7G Network. (). undefined. 7G Network. https://7g.network/ar/articles/5g-advanced-release-18/

@article{7gnetwork,
  title={undefined},
  author={7G Network},
  journal={7G Network},
  year={},
  url={https://7g.network/ar/articles/5g-advanced-release-18/}
}

تكامل AI و Machine Learning: ثورة الذكاء

ربما يكون التقدم الأكثر أهمية في 5G Advanced هو التكامل الأصلي لقدرات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في جميع أنحاء بنية الشبكة. على عكس الإصدارات السابقة حيث كان AI بشكل أساسي تقنية طبقة علوية، يدمج Release 18 وظائف AI/ML مباشرة في مواصفات 3GPP.

تقدم ميزة AI/ML for air interface آليات ذكية لتغذية راجعة لمعلومات حالة القناة (CSI) يمكنها تقليل الحمل الإضافي بنسبة تصل إلى 90% مقارنة بالطرق التقليدية. يتم تحقيق ذلك من خلال خوارزميات ضغط قائمة على الشبكات العصبية التي تتعلم أنماط التمثيل المثلى لبيئات انتشار مختلفة. أظهرت التجارب الميدانية التي أجرتها شركات التشغيل الرئيسية مكاسب في الكفاءة الطيفية بنسبة 15-25% في السيناريوهات الحضرية الكثيفة.

تحصل كفاءة طاقة الشبكة على دفعة كبيرة من خلال خوارزميات التحسين المدفوعة بـ AI. تمكن المواصفات الجديدة المحطات القاعدية من تعديل معاملات الإرسال وجدولة السكون وتخصيص الموارد ديناميكياً بناءً على أنماط الحركة في الوقت الفعلي وتوقعات سلوك المستخدم. تشير التطبيقات المبكرة إلى توفير محتمل في الطاقة بنسبة 20-30% خلال فترات الحركة المنخفضة دون المساس بجودة الخدمة.

الشبكات غير الأرضية: توسيع آفاق الاتصال

يوسع Release 18 بشكل كبير قدرات Non-Terrestrial Network (NTN)، بناءً على الأساس المُنشأ في Release 17. مواصفات NTN المحسنة تدعم الآن التواصل المباشر بين الجهاز والقمر الصناعي للهواتف الذكية العادية، مما يلغي الحاجة إلى محطات متخصصة في العديد من حالات الاستخدام.

تشمل التحسينات التقنية الرئيسية التشكيل الشعاعي التكيفي لكوكبات الأقمار الصناعية Low Earth Orbit (LEO)، مع دعم تعويض Doppler shift حتى ±50 kHz. المواصفات الجديدة تستوعب سرعات الأقمار الصناعية حتى 7.5 km/s، مما يتيح اتصالاً سلساً مع كوكبات LEO الضخمة من الجيل التالي المخطط لها من قبل SpaceX و Amazon ومقدمي خدمات آخرين.

يحظى دمج الشبكات الأرضية وغير الأرضية باهتمام خاص، مع إجراءات تسليم جديدة يمكنها الحفاظ على استمرارية الجلسة عندما ينتقل المستخدمون بين أبراج الشبكة الخلوية وتغطية الأقمار الصناعية. هذه القدرة تثبت أهميتها الحاسمة لتطبيقات بحرية وطيران والمناطق النائية حيث تبقى البنية التحتية الخلوية التقليدية غير عملية.

تحسين Extended Reality: إعادة تعريف التجارب الغامرة

إدراكاً للنمو المتفجر في تطبيقات الواقع المعزز والواقع الافتراضي، تتضمن ميزات 5G-A تحسينات مخصصة لحركة بيانات Extended Reality (XR). يقدم إطار عمل quality of service (QoS) الجديد المدرك لـ XR أهداف زمن استجابة motion-to-photon منخفضة تصل إلى 5 ميلي ثانية للتطبيقات الحرجة لـ VR.

