شبكة غير متجانسة

الموسوعة الحرة

في مجال شبكات الحاسوب ، تُعرف الشبكة غير المتجانسة بأنها شبكة تربط أجهزة الحاسوب وغيرها من الأجهزة التي تختلف أنظمة تشغيلها وبروتوكولاتها اختلافًا كبيرًا. على سبيل المثال، تُعد الشبكات المحلية (LANs) التي تربط أجهزة حاسوب تعمل بنظامي التشغيل ويندوز ولينكس وماكنتوش شبكات غير متجانسة . [ 1 ] [ 2 ]

يصف مصطلح الشبكة غير المتجانسة أيضاً الشبكات اللاسلكية التي تستخدم تقنيات وصول مختلفة. على سبيل المثال، تُسمى الشبكة اللاسلكية التي توفر خدمة عبر شبكة محلية لاسلكية (WLAN) وتستطيع الحفاظ على الخدمة عند التحول إلى شبكة خلوية، شبكة لاسلكية غير متجانسة.

شبكة غير متجانسة

يشير مصطلح "الشبكة غير المتجانسة" (HetNet) غالبًا إلى استخدام أنواع متعددة من نقاط الوصول في الشبكة اللاسلكية. يمكن لشبكة واسعة النطاق (WAN) استخدام مزيج من الخلايا الكبيرة (macrocells) والخلايا الصغيرة ( picocells ) والخلايا الصغيرة جدًا (femtocells) لتوفير تغطية لاسلكية في بيئة ذات مناطق تغطية متنوعة، بدءًا من البيئات الخارجية المفتوحة وصولًا إلى المباني المكتبية والمنازل والمناطق تحت الأرض. يُعرّف خبراء الاتصالات المتنقلة الشبكة غير المتجانسة بأنها شبكة ذات تفاعل معقد بين عناصر شبكة الخلايا الكبيرة والصغيرة، وفي بعض الحالات، شبكة الواي فاي، تُستخدم معًا لتوفير تغطية شاملة، مع إمكانية التبديل بين عناصر الشبكة. [ 3 ] تُشير دراسة أجرتها شركة ARCchart إلى أن الشبكات غير المتجانسة ستساهم في دفع سوق البنية التحتية للاتصالات المتنقلة ليصل حجم الإنفاق العالمي إلى ما يقارب 57 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2017. [ 4 ] يُعرّف منتدى الخلايا الصغيرة الشبكة غير المتجانسة بأنها "بيئة متعددة الأبعاد" - متعددة التقنيات، ومتعددة المجالات، ومتعددة الأطياف، ومتعددة المشغلين، ومتعددة الموردين. يجب أن يكون قادراً على أتمتة إعادة تكوين عملياته لتقديم جودة خدمة مضمونة عبر الشبكة بأكملها، وأن يكون مرناً بما يكفي لاستيعاب احتياجات المستخدمين المتغيرة وأهداف العمل وسلوكيات المشتركين. [ 5 ]

بنية الشبكة غير المتجانسة

من منظور معماري، يمكن اعتبار الشبكة غير المتجانسة (HetNet) شاملة لوظائف شبكة الوصول الراديوي (RAN) التقليدية، وقدرة نقل RAN، والخلايا الصغيرة ، ووظائف Wi-Fi، والتي يتم تحويلها بشكل متزايد إلى بيئة افتراضية وتقديمها في بيئة تشغيلية حيث يشمل نطاق التحكم موارد مركز البيانات المرتبطة بالحوسبة والشبكات والتخزين. [ 6 ]

في هذا الإطار، تُعدّ وظيفة الشبكة ذاتية التحسين (SON) أساسيةً لتمكين زيادة كثافة الشبكة بشكل كبير باستخدام الخلايا الصغيرة. يُقلّل التكوين الذاتي أو "التوصيل والتشغيل" من وقت وتكلفة النشر، بينما يضمن التحسين الذاتي ضبط الشبكة تلقائيًا لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة مع تغيّر الظروف. سيتطور الطلب على حركة البيانات، وتحركات المستخدمين، ومزيج الخدمات بمرور الوقت، وتحتاج الشبكة إلى التكيف لمواكبة هذا التطور. لذلك، يجب أن تأخذ هذه القدرات المُحسّنة للشبكة ذاتية التحسين في الاعتبار احتياجات المستخدمين المتغيرة، وأهداف العمل، وسلوكيات المشتركين.

