وفي مجال الاتصالات المتنقلة، شكلت نظم الاتصال الهاتفي 3G قفزة كبيرة إلى الأمام، مما أتاح زيادة سرعة معدلات البيانات، وتحسين نوعية الصوت، وارتفاع خدمات الإنترنت المتنقلة، حيث أصبحت هذه الشبكات أساسية بالنسبة للاتصالات الشخصية والأعمال التجارية، مما يكفل استمرار تشغيلها وموثوق بها أصبحت أولوية غير قابلة للتفاوض، كما أن إعادة الربط الشبكي وآليات الدعم تشكل العمود الفقري لهذه الموثوقية، وتوفر الضمانات اللازمة للحفاظ على جودة الخدمات حتى عندما تفشل كل عنصر من العناصر المعمارية.

ما هو إعادة الشمل للشبكة؟

والتكرار في الشبكة هو الازدواج المتعمد للعناصر أو الوظائف الحاسمة لشبكة ما بهدف زيادة موثوقية النظام عموماً، والمبدأ الأساسي بسيط: إذا فشل أحد العناصر، فإن عنصراً آخر يُستولى فوراً، ويكفل عدم تعطيل المستخدمين، وفي نظم ثلاثية، يتم تصميم التجاوزات على مستويات متعددة من المعدات المادية إلى البرامجيات وبروتوكولات الإشارة، وهذا النهج المتعدد المستويات يضمن عدم وجود شبكة واحدة من الفشل تشير إلى كامل

ولا يعني التكرار مجرد وجود معدات احتياطية في حالة الجمود، بل يشمل آليات متطورة للفشل تكتشف تلقائياً حالات الفشل وإعادة توجيه حركة المرور في غضون ثوان، مثلاً في شبكة أساسية من ثلاثية الأبعاد، أو مراكز التبديل المتنقلة الزائدة عن الحاجة أو خدمة وحدات دعم نظام الأفضليات المعينة (SGSNs) تُستخدم في حالات حدوث تحطم في إطارها أو في شكليات لا تحمل أعباء عمل.

أنواع إعادة التوحيد الشبكي في 3G

ويمكن تصنيف حالات الاسترداد إلى عدة فئات، يتناول كل منها سيناريوهات مختلفة للفشل في إطار الهيكل الأساسي للشبكة الثلاثية.

إعادة الإمداد بالموجات الصلبة

ويشمل ذلك ازدواجية العناصر المادية مثل الخواديم، والمفاتيح، والمسارات، ومراقبي محطات القاعدة، ومراقبي الشبكات اللاسلكية، وفي إطار نموذجي من 3G Node B (محطة قاعدية)، مثلا، يتم نشر وحدات متعددة لتوليد الطاقة، ووحدات للمرور العابر، والوصلات الواجهة الخلفية، وإذا فشلت وحدة واحدة، فإن الأخرى تواصل خدمة الشبكة، وإن كان ذلك ينطوي على قدر مخفض من الإنفاق.

(ب) وصلات التواصل بين مراكز الشبكة - مثل الصلة بين شركة RNC وشبكة SGSN، أو الصلة الخلفية من نود باء إلى شبكة مكررة من الشبكة الوطنية الرواندية باستخدام مسارات مادية منفصلة، أو أنواع مختلفة من وسائل الإعلام (المحررة، أو الميكرويف، أو بروتوكولات تحديد المسارات متنوعة.() وفي شبكات ثلاثية، كثيراً ما تنطوي هذه على نشر [محطة FLT:0] Ethernet ring protection[FLT]:

التكرار الجغرافي

وبالنسبة لعناصر الشبكة الأساسية التي تتعامل مع بيانات المشتركين ومراقبة المكالمات، فإن التكرار الجغرافي ينطوي على وضع نظم مزدوجة في مراكز بيانات منفصلة، وغالبا ما يكون عشرات أو مئات الكيلومترات متفرقة، وفي سياق ثلاثي، قد يعني ذلك وجود سجل مركزي للإقامة الداخلية في المدينة ألف وموقع احتياطي احتياطي احتياطي احتياطي للمشتركين في المدينة باء.

