۱۴۰۳ جمعه ۲۸ اردیبهشت

دگرگونی در مدیریت منابع طبیعی Telecom 2.0

پیشرفت ها یا خیر در فناوری های مخابراتی و الکترونیکی در این نوع از گوشی ها خواهیم بود.
آنچه که تا به امروز از تعریف تلفن های هوشمند بر می آمد، غالباً به نرم افزارها و سیستم های عامل پیشرفته آن مرتبط می شد، ولی در آینده ای نزدیک این هوشمندی در لایه های سخت افزاری و رادیویی گوشی نیز نمود عینی پیدا خواهد کرد.
فناوری رادیوی شناختگر این امکان را به گوشی شما خواهد داد تا با توجه به محیطی که در آن قرار گرفتید، به صورت آگاهانه چگونگی و نحوه ارسال و دریافت اطلاعات را تنظیم نموده و بهینه ترین وضعیت فنی برای تبادل دیتا را برگزیند. با استفاده از این گوشی ها، دیگر همه کاربران در هر مکان و زمانی به شبکه مخابراتی متصل بوده و از طریق آن می توانند برنامه های تلویزیونی و ویدئویی مورد علاقه خود را با بهترین کیفیت و به صورت زنده و آنلاین تماشا کنند ویا با اتصال به شبکه های اجتماعی مجازی، ضمن برقراری ارتباط و تعامل با کلیه اعضای خانواده، دوستان و سایر کاربران اینترنتی، دنیای مجازی را از صفحه موبایل خود مشاهده كنند. در این بستر جدید محدودیت هایی که در حال حاضر در فضای اینترنت و تلفن همراه وجود دارد، از میان برداشته شده و به هر میزان که تمایل داشته باشید، اطلاعات و محتوای شخصی و مورد علاقه خود را می توانید در سرورهای سیار جهانییا اصطلاحاً ابرهای سیار (Mobile Clouds) ذخیره نموده  و یا به اشتراک قرار دهید تا در هر لحظه و هر جایی، امکان استفاده از این حجم وسیع اطلاعات برایتان فراهم شود.
در فوریه سال 2010 شرکت سیسکو پیش بینی نمود که تا سال 2014 بیش از پنج میلیارد دستگاه شخصی به شبکه های سیار متصل خواهند بود. همچنین بنابه پیش بینی این شرکت، بیش از 400 میلیون کاربران اینترنت از طریق شبکه های سیار به اینترنت دسترسی خواهند داشت. شاید بتوان عامل اصلی رشد و گسترش این نوع از شبکه های مخابراتی بی سیم را در ظهور و پیشرفت فناوری هایی قلمداد نمود که به طور مستقیم یا غیر مستقیم از طریق کاهش هزینه های تولید و افزایش کارآیی شبکه، ارزان تر شدنو فراگیری خدمات مخابراتی را به دنبال داشته است.
* تکرار داستان محدودیت منابع طبیعی در مخابرات!
با توجه به روند رو به رشد تعداد مشترکان و شبکه های تلفن همراه، بیم آن می رود که در آینده ای نه چندان دور شبکه های مخابراتی بی سیم با فقدان کانال های رادیویی مناسب مواجه شده و برخی از بخش های طیف فرکانسی به حالت اشباع درآید. عدم دسترسي به فضای طيف فرکانسي مورد نياز برای کاربردها و خدمات جدید مخابراتی و پیچیدگی عملیات مربوط به مدیریت فرکانس های تخصیص داده شده می تواندبه مانعی بزرگ در روند توسعه آتی بسترهاي ارتباطي باند وسيع همراه مبدل شود.
برای روشن تر شدن اهمیت این موضوع مسابقه دو امدادی را در نظر بگیرید. ابتدا توجه کنید که تعداد دونده های داخل پیست هیچگاه نمی تواند از تعداد خطوط تخصیص داده شده به شرکت کنندگان در هر مرحله از مسابقه بیشتر باشد. اگر فرض کنیم دو دونده در یک خط مشترک قرار گیرند، به راحتی می توان تصور کرد که استفاده دو دونده امدادی از یک خط چه مشکلاتی را به همراه خواهد داشت، مخصوصاً هنگام تعویض چوب به یار بعدی! استفاده مشترک و همزمان دو دستگاه ارتباطی از کانال های مخابراتی نیز اختلالات و مشکلات بسیار زیادی را به همراه خواهد شد و در بدترین شرایط، هر دو شبکه از کار خواهند افتاد. این در حالی است که تعداد این کانال ها نیز محدود هستند.
