مبدأ اختيار وظيفة إدارة الوصول والتنقل في نظام الاتصالات المتنقلة

يتم اعتماد تقنية اتصال ونظامًا لدمج نظام اتصالات 5G مع تقنية إنترنت الأشياء لدعم معدل بيانات أعلى من نظام (4G) ويمكن تطبيقها، كما يتم اعتماد طريقة للبحث بشكل مناسب عن عقدة شبكة توفر خدمة مرغوبة بواسطة طرف مستخدم (UE)، عندما يتصل المستخدم مبدئياً بشبكة (5G) في نظام اتصالات متنقل (5G)، ولهذه الغاية اعتمد تقنية إدارة معلومات نشر الشبكة وطريقة لإرسال رسالة طلب توصيل أولية.

أساسيات اختيار وظيفة إدارة الوصول والتنقل في الاتصالات المتنقلة

عند تعديل الخدمة المقدمة إلى المحطة الطرفية للمستخدم بعد الاتصال الأولي يمكن البحث عن عقدة الشبكة التي توفر الخدمة بطريقة مماثلة، وبُذلت جهود لتطوير أنظمة اتصالات (5G) أو ما قبل 5G محسّنة لتلبية الطلب المتزايد على حركة البيانات اللاسلكية منذ تسويق أنظمة اتصالات (4G)، ومن أجل تحقيق معدل بيانات مرتفع يُنظر إلى نظام اتصالات (5G) على أنّه يتم تنفيذه في نطاق تردد عالٍ جدًا (mmWave) وعلى سبيل المثال نطاق (60 جيجاهرتز).

في أنظمة اتصالات (5G) تُستخدم تقنية تشكيل الحزم (MIMO) الضخمة أي المدخلات أو المخرجات متعددة الأبعاد كاملة الأبعاد في أنظمة اتصالات (5G)، من أجل التخفيف من فقدان مسار موجات الراديو في نطاق التردد الفائق وزيادة الإرسال مسافة موجات الراديو، كما يتضمن (FD-MIMO) هوائي صفيف وتشكيل شعاع تناظري وتقنية هوائي واسع النطاق.

من أجل تحسين شبكة النظام في نظام اتصالات (5G) وخلية صغيرة متطورة وخلية صغيرة محسّنة وشبكة وصول لاسلكي سحابي (cloud-RAN)، وشبكة فائقة الكثافة واتصال بين الأجهزة وتوصيل لاسلكي وشبكة متحركة، واتصالات تعاونية كاتصال تعاوني واستقبال واتصالات (CoMP) والتواصل المشترك) يتم إلغاء التداخل وتطوير الحزم القادمة.

من ناحية أخرى تطورت الإنترنت من شبكة اتصال تتمحور حول الإنسان، حيث يقوم البشر بتوليد المعلومات واستهلاكها إلى شبكة إنترنت الأشياء، حيث يتم تبادل المعلومات بين المكونات الموزعة مثل الأشياء، وتظهر أيضًا تقنية إنترنت كل شيء (IoE)، حيث يتم دمج تقنية معالجة البيانات الضخمة (Big Data) المتصلة بخادم سحابي أو ما شابه مع تقنية إنترنت الأشياء.

• “IoE” هي اختصار لـ “Internet of Everything”.

• “CoMP” هي اختصار لـ “Coordinated Multi-Point”.

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

• “MIMO” هي اختصار لـ “Multiple-input-multiple-output”.

كيفية اختيار وظيفة إدارة الوصول والتنقل في الاتصالات المتنقلة

من أجل تنفيذ إنترنت الأشياء فإنّ العناصر التقنية مثل تقنية الاستشعار والاتصالات السلكية أو اللاسلكية والبنية التحتية للشبكة، وتكنولوجيا واجهة الخدمة وتكنولوجيا الأمان مطلوبة ومؤخراً شبكة استشعار للاتصال بين الأشياء والآلة والجهاز، يمكن من خلالها توفير خدمة تقنية المعلومات الذكية التي تجمع وتحلل البيانات الناتجة عن الكائنات المتصلة وتخلق قيمة جديدة في حياة الإنسان.

إنترنت الأشياء هو منزل ذكي ومبنى ذكي ومدينة ذكية وسيارة ذكية أو سيارة متصلة وشبكة ذكية وذلك من خلال اندماج وتجميع تكنولوجيا تكنولوجيا المعلومات الحالية والصناعات المختلفة، ويمكن تطبيقها على الميدان وبذلت محاولات مختلفة لتطبيق نظام اتصالات (5G) على شبكة إنترنت الأشياء، بحيث يتم تنفيذ تقنيات مثل شبكة الاستشعار وجهاز إلى آلة (M2M) واتصال نوع الآلة (MTC) بواسطة تقنية اتصالات (5G) باستخدام تشكيل الحزمة و(MIMO) وهوائي المصفوفة.