إعادة التوطين على مستوى البروتوكول

وبالإضافة إلى الأجهزة والوصلات، تنفذ شبكات الغازات الثلاثية النطاق عملية إعادة التشغيل في طبقة المراسم، فعلى سبيل المثال، فإن نظام المشابه رقم 7 (SS7) شبكة تدعم أجهزة التحكم في المكالمات الهاتفية باستخدام نقاط نقل متعددة الإشارات (STPs) وتشكيلات من الطراز المختلط لضمان أن تكون رسائل الإشارة غير مرئية دائماً.

أهمية الدعم في الشبكات الثلاثية

وفي حين أن التكرار يكفل استمرار تشغيل الشبكة من خلال الفشل، فإن النظم الاحتياطية تركز على الحفاظ على البيانات وتقديم تراجع عندما تستنفد جميع طبقات التكرار أو أثناء الصيانة المقررة، وفي شبكات ثلاثية الأبعاد، تشمل الدعم البيانات، والسلطة، والتدابير الإجرائية التي تحمي من فساد البيانات، وفشل المعدات، والتجاوزات الطويلة الأجل.

دعم البيانات

In Network formation data, participantr profiles in the HLR/HSS, billing records, and call detail records are all critical data assets that must be regularly backed up. For a 3G network, this involves periodic (often daily or weekly) full reserves of the HLR authentication center (AuC) data, as well as incrementalbacks of other network elements.[F3T

دعم المفاوضة والمقتطفات

ولا يكفي دعم بيانات المشتركين فحسب، بل يجب أيضا توفير تشكيلات عناصر الشبكة، وجداول تحديد المسارات، والمحاضر التشغيلية، وفي 3G RNC أو SGSN، تحدد ملفات التشكيلات أي خلايا تخضع للرقابة، وكيف يتم تحديد معايير التسليم، وكيف يتم تخصيص الموارد الإذاعية، وإذا ما تعين استبدال عنصر الشبكة، فإن وجود نظام احتياطي للتشكيلات الحديثة يسمح بالبدء السريع في تشغيل الوحدة الجديدة، ويخزن العديد من المشغلين هذه التشكيلات في نظام مراقبة النسخ.

دعم الطاقة

ولا يمكن أن تكون الشبكة موثوقة إلا بقدر ما يمكن الحصول عليه من إمدادات الطاقة، إذ يجب أن تظل محطات قاعدية من ثلاث جيات ومعدات الشبكة الأساسية عاملة أثناء إخفاقات الطاقة الرئيسية. وفي مواقع الخلايا، فإن البطاريات التي تستخدم أجهزة دعم لا تستخدم في أجهزة توليد الطاقة الكهربائية لا تصلح إلا في فترات احتياطية، وهي توفر الدعم الفوري لشبكة البطاريات لتغطية الثغرة إلى أن يبدأ المولدات الاحتياطية.

دعم الشبكة (آليات التمويل)

(ب) المساندة للشبكة: يمكن إعادة توجيه مسارات المسارات البديلة والتشكيلات التي تكفل المرور عندما تفشل حلقة الوصل الرئيسية أو العقد؛ وفي إطار نظام دعم ثلاثي النطاق، إذا فقدت الشبكة الخلفية للشبكة الرئيسية للشبكة، يمكن أن تحاول إعادة الربط إلى المستوى الثانوي للشبكة، شريطة أن يكون المشغل قد صمم الشبكة مع هذا الانكماش في الاعتبار.

موقع استعادة القدرة على العمل بعد الكوارث

وبالنسبة للشبكة الأساسية للمجموعة الثلاثية، يحتفظ العديد من المشغلين بموقع لاسترداد الكوارث، وهو نسخة مجهزة تجهيزا كاملا لمركز البيانات الرئيسي، ويتضمن هذا الموقع بيانات مزدوجة عن المواصفات المتعددة المؤشرات، وأجهزة الاسترداد الخاصة بالنظم العالمية لسواتل الملاحة، ونظم دعم العمليات، وفي العمليات العادية، لا يجوز لموقع إعادة تصميم البيانات أن يتعامل مع أي حركة مرور مباشر أو جزء منها (التشكيلات المتزامنة).

