ما هو نظام الوصول إلى وظيفة دعم اكتشاف الشبكة في الاتصالات ANDSF

تُعد إمكانية التشغيل التفاعلي بين شبكات (Wi-Fi) والهاتف الخلوي التحدي الأكبر لمشغلي الشبكات، حيث يتوفر تجوال سلس وسلس من شبكة خلوية غير (3GPP) إلى (3GPP)، لكنّ المشغلين يبحثون عن طرق فعالة للجمع بين المعايير المتاحة لإنشاء شبكة لاسلكية موثوقة، ويتمثل التحدي الأكبر في إيجاد طريقة لمساعدة عقدة الهاتف المحمول على تحديد واختيار نقطة الخدمة الأكثر تفضيلاً بذكاء، في أي وقت وفي أي مكان حتى يتمكن المستخدمون من الحصول على أفضل شبكة وصول لخدمة البيانات الفردية المختلفة.

ما هو الوصول إلى وظيفة دعم اكتشاف الشبكة ANDSF

نظام (ANDSF): هو نظام يتألف من قائمة بشبكات الوصول مثل (Wi-Fi) التي قد تكون متاحة بالقرب من تجهيزات المستعمل، حيث يتم تلقي هذه المعلومات استجابة لطلب (UE) الذي يحتوي على موقعها وقدرتها مثل أنواع الواجهات المدعومة من بين أمور أخرى.

• “3GPP” هي اختصار لـ “The 3rd Generation Partnership Project”.

• “UE” هي اختصار لـ “User Equipment”.

• “ANDSF” هي اختصار لـ “Access Network Discovery Support Function”.

أساسيات نظام ANDSF

من المهم لمشغلي الشبكات أن يكونوا قادرين على توجيه حركة المرور بين شبكات الوصول بذكاء لمنع الازدحام وتحسين الموارد اللاسلكية وزيادة مرونة الشبكة وموثوقيتها هو مفتاح النجاح، وتساعد المعلومات المستلمة تجهيزات المستعمل على تسريع الاتصال بهذه الشبكات، كما قد تحتوي استجابة (ANDSF) على المعلومات التالية:

• الوصول إلى نوع التكنولوجيا مثل (Wi-Fi) و(WiMAX).

• معرّف شبكة الوصول إلى الراديو مثل (SSID) لشبكات (WLAN).

• معلومات خاصة بالتقنية مثل تردد واحد أو أكثر من ترددات الموجات الحاملة.

• قد تتضمن قائمة شبكات الوصول المقترحة أيضاً شبكات ليست مملوكة لنفس المشغل، ولكن لديها اتفاقية تجوال مع ذلك المشغل.

ملاحظة:“SSID” هي اختصار لـ “Service Set Identifier” و”WLAN” هي اختصار لـ “Wireless Local Area Network”.

أنواع سياسات عمل نظام ANDSF

1- سياسة التنقل بين الأنظمة ISMP

(ISMP) صالحة لـ (UEs) التي لا يمكن أن يكون لها أكثر من اتصال شبكة وصول نشط واحد في نفس الوقت فمثلاً واجهة مستخدم تدعم (LTE) بالإضافة إلى واجهة (Wi-Fi)، ولكن يمكن تنشيط واحدة منها فقط في كل مرة.

يتكون (ISMP) من القواعد التي يمكن أن تستخدمها (UE) لاختيار نوع تكنولوجيا الوصول الأكثر تفضيلاً، وتحدد هذه القواعد ما إذا كانت تقنية وصول معينة مفضلة على تقنية أخرى، وعلى سبيل المثال يفضل (WiMAX) على (WLAN) أو ويفضل (WLAN SSID-1) على (WLAN SSID-2).

• “ISMP” هي اختصار لـ “Inter-System Mobility Policy”.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

2- سياسة التوجيه بين الأنظمة ISRP

يُعتبر (ISRP) صالحاً لتجهيزات (UE) التي يمكن أن يكون لها أكثر من اتصال شبكة وصول نشط واحد في وقت واحد ويمكنها أيضاً توجيه حركة مرور (IP) بشكل متزامن عبر واجهات وصول لاسلكية متعددة، كما يمكن أن تستخدم تجهيزات المستعمل هذه المعلومات لاختيار تكنولوجيا الوصول، وشبكة الوصول الأكثر تفضيلاً (APNs) لتوجيه حركة معينة لكل تدفق.

وبالتالي فإنّه يحدد سياسات (IFOM) لكل تنقل تدفق ويمكن استخدامه من قبل (UEs) التي تنفذ بروتوكولات التنقل السلس مثل (DSMIPv6)، وتأتي كل هذه المعلومات المستلمة جنباً إلى جنب مع بعض شروط الصلاحية التي تشير إلى متى يجب أن تكون صالحة، مثل حالة منطقة الموقع وحالة الوقت من اليوم وذلك استناداً إلى موقع (UE) أي الشبكة المنزلية أو التجوال، ويمكن أن تلتصق بـ (H-ANDSF) أو (V-ANDSF).

• “ISRP” هي اختصار لـ “Inter-system routing policy” و”DSMIPv6″ هي اختصار لـ “Dual-Stack Mobile IPv6”.

• “APNs” هي اختصار لـ “Access Preferred Network” و”IFOM” هي اختصار لـ “Internet Protocol Flow Mobility”.

