نجح باحثون في جامعة نورث إيسترن في استعراض نموذج أولي يعتمد على نظام AI-RAN المفتوح لدمج الأجهزة والبرمجيات من جهات متعددة.
ويجمع هذا التطوير بين أجهزة من AmpliTech Group وبرمجيات من OpenAirInterface بالإضافة إلى تسريع الحوسبة من Nvidia. وبناءً على ذلك، يثبت النظام قدرة البرمجيات المفتوحة على إدارة عمليات الاتصال اللاسلكي المعقدة بكفاءة.
البنية التقنية للنظام الجديد
يدمج الإعداد التجريبي وحدة راديو O-RAN من الفئة B ذات 64 هوائياً من AmpliTech مع برمجيات AI Aerial من Nvidia. وتحديداً، تتولى برمجيات Nvidia معالجة الطبقة الأولى والطبقة الثانية لشبكة الوصول الراديوي. وفي الوقت نفسه، يستخدم النظام حزمة برمجيات L2+ من OpenAirInterface لاستكمال العمليات التشغيلية بالكامل.
ويعتمد النظام في جوهره على بنية ترميز مسبق ثنائية المراحل لضمان الكفاءة. حيث تقترن هذه البنية بمرميز MIMO رباعي الطبقات مع وحدة تشكيل شعاع تعتمد على كتاب رموز مكون من 64 هوائياً. وعلاوة على ذلك، يعمل المرميز على منصة Nvidia المسرعة بمعالجات الرسوميات لمعالجة الإشارات اللاسلكية بسرعة فائقة.
دور نظام AI-RAN المفتوح في الشبكات
ويوضح هذا الاستعراض العملي أن نظام AI-RAN المفتوح يمكنه تحقيق أداء عالٍ دون الاعتماد على الحلول المغلقة والمملوكة لشركات محددة. وتاريخياً، تطلبت أنظمة MIMO الضخمة تكاملاً وثيقاً وحلولاً حصرية من الشركات المصنعة للأجهزة. ومع ذلك، يثبت هذا النموذج الجديد إمكانية عمل المكونات المفتوحة والقابلة للتشغيل البيني معاً بنجاح.
نتائج الاختبارات والتحقق من الأداء
وأُجريت الاختبارات في معهد الأنظمة الشبكية الذكية (INSI) التابع لجامعة نورث إيسترن في مدينة بوسطن الأمريكية. وخلال التجارب، أظهر النظام معدل نقل بيانات مستقر عبر أجهزة مستخدمين متعددة في ظروف تنقل مختلفة. ومن الناحية العملية، تمت إدارة التحكم في الإشارات بالكامل في الطبقة الثانية من الشبكة.
وأوضح تومامسو ميلوديا، مدير معهد INSI، أن الانفتاح والأداء العالي لا يتعارضان في تصميم الشبكات اللاسلكية الحديثة.
“يمكن الحصول على نظام مفتوح بالكامل وقابل لإعادة الإنتاج مع الاستمرار في دفع حدود ما يمكن أن يقدمه نظام MIMO الضخم عبر التحكم الخوارزمي”
تومامسو ميلوديا، مدير معهد INSI
وصمم فريق البحث نظام AI-RAN المفتوح ليكون قابلاً لإعادة الإنتاج والتطبيق من قبل الباحثين في الأكاديميات والقطاع الصناعي. وقبل ذلك، اعتمد المعهد وحدة الراديو من AmpliTech للتوافق مع معمعايير O-RAN في المنشأة نفسها. ونتيجة لذلك، مهد هذا الاعتماد الطريق لتحقيق التوافق التشغيلي الكامل الذي ظهر في التجارب الأخيرة.
تداعيات القطاع والنظرة المستقبلية
وأشار محللو قطاع الاتصالات إلى أن استخدام معالجات الرسوميات لتسريع الشبكات يمثل اتجاهاً متنامياً في الصناعة. وعلى سبيل المثال، استعرضت شركتا Softbank وNvidia سابقاً نظام MIMO ضخماً يعتمد على معالجات الرسوميات في بيئة خارجية. ومع ذلك، لم يتضمن ذلك الاستعراض السابق استخدام برمجيات مفتوحة المصدر.
وقال روي تشوا، المحلل الرئيسي في شركة AvidThink، إن التجربة تظهر تقدماً مستمراً في استخدام معالجات الرسوميات لتسريع الشبكات. وبالإضافة إلى ذلك، يوضح هذا العمل كيف تسعى الشركات لتوسيع نطاق استخدام معالجات الرسوميات في قطاع الهواتف المحمولة. وقد يسهم هذا البحث في تسريع دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي في شبكات الجيل القادم.
