در حال حاضر خالی است: ریال0
مارکوپولو پس از کشف جادههای نامرئی و ایستگاههای هوشمند (eNodeB) در دنیای آینده، به یک تصمیم بزرگ رسید او دیگر نمیخواست به گذشته بازگردد.
این دانش بسیار ارزشمند است، اگر آن را بیاموزم، میتوانم ارتباطات را در سرزمین خود متحول کنم!
او تصمیم گرفت در این دوران بماند و تمام اسرار شبکه LTE را یاد بگیرد. مردی که او را راهنمایی میکرد، مهندس شبکه، لبخندی زد و گفت: تو تصمیم درستی گرفتی، مارکو. اما باید از پایه شروع کنی! اولین چیزی که باید بدانی، نحوهی برقراری ارتباط بین دستگاهها در LTE است.
ستونهای ارتباط در LTE از داده تا امواج
مارکو با دقت گوش داد، این بار همه چیز تخصصیتر میشد
مهندس گفت: ارتباطات در LTE بر اساس چندین لایهی پروتکلی انجام میشود. مثل یک ساختمان که هر طبقه وظیفهای دارد، اینجا هم چند لایه داریم که دادهها را پردازش میکنند!
لایههای اصلی ارتباط:
- لایهی فیزیکی :(PHY) دادهها را به امواج تبدیل میکند تا از طریق هوا ارسال شوند.
- لایهی (MAC) : دادهها را زمانبندی کرده و منابع شبکه را مدیریت میکند.
- لایهی :(RLC) دادهها را مرتب کرده و از دست رفتن اطلاعات جلوگیری میکند.
- لایهی :(PDCP) مسئول فشردهسازی و رمزگذاری اطلاعات برای امنیت بیشتر است.
- لایهی : (RRC) ارتباط دستگاهها را مدیریت کرده و اطلاعاتی مثل تغییر سلول و دسترسی شبکه را تنظیم میکند.
مهندس ادامه داد: در هر مرحله، دادههای کاربران پردازش میشوند تا بدون خطا و با سرعت بالا به مقصد برسند!
مارکو با حیرت گفت: پس هر ارتباطی که مردم برقرار میکنند، در این لایهها پردازش میشود تا بیوقفه و بدون تأخیر باشد؟!
مهندس پاسخ داد: دقیقاً! اما این فقط ابتدای راه است. حالا برویم سراغ روش ارسال دادهها.
چگونه اطلاعات در شبکه LTE حرکت میکنند؟
مهندس یک نقشه روی میز گذاشت که سه مسیر ارتباطی داشت:
در LTE، دادهها در قالب سه نوع کانال ارسال میشوند کانالهای منطقی، کانالهای انتقال و کانالهای فیزیکی.
کانالهای منطقی : مثل مسیرهای مختلف که مشخص میکنند چه نوع اطلاعاتی ارسال میشود. مثلاً:
- کانال BCCH برای ارسال اطلاعات کلی شبکه،
- کانال PCCH برای مطلع کردن دستگاههای متصل،
- کانال DCCH برای ارتباط اختصاصی هر کاربر.
کانالهای انتقال : مثل ارابههایی که دادهها را حمل میکنند! این کانالها تعیین میکنند دادهها چگونه منتقل شوند:
- BCH برای ارسال پیامهای عمومی،
- DL-SCH برای دادههای کاربران،
- RACH برای زمانی که دستگاه جدید وارد شبکه میشود.
کانالهای فیزیکی: مثل جادههایی که دادهها را روی امواج میبرند. اینها امواج واقعیای هستند که در فضا حرکت میکنند:
- PDSCH جادهای که دادههای کاربران را ارسال میکند،
- PUSCH مسیر ارسال داده از دستگاه به شبکه،
- PRACH جادهای که درخواستهای اتصال جدید را حمل میکند.
مارکو هیجانزده گفت: یعنی هر پیام از مسیرهای خاصی عبور میکند تا درست به مقصد برسد؟!
مهندس خندید و گفت: کاملاً درست است! اما هنوز بخشی از ارتباط مانده چگونگی مدیریت منابع و اصلاح خطاها!
