دانلود ترجمه مقاله ادغام ماهواره و فناوری تکامل بلند مدت (LTE) برای بازیابی فاجعه (آی تریپل ای 2015) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

ادغام ماهواره و فناوری تکامل بلند مدت (LTE) برای بازیابی فاجعه

Integration of Satellite and LTE for Disaster Recovery

چکیده

مقدمه

سیستم های حفاظت عمومی و مدد رسانی در برابر بلایای طبیعی (PPDR) کنونی

ادغام ماهواره و فناوری تکامل بلند مدت (LTE)

معماری سیستم

تامین خدمات

همبندی های مبتنی بر زیر ساخت و بدون زیر ساخت

فناوری دست به دست (Handover)

ملاحظات طیفی و تعامل پذیری با فناوری های کاربردی قدیمی

برد شبکه ها، نرخ داده و کیفیت خدمات

تامین شبکه ی داخلی و تونل

نتیجه گیری

چکیده

امروزه، ارتباطات بی سیم از اهمیت بسزایی برای متخصصان بخش حفاظت عمومی و مددرسانی در برابر بلایای طبیعی (PPDR)، به ویژه در عملیات اضطراری پس از فاجعه های طبیعی یا انسانی برخوردار هستند. در این شرایط، شبکه های معمولی و تعبیه شده، توانایی ارائه ی خدمات پشتیبانی به حادثه دیدگان را ندارند. علت این موضوع به سه بخش تقسیم می شود: نخست، این شبکه ها به آسانی تخریب می شوند، دوم، در شرایط غیر عادی، توانایی حفظ عملکرد و ارائه ی پهنای باند لازم را ندارند و سوم، نمی توانند کیفیت سرویس دهی در شرایط اضطراری را تضمین کنند. از آنجایی که فناوری تکامل بلند مدت (LTE) اولین فناوری بی سیم مورد استفاده در ارتباطات پهن باند می باشد، مطالعات زیادی در زمینه ی بکار گیری این فناوری در بخش حفاظت عمومی و مدد رسانی در برابر بلایای طبیعی (PPDR) و مواجهه با شرایط ویژه در زمان فاجعه انجام شده است. بی تردید، این رویکرد مزایای فراوانی دارد، ولی بر اساس این فرضیه می باشد که سیستم های ساختاری زمینی قابلیت اعتماد پذیری را داشته باشند. در نتیجه، در شرایط فاجعه بار، تنها با فرض هزینه های گزاف می توان کمک رسانی را تضمین نمود. پیشرفت های اخیر در فناوری های ماهواره ای موجب شده است تا روش های جدید مانند کانال های کارآمد غیر زمینی، با مزایای بهتر نسبت به فناوری تکامل بلند مدت (LTE) مانند دسترسی بهتر و قابلیت اطمینان بیشتر معرفی شوند. از این رو، این مقاله، یک معماری شبکه را بر اساس ادغام شبکه های ماهواره ای و فناوری تکامل بلند مدت (LTE) هم در زمینه ی زیر ساخت و هم بدون زیر ساخت ارائه می نماید. در این مقاله، دسترسی شفاف، مطمئن و باند پهن عملگرهای میدان و مردم در شرایط فاجعه بار، زمانی که زیر ساخت های زمینی از بین رفته اند، مورد تاکید قرار گرفته است و تلاش شده است تا به گونه ای متفاوت، پوشش، ظرفیت و انعطاف پذیری آنها گسترش یابد. 

مقدمه

فناوری های کنونی که در زمینه ی حفاظت عمومی و مدد رسانی در برابر بلایای طبیعی (PPDR) مورد استفاده قرار می گیرند، خدمات صوتی مطلوبی را فراهم می سازند که عملگرهای میدان در اولین لحظات واکنش به آنها توجه بسیاری دارند. از طرفی، این سیستم ها توانایی حفظ برنامه های داده گرا با بیشترین پهنای باند را ندارند، و در زمینه ی حفاظت عمومی و مدد رسانی در برابر بلایای طبیعی (PPDR)، این برنامه ها همواره مورد توجه هستند. علاوه بر این، با توجه به نبود زیر ساخت ارتباطی بین نهادهای مختلف در این زمینه (مانند نیروهای پلیس، مراکز آتش نشانی و سرویس های آمبولانس)، اپراتورها تنها به شبکه های معمولی برای همکاری و ارتباطات بر اساس داده ها متکی هستند (1). 

