سیستم پایگاه داده سیار  چیست؟

 _{سیستم پایگاه داده سیار یا به اختصار MDS به سیستمی گفته می شود که قابلیتهای یک پایگاه داده کامل را به صورت کاملا متحرک داشته باشد.همانطور که از اسم سیستم پیدا است این نوع از پایگاه داده،یک سیستم سیار است که به دو صورت کابلی و بی سیم می تواند ارتباط برقرار کند . کارکرد اصلی این سیستم در ارتباط بیسیم آن می باشد که می تواند به دو صورت GSM یا PCS  باشد}

_{معماری سیستم پایگاه داده سیار}

 _{د�5B1 پایگاه داده سیار اولین عضو واحد سیار( MU ) است که ممکن است تلفن همراه ، PDA ، MP3 Player و یا حتی سیستم های ناوبری ماشینها باشد. هر واحد سیار با یک ایستگاه اصلی (BS) در ارتباط است که با هم یک سلول (Cell) را تشکیل می دهند. یک سلول از طریق کنترل کنندۀ ایستگاه های اصلی (BSC) به میزبانهای ثابت یا همان شبکه های ثابت متصل می شود. در سیستم پایگاه داده سیار یک پایگاه داده HLR است که شامل اطلاعاتی از قبیل شماره شناسایی (ID) ، آخرین مکان دیده شده ، نوع ارتباط و ...  می شود و یک پایگاه داده VLR که خود زیر مجموعه ای از HLR است وجود دارد .زمانیکه یک سلول جدید ایجاد یا دیده می شود مقعیت جاری آن در VLR ذخیره می شود که در نهایت این اطلاعات در HLR بایگانی می شود . هر HLR با AC که یک پردازنده برای اعتبار دادن به شاخص ها(مانند کانال های دستیابی)است، در ارتباط است.و در نهایت MSC با شبکه سوئیچ تلفن های عمومی (PSTN) در ارتباط است. EIR نیز یک دیتابیسی شامل شماره سریال های منحصر به فرد برای اختصاص دادن به MU های جدید است.}

_{2. ارتباط PCS و GSM}

_{سیستمهای سلولی در ابتدا بر اساس انتقال آنالوگ کار می کردند . این سیستم ها رشد سریعی را در اروپا و آمریکای شمالی تجربه کرد اما به خاطر محدودیت های ذاتی که داشت و با رشد سریع مشترکین ، نتوانست به سرعت آنان رشد کند. این مسئله باعث شد تا دو سیستم ارتباطی سیار به نام های PCS و GSM رشد کنند . PCS در آمریکای شمالی و GSM در اروپا که هر دو دیجیتالی بودند جایگزین تکنولوژی قبلی که آنالوگ بود شد. PCS برای سرویس دادن به مشترکین قبلی ، ارسال آنالوگ را نیز پشتیبانی می کرد اما GSM فقط دیجیتالی بود.محاسبات سیار نتیجه ی پیشرفتهای صورت گرفته در دو فناوری زیر است  :}

• _{ظهور کامپیوترهای قابل حمل قدرتمند}

• _{شبکه های سریع قابل اطمینان}

_{در شکل 2 شمای کلی معماری PCS را ملاحظه می کنید. این عکس شامل دو مجموعه از اجزا می باشد:}

