ما هي تقنية الجيل الخامس 5G اللاسلكية ؟
كل ما تريد معرفته عن تقنية الجيل الخامس 5G
5G هي الجيل التالي من تقنية شبكات المحمول التي تأتي خلفاً لتقنية ال 4G. كما هو الحال مع كل الأجيال السابقة ، تهدف تقنية 5G إلى جعل الاتصالات المتنقلة أسرع وأكثر موثوقية مع اتصال المزيد والمزيد من الأجهزة بالإنترنت.
على عكس الماضي ، عندما كانت شبكات الاتصالات تدعم فقط الهواتف المحمولة التي كانت مخصصة لتصفح الويب والرسائل النصية ، أصبح لدينا الآن جميع أنواع الأجهزة التي تتطلب عرض النطاق الترددي مثل الهواتف الذكية عالية الدقة ، والساعات الذكية مع خطط البيانات الخلوية ،الكاميرات الأمنية ، والقيادة الذاتية والسيارات المتصلة بالإنترنت ، وغيرها من الأجهزة الواعدة مثل أجهزة الاستشعار الصحية وأجهزة AR و VR غير المربوطة.
نظرًا لأن مليارات الأجهزة تتصل بالإنترنت ، تحتاج البنية الأساسية بأكملها إلى استيعاب حركة المرور ليس فقط لدعم الاتصالات السريعة ولكن أيضًا التعامل بشكل أفضل مع الاتصالات المتزامنة وتوفير تغطية أوسع لهذه الأجهزة. هذا هو كل ما تتمحور حوله تقنية ال 5G .
محتويات المقال
ما هي فوائد 5G ؟
- تأخر ضئيل في وقت الاستجابة عند بث مقاطع الفيديو وممارسة الألعاب
- مدن أكثر أمانًا مع المركبات الذكية المترابطة
- الوصول شبه الفوري لمعظم الملفات عبر الإنترنت
- الأجهزة الأصغر التي تزيل متطلبات الأجهزة عن الخوادم البعيدة
- انفجار منتجات وتطبيقات جديدة تتطلب سرعات فائقة السرعة
- إنترنت فعال وموثوق في المناطق النائية
كيف يختلف 5G عن الأجيال الأخرى السابقة؟
- 5G هو ببساطة الجيل التالي بعد 4G ، والذي حل محل جميع التقنيات القديمة.
- 1G احضرت معها تقنية صوت التناظرية
- 2G احضرا تقنية الصوت الرقمي
- 3G بشرت في البيانات المتنقلة
- 4G مهدت الطريق لاستخدام الإنترنت المتنقل على نطاق واسع .
متى تتوافر تقنية 5G؟
لا يعتمد الإطار الزمني لتوافر خدمة 5G على المكان الذي تعيش فيه فحسب ، بل يعتمد أيضًا على مقدمي الخدمة المتوفرين في منطقتك.
في الوقت الحالي ، يتوفر 5G في مواقع قليلة فقط ، لذلك لا يمكن لأي شخص فقط الاشتراك في الخدمة. توفر Verizon و AT&T و Sprint و T-Mobile وبعض الشركات الأصغر بالفعل 5G للعملاء في الولايات المتحدة ، ولكن في المدن الكبرى فقط في المقام الأول. هناك أيضًا عدد قليل من شركات الاتصالات الأخرى التي لديها شبكات 5G مباشرة في أي مكان حول العالم.
أما في العالم العربي فتتواجد خدمة 5G حاليا في دول الخليج العربي، ففي السعودية مثلا تدعم شركة زين وشركة الاتصالات السعوديه هذه التقنية ولكنها لا تغطي جميع المدن حاليا.
تُعد هواتف 5G أيضًا مكونًا مهمًا في هذه الشبكة الخلوية من الجيل الخامس لأنه لا يمكن لأي هاتف فقط العمل مع شبكة 5G. تتوفر الهواتف والأجهزة الأخرى التي تعمل على شبكات 5G من بعض مقدمي الخدمة مع المزيد من الأجهزة التي سيتم طرحها في وقت لاحق هذا العام.
آخر أخبار 5G
يخرج مزودو خدمات الإنترنت ومشغلو شبكات المحمول وشركات أخرى باستمرار تجارب الجيل الخامس الجديدة وإعلانات أخرى في الوقت الذي تنتشر فيه شبكة الجيل الخامس في جميع أنحاء العالم.