إعادة تنظيم الهياكل الأساسية والمساندة في 3 شبكات

وللتقدير الكامل لحجم العمل الزائد والمساندة في إطار برنامج " 3G " ، يساعد على دراسة هيكل الشبكة من شبكة الاتصال اللاسلكي عن طريق الشبكة الأساسية، ولكل طبقة استراتيجياتها الخاصة المتعلقة بالتكرار والمساندة، التي كثيرا ما تحددها معايير " 3GPP " ، وتحسنها أفضل الممارسات الهندسية للمشغلين.

شبكة الوصول إلى الإذاعة (RAN)

In the RAN, the Node B (base station) and the RNC are the primary elements. Node B itself contains redundant transceiversiver (TRX) boards, power amplifiers, and antenna feed cables. If one TRX board fails, the cell continues to operate with reduced capacity, but coverage remains. Node B also supports multiple back

Iub Interface Reundancy

ويربط بينة إيوب بين نود باء وحزب المؤتمر الوطني الرواندي، ويتحقق إعادة الشمل باستخدام وصلات مادية متعددة (مثلاً كابلات منفصلة للشبكة أو وصلات ألياف) وبتنفيذ تجميع الرابط أو توازن الحمولة، وإذا فشلت إحدى الوصلة، ينتقل الاتجار تلقائياً إلى الرابط الباقي على قيد الحياة، وفي بعض التشكيلات، يرتبط النود باء باثنين من الشركات عبر الوطنية عن طريق وصلات منفصلة من مستوى إيوب.

الشبكة الأساسية

وتتألف الشبكة الأساسية للمجموعة الثلاثية من مجال الدوائر المفتوحة للصوت ومساحة البيانات التي تُستخدم في كل عقد.

دوك دوب - سويتشد (CS)

مراكز التبديل المتنقلة هي المعاهد الرئيسية لربط المكالمات الصوتية، وتنشر خواديم MSC في أزواج (أنشطة/موحدة أو نشطة/فعلية) مع تزامن بيانات الدولة عن طريق وصلة Mc ، كما أن MSC يربط أيضاً بشبكة الهاتف المفتوحة العامة (PSTNifted) عن طريق عدة طرق

Packet-Switched (PS) Domain

The SGSN and GGSN are the primary elements. SGSNs are often deployed in a pool (SGSN pool) where any SGSN can serve any UE in a particular routing area. This is similar to RNC pooling and provides load balancing and redundancy. If an SGSN fails, users camping on its cells are re-routed to another SGSN diversity in the

شبكة العودة إلى الوطن والنقل

وكثيراً ما تكون شبكة النقل التي تربط بين شبكة النقل والنواة الأساسية هي أكثر القطاعات ضعفاً بسبب انتشارها الجغرافي، ويستخدم المشغلون [(FLT:0]) أو تكنولوجيات شبكة سونيت/SDH ذات التلويثات أو شبكات النظام الآلي للبيانات الجمركية مع توفير الحماية السريعة لإعادة البث، يمكن عكس مسار حركة المرور في هذه الحلقات، إذا حدث قطع ألياف.

استحقاقات إعادة التوحيد والدعم في نظم ثلاثية الأبعاد

ويحقق التنفيذ الاستراتيجي للتكرار والمساندة فوائد قابلة للقياس لكل من المستعملين النهائيين ومقدمي الخدمات.

للمستعملين النهائيين

وتترجم موثوقية الشبكة مباشرة إلى تجربة أفضل لدى العملاء، ويتمتع المستعملون بعدد أقل من المكالمات، وبسرعة من جلسات إعداد البيانات، وبمعدلات متسقة حتى خلال ذروة الحمل أو الفشل الجزئي في الشبكات، وفي حالات الطوارئ، يمكن أن تكون القدرة على إجراء مكالمة أو إرسال بيانات إنقاذ الحياة، كما أن تصميمات الشبكة الزائدة عن الحاجة تكفل إعطاء الأولوية دائما للمكالمات 911/E112 وطرقها، علاوة على ذلك، فإن المشتركين يعانون من اختلال طفيف في الخدمات أثناء الصيانة المقررة، حيث يمكن لعمليات التوعية الشبكية أن تتحول دون وجود مقومات.