زمانبندی، تخصیص منابع و اصلاح خطاها
مارکو یاد گرفته بود که دادهها از مسیرهای مختلف عبور میکنند، اما یک سؤال در ذهنش بود: چگونه شبکه تصمیم میگیرد که دادهها چه زمانی ارسال شوند؟
مهندس با اشاره به یک نمودار گفت: ما یک سیستم هوشمند داریم که منابع را به بهترین شکل زمانبندی میکند تا هیچ دادهای معطل نماند. در LTE این کار توسط MAC Scheduler انجام میشود!
زمانبندی دادهها (Scheduling):
- هر 1 میلیثانیه دادهها برنامهریزی میشوند تا سریعترین کاربران اولویت داشته باشند.
- این کار با استفاده از CQI شاخص کیفیت کانال انجام میشود تا دستگاههایی که سیگنال خوبی دارند، زودتر دادههایشان را دریافت کنند.
- سه روش مختلف برای مدیریت کاربران وجود دارد:
- : Maximum Rate Scheduler بیشترین سرعت را برای بهترین کاربران فراهم میکند.
- Round Robin : همهی کاربران به صورت مساوی منابع را دریافت میکنند.
- Proportional Fair : منابع را متناسب با کیفیت اتصال کاربران تنظیم میکند.
اصلاح خطاها:
- در صورت وقوع خطا، H-ARQ (درخواست تکرار ترکیبی خودکار) فعال میشود و دادهها دوباره ارسال میشوند.
- روش چیس کمباینینگ (CC) : دادههای خراب را دوباره میفرستد.
- روش رداندانس افزایشی: (IR) دادههای ناقص را همراه با اطلاعات اضافی دوباره ارسال میکند تا خطاها تصحیح شوند.
مارکو گفت: حالا متوجه شدم که چرا ارتباطات اینقدر سریع و بدون وقفه هستند!
مهندس لبخندی زد و گفت: بله، LTE طوری طراحی شده که ارتباطات هم سریع باشند، هم پایدار، هم بهینه!
مارکوپولو همچنان میآموزد…
مارکو اکنون فهمیده بود که پشت پردهی ارتباطات در LTE چه میگذرد. اما هنوز چیزهای بیشتری برای یادگیری وجود داشت آیا تکنیکهای دیگری برای بهبود سرعت و پوشش شبکه وجود داشت؟
او تصمیم گرفت بیشتر در مورد فناوریهای پیشرفتهی LTE مثل MIMO، ظرفیت شبکه و روشهای افزایش سرعت یاد بگیرد.
اما آیا او موفق خواهد شد؟ آیا این دانش را به سرزمین خود خواهد برد؟
👁🗨 ادامه در قسمت بعد
پیمان هوشمند
سلام امیدوارم حال همگی شما خوب باشه.من پیمان هوشمند هستم. مدرس برنامه نویسی و نرم افزارهای تحلیلی در حوزه مخابرات. خود من همیشه به عنوان یه دانش آموزش و دانش پژوه عاشق برنامه نویسی و کارهای آماری بودم و نقطه قوتم حتی در زمان تحصیل خودم هم مباحث برنامه نویسی بخصوص طراحی الگوریتم بوده. بنابراین این درس را خیلی مفهومی و عمیق یاد گرفتم. تفاوت عمیق من با دانشجویان در زمان تحصیلم این بود که در حوزه ای که تحصیل میکردم مشغول به کار بودم و این دلیل بر عمیق تر شدن در حوزه نرم افزار و مخابرات بود و از دانشگاه برای فهم بیشتر مبانی های کارم استفاده کردم. تا به امروز در اکثر سازمانهایی که کار کرده ام در کنار سمت اصلیم ، به عنوان سوپروایزر آموزشی هم فعالیت میکردم و متخصصینی در این حوزه آموزش داده ام و در بازار کار مشغول به کار هستند و در مدتی که کرونا باعث تعطیلی بسیاری از مراکز آموزش بود ، به صورت رایگان در خدمت دانشجویان نرم افزار از دانشگاه های مختلف بودم. همیشه در روش های آموزشیم بدنبال ابتکار و نوآوری هایی از قبیل گیمیفیکیشن و تکنیک های شناختی به جهت بهبود یادگیری بوده ام.




