الاخبارالجوال والموبايلاتفيديوهات

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019 

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019

تقنية الجيل الخامس 5G كثر الحديث في الأعوام القليلة الماضية وحتى الآن عن تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات

ولا شك أن أغلبنا قد سمع شيئاً عن هذه التقنية

نظراً للتصريحات الكثيرة والأخبار التسويقية والإعلانات من شركات الاتصال ، ما هي هذه التقنية ؟.. ومن أين أتت هذه التسمية ؟! .

تقنية الجيل الخامس 5G تطورت شبكات الاتصال للهواتف المحمولة بشكل كبير بفعل الثورة التقنية التي غطت المجالات كافة ومنع انتشار

الهواتف الذكية والحواسيب

اللوحية بشكل هائل ، اقتضت الضرورة إلى تطوير شبكات الاتصال باستمرار لتخديم الأعداد المتزايدة من الأجهزة

وقبل الخوض في تقنية الجيل الخامس 5G لا بد لنا من استعراض الأجيال السابقة من شبكات الاتصال حتى يومنا هذا .

  شبكات الجيل الأول 1G :

التي اقتصرت على إمكانية إجراء اتصالات خلوية أثناء التنقل .

  • شبكات الجيل الثاني 2G:

بدء استخدامها في عام 1992 تقريباً والتي اتاحت إلى جانب الاتصال إرسال رسائل نصية عبر شبكات الهاتف الخلوي

من خلال تحويل البيانات إلى إشارات رقمية 

في ذلك الوقت لم يجري التطور بوتيرة سريعة نظراً لقلة عدد الهواتف التي كانت تدعم هذا الجيل من الشبكات

كما أن تطبيقات الانترنت كانت شبه معدومة

ومع دخول القرن الواحد والعشرين والنهضة الكبيرة في شبكة الانترنت كان لابد من ظهور تقنيات اتصال أكثر تطوراً .

  • الجيل الثالث 3G:

وهو يمثل بداية الثورة في مجال الاتصال الخلوي عالي السرعة الذي يتيح إرسال واستقبال الوسائط المتعددة من نص وصوت وصورة

بالإضافة إلى أمان أكبر للبيانات مع سرعة نقل تصل إلى 2 ميغا بت/ثانية

كانت الاستخدامات الأولى لهذا الجيل في عام 2001 وقد شهد عام 2007 انتشار هذا الجيل بشكل كبير في مختلف دول العالم.

  • الجيل الرابع 4G LTE  :

تم التركيز في هذا الجيل على سرعة نقل البيانات ، حيث أن تقنية LTE

 (اختصار  Long Term Evolution والتي تعني التطور طويل الأمد )

تقدم سرعة نقل بيانات أكبر بأضعاف مضاعفة مقارنة من تقنيات الجيل الثالث 3G .

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019

من أهم ما يميز هذه التقنية هي نقل البيانات بسرعة أكبر ، كما انها تعمل على توتر كهربائي منخفض ، المرونة وسهولة الاستخدام
بالإضافة إلى انخفاض تكاليف التشغيل .
وفي هذه التقنية يتم نقل الوسائط المتعددة في خلية دائرة نصف قطرها يصل إلى 100 km 
حيث تتكون من محطة مركزية Base Station
 وباستخدام ترميز معين يتم بث الإرسال في الوصلات الصاعدة والهابطة وتجري عملية النقل بين حطة وأخرى بشكل مرن دون انقطاع 

