نشأت (3GPP2) من مبادرة “IMT-2000” للاتصالات المتنقلة الدولية التابعة للاتحاد الدولي للاتصالات والتي تغطي أنظمة متنقلة تعتمد على السرعة العالية والنطاق العريض وبروتوكول الإنترنت (IP)، والتي تتميز بالتوصيل البيني من شبكة إلى شبكة وشفافية الميزات أو الخدمة والتجوال العالمي، وخدمات سلسة مستقلة عن الموقع.
أساسيات نظام 3GPP2
في عام 1998م، عندما بدأت المناقشات الجادة حول العمل على مبادرة (IMT-2000) أصبح من الواضح أن أهداف العولمة والتقارب لا يمكن تحقيقها بكفاءة باستخدام عمليات وضع المعايير التقليدية، والتي غالباً ما توصف بأنّها “بطيئة جدًا” نظراً للسرعة التكنولوجيا التي كانت تمضي قدما، وساعدت هيئات مثل التعاون العالمي للمعايير (GSC) وتقييس الراديو (RAST) في تكوين فهم للقضايا وخطط العمل بين جميع منظمات المعايير المشاركة (PSOs).
بدأ مفهوم مشروع الشراكة من قبل المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات (ETSI) في أوائل عام 1998م مع اقتراح إنشاء مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP)، مع التركيز على تقنية النظام العالمي للهاتف المحمول (GSM)، وعلى الرغم من أن المناقشات قد جرت بين المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات السلكية واللاسلكية ومجتمع (ANSI-41) بهدف تعزيز جهود التعاون لجميع الاتحاد الدولي للاتصالات، فقد كان من المناسب في النهاية إنشاء مشروع شراكة موازٍ “3GPP2”.
يجسد مشروعها الشقيق (3GPP) فوائد الجهد التعاوني وتسليم المخرجات في الوقت المناسب وأساليب العمل السريعة، بينما تستفيد في نفس الوقت من الاعتراف بها كهيئة لتطوير المواصفات ممّا يوفر وصولاً أسهل للمخرجات إلى الاتحاد الدولي للاتصالات، بعد نقل المواصفات في منظمة تطوير المعايير (SDO) إلى معيار وتقديمها عبر العملية الوطنية حسب الاقتضاء في الاتحاد الدولي للاتصالات.
كما إنّها طريقة لتكوين سلسلة إرسال في نظام (3GPP2) لدعم معدل بيانات مرن أو متغير لتيار بتات المعلومات في عملية لتعيين تدفق معلومات لمعدل بيانات على طبقة مادية، بما في ذلك:
- قناة ترميز المعلومات تدفقات بتات ذات معدلات بتات مختلفة عن بعضها البعض في شفرات توربو أو شفرات التفاف لها قيمة معكوسة 1 / معدل التشفير.
- تكرار تدفق البتات عندما يكون تدفق البتات المشفر للقناة أصغر من حجم إلإشارات المرغوب.
- ثقب تدفق البتات المشفر عندما يكون تدفق البتات المشفر للقناة أكبر من حجم الإشارات المطلوب لمطابقة تدفق البتات المشفر للقناة مع حجم إرسال الإشارات.
ملاحظة:“3GPP2” هي اختصار لـ “The 3rd Generation Partnership Project 2″ و”IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.
ملاحظة:“RAST” هي اختصار لـ “Radio standardization” و”GSC” هي اختصار لـ “Global Standards Collaboration”.
ملاحظة:“PSO” هي اختصار لـ “Participating Standards Organizations” و”GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile communications”.
ملاحظة:“SDO” هي اختصار لـ “Standards Development Organization” و”ETSI” هي اختصار لـ “European Telecommunications Standards Institute”.
مبدأ عمل نظام 3GPP2
يحتوي نظام (3GPP2) على وضعين للإرسال وتحديداً وضع معدل بيانات مرن ووضع معدل بيانات متغير إلى جانب وضع معدل بيانات عادي، ووضع معدل البيانات العادي هو وضع إرسال يعمل على سلسلة ثابتة تسمى تكوين الراديو (RC)، ويمثل (RC) نوعاً من سلسلة الإرسال التي يتم فيها تكوين أطوال بيانات المعلومات وإرسال إشارات القناة ومخرج بتات من مشفر القناة وفقًا لمعدل تشفير رموز القناة لتشكيل معيار.
في هذه الحالة توجد قاعدة معيارية معينة بين حجم مشذر القناة ومعدل تشفير مشفر القناة وطول شفرة (Walsh) للقناة، أي بمجرد أن يتم تثبيت معدل النبضات المطلوب استخدامه يتم تثبيت عدد من النبضات المطلوبة لرمز معدل واحد وفقًا لحجم إشارات القناة، والذي يمكن تعريفه على أنه عامل تمديد ويتم تحديد طول شفرة (Walsh) التي يمكن أن تعرض قنوات مختلفة لتعدد إرسال الشفرة وفقًا لعامل التمديد.