نتیجه گیری

برای بررسی آسیب پذیری شبکه های زیر ساخت در حوادث و فاجعه ها، ما یک معماری شبکه ی ترکیبی معرفی نمودیم که فناوری های تکامل بلند مدت (LTE) و ماهواره را برای سیستم های حفاظت عمومی و مدد رسانی در برابر بلایای طبیعی (PPDR) ادغام می کند. این معماری بر اساس واحد های سیار قابل جای گذاری، می باشد که پوشش فناوری تکامل بلند مدت (LTE) را در منطقه ی فاجعه از طریق ماهواره بک هال فراهم می سازند. این معماری برای ارتباط آسان، پوشش توسعه یافته و عملکرد مطلوب طراحی شده است. علاوه بر این، معماری مورد نظر، سرویس مبتنی بر زیر ساخت و سرویس بدون زیر ساخت را بدون نیاز به پیکر بندی گسترده امکان پذیر می کند. با این کار، زیر ساخت های اختصاصی را می توان بکار برد و همزمان، اطمینان کافی از عملکرد در برابر رویدادهای ناگهانی داشت. در انتها، خاطر نشان می سازیم که معماری پیشنهادی قابلیت تعامل پذیری با فناوری های سلولی سنتی را دارد تا عملیات فرا مرزی تسهیل شود و در زمان فاجعه، در هر دو حالت بیرونی و خارجی، امکان ایجاد ارتباط وجود داشته باشد. 

Abstract

Wireless communications are critical for public protection and disaster relief (PPDR) professionals during the emergency operations that follow natural or man-made disasters, scenarios in which both commercial and dedicated terrestrial networks often fail to provide the necessary support. The reason is threefold: they simply get destroyed by the disaster, they cannot sustain the sudden surge of network demand or they fail to deliver the necessary bandwidth and/or other QoS guarantees. Because LTE is expected to become the main wireless technology for broadband communication, a lot of studies have been devoted to assess its compliance for PPDR purposes and to find suitable architectural solutions able to meet mission-critical requirements. This approach is surely worthy, but it is based on the assumption that infrastructure-based terrestrial systems are reliable. As a consequence, in worst-case emergency scenarios appropriate guarantees can be provided only in the hypothesis of huge investment costs. Recent developments in satellite technologies are bringing the availability of non-terrestrial high performance channels, with better properties when comparing to LTE for what regards availability and reliability. On this basis, the paper proposes a network architecture based on the integration of satellite and LTE networks for both infrastructure-based and infrastructure-less scenarios. The proposal aims to provide field operators and people in distress with transparent accessibility, coverage guarantees and broadband performance when terrestrial infrastructures are lacking, and to expand their coverage, capacity and resilience otherwise.

INTRODUCTION

Current technologies employed for PPDR purposes provide a rich set of voice-centric services that are of paramount importance for field operators, especially in the very early stages of the response; unfortunately, these systems are unable to sustain high-bandwidth data-oriented applications, for which there is an increasing demand from the PPDR community. Furthermore, due to the generalized lack of a common PPDR communication infrastructure between different PPDR entities (e.g. police corps, fire departments, ambulance services), operators often rely on commercial terrestrial networks for coordination and data-oriented communication [1].

CONCLUSIONS

To address the vulnerabilities of terrestrial infrastructure-based networks in major incidents and disaster scenarios, we proposed a hybrid network architecture that integrates LTE and satellite technologies for PPDR purposes. It is based on deployable mobile units that bring LTE coverage to the disaster area through a satellite backhaul. The architecture is designed in order to provide easy connectivity, extended coverage and high performance guarantees. Furthermore, it allows for both infrastructure-less and infrastructure-based service provision, without requiring extensive configuration. This way, existing dedicated and commercial terrestrial infrastructures can be leveraged, and at the same time sufficient reliability from unexpected events can be provided. We conclude by noting that the proposed architecture has the potential to permit interoperability with legacy cellular technologies, to ease cross-border operations and to provide communication in disasters that include both outdoor and indoor scenarios.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ادغام ماهواره وفناوری تکامل بلند مدت (LTE) برای بازیابی فاجعه

Integration of Satellite and LTE for Disaster Recovery