مضبوط على أن يكون أقل من مستوى محطة قاعدة تقليدية فإنّ الخلية تحت إدارة المحطة الأساسية تكون أصغر من الخلية الخاضعة؛ لإدارة المحطة القاعدة التقليدية ويتم وصف الحالة التي يتم فيها تطبيق نظام النموذج الأول على المنشآت، ويتم تثبيت المحطة الأساسية المزودة بوظيفة إرسال الرسائل عند مدخل المستشفى أو ما شابه ذلك، حيث يمر الزوار من خلالها دون توقف ولا يؤثر فيها أي تأثير لموجات الراديو على المعدات.

كيفية التحكم بالمعلومات في الاتصالات المتنقلة

تدخل الوحدة المتنقلة الخلية تحت إدارة المحطة الأساسية، كما ترسل الوحدة المتنقلة بعد ذلك إشارة طلب تسجيل موقع إلى المحطة الأساسية، وعند استقبال إشارة طلب تسجيل الموقع من الوحدة المتنقلة تدرك المحطة الأساسية أنّ الوحدة المتنقلة قد دخلت الخلية، وترسل إشارة بيانات رسالة محددة مسبقًا إلى الوحدة المتنقلة.

تتكون المحطة الأساسية من قسم الإرسال أو الاستقبال بما في ذلك تعدد الإرسال أو الاستقبال ومكبر الصوت ومودم ووحدة المعالجة المركزية للتحكم في التشغيل الكلي للمحطة الأساسية، وقسم التخزين والهوائي، وعندما تتلقى المحطة الأساسية إشارة طلب تسجيل موقع من الوحدة المتنقلة عبر الهوائي يتم إرسال إشارة طلب تسجيل الموقع إلى وحدة المعالجة المركزية، من خلال قسم الإرسال أو الاستقبال، وتتعرف وحدة المعالجة المركزية على تسجيل الموضع طلب إشارة من الوحدة المتنقلة.

تنقل وحدة المعالجة المركزية بيانات الرسائل المحددة مسبقًا المخزنة في قسم التخزين مسبقاً كإشارة بيانات رسالة محددة مسبقاً وإلى الوحدة المتنقلة من خلال قسم الإرسال أو الاستقبال، وعلى الرغم من أن ترتيب الوحدة المتنقلة هو في الأساس نفس ترتيب الوحدة المتنقلة التقليدية، يتم دمج دائرة الإرسال ودائرة الاستقبال ودائرة إزالة التشكيل ودائرة التشكيل ودائرة فك تشفير الكلام ودائرة تشفير الكلام، وما شابه ذلك في وحدة واحدة والتي تظهر كقسم إرسال أو استقبال.

عندما تستقبل الوحدة المتنقلة إشارة بيانات رسالة محددة مسبقًا من المحطة الأساسية، تتعرف وحدة المعالجة المركزية في الوحدة المتنقلة على بيانات الرسالة المحددة مسبقاً على أنّها مكالمة واردة من المحطة الأساسية من خلال قسم الإرسال أو الاستقبال، وتخطر مستخدم الوحدة المتنقلة لاستقبال المكالمة الواردة من خلال إصدار نغمة رنين من السماعة.

عند سماع نغمة الرنين يقوم المستخدم بالضغط على زر الاتصال الكلامي وهو غير ظاهر لضبط وضع الاتصال الكلامي، وعندما تقوم وحدة المعالجة المركزية بتحويل وضع التشغيل للوحدة المتنقلة من حالة الانتظار إلى وضع اتصال الكلام، يتم إخراج إشارة بيانات الرسالة المحددة مسبقاً كخطاب من السماعة عبر قسم الإرسال أو الاستقبال، ومحتويات الرسالة المحددة مسبقاً هي لمنع حدوث خلل في المعدات الطبية بسبب هاتفك المحمول، يجب إيقاف تشغيل هاتفك المحمول قبل الدخول ومن خلال هذه الرسالة يمكن للمستخدم إيقاف تشغيل مصدر الطاقة للوحدة المتنقلة.

كما يرتبط بحالة تدخل فيها الوحدة المتنقلة في حالة الانتظار الخلية، والحالة التي تدخل فيها الوحدة المتنقلة إلى الخلية أثناء قيام المستخدم بإجراء اتصال كلام في وضع الاتصال الكلامي، وتدخل الوحدة المتنقلة الخلية أثناء قيام المستخدم بإجراء اتصال كلام، وعندما تنتقل الوحدة المتنقلة من منطقة راديو كان المستخدم يجري فيها اتصال كلام إلى منطقة راديو أخرى، يتم إجراء تبديل قناة الاتصال الكلامي من خلال محطة تحكم بالتبديل أو ما شابه لمواصلة الاتصال الكلامي في حالة اتصال جيدة.