يُعد تطبيق شبكة الوصول إلى الراديو السحابي (cloud RAN) كتقنية معالجة البيانات الضخمة الموصوفة أعلاه أيضًا مثالًا على اندماج تقنية (5G) وتقنية إنترنت الأشياء، ومع تطور تقنية اتصالات (5G) هناك حاجة إلى طريقة لتوفير خدمة فعالة في بيئة اتصالات متنقلة من الجيل الخامس، من خلال البحث السريع عن شبكة توفر الخدمة المطلوبة من قبل محطة المستخدم، عندما يتصل المستخدم في البداية بشبكة (5G).

يتمثل الهدف من اعتماد طريقة للبحث عن عقدة شبكة توفر خدمة مرغوبة بواسطة طرف مستخدم (UE) عندما يتصل المستخدم مبدئيًا بشبكة (5G) في نظام اتصالات متنقل (5G)، ولهذه الغاية يتم اعتماد تقنية اعتامد تقنية إدارة معلومات نشر الشبكة وطريقة لإرسال رسالة طلب توصيل أولية، وعند تعديل الخدمة المقدمة إلى محطة المستخدم الطرفية بعد الاتصال الأولي، من الممكن البحث عن عقدة شبكة توفر الخدمة بطريقة مماثلة.

وهدف آخر للنظام هو اعتماد طريقة لإدارة منطقة تقييد الحركة بشكل منفصل لكل شريحة شبكة مستخدمة، بواسطة طرف في تخصيص وإدارة منطقة تقييد الحركة للتحكم في الخدمات وفقًا لحركة الجهاز، كما يمكن لشركات الاتصالات المتنقلة تكوين شريحة شبكة أخرى لكل خدمة مقدمة إلى المحطة الطرفية، ويمكنها توفير منطقة تقييد تنقل أخرى لكل شريحة من شرائح الشبكة.

• “MTC” هي اختصار لـ “Machine-Type Communication”.

• “M2M” هي اختصار لـ “Machine-to-machine”.

تطور مبدأ اختيار وظيفة إدارة الوصول والتنقل في الاتصالات المتنقلة

علاوة على ذلك قد يطلب الجهاز الطرفي خدمة بيانات بالنظر إلى منطقة تقييد التنقل المخصصة لكل شريحة شبكة، أو قد يفكر في عملية تقييد التنقل للنظر في عملية تقييد التنقل عندما ينشئ الجهاز جلسة لشريحة الشبكة مع (5G system Core) شبكة الاتصال، بالإضافة إلى ذلك عندما يستخدم الجهاز عدة شرائح شبكة يتم تحديد شريحة شبكة قادرة على إنشاء جلسة في الموضع الحالي للمحطة بناءً على منطقة تقييد التنقل ويتم اعتماد عملية إنشاء جلسة.

كما يتم توفير حالة، حيث يتم توصيل طرف قادر على الوصول غير (3gpp) والوصول (3gpp) بشبكة (5G) من خلال وصول واحد ويتصل بشبكة (5G) من خلال وصول آخر، وكطريقة لاختيار (AMF) بشكل فعال لتوصيل النفاذ، في حالة الوصول غير (3gpp) وفي حالة (PLMN) التي تخدم (N3IWF) وفي حالة الوصول (3gpp) يكون اختيار (AMF) غير صحيح وفقًا إلى العلاقة بين شبكة (PLMN)، والتي يصل إليها الجهاز الطرفي وفي مثل هذه الحالة يتم اعتماد طريقة لاختيار (AMF) المناسب لحل مشكلة مثل التوجيه المعقد بلا داع لإشارات (NAS).

قد تتضمن طريقة المحطة الأساسية في نظام الاتصالات اللاسلكية المعلومات الأولى لتحديد (AMF) كوظيفة إدارة الوصول والتنقل والمعلومات الثانية؛ لتحديد نوع الخدمة المطلوبة بواسطة الجهاز بحيث تلقي رسالة من محطة طرفية تتضمن واحدًا على الأقل من اختيار مجموعة (AMF)، بناءً على واحدة على الأقل من المعلومات الأولى والمعلومات الثانية واختيار مجموعة (AMF).

تتضمن خطوة اختيار (AMF) في مجموعة (AMF) المختارة و(AMF) في مجموعة (AMF) بناءً على واحد على الأقل من توافر (AMF)، وموازنة الحمل بين (AMFs) في مجموعة (AMF) وقد يتم تضمين خطوة الاختيار.

• “PLMN” هي اختصار لـ “Public Land Mobile Network”.

• “AMF” هي اختصار لـ “Access and Mobility Management Function”.

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

• “NAS” هي اختصار لـ “Non-access stratum”.

• “N3IWF” هي اختصار لـ “Non-3GPP Interworking Function”.