مرجع لأهم مصطلحات تقنية 5G
تعتبر تقنية 5G مصطلح حديث وقد تسمعه كثيرًا هذه الأيام، وربما قد تريد معرفة المصطلحات المتعلقة بهذه التقنية. فهم مصطلحات 5G سيسهل عليك فهم المزيد عن هذه التقنية والأشياء المهمة الأخرى المتعلقة بها. نعرض هنا مرجع لأهم مصطلحات تقنية 5G كدليل مرجعي سهل وجاهز.
مرجع لأهم مصطلحات تقنية 5G
تقنية 1G
وهي الجيل الأول من تقنية شبكات الهاتف المحمول، وتقدم خدمات صوتية تناظرية.
تقنية 2G
وهي الجيل الثاني 2G من تقنية شبكات الجوال، ويقدم خدمات صوت رقمي و اتصال بيانات منخفض السرعة.
تقنية 3G
وهي الجيل الثالث 3G من تقنية الشبكات الخلوية، وتقدم خدمات وصول بيانات عريضة النطاق.
تقنية 4G
وهي الجيل الرابع 4G من تقنية شبكات الجوال، وتقدم صوت رقمي عالي الدقة وسرعة وصول بيانات أفضل من الجيل الثالث.
تقنية 5G
من المتوقع أن تتفوق تقنية الجيل الخامس 5G من تقنية الشبكة الخلوية على الجيل الرابع من حيث السرعة، وقت الاستجابة، عدد الأجهزة المتصلة، التغطية، التوافر واستهلاك الطاقة.
تقنية 5G NR
وهو معيار إشارات الراديو من الجيل الخامس 3GPP والذي يعتمد على من الموجات المليمترية، الخلايا الصغيرة المحسّنة ، طريقة المدخلات والمخرجات المتعددة (MIMO) ، تكوين الشعاع Beamforming، المى المرخص / غير المرخص والتقنيات اللاسلكية ثنائية الاتجاه.
مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP)
وهو تعاون بين مجموعة من سبع منظمات تطوير معايير الاتصالات (ARIB, ATIS, CCSA, ETSI, TSDSI, TTA, TTC)؛ والذين يوفرون لأعضائهم بيئة مستقرة لإنتاج التقارير والمواصفات التي تحدد تقنيات شبكة الاتصالات الخلوية بما في ذلك الوصول اللاسلكي، شبكة النقل الأساسية وقدرات الخدمة.
نظام الهوائي النشط AAS
نظام 3GPP مُحدد، يجمع بين مصفوفة الهوائي ومصفوفة وحدة الإرسال والاستقبال النشط ووحدة شبكة توزيع الراديو.
وظيفة التطبيق Application Function
وهي عنصر يقدم تطبيقات تتطلب سياسة ديناميكية و / أو تحكم في الشحن على سلوك المستخدم تحت بروتوكول IP-CAN. تتواصل وظيفة التطبيق مع وظيفة السياسة وقواعد الشحن PCRF؛ لنقل معلومات الجلسة الديناميكية المطلوبة لقرارات PCRF. أحد الأمثلة على هذا المصطلح هو وظيفة P-CSCF للنظام الفرعي للشبكة الأساسية IMS.
وظيفة الوصول والتنقل AMF
توفر المصادقة، الترخيص، التسجيل، إمكانية الوصول، إدارة التنقل وإدارة التوصيل لمعدات المستخدم. يمكن توصيل معدات المستخدم التي تستخدم تقنيات وصول متعددة بـ AMF حيث أنه مستقل عن تقنيات الوصول.
شبكة الوصول AN
واحد من ثلاثة مكونات رئيسية لنظام 5G، والذي يحدد جميع المعدات ضمن جزء الوصول من البنية التحتية لشبكة 5G.
وظيفة خادم المصادقة AUSF
يخزن البيانات لتوثيق معدات المستخدم؛ تستخدم خلال تسلسل إرفاق معدات المستخدم. إلا أن تقنية 5G يمكن إعادةاستخدام آليات الأمان الأساسية بتقنية 4G. لكن لأن 5G تتيح نماذج الأعمال والخدمات الجديدة، ستتيح AUSF مصادقة معدات المستخدم من خلال (تطبيقات) الأمان المختلفة في هذا الإطار الجديد.
وحدة النطاق الأساسي BBU
وحدة من أنظمة الاتصالات التي تعالج إشارات النطاق الأساسي. تقوم بربط الشبكة الأساسية أو شبكة التوصيل بواحدة أو أكثر من شبكات 4G RRH. يمكن توزيع BBUs (ما يطلق عليه D-RAN) أو نشرها مركزيًا (C-RAN).
تكوين الشعاع Beamforming
يستخدم هوائيات متعددة للتحكم في اتجاه واجهة الموجة، عن طريق ترجيح حجم إشارات الهوائي الفردية والمرحلة بشكل مناسب بحيث ليصبح من الممكن توفير تغطية أفضل لمناطق معينة. يمكن استخدام خوارزميات Beamforming لتقليل تداخل الإرسال من هوائيات MIMO الضخمة، من خلال توفير نمط منسق بدقة عبر الهواء لكل مستخدم، مما يسمح بتبادل المزيد من البيانات لعدة مستخدمين في وقت واحد.
إعادة تصميم المكتب المركزي كمركز بيانات CORD
يحول المكاتب المركزية التقليدية لتحويل عناصر شبكة الاتصالات التقليدية إلى بنية برمجية، باستخدام تقنية مركز البيانات.
الشبكة الأساسية CN
هي أحد المكونات الرئيسية الثلاثة لنظام 3GPP 5G، والتي تحدد جميع المعدات الموجودة في الجزء الأساسي من الشبكة.
لوحة التحكم Control Panel
وظيفة الإشارة لنظام 3GPP تتعامل بشكل كبير مع وظائف إعادة توجيه غير التابعة لرزمة البيانات بما في ذلك إدارة التنقل، إنشاء الاتصال، التحكم في جودة الخدمة وما إلى ذلك. كان هدف 3GPP في الإصدار الرابع عشر والخامس عشر إلى فصل وظائف مستوي المستخدم ومستوى التحكم على التوالي لتطورات الحزمة الرئيسية EPC في LTE و NGC (نواة الجيل التالي) في 5G.
واجهة الراديو العامة المشتركة CRPI
هي واجهة قاعدة راديو داخلية رقمية ومتسلسلة، والتي تنشئ اتصال بين وحدة التحكم في المعدات اللاسلكية (REC)، والمعروفة باسم وحدات النطاق الأساسي (BBU)، مع معدات الراديو (RE)، والمعروفة باسم RRH، عبر بنية القفز الفرد والقفز المتعدد(single-hop and multi-hop topologies).
التحكم وتقسيم تحكم المستخدم CUPS
يشير إلى الفصل بين وظائف تحكم وقيادة المستخدم لعناصر إعادة توجيه رزم البيانات LTE EPC. هذه العناصر هي بوابة الخدمة (S-GW)، شبكة حزم البيانات (PDN)، بوابة الرزم (P-GW) ووظيفة كشف المرور (TDF). مع CUPs يتم تحديد إشارة تحكم جديدة بين جزء مستوى التحكم وجزء قيادة المستخدم من العناصر المنقسمة، وتُستخدم إشارة التحكم هذه بشكل أساسي لأغراض إدارة الجلسة.
شبكة وصول مركزية / سحابية راديو C-RAN
هي مركزية وحدة النطاق الأساسي (BBU) أو معالجة الوحدة الموزعة (DU)، والتي تعمل على تحسين التنسيق، الجدولة، تجميع الموارد وموازنة الحمل.
شبكة البيانات DN
الشبكة التي تستضيف الخدمات المُرتكزة على البيانات أو الإنترنت أو خدمات مُرتكزة على البيانات التابعة لطرف ثالث.
معيار شبكة الوصول اللاسلكي الموزع D-RAN
معيار شبكة الوصول اللاسلكي التقليدي تحتوي وحدة النطاق الرئيسي BBU ووحدة الراديو RU مثبتين في موقع الخلية. بالإضافة لذلك، يتم تثبيت المحطات الأساسية ذات معيار D-RAN داخل مبنى متوسط أو كبير لتوفير إمدادات طاقة ثابتة واحتياجات تكييف الهواء. سيكون لمحطة D-RAN الأساسية واجهة توصيل في مركز التبديل الأساسي، وتنتهي إلى أنظمة الشبكة الأساسية لتبديل الدارات و / أو تبديل الحزمة وفقًا لذلك.
وحدة توزيع DU
وهي عقدة منطقية تستضيف الطبقات الفرعية RLC وMAC و PHY من gNB أو en-gNB أو ng-eNB. يتم التحكم في تشغيلها جزئيًا بواسطة وحدة مركزية. تدعم وحدة توزيع واحدة خلية واحدة أو عدة خلايا، أي أنه يتم دعم خلية واحدة بواسطة وحدة توزيع واحده فقط. تُنهي وحدة التوزيع HLS المتصلة بوحدة التحكم المركزية.
الواجهة اللاسلكية العامة المُحسنة eCPRI
مواصفات واجهات المحطة اللاسلكية الداخلية تُنشئ اتصال بين وحدة التحكم في المعدات الراديوية eCPRI ومعدات راديو eCPRI، عبر شبكة نقل قائمة على رزم البيانات. يتم تحديد ثلاثة مسارات مختلفة للمعلومات في هذه المواصفات بما في ذلك الواجهة اللاسلكية العامة المُحسنة eCPRI وبيانات مستوى التحكم والإدارة والمزامنة.
en-gNB
عقدة تتيح إنهاء بروتوكولات NR user plane و Control plane الموجهة لمعدات المستخدم، لتعمل كعقدة ثانوية في اتصال EN-DC.
تقنية EN-DC
أي اتصال E-UTRA (أو LTE) إلى اتصال NR المزدوج NR Dual Connect. وهي معيارية يتم فيها نشر كل من LTE eNodeB و NR gNB بشكل مشترك، مما يسمح لمعدات المستخدم بإنشاء حاملي راديو في نفس الوقت، كل منهما إلى NodeBs المعنية.
وصلة Fronthaul
يحدد الجزء من الشبكة الذي يربط وحدات 3GPP الموزعة (DUs) إلى الوحدات المركزية (CUs) في بنية شبكة الوصول اللاسلكي المركزية (C-RAN). تم تقسيم Fronthaul إلى Fronthaul HLS وFronthaul LLS.
واجهة Fronthaul HLS
تحدد الترابط (الاتصال) المفتوح لـ gNB-CU أو ng-eNB-CU إلى gNB-DU او ng-eNB-DU على التوالي. ما يسمح بتزويد وحدة مركزية CU أو وحدة توزيع DU من قبل جهات تصنيع مختلفة. ستحتوي واجهة Fronthaul HLS على جزء مستوى التحكم وجزء مستوى المستخدم. وتعتبر واجهة 3GPP F1 هي مثال على واجهة Fronthaul HLS.
واجهة Fronthaul LLS
تحدد ترابط وحدة DU مع وحدة RU (وحدة راديو). يعد كل من CPRI و eCPRI مثالين لواجهة Fronthaul LLS. في واجهة eCPRI يُشار إلى وحدة التوزيع DU باسم eREC، بينما يشار لوحدة الراديو RU باسم eRE.
معمارية gNB
عُقدة توفر مستوى إنهاء بروتوكولات NR user plane و control plane لمعدات المستخدم UE، المتصلة عبر واجهة NG بـ 5GC.
معيار الاتصالات الدولية المتقدمة للمحمول IMT-Advanced
يمثل نظام آمن للنطاق العريض المتنقل عبر بروتوكول الإنترنت للأجهزة اللاسلكية، يتجاوز أنظمة الهاتف المحمول التي يتم تسويقها على أنها 3G، ويشار إليه على أنه 4G أو 4.5G.
معيار الاتصالات الدوليه للمحمول IMT-2020
برنامج تقوده فرقة العمل 5D بقطاع الاتصالات اللاسلكية (ITU-R) لتطوير الاتصالات الدولية للمحمول لعام 2020 وما بعده؛ ليمهد الطريق لأنشطة بحث 5G حول العالم.
بروتوكول الإنترنت IP
مجموعة بروتوكولات اتصالات الإنترنت لنقل البيانات عبر الشبكة لتمكين التشغيل عبر الإنترنت؛ أي يقوم بتشغيل الإنترنت.
معيار LTE
معيار اتصالات الجوال من الجيل الرابع، والذي يمنح المستخدمين سرعات بيانات تصل إلى 10 مرات أسرع من شبكات الجيل الثالث.
معيار LTE-A
معيار اتصالات للهاتف المحمول يقدم تحسينات كبيرة على معيار LTE. وكان قد تم تقديمه رسميًا إلى قطاع قياس الاتصالات ITU-T في أواخر عام 2009 باعتباره نظام من الجيل الرابع ليلبي متطلبات معيار IMT-A. تم توثيق معيار LTE-A من خلال مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) في مارس 2011 باعتباره الإصدار العاشر من 3GPP.
تقنية آلة إلى آلة M2M
اتصال بين الآلات بدون تدخل بشري.
عملية Mobile Backhaul – MBH
هي عملية ربط المواقع الخلوية (المحطات الأساسية) بمواقع تحكم الشبكة عبر شبكات سلكية. عادة ما تكون هندسة المرور على هذه الشبكات السلكية مطلوبة لفرض الجودة اللازمة للخدمة.
نظام Massive MIMO
يشير هذا النظام إلى عدد كبير من الهوائيات في مجموعة هوائي المحطة الأساسية، التي تمكن العديد من المستخدمين في عدة أماكن منفصلة باستخدام مجموعة الهوائي في نفس الوقت ومورد التردد.
تكنولوجيا MEC
الحوسبة السحابية جعلت أداء المهام الضرورية أقرب للمستخدمين النهائيين. تتميز هذه البيئة بزمن انتقال منخفض جدًا وعرض نطاق ترددي مرتفع، بالإضافة إلى الوصول في الوقت الفعلي إلى معلومات الشبكة اللاسلكية التي يمكن الاستفادة منها بواسطة التطبيقات لتحسين تجربة المستخدم النهائي بشكل عام، سواء كان الإنسان أو الجهاز.
نظام MIMO
يسمح بإرسال واستقبال أكثر من إشارة بيانات واحدة على نفس القناة في نفس الوقت باستخدام أكثر من هوائي، وبالتالي تحسين معدلات نقل البيانات بين المرسل والمستقبل.
الموجة المليمترية mmWave
موجة عالية التردد موجودة في نطاق ضيق بين الموجات الدقيقة وموجات الأشعة تحت الحمراء؛ لتقديم خدمات 5G أسرع وأعلى سعة في نطاق المليمتر.
مشغل شبكة الجوال MNO
يقوم مشغلي الخدمة بتوفير خدمة (خدمات) لاسلكية لمستخدمي الشبكات اللاسلكية، من خلال امتلاك أو تأجير جميع المكونات لبيع وتقديم الخدمات اللاسلكية عبر الطيف اللاسلكي المرخص. يشمل مشغلي خدمة الجوال موفري الخدمات اللاسلكية، شركات الاتصالات اللاسلكية، الشركات الخلوية أو شركات شبكة الهاتف المحمول.
اتصال الآلات MTC
كما يُشير الاسم،فهذا المصطلح يعني الاتصالات بين الآلات (الأشياء).
اتصال الآلات كبير الحجم mMTC
هو تواصل عدد كبير من الأجهزة (الأشياء) داخل منطقة معينة مع خوادم التطبيقات الموجودة في شبكة أساسية.
إطار M-CORD
يركز على شبكة RAN مفصّلة بالكامل وظاهرية ونواة الهاتف المحمول، باستخدام تعاون مفتوح المصدر. ما يسمح بالوصول لقيمة اقتصاديات مركز البيانات وسهولة الحركة على الخدمة السحابية.
وظيفة NEF
كيان شبكة يعرض إمكانات الشبكة الأساسية 3GPP لأطراف ثالثة، غير بيئات 3GPP. بالإضافة لذلك، يوفر NEF الأمان عند وصول الخدمات أو وظائف التطبيقات (AFs) إلى عُقد 5G الأساسية. يمكن اعتباره وكيلاً أو نقطة تجميع واجهة برمجة التطبيقات (API) أو مترجم في الشبكة الأساسية.
الجيل القادم NG
يُشير هذا المصطلح عادةً إلى أنظمة أو مواصفات 5G الجديدة.
نواة الجيل القادم NGC
يحدد العناصر الأساسية للهاتف المحمول بنظام 5G.
ng-eNB
عُقدة توفر إنهاء بروتوكول E-UTRA (LTE) user plane و control plane لمعدات المستخدم UE، متصلة عبر واجهة NG بـ 5GC.
تقطيع الشبكة
يُشير لخلق شرائح افتراضية لشبكة فعلية تدعم ضمان محدد للأداء.
نظام NR
مصطلح يُشير إلى نظام راديو (لاسلكي) 3GPP 5G.
وظيفة PCF
وظيفة بالـ Contro plane مسؤولة عن مراقبة السياسة أو بمعنى أدق إدارة جودة الخدمة (QoS) لبيانات الخدمة الفردية في 3GPP 5G NGC. تفرض PCF سياسات تستند عادةً إلى تقارير حجم الاستخدام من UPF (وظيفة مستوى المستخدم).
PDN-GW or P-GW (Packet Data Network Gateway)
يوفر الوصول إلى شبكات حزم البيانات؛ مسؤول عن إملاء معلمات إدارة جودة الخدمة وعرض النطاق في LTE. يعمل كموجه IP لبروتوكولات الإشارة الخاصة بالهاتف المحمول. سيتم استبدال هذه الوظيفة المهمة بـ UPF في 5G.
شبكة الوصول اللاسلكي RAN
مجموعة من عناصر الشبكة اللاسلكية وعناصر الشبكة السلكية، التي تربط المستخدمين النهائيين الإنسان والآلة بنواة الشبكة التي تقدم خدمات معينة. تتضمن عناصر الشبكة الموجودة في هذا الجزء من الشبكة القاعدة الأساسية، أجهزة التحكم في المحطة الأساسية وعدد من العناصر الأخرى.
الخلية الصغيرة Small Cell
عُقد وصول لاسلكي خلوية منخفضة الطاقة، تعمل في طيف مرخص وغير مرخص. تخدم عدد أقل من المستخدمين بسرعات وصول عالية عبر منطقة جغرافية صغيرة.
جهاز RRH- Remote Radio Head
يُشير لجهاز ارسال واستقبال لاسلكي عن بعد يتصل بوحدة محطة راديو أساسية عبر واجهة كهربائية أو لاسلكية. عادةً ما يتم تثبيت RRH على أعلى أعلى برج الاتصالات ويكون بعيد عن أجهزة المحطة الأساسية، والتي غالبًا ما يتم تثبيتها في مكان داخلي مثبت على حامل.
محطة S-GW
البوابة التي تنهي الواجهة باتجاه E-UTRAN. وهي المسؤولة عن عمليات التسليم مع eNodeBs المجاورة، وكذلك عن نقل البيانات لجميع الحزم عبر مستوى المستخدم من eNodeB إلى P-GW. أيضًا تعتبر نقطة ارتساء التنقل لتسليم Inter-RAT بين الأجيال المختلفة من شبكات المحمول مثل 2G / 3G. سيتم استبدال هذه الوظيفة المهمة بوظيفة UPF في شبكة الجيل الخامس.
وظيفة SMF
كيان شبكة 5G NCG الذي يتولى إنشاء الدورة، تعديلها وإطلاقها بين عُقدة UPF و AN. كما أنها مسؤولة عن تخصيص وإدارة عناوين IP الخاصة بمعدات المستخدم المطلوبة لتكوين قدرات توجيه الحركة في UPF لوجهتها الصحيحة.
شبكة حساسة للوقت TSN
تُشير IEEE 802.1 TSN عن مجموعة من المواصفات التي تعزز وظائف IEEE 802.1Q و IEEE 802.1 و IEEE 802.3. تتيح هذه التحسينات بشكل جماعي إنشاء شبكة Ethernet محددة حيث يمكن تحقيق زمن انتقال ثابت ومعدل فقدان خطأ منخفض في الحزمة وعدم ازدحام ومستوى توفر عالي للشبكة.
إدارة البيانات الموحدة UDM
يُشير هذا المصطلح لمكان تخزين جميع بيانات المشترك، ملفات تعريف خدمة الشبكة وسياسات الوصول إلى الشبكة. يمكن للمشترك الوصول إلى البيانات الموجودة في UDM لمشتركين محددين للتحقق منها أثناء تسلسل إرفاق الشبكة الأولى للمشترك.
معدات المستخدم UE
وهي واحدة من ثلاثة مكونات رئيسية لشبكة الهاتف المحمول، وتُشير لجميع أجهزة المستخدم المتصلة بالشبكة، الإنسان والآلة.
وظيفة UPF
وظيفة أساسية بالشبكة، حيث يمكن نشر وظائف الخدمة مثل توجيه الحزم، إعادة التوجيه في مواقع أو تكوينات مختلفة. UPF هو نقطة الارتكاز لأي تنقل داخل / بين RAT. كما يوفر أيضًا واجهة التجوال لشبكة UPF التي تمت زيارتها.