_{الف) اجزای وظیفه ای : که با مستطیل نشان داده شده است.}

_{ب  ) رابط ها  : که با دایره های کوچک بین دو اجزای وظیفه ای نشان داده شده است.}

 _{2.1.1 بررسی اجزای :}

1. _{واحد سیار( MU ) : این کامپوننت به نام های Mobile Host و Mobile Station نیز خوانده می شود. آن( MU ) یک دستگاه بی سیم است که شامل 1.آنتن 2.فرستنده/گیرنده  3. رابط کاربر  . آنتن سیگنالها را به دام می اندازد و فرستنده/گیرنده مسئول دریافت و ارسال سیگنال است. رابط کاربر مسئول تعامل با کاربر از طریق نمایش دادن گرافیک و متن و دریافت ورودی کاربر است. هر یونیت داراری حافظه دائمی است که شامل اطلاعاتی از قبیل : شماره شناسایی سیار( Mobile Identification Number ) ، شماره سریال الکترونیکی ( Electronic Serial Number ) ، نوع کلاس ایستگاه ( Station Class Mark ) .شماره شناسایی سیار یک شماره 10رقمی مشترک است ، زمانیکه واحد سیار درخواست مکالمه می کند شماره مقصد توسط MSC به تمام ایستگاهها فرستاده می شود ، اگر ایستگاه با شماره مورد نظر در ارتباط باشد بلافاصله ارتباط برقرار می گردد. شماره سریال الکترونیکی یک شماره منحصر به فرد 32 بیتی است که برای شناسایی یونیت توسط سلول به کار می رود لازم به ذکر است که این شماره سخت افزاری است و قابل تغییر نیست.}
2. _{ایستگاه اصلی( BS ): ایستگاه اصلی شامل یک جفت فرستنده و گیرنده است. هر سلول فقط توسط یک BS اداره می شود و اندازه سلول نیز به قدرت BS بستگی دارد. در معماری PCS فعالیتهای BS شامل : برقرای ارتباط ، مکان یابی یک کانال ارتباطی ، و... می شود که مستقیما توسط MSC مدیریت می گردد. زمانیکه یک مشترک سیار شماره ای را می گیرد BS آن سلول کانالی را   MSC اش می گیرد تا تماس برقرار کند و وقتی که تماس تمام شد کانال را به MSC بر میگرداند.}

3. _{کنترل کنندۀ ایستگاه اصلی ( BSC ): این قطعه باری مدیریت BS ها است که بیشتر در GSM کاربرد دارد.}

4. _{مرکز سوئیچ سیار ( MSC ): این کامپوننت با نام های MTSO (MobileTelephone Switching    Office)  mobile switch (MS) نیز خوانده می شود . همانطور که از نامش پیداست وظیفه ی سوئیچ در شبکه را بر عهده دارد . ممکن است در شبکه های بزرگ از چند MSC که باسیم به هم متصل ان استفاده شود.}

5. _{ثبت کننده مکان خانگی ( HLR ): یک دیتابیس بسیار بزرگ است اطلاعات  مشترکین را نگهداری می کند شکل 3 اطلاعات این دیتابیس را نمایش می دهد. HLR معمولا در MSC ذخیره می شود.}

6. _{ثبت کنندۀ مکان ویزیتور( VLR ): VLR یک زیر مجموعه از HLR برای یک سلول خاص است.هر موقع که مشترکی بخواهد تماسی بگیرد اطلاعات آن در VLR قرار میگیرد و پس از مکالمه در HLR بایگانی می گرددو VLR خالی می شود.}

7. _{شبکه تلفن عمومی( PSTN ): این کامپوننت همان شبکه تلفن سیمی است که عموما از طریق خط تلفن به آن دستیابی دارند.}

8. _{شبکه دیجیتالی یکپارچه( ISDN ): یک شبکه سیمی است که توانایی فرستادن صدا و داده ها را با سرعتی بالا دارد.}

 _{2.2.2 ارتباط}

_{برای ارتباط(مخابره سیگنالها) ، یک سری کانال های دستیابی وجود دارند که شامل سه استاندارد اروپا ، آمریکا و ژاپن هستند. برخی از این استانداردها دارای محدودیتهایی در فرکانس ارتباطی هستند. برای رفع این محدودیت ها از راه حل استفاده دوباره از یک فرکانس یا تکرار سلول استفاده می شود. برای پوشش دهی یک منطقه (مثلا یک شهر)، آنجا را به سلول های منطقی تقسیم بندی می کنند(شکل 3). در معماری سلولی هر یک از اجزا بی سیم یا سیمی خواستار برقرای ارتباط به صورت نقطه به نقطه  یا یک  نقطه یه چند نقطه می شوند ، خواسته آنها ( MU ) به ایستگاه اصلی (BS) از طریق کانالها مخابره می شود و در نهایت  سلول با کل شبکه ارتباط برقرار می کند . در یک محدوده گروه هایی از سلول ها وجود دارند ، که اندازه سلول ها به قدرت پایگاه اصلی (BS) بستگی دارد.}