لماذا تستخدم تقنية 5G ؟
قد يبدو هذا واضحًا بالنظر إلى مدى انتشار الهواتف الذكية في كل مكان ، ولكن في حين أن الهواتف هي بالتأكيد لاعب رئيسي في الاتصالات المحمولة ، فإنها بالتأكيد ليست التركيز الوحيد في شبكة 5G.
كما سترى أدناه ، فإن المكونات الرئيسية مع 5G هي اتصالات فائقة السرعة والحد الأدنى من التأخير. على الرغم من أن هذا أمر رائع بالطبع لأي شخص يقوم ببث مقاطع فيديو من جواله ، إلا أنه أكثر أهمية في السيناريوهات التي يكون فيها التقليل من التأخير مهمًا للغاية ، مثل مستقبل الأجهزة المترابطة.
تطبيق واحد هو أجهزة الواقع المعزز وسماعات الواقع الافتراضي. تتطلب هذه الأجهزة قدرًا هائلاً من النطاق الترددي وتحتاج إلى الاتصال عبر الإنترنت في أسرع وقت ممكن لتوفير التأثيرات المطلوبة. أي تأخير على الإطلاق يمكن أن يؤثر بشكل كبير على مدى واقعية الأشياء في تلك البيئات الافتراضية.
الأمر نفسه ينطبق على أي أجهزة أخرى تحتاج إلى الاستجابة بسرعة ، مثل السيارات ذات التحكم الذاتي لتجنب الاصطدامات المفاجئة وفهم التوجيهات المناسبة الصحيحه، والأجهزة التي يتم تشغيلها عن بُعد ، والأنظمة الآلية التي تتعلم أو تتلقى تعليماتها عن طريق أجهزة التحكم عن بُعد.
ومع ذلك ، لا تزال 5G تمهد الطريق لمزيد من الاتصال السلس من أجهزتنا اليومية ، مثل الألعاب ، وإجراء مكالمات الفيديو ، ومشاهدة الأفلام اونلاين ، وتنزيل الملفات ، ومشاركة الوسائط HD و 4K ، وتلقي تحديثات حركة المرور في الوقت الفعلي ، والمدونات ، إلخ.
إن 5G سريع جدًا لدرجة أنه لن يكون متاحًا للأجهزة المحمولة فقط. لديه القدرة على استبدال الاتصال السلكي عالي السرعة الخاص بك في منزلك مثلا عبر اتصال لاسلكي ثابت!
كيف يعمل 5G؟
مثل أساليب الاتصال اللاسلكي الأخرى ، تقوم 5G بإرسال واستقبال البيانات في الطيف الراديوي. ومع ذلك ، على عكس ما اعتدنا عليه مع 4G ، يستخدم 5G ترددات أعلى (موجات ملليمتر) على طيف الراديو لتحقيق سرعات عاليه جدا .
الجانب السلبي لاستخدام الترددات العالية لنقل البيانات هو أن هذه الترددات تواجه تداخلاً أكبر بكثير من أشياء مثل الأشجار والمباني ، مما يعني أن أبراج الخلايا الصغيرة ذات الموقع الاستراتيجي مطلوبة لدفع الشبكة في جميع أنحاء المدينة.
ومع ذلك ، لا يعمل كل مشغلي شبكات الجوال بنفس الطريقة. تستخدم بعض الشركات 5G على الأطراف السفلية من الطيف الراديوي بحيث يمكن لأبراج الخلايا الوصول إلى مناطق أوسع واختراق الجدران ، لكن الثمن هي سرعات أبطأ من ما هو متوقع
مواصفات 5G : معدل انتقال البيانات ووقت الاستجابة
مع 5G ، يكون كل ما يتعلق باتصالات المحمول أسرع ، بدءًا من السرعة التي يمكنك من خلالها تنزيل البيانات وتحميلها إلى عدد الأجهزة التي يمكنها الاتصال بالإنترنت في نفس الوقت.
تدعم خلية 5G ، وهي التي تنقل وتستقبل بيانات الهاتف المحمول ، سرعات لا تقل عن 20 جيجابت / ثانية للتنزيل و 10 جيجابت / ثانية للتحميل ، مع زمن استجابة منخفض يصل إلى 4 مللي ثانية أو أقل.