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019

وضعت المعايير القياسية للجيل الرابع في عام 2012 في حين أن عملية تطويره كانت قد بدأت منذ عام 2001
وقد جرى تطوير الجيل الرابع للتوافق مع جودة الخدمة والمعدلات التي تحددها التطبيقات من دردشات الفيديو والتلفاز المتنقل وبث الفيديو
الرقمي DVB والخدمات الأخرى التي تتطلب نطاق ترددي عريض .
وقد حددت مجموعة عمل الجيل الرابع المعايير للاتصالات اللاسلكية كما يلي :
نظام طيفي كفء :
يشير مصطلح كفاءة عرض النطاق Bandwidth Efficiency إلى معدل البيانات الذي يمكن نقله باستعمال عرض نطاق معطى
أي أن كفاءة عرض النطاق هي قياس لمدى فعالية طيف ترددي محدود عند استعماله لنقل البيانات .
مثال :
إذا كان لدينا وسيلة للبث ذو عرض نطاق قدره 1000 هرتز وأجرينا الإرسال بمعدل 1000 بايت /ثانية تكون عندها وسيلة الإرسال ذات
كفاءة عرض نطاق مقدارها 1 بايت /هرتز ، ومن المهم الإشارة أنه إذا كانت النسبة بين الإشارة والتشويش عالية أمكن رفع كفاءة عرض
النطاق بشكل كبير .
قدرة عالية للشبكة : 
تخديم عدد أكبر من المستخدمين في وقت واحد لكل خلية .
معدل سرعة نقل للبيانات 100 ميغا بت/ثانية للتجوال , إذا كان المستخدم ينتقل بسرعة كبيرة بالنسبة للمحطة (بواسطة السيارة مثلاً)
ومعدل سرعة نقل بيانات 1 غيغا بت/ثانية إذا كان المستخدم في موقع ثابت بالنسبة للمحطة .
معدل سرعة نقل بيانات 100 ميغا بت/ثانية على الأقل بين أي نقطتين من العالم.
üتحويل سلس عبر الشبكات غير المتجانسة .
üربط غير متقطع وتجوال عالمي عبر الشبكات المتعددة .

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019

من التواريخ السابقة وبحسبة بسيطة يمكننا القول أنه يظهر لدينا جيل جديد من الاتصالات كل 10 أعوام تقريباً .

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019

هكذا ومثلما هو حال المنتجات التقنية ، زرع في مفهوم المستخدم أن الأجيل يجب أن تتعاقب على نحو سريع ، فنحن نحصل على جيل جديد
من الهواتف الذكية كل عامين تقريباً وبالتالي من المفترض أن نحصل على أجيال اتصال جديدة خلال فترات زمنية متقاربة.
الجيل الرابع LTE شاع استخدامه واعتمد كأحدث تقنية اتصال في السنوات القريبة الماضية وحتى الآن .

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019

الجيل الخامس 5G :

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019

هو مجموعة المعايير التي يجب أن ترى النور في موعد أقصاه عام 2020
في حين تتبارى جميع مزودات الاتصال بالتصريحات عن تقنية 5G وكأنها بين أيديها بالفعل ، حتى أن بعضها ذهب للحديث عن تجارب
خاصة واستعدادات لموافاتها على الموعد المفترض .
لكن للأسف وبكل تأكيد لم تصدر حتى الأن معايير واضحة ونهائية تؤطر ما هو الجيل الخامس
وبالرغم من أن سرعة نقل البيانات العالية غير المسبوقة ستكون من البديهيات في الجيل المنتظر ، إلا أنه وبدون معايير قياسية واضحة
ومحددة ستذهب جميع الاجتهادات والجهود المبذولة سداً لاسيما مع التطور الكبير والمتسارع في التقنيات فاكتشاف تقنية واحدة غير
مسبوقة يمكن أن يغير كل شيء ، وهو ما تدركه جيداً كل الشركات الرائدة في هذا المجال .
المعايير القياسية للجيل من سرعة نقل البيانات وكمية البيانات التي يمكن تحميلها على الإشارة نفسها ، ومجال الترددات التي يجب أن
تنتقل الإشارة ضمنه تجنباً لحدوث تداخل مع الإشارات الأخرى .

تقنية الجيل الخامس

تتولى تنظيم هذه المهمة بشكل رسمي مؤسسات دولية مثل اتحاد الاتصالات الدولي ITU ومؤسسة 3GPP
وبشكل مبدئي جرى الاتفاق في مؤتمر للاتحاد الدولي للاتصالات عقد في مدينة دييجو التابعة لولاية كاليفورنيا الأمريكية أن لا تقل السرعة
المبدئية لشبكات الجيل الخامس 5G عن 20 غيغا بت /ثانية والذي يعد أسرع ب 20 مرة من شبكات 4G .