تصل قدرات تحديد الموقع المتقدمة إلى دقة أقل من متر من خلال قياسات carrier phase المحسنة وتكامل multi-constellation GNSS. هذه الدقة تمكن تطبيقات AR المتطورة التي يمكنها تراكب المحتوى الرقمي بدقة على البيئات الحقيقية، مما يدعم حالات الاستخدام من الصيانة الصناعية إلى الألعاب الاستهلاكية.

تقدم المواصفات أيضاً تخصيص الموارد التنبؤي لتطبيقات XR، حيث يمكن للشبكة توقع متطلبات bandwidth والمعالجة بناءً على أنماط حركة المستخدم وسلوك التطبيق. هذا النهج الاستباقي يقلل من احتمالية تدهور الجودة أثناء جلسات XR المكثفة.

Enhanced Mobile Broadband وتقسيم الشبكة

بينما تستحوذ قدرات AI وNTN على العناوين الرئيسية، يقدم Release 18 تحسينات جوهرية لأداء mobile broadband الأساسي. تزداد معدلات البيانات القصوى إلى 100 Gbps للتنزيل و50 Gbps للرفع من خلال تكوينات MIMO المتقدمة التي تدعم حتى 32 طبقة إرسال.

يتلقى تقسيم الشبكة تحسينات كبيرة مع إدخال المصادقة الخاصة بالشريحة وآليات عزل الموارد الدقيقة. هذه التحسينات تمكن المشغلين من تقديم اتفاقيات مستوى خدمة مضمونة للعملاء من المؤسسات مع الحفاظ على أمان الشبكة وعزل الأداء.

تدعم المواصفات الجديدة تعديل الشريحة الديناميكي دون انقطاع الخدمة، مما يسمح للمشغلين بتعديل معاملات الشريحة بناءً على الطلب في الوقت الفعلي. تثبت هذه القدرة أنها ضرورية للتطبيقات ذات المتطلبات المتغيرة، مثل أساطيل المركبات المستقلة التي تحتاج إلى ملفات اتصال مختلفة خلال ساعات الذروة مقابل فترات الهدوء.

Industrial IoT والاتصالات الحرجة

تستفيد التطبيقات الصناعية من قدرات Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC) المحسّنة في Release 18. تدعم المواصفات الآن الشبكات الحتمية مع تكامل time-sensitive networking (TSN)، مما يمكّن شبكات 5G من تلبية متطلبات التوقيت الصارمة لأنظمة الأتمتة الصناعية.

تمكن تحسينات sidelink الجديدة من الاتصال المباشر بين الأجهزة مع أهداف موثوقية تبلغ 99.9999% للتطبيقات الصناعية الحرجة. تدعم هذه القدرة سيناريوهات أتمتة المصانع حيث يجب على الآلات التواصل مباشرة دون الاعتماد على البنية التحتية المركزية للشبكة.

يتيح إدخال integrated sensing and communication لمحطات 5G الأساسية توفير الاتصال وقدرات الاستشعار الشبيهة بالرادار في آن واحد. تمكن هذه الوظيفة المزدوجة من تطبيقات مثل أمن المحيط ومراقبة حركة المرور والاستشعار البيئي دون الحاجة إلى بنية تحتية منفصلة للمستشعرات.

الخلاصة

5G Advanced يمثل نضجاً لتقنية 5G يمتد إلى ما هو أبعد بكثير من التحسينات التدريجية. إن دمج قدرات AI/ML، وتوسيع الشبكات non-terrestrial، والتحسين للتطبيقات الناشئة مثل XR يضع Release 18 كجسر حقيقي إلى 6G. مع بدء المشغلين في النشر التجاري في 2025-2026، فإن تطور 5G يستمر في فتح إمكانيات جديدة للصناعات التي تتراوح من التصنيع إلى الترفيه. الأسس التقنية المؤسسة في Release 18 ستؤثر على الأرجح على قرارات هندسة الشبكات للعقد القادم، مما يجعلها واحدة من أهم إصدارات 3GPP في الذاكرة الحديثة.