14511

شبكه‌هاي غيرزميني در نسل پنجم و ششم مخابرات سيار

1402

دكتر سيد محمد رضوي زاده

در اين پژوهش قصد داريم تحول استانداردسازي‌ها، روند پيشرفت‌هاي تحقيقاتي و آينده خدمات شبكه‌هاي غيرزميني (NTN) در نسل‌هاي جديد شبكه‌هاي مخابراتي (5G & 6G)، را تحليل كنيم. شبكه‌هاي غيرزميني، يعني سكوهاي هوابرد و فضابرد كه با هدف مشتركي در سناريوهاي ارتباطات گسترده‌ و جهاني موبايل، به طور هماهنگ نقش ايفا مي‌كنند؛ يا به بيان سازمان 3GPP، شبكه‌هاي غيرزميني يعني سكو‌هاي هوابرد و فضابردي كه حامل محموله‌ هاي NTN شفاف هستند و قادر به هماهنگي كامل با تمامي عناصر شبكه مي‌باشند. NTNها به‌طوركلي با هدف بالا بردن كيفيت شبكه، بالا بردن ضريب پيوستگي خدمات ارتباطي، انعطاف‌پذيري ارتباطات و مقياس پذيري خدمات ايجاد شده اند؛ و براي اولين بار مي توانند براي وسايل نقليه هوايي و پر سرعت، خدمات ارتباطي را ارائه دهند. يكي از قابليت‌هاي مهم ديگر آن‌ها افزايش ظرفيت براي مناطق شهري و تحت پوشش شبكه‌هاي زميني (TN) است و نيز ارائه خدمات در مناطق كم برخوردار و پوشش داده نشده توسط TNها، از ويژگي‌هاي اصلي آن‌هاست. بخش اصلي خدمات NTN در بخش شبكه دسترسي راديويي است كه مانند يك ايستگاه مخابراتي (BS) عمل مي‌كنند. همچنين مي‌توانند براي بالا بردن سرعت پردازش‌ها در بخش‌هاي رله ارتباطي بين ايستگاه‌ها براي ارائه‌ي خدمات پشتيباني (Backhauling)، عمل كند و يا بخشي از خدمات هسته شبكه را به‌عنوان پردازش لبه سيار (MEC) انجام دهند. NTNها قادر به انجام مأموريت‌هاي ديگر نظير، فيلم‌برداري و عكس‌برداري‌هاي چندبعدي از سطح زمين و ژرفاي آسمان، حمل محموله‌هاي علمي مانند كوانتومي و زيستي، رادارهاي هواشناسي و مأموريت‌هاي پيچيده‌تر هستند، كه در اين حالت از توان عملياتي بسيار بالاي شبكه استفاده مي‌كنند و خدمات خود را با ادغام‌هاي پيشرفته مخابراتي نسل جديد براي عموم كاربران موبايل در سرتاسر جهان با حداقل تأخير ممكن و با نرخ بسيار بالا ارائه مي‌دهند. تفاوت اصلي اين خدمات NTN كه حدوداً از سال 2017 تا به امروز تعريف‌شده‌اند، با سكو‌هاي مخابراتي فضايي-هوايي كه از قرن 20 ميلادي شروع به فعاليت كرده‌اند، در خدمات براي عموم كاربران، يعني دسترسي همگاني با تأخير كم، نرخ بالا و حفظ تداوم خدمات است. سكوها فضايي-هوايي تا قبل از تعريف NTN، خدماتي با قابليت‌هاي دسترسي براي كاربران محدودي ارائه مي‌دادند كه فنّاوري‌هاي انحصاري و پرهزينه داشته‌اند. اما طبق تعاريف و استانداردسازي‌هاي انجام‌شده، بايد همكاري سازمان‌هاي بزرگ مخابراتي و هوافضايي، منجر به استقرار تعداد بالاي NTN ها و هماهنگي كامل با TNها شود تا خدمات گسترده و باكيفيت بسيار بالا در شبكه‌هاي نسل جديد و فراتر از آن به وجود آيد. در اين گزارش سمينار دانشجويي به تحليل استانداردسازي‌هاي صورت گرفته توسط 3GPP و الزامات سازمان جهاني مخابرات (ITU)، ويژگي‌هاي NTN ها و شبكه‌هاي مخابراتي 5G & 6G، مسائل و چالش‌هاي فني NTN پرداخته مي‌شود.

10/14/2024 12:00:00 AM

85897

1403/09/17

NTN in 5G & 6G

شبكه هاي غير زميني , نسل پنجم مخابرات سيار , نسل ششم مخابرات سيار

non terrestrial networks , NTN , 5G , 6G