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019

وستحمل شبكات الجيل الخامس الاسم الرسمي
IMT-2020
 بينما تحمل شبكات الجيل الثالث
اسم IMT-2000
 وشبكات الجيل الرابع 
IMT-advanced .

مازال هناك متسع من الوقت لظهور أفكار جديدة وتقنيات حديثة تساعد في الخروج بجيل جديد خصوصاً مع الثورة المتوقعة

في عالم انترنت الأشياء Internet Of Things

والسيارات ذاتية القيادة وغيرها من المجالات التي تحتاج إلى تنظيم خاص بها أيضاً .


الصعوبات في وجه الجيل الخامس للاتصالات 5G :


فيزيائياً ، تتطلب شبكات الجيل الخامس وجود شبكات ألياف ضوئية متقاربة جداً ، يعزى ذلك إلى مجال الترددات التي ستستخدمه مزودات

الاتصال والذي يوفر تذبذب الإشارة خلاله بسرعة عالية جداً في الثانية الواحدة ، وبالتالي فإن انتقال الإشارة سيكون

على مسافة قصيرة جداً

ومن السهل اعتراضها أي من الممكن أن تتأثر بالماء أو الأشجار أو الحواجز الإسمنتية بل وحتى جسم الإنسان

أي ستكون هناك حاجة ملحة

إلى وجود أبراج أو أجهزة لاستقبال الإشارة وإعادة إرسالها لتجنب ضياع البيانات الكبيرة المحمولة عليها .

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019


أما من الناحية التقنية، فالطريقة الوحيدة لزيادة حجم البيانات التي يمكن نقلها عبر شبكات الاتصال هو تغيير طريقة ترميز تلك البيانات

وهو أمر يمكن تطبيقه. كما أن مستقبلات الترددات العالية المستخدمة في شبكات الجيل الخامس يمكن أن تكون صغيرة جدداً

بحيث يمكن وضع 8 أو 16 مستقبلا في جهاز واحد، بحيث تعمل على هيئة مصفوفة تستقبل المعلومات

وتقوم بفك ترميزها لتحويلها إلى بيانات مفهومة .

المشكلة تكمن في أن وجود دارة مؤلفة من 16 مستقبلاً لهذا النوع من الترددات يتطلب أن تستخدم تلك الدارة داخل الأجهزة

التي ستتعامل مع شبكات الجيل الخامس (الهواتف الذكية على سبيل المثال )

تقنية الجيل الخامس

 

وبالتالي يجب على الشركات أن تعتمد معايير جديدة في هواتفها وأجهزتها الذكية لكي تستطيع شركات الاتصال بعد ذلك تحقيق الأرباح

من تقديم خدمات شبكات الجيل الخامس، وفي ظل عدم وجود معايير واضحة حتى هذه اللحظة لن تجازف أي شركة

بتطوير دارات وتضمينها ضمن أجهزتها .

وكمعلومات إضافية ، تتضمن معظم الأجهزة الذكية مستقبلات قادرة على التقاط الإشارات التي لا يزيد ترددها عن 6 غيغا هيرتز

في حين أن الجيل الخامس سيعتمد على نطاق ترددي يفوق 24 غيغا هرتز وبالتالي هناك فرق كبير في الأطياف

ولا يمكن للأجهزة أن تتوافق مع الجيل القادم بهذه السهولة التي تروج لها مزودات الخدمة .

 

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019

 

مؤتمر برشلونة 2017

كانت تقنيات الجيل الخامس الشغل الشاغل لمعظم الشركات المشاركة في مؤتمر برشلونة ، حيث استعرضت كل من شركات نوكيا وسامسونغ وإيريكسون وكوالكوم نماذج من آخر ما توصلت له خلال الحدث الأهم لصناع تقنيات الاتصال حول العالم .