يتناسب عدد من رموز (Walsh) المتاحة مع طول رمز (Walsh)، لذلك يختلف عدد من القنوات التي يمكن أن تستوعبها قناة تعدد الإرسال باختلاف شفرة (Walsh)، كما أنّ أطوال تدفقات معلومات الإدخال لها نفس الأطوال بعد تعرضها لعملية تشفير القناة، وفي هذه الحالة تصبح قدرة شفرة تصحيح الخطأ لتصحيح الأخطاء المحتملة في القناة أقوى، حيث يكون معدل تشفير مشفر القناة أقل، وأي أنّه كلما انخفض معدل التشفير لمشفر القناة زادت القدرة على تصحيح الخطأ وهذا يسمح باستخدام طاقة نقل أقل.
ومع ذلك فإنّ استخدام مشفر القناة بمعدل شفرة منخفض يطيل تدفق بتات النواتج لمشفر القناة والذي بدوره يطيل حجم إشارات القناة، ويؤدي هذا في النهاية إلى زيادة معدل رمز التعديل ويقلل من عدد الرقائق المطلوبة لرمز تعديل واحد بمعدل رقاقة ثابت ويقلل عدداً من أكواد (Walsh) المفيدة، وعلى عكس ذلك إذا تم تطبيق معدل تشفير عالي للقناة على تدفقات بتات الإدخال لمشفر القناة بأطوال متطابقة، فإنّ أطوال تدفقات بتات النواتج لمشفر القناة تصبح قصيرة حتى إذا كانت القدرة على تصحيح الخطأ منخفضة.
وهذا يقلل من معدل رمز التشكيل ويسمح باستخدام مشذر قناة قصير لزيادة عدد شفرات (Walsh) المتاحة وفي نظام (3GPP2) يوجد حالياً العديد من (RCs) المعيارية لنظام (1 × بمعدلات شرائح 1.2888 Mcps) والعديد من RCs المعيارية لنظام (3 × بمعدلات شرائح 3.686 Mcps)، كما أنّه نظراً لأنّ عامل التمديد له قيمة في شكل مرفوع إلى القدرة الثانية، فإنّ كل من معدل بيانات الإدخال وحجم إرسال الإشارات المحدد في كل من RCs لهما أيضًا أشكال مرفوعة بمقدار مرتين.
- “RC” هي اختصار لـ “Radio configuration”.
تطور عمل نظام 3GPP2
قبل تشكيل قناة بين محطة متنقلة ومحطة قاعدة تحدد المحطة المتنقلة والمحطة القاعدة (RC) المراد استخدامه وعامل التمديد على (RC) أي حجم إشارات القناة، من خلال مفاوضات لمعالجة اتصال مطابق للسلسلة، وفي الأنماط التي تحتوي على سلسلة إرسال مختلفة عن سلسلة الإرسال المحددة في (RC) يتم استخدام وضع معدل البيانات المرن ووضع معدل البيانات المتغير.
في معدل البيانات المرن يمكن دعم أي معدل نقل بيانات بخلاف معدل نقل البيانات القياسي المدعوم في (RC)، كما يتم تقديم معدل البيانات المرن لدعم برنامج الترميز التكيفي متعدد المعدلات (AMR) وهو أحد برامج ترميز الكلام (3GPP2) في طبقة مادية (3GPP)، أي في حالة (AMR) يمكن حالياً إنتاج بتات البيانات غير المتسقة مع معدل الإرسال القياسي المدعوم في كل من (3GPP2 RC) لفترة رتل تبلغ (20 مللي ثانية).
كما يتم توفير وضع معدل البيانات المتغيرة تحت الغرض التالي، حيث في النظام (3GPP2) تقوم المحطة الأساسية بجدولة الإرسال إلى قناة تكميلية أمامية، عندما تخصص المحطة القاعدة معدل إرسال بيانات ثابت للمحطة المتنقلة لفترة زمنية عن طريق رسالة، ومع ذلك يمكن تغيير حالة القناة بين المحطة الأساسية والمحطة المتنقلة خلال فترة زمنية معينة، وكما يمكن تغيير حمل النظام على المحطة الأساسية.
ومع انتقال المحطة المتنقلة بعيدًا عن المحطة الأساسية يصبح وضع القناة أكثر فقراً ممّا يتسبب في افتقار المحطة الأساسية إلى طاقة إرسال كافية؛ لنقل البيانات إلى محطة متنقلة معينة بالمعدل الحالي لنقل البيانات.
- “AMR” هي اختصار لـ “Adaptive Multi-Rate”.