به عبارت دیگر می توان طیف فرکانسی را معادل یک منبع طبیعی تلقی نمود که همانند نفت و گاز، سرمایه های ملی هر کشوری به شمار می آید، با این تفاوت که چالش اصلی  در صنعت نفت و گاز میزان استفاده از این منابع و توجه به محدودیت این ذخایر و اتمام آن در آینده است. اما بحث اصلی در استفاده از طیف فرکانسی، نحوه استفاده و تخصیص این منبع ارزشمند و محدود طبیعی است تا در فضای ارتباطی پرترافیک ایجاد شده توسط فناوری ها و سرویس های مخابرات آینده که اصطلاحاً Telecom 2.0 نیز گفته می شود، به صورت هوشمندانه و پویا قابل مدیریت و کنترل باشد.
* فناوری رادیوشناختگر، پارادایم جدید در Telecom 2.0
اندازه گیری های عملی صورت گرفته از طیف فرکانسی در کشورهای مختلف حاکی از این مطلب است که در برخی از اوقات، نسبت زمان استفاده از پهنای باند کانال های مخابراتی در محدوده وسيعي از طيف فرکانسی در طول مدت شبانه روز، گاهي به کمتر از 15درصد نیز می رسد. اين بدان معناست که در شبکه های بی سیم،منابع رادیویی طیف فرکانسی به صورت بهینه مورد بهره برداری قرار نمی گیرد و تنها در بازه های زمانی  محدودی از طریق کانال هایدارای مجوز،تبادل اطلاعات صورت می پذیرد.لذا یافتن راه حل مؤثر جهت استفاده بهینه تر طیف فرکانسی در زمان های بلا استفاده بودن کانال رادیویی، می تواند بسیاری از محدودیت های موجود در تخصیص فضای فرکانسی را مرتفع سازد.
سیستم های شناختی یا رادیوهای شناختگر، شبکه های هوشمند و پویایی هستند که انتظار می رود در آینده بتوانند با استفاده آگاهانه از بخش های خالی طیف فرکانسی، برخی از چالش های موجود در بکارگیری مؤثرتر طیف فرکانسی را از میان بردارند. این موضوع اولین بار در سال 1998 توسط میتولا، یکی از دانشمندان مطرح در حوزه هوش مصنوعی، پیشنهاد شد و به سرعت توانست نظر بسیاری از صاحبنظران عرصه مخابرات را معطوف به این مفهوم جدید کند. البته میتولا پیش از آن و در سال 1992 نیز، معماری اولیه  رادیوی مبتنی بر نرم افزار (SDR) را ارائه كرد که ضمن فراهم آوردن قابلیت انعطاف پذیری نرم افزاری در تجهیزات رادیویی، یکی از ملزومات اصلی پیاده سازی سیستم های رادیوی شناختگر را پایه گذاری کرد.
در عملیات و فرآیندهای انجام شده در یک دستگاه ایده آل SDR، بهبود کارآیی این شبکه ها از طریق به روز رسانی نرم افزاری میسر خواهد شد . با استفاده از این فناوری، گوشی های آینده مختص یک نسل از فناوری های مخابراتی یا اپراتور خاص نبوده و در حقیقت شما با خرید یک گوشی همراه، خواهید توانست در هر نقطه از جهان به هر سرویس ارتباطی مورد علاقه متصل شوید.
* مفهوم رادیوی شناختگر
مفهوم و فرآیند عملکرد رادیوهای شناختگر بسیار نزدیک به فرآیندهای تعریف شده در هوش مصنوعی است. در این نوع شبکه ها، هریک از اجزای شبکه به صورت کاملاً آگاهانه اطلاعات محیط پیرامون خود را استخراج نموده و پس از انجام فرآیندهای پردازشی، تصمیم گیری می کند. یکی از مهم ترین ویژگی های این سیستم که آن را از دیگر شبکه های مخابراتی فعلی متمایز می کند، قابلیت یادگیری اجزای این شبکه ها است. بنابراین، با نگاهی آینده  نگارانه می توان این سیستم را به صورت یک مجموعه از عناصر پویا و هوشمند فرض نمود که در هر شرایط مکانی و زمانی قابلیت ارائه بهینه ترین شاخص های ارسال و دریافت را دارا می باشد. بدین ترتیب کاربر همواره بالاترین کیفیت سرویس را دریافت خواهد نمود. شناسایی و انتخاب بهینه ترین کانال رادیویی یکی از مهم ترین وظایف این سیستم ها است که توان بالقوه ای جهت از میان برداشتن محدودیت های موجود از خود نشان داده است.
