إضفاء الذكاء على البنية التحتية لـ 5G

أعلنت نوكيا وخدمات أمازون ويب عن برنامج تجريبي تعاوني يطبق الذكاء الاصطناعي على أحد أكثر ميزات 5G الواعدة ولكن التحديات التقنية: تقسيم الشبكة في الوقت الفعلي. تجمع المبادرة بين خبرة نوكيا في الاتصالات وبنية AWS للحوسبة السحابية وتعلم الآلة لإنشاء نظام يمكنه تخصيص موارد الشبكة بناءً على أنماط الطلب المتغيرة.

تقسيم الشبكة هو القدرة على تقسيم شبكة 5G الفيزيائية الواحدة إلى عدة شبكات افتراضية، كل منها محسّنة لأنواع مختلفة من حركة المرور. قد يعطي القسم المخصص للمركبات المستقلة الأولوية لزمن الانتقال فائق المنخفض، بينما قد يؤكد القسم لبث الفيديو على الإنتاجية. حتى الآن، كان تكوين هذه الأقسام عملية يدوية إلى حد كبير تتطلب تخطيطاً دقيقاً وتخصيصاً ثابتاً للموارد.

كيفية عمل نظام الذكاء الاصطناعي

يستخدم نظام التجربة نماذج تعلم الآلة المدربة على أنماط حركة مرور الشبكة للتنبؤ بتقلبات الطلب وتعديل تكوينات الأقسام تلقائياً في الوقت الفعلي. عندما يكتشف الذكاء الاصطناعي أن قسماً معيناً يقترب من السعة بينما يحتوي آخر على موارد زائدة، يمكنه إعادة تخصيص عرض النطاق الترددي خلال أجزاء من الثانية، وهو أسرع بكثير مما يمكن لأي عامل بشري الاستجابة.

يعمل النظام عبر ثلاث طبقات. تحلل الطبقة التنبؤية بيانات حركة المرور التاريخية والإشارات الخارجية مثل وقت اليوم والأحداث المحلية وأنماط الطقس للتنبؤ بالطلب. تحدد طبقة التحسين أكثر تخصيص موارد فعالية بالنظر إلى الاحتياجات الحالية والمتنبأ بها. وتنفذ طبقة التنفيذ تغييرات في تكوين الشبكة من خلال منصة إدارة نوكيا، التي تتصل مباشرة بشبكة الوصول اللاسلكي والبنية التحتية لشبكة المحتوى.

تزود AWS العمود الفقري للحوسبة السحابية لنماذج الذكاء الاصطناعي، بما في ذلك البنية التحتية للتدريب ونقاط نهاية الاستدلال بزمن انتقال منخفض اللازمة لاتخاذ القرارات في الوقت الفعلي. تساهم نوكيا بمعرفتها العميقة بمعايير الاتصالات وعمارة الشبكات والقيود المحددة لأنظمة الراديو 5G.

حالات الاستخدام التي تدفع المبادرة

تشمل التطبيقات المحتملة لتقسيم الشبكة الذكية عملياً كل صناعة تعتمد على الاتصال الموثوق وعالي الأداء. في الرعاية الصحية، قد يضمن قسم الشبكة للجراحة عن بعد زمن الانتقال دون الميلي ثانية المطلوب لجراح يشغل نظام روبوتي من مئات الأميال بعيداً. في التصنيع، يمكن للأقسام المخصصة أن تضمن أن أجهزة استشعار IoT الصناعية والروبوتات المستقلة تحافظ على الاتصال المستمر حتى خلال فترات حركة المرور العامة الثقيلة على الشبكة.

  • تتطلب المركبات المستقلة زمن انتقال في الشبكة أقل من 10 ميلي ثانية للاتصالات الحرجة للسلامة
  • تتطلب الجراحة عن بعد زمن انتقال ثابت دون 1 ميلي ثانية مع فقدان حزمة قريب من الصفر
  • قد تحتاج المصانع الذكية إلى أقسام مخصصة لآلاف أجهزة الاستشعار المتصلة التي تعمل بشكل متزامن
  • يمكن لخدمات الطوارئ تلقي أقسام ذات أولوية يتم توفيرها على الفور أثناء الكوارث الطبيعية

أعلنت صناعة الاتصالات منذ فترة طويلة عن تقسيم الشبكة كمحرك إيرادات رئيسي لـ 5G، محتجة بأن العاملين يمكنهم فرض أسعار مميزة لجودة الخدمة المضمونة. ومع ذلك، كانت التعقيدات التشغيلية لإدارة شبكات افتراضية متعددة في الوقت الفعلي عائقاً كبيراً أمام النشر التجاري على نطاق واسع.

الآثار السوقية

يمثل الشراكة بين نوكيا و AWS تقاربا كبيرا بين صناعات الاتصالات والحوسبة السحابية. مع أن شبكات 5G تصبح أكثر تحديداً بالبرمجيات وأصلية في السحابة، فإن الحدود التقليدية بين مورديي معدات الاتصالات وموفري خدمات السحابة تتلاشى. يمكن لكلا الشركتين الاستفادة من إنشاء قيادة مبكرة في إدارة الشبكة المدفوعة بالذكاء الاصطناعي.

بالنسبة لمشغلي الاتصالات، توفر التجربة مساراً نحو استخدام أكثر كفاءة للطيف وتدفقات إيرادات جديدة. من خلال أتمتة إدارة الأقسام، يمكن للعاملين تقليل تكاليف التشغيل مع تقديم خدمات مختلفة تبرر الأسعار المميزة. تصبح الحالة الاقتصادية لتقسيم شبكة 5G أقوى بشكل كبير عندما يتم تقليل المصروفات التشغيلية من خلال أتمتة الذكاء الاصطناعي.

تسعى المبادرات المنافسة من إريكسون وسامسونج وموردي معدات آخرين إلى تحقيق أهداف مماثلة، لكن مزيج نوكيا و AWS يوفر مزايا فريدة من حيث نطاق السحابة والخبرة في مجال الاتصالات. يمكن لنتيجة هذه التجربة أن تؤثر على قرارات المشتريات التي تتخذها الشركات الناقلة الرئيسية في جميع أنحاء العالم.

التحديات والخطوات التالية

على الرغم من الوعود، لا تزال عدة عقبات تقنية قائمة. يجب أن يثبت نظام الذكاء الاصطناعي الموثوقية في الحالات الحدية، والحالات التي قد تؤدي فيها أنماط حركة المرور غير المتوقعة أو فشل المعدات إلى قرارات تخصيص موارد دون المستوى الأمثل أو ضارة. تحتاج الاعتبارات التنظيمية بشأن حياد الشبكة والوصول العادل إلى معالجة أيضاً، خاصة في الأسواق حيث قد يدقق المنظمون في تخصيص الموارد الديناميكي للآثار المحتملة للتمييز.

تخطط نوكيا و AWS لتوسيع التجربة لتشمل شركاء عاملين متعددين عبر أسواق جغرافية مختلفة في الأشهر القادمة، بهدف الانتقال إلى التوفر التجاري في أوائل 2027. إذا نجحت، فقد تؤسس المبادرة معيار جديد لكيفية إدارة شبكات 5G وتحقيق دخل منها على مستوى العالم.

يستند هذا المقال إلى تقارير AI News. اقرأ المقالة الأصلية.