• “H-ANDSF” هي اختصار لـ “Home ANDSF” و”V-ANDSF” هي اختصار لـ “Visitors ANDSF”.

مبدأ عمل نظام ANDSF

يُعد تفريغ حركة بيانات الهاتف المحمول استراتيجية رئيسية لمشغلي الهاتف المحمول الذين يسعون إلى تقليل تكاليف البنية التحتية وإدارة الطلبات الثقيلة المفروضة على سعة الشبكة، وتُعد وظيفة اكتشاف واختيار الشبكة (ANDSF) تقنية أساسية لتمكين شركات الاتصالات من تفريغ حركة مرور البيانات من شبكة الهاتف المحمول.

(ANDSF) هو أحد عناصر معيار (3GPP) المصمم لمساعدة الأجهزة المحمولة في اكتشاف وجهات التفريغ بما في ذلك شبكات (Wi-Fi) و(WiMAX) و(CDMA2000)، كما تم تصميم الميزة لتزويد الأجهزة المحمولة بمعلومات حول الشبكات اللاسلكية البديلة المتاحة وفرض سياسات لاختيار واستخدام هذه الشبكات، حيث أنّ المعيار خاص بالموقع والجهاز، ولكن لا يُقصد به الاستجابة لظروف الشبكة في الوقت الفعلي.

يمكن تمييز خلية شبكة الهاتف المحمول بقائمة محددة من نقاط اتصال (Wi-Fi) أو محطات (WiMAX) الأساسية في نفس المنطقة الجغرافية مع تحديد مصادر الاتصال البديلة كوجهات تفريغ محتملة، ويمكن لـ (ANDSF) تنفيذ السياسات باستخدام إمّا نموذج السحب أو نموذج الدفع اعتماداً على تفضيل شركة النقل.

في نموذج السحب يتصل الجهاز المحمول بخادم (ANSDF) لطلب معلومات السياسة. بمجرد تقديم المعلومات المطلوبة، ويفسر الجهاز السياسة ويعمل وفقًا لها ويحدد وجهات التفريغ المحلية ويتصل بها إذا كان ذلك مناسباً، أمّا نموذج الدفع له نوعان مختلفان قد يدفع خادم ANDSF المجموعة الكاملة لسياسات إلغاء التحميل إلى الجهاز.

بدلاً من ذلك قد يطلب الخادم من الجهاز الاتصال به للحصول على مزيد من المعلومات وفي هذه الحالة تبدأ وظيفة الدفع بشكل فعال في إجراء سحب على جزء من الجهاز، ويتطلب ANDSF دعم (OMA-DM) على الجهاز، و(OMA-DM) هو بروتوكول لإدارة الجهاز تم إنشاؤه بواسطة (Open Mobile Alliance) ويشمل نطاقه وظائف مثل توفير الأجهزة وتكوينها بالإضافة إلى إجراء ترقيات البرامج.

يهدف (ANDSF) المحدد في معايير (3GPP 23.402) و(24.312) إلى السماح لمشغلي شبكات الهاتف المحمول بتعيين سياسات وأولويات إدارة الشبكة، والتحكم في مكان وزمان وتحت أي ظروف يتصل جهاز المشترك بأي شبكة لاسلكية وسواء كانت خلوية أو (Wi-Fi)، وقد يختار المشغلون توجيه حركة المرور وفقًا لنوع التطبيق لتقليل حمل الشبكة أو لتوفير أفضل تجربة متاحة للعملاء.

على الرغم من أنّ المشغلين يتطلعون بشكل متزايد إلى استخدام (Wi-Fi) لإلغاء التحميل في المناطق المزدحمة، إلّا أنّ إحدى المشكلات التي تواجههم هي أنه بمجرد توجيه حركة المرور عبر التحكم في (WiFi) ويتم فقدها على أي سياسات مرور تم تعيينها لهذا المستخدم، كما يحتفظ (ANDSF) بوصلة إلى الشبكة الأساسية للمشغل ممّا يسمح للمشغل برؤية حركة المرور حتى عندما يتم توجيهها عبر (Wi-Fi).

يعد تفريغ شبكة المنطقة المحلية اللاسلكية (WLAN) نهجاً مهماً لمواجهة تحدي حركة البيانات الذي تواجهه شبكة (LTE)، كما تعاني حلول التفريغ القديمة القائمة على الشبكة الأساسية من قيود عدم توازن الأحمال وتدهور تجربة المستخدم، ولحل هذه المشكلة اقترحت (3GPP) مؤخراً مخطط إلغاء تحميل (WLAN) بمساعدة شبكة الوصول اللاسلكي (RAN).

كما يتم تحليل أداء هذا المخطط الجديد بدقة مع التركيز على معلمات (RAN) المساعدة وقواعد التحكم المحددة فيه، وعلاوة على ذلك يتم اعتماد نوعين من خوارزميات التفريغ بناءً على هذا المخطط ومقارنتهما بالحلول التقليدية عن طريق المحاكاة، حيث يظهر أنّ مخطط التفريغ بمساعدة (RAN) يمكن أن يزيد متوسط ​​إنتاجية المستخدم والاستفادة من الموارد المتاحة في كل من أنظمة (LTE) و(WLAN).

• “OMA-DM” هي اختصار لـ “Open Mobile Alliance Device Management”.

• “RAN” هي اختصار لـ “radio access network”.