ومع ذلك ، في معظم الحالات ، قد يترجم ذلك إلى سرعات حقيقية في العالم تبلغ 100 ميجابايت / ثانية (12.5 ميجابايت / ثانية) و 50 ميجابايت / ثانية (6.25 ميجابايت / ثانية) ، على التوالي ، ولكن يمكن أن تتقلب بسهولة لأعلى أو لأسفل اعتمادًا على مجموعة متنوعة من الظروف.
للمقارنة ، يبلغ متوسط سرعة تنزيل الأجهزة المحمولة في الولايات المتحدة حوالي 30 ميغابت في الثانية ، أي أبطأ بثلاثة مرات من السرعة المتوفرة في شبكة الجيل الخامس.
على سبيل المثال ، في المواقف العادية ، فإن 5G ذات السرعات 5 جيجابت/ بسرعة 1 جيجابت / ثانية ، يمكنك تنزيل فيلم بسعة 3 جيجابايت على هاتفك في غضون 24 ثانية ، أو تحميل فيديو بسعة 1 جيجابايت من YouTube في ثماني ثوانٍ فقط.
5G يدعم الكثير من الأجهزة
كحد أدنى ، يجب أن تدعم 5G مليون جهاز لكل كيلومتر مربع (0.386 ميل مربع). وهذا يعني أنه في حدود هذه المساحة ، يمكن لشبكة 5G توصيل مليون جهاز ضخم أو أكثر بالإنترنت في نفس الوقت.
قد يبدو من الصعب فهم هذا النوع من السيناريوهات بالنظر إلى المدن ذات الكثافة السكانية العالية (مثل Manila Philippines و Mumbai India) “فقط” تتسع في أي مكان من 70،000 إلى 110،000 شخص لكل ميل مربع.
ومع ذلك ، لا تحتاج 5G إلى دعم جهاز واحد أو جهازين لكل شخص فحسب ، بل وأيضاً الساعة الذكية للجميع ، وجميع المركبات في المنطقة التي قد تكون متصلة بالإنترنت ، والأقفال الذكية في المنازل القريبة ، والأجهزة القابلة للارتداء ، وأي جهاز حالي ـ أو متوقع اصداره متوافر على شبكة الانترنت.
من المتوقع ، على مستوى العالم ، أن يكون هناك 1.3 مليار اتصال على شبكات الجيل الخامس بحلول نهاية عام 2023.
يمكن لخلايا 5G التواصل مع جميع أنواع الأجهزة ، مثل تلك التي يستخدمها شخص ثابت لا ينتقل إلى شخص في مركبة عالية السرعة مثل القطار ، الذي يسافر حتى 500 كم / ساعة (310 ميل في الساعة).
من المحتمل أن تتطلب مناطق مختلفة محطة متنقلة مختلفة لاستيعابها بسرعات متفاوتة. على سبيل المثال ، قد لا تملك مدينة صغيرة بها مستخدمين فقط يسافرون بالسيارة والقدمين نفس المحطات الأساسية التي قد تتمتع بها مدينة أكبر بنظام نقل عام عالي السرعة.
مزيد من المعلومات عن 5G
يتم وضع 5G وغيرها من معايير النطاق العريض للأجهزة المحمولة بواسطة مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP). 3GPP الإصدار 16 هو “المرحلة 2” من مشروع 5G ، وسيتم الانتهاء منه بحلول مارس 2020.
للحصول على المزيد من القراءة الفنية لمواصفات 5G ، راجع مستند هذا المستند من الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU).
بمجرد توفر تطبيق 5G على نطاق واسع ، سيكون من الممكن أن يكون آخر تقدم كبير في شبكات المحمول. بدلاً من 6G أو 7G لاحقًا ، قد نلتزم ببساطة بـ 5 G لكننا نحصل على تحسينات تدريجية بمرور الوقت.
من السهل الخلط بين شبكة 5G و Wi-Fi 5 جيجاهرتز ، لكن الاثنين ليسا متماثلين. السابق هو عبارة عن تقنية شبكة للهاتف المحمول بينما الأخير عبارة عن نطاق تردد يستخدم في بعض أجهزة توجيه Wi-Fi.