ومن المهم أن الوظائف المرتبطة بعمليات وإدارة الشبكات غير المتجانسة تستفيد من قدرات الشبكات غير المتجانسة السابقة التي ربما كانت موجهة فقط إلى مجال أو تقنية واحدة، وتوسعها لتقديم إدارة آلية لجودة الخدمة عبر الشبكة غير المتجانسة بأكملها. [ 7 ]

لاسلكيًا

تُعدّ الشبكة اللاسلكية غير المتجانسة ( HWN) حالة خاصة من الشبكة غير المتجانسة (HetNet). فبينما قد تتكون الشبكة غير المتجانسة من شبكة من أجهزة الكمبيوتر أو الأجهزة ذات قدرات مختلفة من حيث أنظمة التشغيل، والعتاد، والبروتوكولات، وما إلى ذلك، فإن الشبكة اللاسلكية غير المتجانسة هي شبكة لاسلكية تتكون من أجهزة تستخدم تقنيات وصول لاسلكي (RAT) أساسية مختلفة. [ 8 ]

لا تزال هناك عدة مشاكل تحتاج إلى حل في الشبكات اللاسلكية غير المتجانسة، مثل:

تتمتع شبكة HWN بالعديد من المزايا مقارنةً بالشبكة اللاسلكية المتجانسة التقليدية ، بما في ذلك زيادة الموثوقية، وتحسين كفاءة استخدام الطيف الترددي ، وتوسيع نطاق التغطية. تتحسن الموثوقية لأنه في حال تعطل إحدى تقنيات الوصول اللاسلكي (RAT) ضمن شبكة HWN، قد يظل من الممكن الحفاظ على الاتصال بالتحول إلى تقنية RAT أخرى. كما تتحسن كفاءة استخدام الطيف الترددي من خلال الاستفادة من تقنيات RAT المتعددة، والتي قد يكون عدد مستخدميها قليلاً بفضل موازنة الأحمال بينها. وقد تتحسن التغطية أيضاً لأن تقنيات RAT المختلفة قد تسد الثغرات التي لا تستطيع أي شبكة منفردة تغطيتها بمفردها.

علم الدلالة

From a semantic point of view, the heterogeneous network terminology can have different connotations in wireless telecommunications. For instance, it could refer to the paradigm of seamless and ubiquitous interoperability between various multi-coverage protocols (aka, HetNet). Otherwise, it might refer to the non-uniform spatial distribution of users or wireless nodes (aka, spatial inhomogeneity). Therefore, using the term "heterogeneous network" without putting it into context can result in a source of confusion in scientific literature and during the peer-review cycle. In fact, the confusion may further be aggravated, especially in light of the fact that the HetNet paradigm is often also researched from a geometrical angle.[15]

See also

References

  1. ↑Delphinanto, A.; Hillen, B. A. G.; Passchier, I.; Van Schoonhoven, B. H. A.; Den Hartog, F. T. H. (2009). "Remote Discovery and Management of End-User Devices in Heterogeneous Private Networks". 2009 6th IEEE Consumer Communications and Networking Conference. pp. 1–5. doi:10.1109/CCNC.2009.4784889. ISBN 978-1-4244-2308-8. S2CID 13955396.
  2. ↑Delphinanto, Archi; Koonen, Ton; Den Hartog, Frank (2011). "End-to-end available bandwidth probing in heterogeneous IP home networks". 2011 IEEE Consumer Communications and Networking Conference (CCNC). pp. 431–435. doi:10.1109/CCNC.2011.5766506. ISBN 978-1-4244-8789-9. S2CID 9558852.
  3. ↑"HetNet Forecast". Mobile Experts. Archived from the original on 2011-09-18. Retrieved 2011-06-24.
  4. ↑"HetNet Market Summary & Forecasts: Macro Cells, Small Cells & Wi-Fi Offload". ARCchart. Archived from the original on 2012-11-25. Retrieved 17 November 2012.
  5. ↑Small Cell Forum (2016). HetNet and SON overview. Small Cell Forum.
  6. ↑Small Cell Forum (2016). Integrated HetNet architecture framework. Small Cell Forum.
  7. ↑Small Cell Forum (2016). Role of SON in the HetNet deployment process. Small Cell Forum.
  8. ↑ ملحم الحلو؛ سامر لحود؛ مارك إبراهيم؛ كيندا خوام (أبريل 2013). "نهج هجين لاختيار تقنية الوصول اللاسلكي في الشبكات اللاسلكية غير المتجانسة" . المؤتمر الأوروبي التاسع عشر للشبكات اللاسلكية - وقائع المؤتمر : 1-6 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2016-10-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2013-10-07 . {{cite journal}}: CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط )
  9. ↑ لي، بان؛ فانغ، يوغوانغ (2010). "سعة الشبكات اللاسلكية غير المتجانسة". وقائع مؤتمر IEEE INFOCOM لعام 2010. الصفحات 1-9 . doi : 10.1109/INFCOM.2010.5462072 . ISBN  978-1-4244-5836-3. S2CID 10140222 . 
  10. ↑ باربو، أوانا-إيلينا؛ فراتو، أوكتافيان (2011). "عامل تمكين قابلية التشغيل البيني في الشبكات اللاسلكية غير المتجانسة". المؤتمر الدولي الثاني لعام 2011 حول الاتصالات اللاسلكية، وتكنولوجيا المركبات، ونظرية المعلومات، وتكنولوجيا أنظمة الفضاء والطيران والإلكترونيات (Wireless VITAE) . الصفحات 1-5 . doi : 10.1109/WIRELESSVITAE.2011.5940885 . ISBN  978-1-4577-0786-5. S2CID 15028304 . 
  11. ↑ شيه جونغ وو (أغسطس 2010). "آلية ذكية لاتخاذ قرار التسليم في الشبكات اللاسلكية غير المتجانسة" . المؤتمر الدولي للحوسبة الشبكية وإدارة المعلومات المتقدمة - وقائع المؤتمر : 688-693 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 25 مارس 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أكتوبر 2013 . {{cite journal}}: CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط )
  12. ↑ SG T Karetsos, A. Rouskas and F. Foukalas “ Energy-efficient traffic bypassing in LTE HetNets with mobile relays .” IEEE WiMob, Oct.2015.
  13. ↑ إرنست، جيسون ب.؛ ناصر، نضال؛ رودريغز، جويل (2012). "نمذجة التداخل بين القنوات المتجاورة في الشبكات اللاسلكية غير المتجانسة". المؤتمر الدولي للاتصالات IEEE لعام 2012 (ICC) . الصفحات 5321-5325 . doi : 10.1109/ICC.2012.6364654 . ISBN  978-1-4577-2053-6. S2CID 14700286 . 
  14. ↑ غالانوبولوس، أبوستولوس؛ فوكالاس، فوتيس؛ تسيفتسيس، ثيودوروس أ. (2019). "تجميع تقنيات الوصول اللاسلكي المتعددة من خلال إعادة تخصيص الطيف لشبكات لاسلكية مستقبلية" . الاتصالات الشخصية اللاسلكية . 111 (3): 1545-1562 . doi : 10.1007/s11277-019-06939-1 . S2CID 255131078 . 
  15. ↑ محمد عبد الله (22-09-2012). حول أساسيات النمذجة والتحليل المكاني العشوائي للشبكات اللاسلكية وتأثيرها على فقدان القناة (أطروحة دكتوراه). جامعة كونكورديا. حاشية، ص 126.