برای درک دقیق تر عملکرد رادیوی شناختگر، تصور کنید که در یک بزرگراه در حال حرکت هستید و در این بزرگراه یک خط مجزا برای حرکت اتوبوس در نظر گرفته شده است . فرض کنید که شما می توانید در بعضی از زمان های اضطراری، با دریافت مجوز از پلیس راهنمایی و رانندگی به صورت ویژه از خطوط مربوط به اتوبوس نیز استفاده کنید! این امتیاز خاص به شما و سایر وسایل نقلیه، باعث کاهش ترافیک خواهد شد. باید توجه داشته باشیدکه این استفاده شما نباید تأثیری بر حرکت اتوبوس ها شده و در عملکرد آنها اختلالی ایجاد شود. این همان مفهومی است که در رادیوی شناختگر به عنوان استفاده فرصت طلبانه از بخش های خالی طیف فرکانسی شناخته شده است.
* توجه سیاستمدران و پژوهشگران به رادیوی شناختگر
اخیراً باراک اوباما با ارسال نامه اي غيررسمي به کميسيون مخابرات فدرال (FCC) آمریکا، خواستار این شد تا با همکاري دولت ايالات متحده برای آزادسازي 500MHz از طيف فرکانسي مخابرات بي سيم باند وسيع در 10 سال آينده اقدام كند. این آزاد سازی تنها از طریق روش هایی نظیر رادیوی شناختگر قابل اجرا خواهد بود.
همچنین مرکز تحقيقات نوکيا نیز براي از ميان برداشتن مشکلات مربوط به حمل ترافيک بسيار بالاي داده، استفاده از راديوي شناختگر را پيشنهاد داده و گروه تحقیقاتی مستقلی برای این فناوری در نظر گرفته است. نوکيا در 28 جولاي 2010 در وبلاگ اختصاصی خود اين گونه آورده است:"راديوي شناختگر سرويس هاي داده با حجم بالا را با سرعت بيشتري ارائه خواهد كرد. بنابراين، مشاهده انواع ويدئوهاي مبتني بر وب، يافتن مکان خود در سراسر دنيا، بروزرساني اطلاعات شخصي در شبکه هاي اجتماعي در هر شرایطی در آينده به سادگي محقق خواهد شد."
* پیش بینی زمان ورود رادیوی شناختگر
با وجود اهميت و تأثير فراوان فناوري راديوي شناختگر بر نسل هاي آينده شبکه هاي بي سيم، به نظر بسياري از کارشناسان، راه اندازی اولین نمونه آزمایشی شبکه هاي مبتني بر اين فناوري تا قبل از سال 2014 بعيد به نظر مي رسد. در حال حاضر در نسخه 10 LTE-Advanced که مهم ترین انتخاب برای نسل چهارم (4G) دسترسی باندوسیع بی سیم و سیار به شمار می آید، بکارگيري راديوي شناختگر به عنوان يک قابليت بالقوه در نظر شده است ولي هنوز هيچ گونه پيشنهادي براي ساز و کار پياده سازي آندر نهادهای بین المللی مطرح نشده است. سازمان استانداردسازي مخابرات اروپا  نيز تاکنون نتوانسته نسخه اي کاملاً عملي در قالب استاندارد سيستم هاي راديويي قابل تنظيم ارائه کند. استانداردIEEE 802.22 تنها کاربرد فضاي سفيد فرکانسي را در باندهاي پخش تلويزيوني لحاظ نموده است. بنابراين به نظر مي رسد که فناوري راديوي شناختگر هنوز در دوره قبل از شکوفائي واقعی قرار گرفته استولی به نظر می رسد که سیستم های هوشمند Telecom 2.0 همانند ربات های هوشمند فیلم های علمی- تخیلی در گذشته،  فضای زندگی آینده ما را دگرگون کنند.
آیا با ورود رادیوهای شناختگر مشکلات و محدودیت های اساسی در ورود شبکه های جدید و ارائه انواع سرویس های آینده مخابرات رفع خواهد شد و شاهد انقلاب و تحولی عظیم در صنعت فناوری های ارتباطی دنیا خواهیم بود؟ برای پاسخ به این پرسش، باید چند سال دیگر را به انتظار نشست .

نظرات : 0

ثبت نظر

28324