الخدمات المقدمة

ومن الناحية التشغيلية، يؤدي التكرار إلى خفض تواتر وشدة حالات الخروج، مما يقلل بدوره من تكلفة الإصلاحات الطارئة ودعم العملاء. يمكن أن تؤدي شبكات إعادة التوقيت الرئيسية دون زيادة في الوقت المحدد [FTLT:1]، بينما يمكن أن تؤدي أيضاً إلى زيادة عدد شبكات الاسترداد من أجل الاستجابة (MTTR) [تخفيض المدة الزمنية المحددة لاسترداد التكاليف: 3].

الأثر المالي

وفي حين أن التكلفة الأولية للتكرار كبيرة، فإن الفوائد المالية الطويلة الأجل تكون ملحة، فتجنباً لتجاوز كبير واحد (الذي يمكن أن يكلف الملايين من الدخل الضائع والضرر التجاري) كثيراً ما يبرر الاستثمار، وبالإضافة إلى ذلك، فإن البنى الزائدة تتيح معدلات استخدام الشبكة عن طريق تقاسم الحمولة، وتحسين العائدات على الأصول، كما يمكن لمقدمي الخدمات أن يقدموا اتفاقات على مستوى الخدمة بأقساط إلى زبائن المؤسسة، مما يولد تدفقات إضافية من الإيرادات.

التحديات والنظر في المسألة

ولا يُعزى إلى إنشاء شبكة من هذه الشبكة دون صعوبات، فالتحدي الرئيسي هو التكلفة، والازدواجية في البرامجيات، والكهرباء الإضافية، والتبريد، والربط الاحتياطي المكرس، كلها زيادة في برنامج العمل الموحد وبرنامج العمل، ويجب على المشغلين إجراء تحليل دقيق للمخاطر لتحديد العناصر التي تستحق الاسترداد الكامل والتي يمكن أن تتسامح مع مستوى أدنى من الحماية، فعلى سبيل المثال، لا يمكن أن يكون لمحطة قاعدية ريفية صغيرة سوى وصلة احتياطية واحدة، بينما تكون شبكة أساسية منقولة.

وثمة تحد آخر هو تعقيد التشكيل والاختبار ، ويجب اختبار آليات التقلب بدقة لضمان عملها في جميع السيناريوهات، بما في ذلك الإخفاقات الجزئية، وتحديث البرامجيات، والإخفاقات المصاحبة لذلك، حيث يمكن أن يتحول نظام غير صحيح إلى تدهور في الأداء لأسباب احتياطية، ويمنع المتزامنون من القيام بأعمال إضافية.

العوامل الإنسانية

ولا يتعلق الأمر بإعادة التفرغ بالمعدات فحسب، بل يتطلب أيضا موظفين مهرة وإجراءات موثقة جيدا، ويجب تدريب أفرقة عمليات الشبكة على إدارة سيناريوهات الفشل المعقدة، كما أن الكتب والكتب الأساسية هي أمر أساسي، كما أن التدريبات المنتظمة (مثل " حفر الحرائق " حيث يتم عمدا إخراج عقد من الخط) تساعد على التحقق من خطط الاسترداد وتحافظ على شدة الموظفين.

مستقبل التعافي والدعم في الشبكات المتنقلة

ورغم أن شبكات الـ 3G يجري التخلص منها تدريجياً في مناطق كثيرة لصالح 4G و5G، فإن مبادئ التكرار والمساندة لا تزال سارية تماماً، وفي الواقع، فإن 5G شبكات تستحدث تحديات جديدة بسبب قطع الشبكة، وحساب الحواف، ومتطلبات منخفضة للغاية بالنسبة للضرورة، وكثيراً ما تنطوي عملية إعادة الإعالة في 5G على ] النهج القائمة على الترميز مع وظائف جديدة للشبكة.

خاتمة

فإعادة تشغيل الشبكات ودعمها هما حجر الأساس لنظام ثلاثي الارتداد، إذ إن تنفيذ طبقات متعددة من الفشل من المعدات وربط التجاوزات بنسخ احتياطية من البيانات ومواقع التشغيل لاستعادة القدرة على العمل بعد الكوارث يمكن أن يحقق الموثوقية العالية التي يتوقعها المستخدمون، وأن عمليات الأعمال تتوقف على ذلك، وفي حين أن التكاليف والتعقيدات كبيرة، فإن الفوائد من حيث استمرارية الخدمة، وترضية العملاء، والامتثال التنظيمي، تستحق الاستثمار.