 _{رفع نقاط کور}

_{روش   HandOff : زمانیکه ما دقیقا بین دو سلول و در نقطه ی مرزی هستیم ، ارتباط ما به دلیل عدم پوشش دهی توسط ایستگاه های اصلی قطع می شود. برای جلوگیری از این قطعی ، ناحیه های مشترکی از سلول ها مطابق شکل 4 در نظر می گیرند .}

 _{با این روش که زیاد هزینه بر نیست می توان محدوده ی پوشش دهی را افزایش داد اما مسئله ای که پیش می آید این است که همه جا پوشش داده نمی شود و در ثانی مشکلاتی مانند تشخیص انتقال کانال و لینکهای رادیوی پیش می آید .}

_{اگرچه یک شبکه بی سیم با مشتری های سیار اساسا یک سیستک نامتمرکز است اما ویژگی های خاص آن( MDS ) این محیط را منحر به فرد کرده است برخی از مهمترین ویژگی های محیط سیار عبارتند از :}

_{·           کم بودن پهنای باند}

_{·           نامطمئن بودن کانالهای بی سیم برای انتقال داده}

_{·           آسیب پزیری با شرایط فیزیکی}

_{·           نامتقارن بودن ارتباطات : پهنای باند در جهت رو به پایین جریان (از سرویس دهنده به مشتری ) بسیار بیشتر از جهت معکوس آن است.اگرچه مشتری ها می توانند داده ها را با نرخ بالایی دریافت نمایند ، اما در برخی سیستم ها مشتری قادر به ارسال پیام های زیادی به سرویس دهنده نمی باشد.}

_{· قطع شدن متناوب : مشتری های سیار (برخلاف میزبان های ثابت ) به طور پیوسته و مداوم به شبکه متصل نمی مانند بلکه کاربران ، واحدهای سیار خود را به طور منظم خاموش روشن می کنند.}

_{داده ها در MDS به دو دسته ی  داده های وابسته به مکان( LDD ) و داده های مستقل از مکان ( LID ) تقسیم میشوند.داده های نوع اول ارزششان به مکانشان بستگی دارد مانند: مایات شهری ، منطقه شهری و... ، اما دسته ی دوم ارزششان به مکان بستگی ندارد و از اینرو آنها را مستقل از مکان می نامند.مانند نام شخص ، شماره حساب بانکی و...}

_{تمام اصول مدیریت تراکنش ها  که برای پایگاه داده های متمرکز و نامتمرکز وجود دارد در پایگاه داده های سیار نیز لحاظ می شود اما ویژگی ها و محدودیت های محیط سیار سبب می شود که تراکنش و مدیریت آن تا حدودی متفاوت باشد .}

_{یک تراکنش سیار ، تراکنشی است که حداقل از یک میزبان سیار استفاده می کند ، پس در مدیریت تراکنش های بانک اطلاعات سیار باید تغییر مکان میزبان های سیار را نیز در نظر گرفت.}

_{اجرای یک تراکنش سیار که در میزبان های ثابت و سیار انجام می گیرد را می توان به صورت زیر تقسیم کرد:}

• _{اجرا به طور کامل در شبکه غیر بی سیم.}

• _{اجرای به طور کامل روی یک میزبان سیار}

• _{اجرا به طور نامتمرکز روی شبکه غیر بی سیم و میزبان سیار}

• _{اجرا به طور نامتمرکز روی چند میزبان سیار}

• _{اجرا به طور نامتمرکز بین میزبان های سیار و ثابت}

_{نکته: در MDS رعایت قانون ACID یعنی یکپارچگی ، همخوانی ، انزوا و پایایی  بسیار گران و هزینه بر است .}

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: