أصبحت شبكات الجيل الخامس الخاصة ركيزة أساسية للرقمنة الصناعية، ومع ذلك فإنها لا تزال تمثل مشاكل للمؤسسات العالمية من حيث تنظيم الطيف، وتصميم الراديو، وشركاء النظام البيئي. من الصعب الحصول على مخططات النشر، ولكنها ليست بعيدة المنال – مثل China Mobile، وXCOM RAN، وMoso Networks، وGSA، التي انضمت إلى لجنة في المنتدى اللاسلكي الصناعي لمناقشة قواعد اللعبة لنقل شبكات الجيل الخامس الخاصة من المواقع التجريبية إلى الأساطيل العالمية.
باختصار – ما يجب معرفته:
أنظمة – الأسواق التي فتحت النطاق المتوسط وطيف النفاذ المشترك تقود عمليات النشر العالمية خارج الصين، المغلقة والتي تقودها شركات الاتصالات)؛ يعتمد النطاق العالمي على التعامل مع القواعد المحلية.
الأطر – وتتقارب سوق الموردين حول بنيات قابلة للتكرار ومنصات جاهزة تتيح للمؤسسات “التصميم مرة واحدة، والنشر في كل مكان”؛ ولكن هناك مجموعة من أعمال التصميم حسب الطلب إلى جانب ذلك.
الروبوتات – الذكاء الاصطناعي المادي، في شكل مركبات صناعية وروبوتات، يثير الاهتمام بقدرات الحوسبة المخصصة القائمة على الحافة، فضلاً عن الشبكات الخاصة المخصصة؛ سوف يعمل الذكاء الاصطناعي على تسريع اعتماد شبكات الجيل الخامس الخاصة.
لم تعد شبكات الجيل الخامس الخاصة مجرد تجربة متخصصة في عدد قليل من قطاعات التكنولوجيا الفائقة، بل أصبحت بسرعة خليطًا عالميًا من البنية التحتية للألعاب النارية الجديدة للصناعة 4.0 في الموانئ والمصانع والمناجم والمستودعات. نظرت حلقة نقاش مع China Mobile وXCOM RAN (‘by Globalstar’) وMoso Networks والجمعية العالمية لموردي خدمات الهاتف المحمول (GSA) في المنتدى اللاسلكي الصناعي الأسبوع الماضي في كيفية تمكن الشركات والمشغلين من التنقل في الوصول إلى الطيف ونماذج النشر وتحديات النظام البيئي الأوسع لتوسيع نطاق شبكات 5G الخاصة بشكل فعال.
يظل توفر الطيف هو العامل الأكثر أهمية لاعتماد شبكات الجيل الخامس الخاصة. وفي حديثه خلال الجلسة، سلط جو باريت، رئيس GSA، الضوء على الاتجاهات الجغرافية حول عمليات نشر 5G الخاصة. في نهاية سبتمبر، حسبت GSA أن هناك 1800 عملية نشر خاصة لـ 5G (أو 4G) في المجمل – بما في ذلك فقط المشاريع ذات الحجم العادل (أكثر من 50000 يورو)، ويتم احتسابها فقط لكل مؤسسة، وتغطي فقط عمليات النشر المستقلة / الهجينة (بدون تقطيع)، مع الأخذ في الاعتبار المناطق الجغرافية خارج الصين فقط، وتعتمد فقط على بيانات الأعضاء (من Nokia وEricsson، بالإضافة إلى آخرين).
وهو إخلاء مسؤولية طويل، من نوع ما، الاعتراف بأن إحصائيات GSA ليست نهائية؛ ولكن باعتبارها مجموعة بيانات تتم إدارتها بإحكام، فهي ذات قيمة باعتبارها انعكاسًا عادلاً لمعدل النمو في السوق، وكذلك لمصدر النمو. ويشير باريت إلى أن معظم النمو يمكن إرجاعه إلى “البلدان التي أتاحت الطيف لشبكات الهاتف المحمول الخاصة”. ويقول: “أوروبا هي المحرك الأكبر؛ فنحو 36% من جميع الشبكات التي نتتبعها موجودة في أوروبا. أمريكا الشمالية [is] حوالي 33 بالمائة… وآسيا والمحيط الهادئ [is] 16 بالمئة.”
بوابة الطيف
تتبنى الشركات تقنية الجيل الخامس الخاصة لأنها تحتاج إلى البنية التحتية لشبكتها التشغيلية (OT) لتقديم أداء وموثوقية وأمان أفضل مما تحصل عليه من الأنظمة اللاسلكية للمؤسسات ذات أفضل الجهود أو الشبكات الخلوية العامة ذات الأغراض العامة. إنهم يريدون التحكم الكامل والمرونة الفائقة، بالإضافة إلى ضمانات الخدمة المناسبة. والدليل على أن شبكات الجيل الخامس الخاصة تلبي هذه المتطلبات هو أن المؤسسات بدأت في نشر شبكات الجيل الخامس الخاصة عبر مواقع متعددة، كما يقول باريت، لتحقيق قدر أكبر من الاتساق بالإضافة إلى أداء أفضل.
ويقول: “توجد بعض هذه الشبكات عبر مواقع متعددة، مما يسهل كثيرًا على المستخدمين التنقل بين المواقع والحفاظ على نفس المستوى من التحكم والأداء والأمان”. وتختلف نماذج النشر، كامتداد للمناقشة، حسب المنطقة بالطبع، وتتشكل عادةً حسب سياسات ترخيص الطيف. كان طيف النطاق المتوسط هو محور الجهود التنظيمية في بعض الأسواق لإتاحة الطيف مباشرة للمؤسسات. يسلط باريت الضوء على جزء مما يسمى بالنطاق C عند 3.3-3.8 جيجا هرتز، والذي كان المكان المثالي للجهود التنظيمية.
يتضمن هذا نطاق CBRS المشترك في الولايات المتحدة، بالطبع، بالإضافة إلى توفير 3.7 جيجا هرتز الأساسي في ألمانيا، ويمتد في إعادة السرد إلى النطاق 3.8-4.2 جيجا هرتز أيضًا، كما هو معروض بجرأة في المملكة المتحدة – وهو النموذج المطروح للتوحيد القياسي على مستوى أوروبا. ويشير باريت أيضًا إلى الاهتمام بنطاقات التردد الأعلى، مثل 26-28 جيجا هرتز، وحتى نطاقات LTE القديمة. ويقول: “نصف الشبكات التي نتتبعها هي في الواقع شبكات 4G LTE”. وسيظل هذا هو الحال حتى أواخر هذا العقد، عندما تؤدي عمليات نشر الجيل الخامس إلى ترجيح كفة الميزان.
ستيفن ليوتيس، الرئيس والمؤسس المشارك لشركة Moso Networks المتخصصة في CBRS، يسلط الضوء على الدروس المستفادة من “فرقة الابتكار” في الولايات المتحدة. يقول: “لقد حقق نظام CBRS نجاحًا هائلاً”. “لقد كان هناك نمو هائل في شبكات المؤسسات بسبب اعتمادها… لقد كان حافزًا لكل من شبكات LTE الخاصة والآن شبكات 5G الخاصة [in] التصنيع والخدمات اللوجستية والنقل والتعليم والرعاية الصحية. يمكن للمؤسسات… الاستفادة من هذه القدرات الخلوية دون… نماذج ترخيص أو نشر مكلفة… [which has] لقد أصبح الوصول إلى الاتصال الخلوي ديمقراطيًا حقًا.
لكن الشبكات الخاصة مرتبطة بجميع أنواع الطيف، بشكل استراتيجي وانتهازي. تستخدم XCOM RAN المملوكة لشركة Globalstar، والموجودة أيضًا على اللوحة (وتتم تغطيتها أيضًا بشكل منفصل) تراخيص الأقمار الصناعية الخاصة بالشركة الأم في النطاق S، بما في ذلك قطعة 11.5 ميجا هرتز عند 2.4 جيجا هرتز، المعينة في 3GPP (لـ LTE/5G) كنطاق 53 (أو n53 لـ 5G-NR). يقول مراد إركام، المدير الأول لإدارة المنتجات في XCOM RAN: “يحتوي طيف MSS على مكون أرضي إضافي… للخدمات الأرضية”. “نحن [can] توفير هذا للشركات و [industries] لشبكات 5G الخاصة.”
ومن الجدير بالذكر أن هذه وجهة نظر غربية في الغالب غير تابعة لشركات الاتصالات. وتقول شركة China Mobile International (CMI)، المشاركة أيضًا في اللجنة، إن نموذج الطيف الذي تقوده شركات الاتصالات يعمل بشكل جيد – وفقًا لسجلها في موطنها الأصلي. (تتم تغطية تقرير سي إم آي في مقالة لجلسة أخرى). وبطبيعة الحال، قد يشير المرء إلى تفسيرات أخرى لنجاح الصين أيضا، وتعتمد استراتيجية الاستيراد والتصدير الكاملة لشركة سي إم آي ــ لمساعدة الشركات الصينية التي تمتلك شبكات الجيل الخامس الخاصة في الخارج، والشركات الأجنبية التي تمتلك شبكات الجيل الخامس الخاصة في الداخل ــ جزئيا على الإبحار عبر تنظيم الطيف العالمي المجزأ وأنظمة العرض البيئية.
المخططات على نطاق واسع
والذي يحمل المناقشة، التي تتم إدارتها بشكل جيد في المنتدى اللاسلكي الصناعي بواسطة المضيف Leo Gergs من ABI Research، بشكل أنيق حول كيفية توسيع نطاق عمليات نشر 5G الخاصة إلى أماكن وتطبيقات ومناطق جغرافية جديدة. يشرح سام باو، نائب الرئيس ومدير الخدمات الفنية لشركة سي إم آي في المملكة المتحدة، عرض شركته للشركات الصينية التي تدخل الأسواق الخارجية. “نحن نخدم العديد من العملاء الصينيين في الأسواق الدولية. والعديد منهم، وخاصة أولئك الذين لديهم قواعد تصنيع أو موانئ ومناجم، [want] شبكات 5G الخاصة، ونحن نقدم حلاً جاهزًا”.
ويقول: “هناك بيئات تنظيمية مختلفة، وبالتالي يعتمد الأمر على مكان وجودها. لكننا نعمل مع شركات النقل المحلية، وكذلك مع بائعي التطبيقات في جميع الصناعات… لدينا الكثير من [experience and partnerships] لتحقيق الهدف النهائي وهو التطبيق على الشبكة مما يعزز كفاءة المؤسسة وسلامتها وأمنها. يريد العميل التركيز على أعماله الأساسية [rather than navigate the local ecosystem]، ولذا فهم يريدون حلاً جاهزًا. ونحن نستطيع [provide that] لأننا كنا نفعل ذلك في الصين للعديد من الصناعات المختلفة.
يوصف الحل الجاهز من سي إم آي بأنه منصة خدمة 5 جي خاصة وموحدة، والتي يمكن لبائعي التطبيقات توصيلها ويمكن للمؤسسات اختيار الخدمات وإدارتها منها. يقول باو: “نحن نبتكر حلاً شاملاً للمؤسسات”. وبجانبه يوافق إركام. “تركز الشركات على ما يمكنها فعله بالشبكة الخاصة – [which is about] التطبيق [on top]. لكن [the network] “هو الطريق السريع لربط كل شيء”، كما يقول، مشيرًا أيضًا إلى أن جزءًا من الانضباط عند تشغيل أنظمة 5G خاصة جديدة هو تحديد أعباء العمل التي سيتم توجيهها إلى أين.
ويقول: “إنه ليس موقفًا واحدًا يناسب الجميع”، مما يشير إلى أن الشركات تضع بشكل متزايد حركة المرور التشغيلية الحرجة على شبكات الجيل الخامس الخاصة، وتوجيه وظائف تكنولوجيا المعلومات الإدارية القياسية في المكاتب الخلفية عبر أنظمة Wi-Fi القديمة. “”في البيئات الصناعية، برزت شبكات الجيل الخامس الخاصة كخيار اتصال رائد للعديد من هذه الشركات. وهذا لا يعني أنهم لن يستخدموا شبكة Wi-Fi لأغراض أخرى. لكن هذا القرار، بشأن شبكات الجيل الخامس الخاصة لأي غرض كان، سرعان ما يتحول إلى أسئلة حول الطيف والهندسة المعمارية والنظم البيئية والتطبيقات – وفقًا لتعليقات باو.
الأمر يتعلق أيضًا بالمال بالطبع. يقول إركام: “بمجرد توضيح الطيف، [enterprises] عليهم أن ينظروا إلى مواردهم المالية وتحليل عائد الاستثمار – حول حجم الأعمال [private 5G] سيجلب لهم الوقت الذي سيستغرقه التعادل، ومقدار النمو [their initial investment] سوف تدعم. لذا، هناك الكثير مما يجب أخذه بعين الاعتبار، وهي ليست إجابة سهلة. لكنه ممكن. لقد فعلت العديد من الشركات ذلك مرات عديدة، وإذا قمت بذلك بالطريقة الصحيحة، فسيكون هناك ضوء في نهاية النفق. ولكن مثل “الحل الجاهز” الذي قدمه باو، يعتقد ليوتيس أن هناك إطارًا سهلاً.
ويؤكد على أهمية إنشاء مخططات فنية قابلة للتكرار وإجراءات تشغيلية مدروسة. “نحن نبتكر هذه الفكرة التي يمكنك تصميمها أو تصميمها مرة واحدة، ثم نشرها في كل مكان… يمكنك الحصول على حزمة شبكة لهندسة الشبكة – تشتمل على قلب الشبكة، وشبكة RAN، وإدارة بطاقة SIM، والأمن، وحتى تكامل تكنولوجيا المعلومات/تكنولوجيا المعلومات – وبناء مخطط فعلي… [so that] بمجرد نشرها، يمكنك [have] القدرة على إدارتها في كل مكان… إن توفير هذه الرؤية طوال دورة حياة الشبكة أمر مهم حقًا.
وهو يبتعد: يقول إن الأمر يتطلب عادةً موقعين تجريبيين لتحديد نطاق مشكلة مخصصة واستنباط حل مخصص، والذي يتم بعد ذلك تعيينه وفقًا لمتطلبات الراديو والإشارات المعمارية من أحكام الطيف المحلية، ثم يتم فحصها وتوسيع نطاقها على المستوى الوطني، أو إعادة صياغتها وتوسيع نطاقها دوليًا – ثم إدارتها بشكل متسق عبر مواقع متعددة من مركز عمليات واحد، سواء من خلال فرق داخلية أو خارجية. في النهاية، فإن الانضباط في مخططات النشر هذه هو توحيد ما تعرفه، والسماح بالمرونة لما لا تعرفه.
الحل، كما يقول ليوتيس، هو “بنية الشبكة القياسية” التي تتمحور حول توفير الطيف وتصميم الراديو، والتي يمكن اختتامها بعد النشر في منصة إدارة بسيطة. ويقول إن التفاصيل الدقيقة يتم التعامل معها دائمًا مع شركاء تكامل الأنظمة (SI). “نحن نعمل على إنشاء القوالب الفنية والإجراءات التشغيلية مع شركاء التكامل لدينا حتى يتمكنوا من استخدام هذه الأنظمة التجريبية وتوسيع نطاقها فعليًا في جميع مواقع أعمالهم. وبمجرد نشرها، ستحتاج إلى القدرة على إدارتها في كل مكان.”
حافز الذكاء الاصطناعي
لكن التعقيدات المتعلقة بالطيف والتصميم لن تختفي بسهولة. وحتى عندما تصبح هذه التحديات مألوفة أكثر، فسوف تظهر تحديات جديدة ــ تمليها أحياناً متطلبات المؤسسة، وأحياناً تحكمها رياح تنظيمية أو تقنية معاكسة، ويتم حلها في أغلب الأحيان بشكل تعاوني. يقول باو: “إنه جهد جماعي من جانب الجهة التنظيمية، والمشغلين، ومن النظم البيئية الصناعية”. يثير باريت في GSA مسألة الطيف مرة أخرى، ويتحدث باو عن المناقشات حول التخصيصات اللاسلكية الجديدة بسرعة 6 جيجاهرتز – والتي يمكن أن تسير في اتجاه واحد في الصين (5G) وآخر في الولايات المتحدة (Wi-Fi).
يتحدث باريت أيضًا عن اتصالات 5G (5G RedCap) وشبكات الأقمار الصناعية غير الأرضية (NTN) ذات القدرة المنخفضة؛ يتحدث باو عن مدى توفر وتكلفة شرائح 5G وأجهزة المودم والأجهزة الصناعية. ومن ثم تتحول المناقشة إلى الذكاء الاصطناعي بالطبع، ثم تقترب من نهايتها. لكن مناقشة الذكاء الاصطناعي تستحق الاستماع إليها، مرة أخرى، فقط فيما يتعلق بالحوار الافتتاحي حول النمو والحجم. يقول إركام: “سيقود الذكاء الاصطناعي عملية تنفيذ الشبكات الخاصة، خاصة عندما يصبح المظهر المادي للذكاء الاصطناعي أمرًا بالغ الأهمية”. بمعنى آخر الروبوتات الصناعية.
ويقول: “سيتطلب ذلك قدرات محلية – الاستدلال على الحافة، والمعالجة على الحافة، والتطبيقات على الحافة… [It will require] اتصال مخصص [and] احسب أيضا،… [and enable] المزيد من الشبكات الخاصة عبر مختلف الصناعات على مستوى العالم.
يقول ليوتيس: “تعد تقنية 5G والذكاء الاصطناعي مزيجًا قويًا حقًا للمؤسسات. يحتاج الذكاء الاصطناعي إلى زمن وصول وأمان موثوقين، وهو ما توفره شبكات 5G الخاصة… اليوم نقوم ببناء هذه الشبكات لحل المزيد من تحديات الاتصال الأساسية – سواء للتنقل أو إنترنت الأشياء الصناعي… ولكن مع اعتماد الشركات لشبكات 5G الخاصة، ستجد أن لديها هذا الأساس الرقمي لاعتماد الذكاء الاصطناعي عبر مؤسستها.