* سامسونغ قدمت موزع إشارة Router للجيل الخامس لكن ما يجهله البعض أن هذا الموزع مازال تحت الاختبار وسيتوفر منه 500

جهاز فقط لتجريبها في كل من بريطانيا والولايات المتحدة الأمريكية .

* بدوره قال رئيس قسم التقنية في شركة T-Mobile للاتصالات أن الجيل الخامس ليس جاهزاً حتى الأن  بالرغم من أنه يتطور بسرعة

كبيرة ، وأضاف أنه من الأفضل أن تركز شركات الاتصال على الجيل الرابع الحالي الذي مازال بالإمكان تطويره .

تقنية الجيل الخامس


* أم شركة ZTE  التي تحدثت عن أنها ستقوم بعرض أول هاتف ذكي يدعم سرعة نقل بيانات 1 غيغا بت في العالم ، لكن ما تبين في

مؤتمر برشلونة هو أن نموذج الشركة كان عبارة عن شاشة تعرض تطبيق يقيس سرعة الاتصال بالانترنت من جهاز آخر ، وذلك الجهاز

بالأساس يتصل بالأنترنت عبر تجميع أكثر من اتصال LTE في نفس الوقت وهو ما أظهر حزمة البيانات الكبيرة على الشاشة .

ما ورد أعلاه يمكن تلخيصه بالآتي : كل شيء يبدأ عندما توضع معايير قياسية للجيل الخامس ، وطالما أن المعايير غير متوفرة حتى الآن

لن تقوم أي شركة بتطوير دارات لاستقبال هذا النوع من الإشارات وهذا يعني أننا لن نرى دعماً للجيل الخامس داخل الأجهزة الذكية .


هل سنشهد حقاً تقنية ال 5G  للاتصالات في مونديال روسيا 2018 ؟!!






كثرت الأخبار عن أن شركة

HUAWEI

الصينية ستتولى مهمة تطوير شبكات الجيل الخامس لتوفيرها في روسيا بحلول عام 2018

تزامناً مع بطولة كأس العالم ، حيث جرى التحدث عن اتفاقية وقعت بين

HUAWEI

ومشغل الاتصالات المحمولة الروسي

Megafon

لتطوير وتطبيق الشبكات التجريبية للجيل الخامس على أن تتوفر التقنية قبل انطلاق مونديال روسيا 2018

وتقوم الاتفاقية على وضع معايير تقنيات الجيل الخامس وتحديد المتطلبات اللازمة لإنشاء شبكاتها وتأسيس فريق عمل لبدء تنفيذ

الشبكات التجريبية لتزويد التغطية اللازمة خلال بطولة كأس العالم بكرة القدم 2018 المزمع استضافتها في روسيا

وتوقعت شركة

HUAWEI

الانتهاء من كامل أعمال التنفيذ في حزيران 2017

وحتى تاريخ كتابة هذا البحث أي تشرين الأول 2017 لم نشهد أي تصريح عن انتهاء أعمال تنفيذ شبكات الجيل الخامس

في روسيا من قبل شركة

HUAWEI

  رغم تجاوز الموعد المتوقع من قبل الشركة ، وهذا يثير الكثير من التساؤلات عن مدى دقة هذه الأخبار والتصريحات

وكما أسلفنا سابقاً في نقطة سابقة من البحث بإن هناك العديد من الصعوبات والعوائق التي تواجه شبكات الجيل الخامس .

كيف سيكون الاقتصاد مع تقنية الجيل الخامس 5G  ؟!

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019




إذا كان الجيل الرابع من الانترنت غيّر الاقتصاد العالمي وأتاح فرصة الاتجاه نحو الاقتصاد التشاركي

فإن تغيير شكل الاقتصاد لن يكون سوى تفصيل صغير في ما يمكن أن تقوم به تقنية الجيل الخامس.

وفي دراسة عرضتها شركة كوالكوم تحت عنوان

” اقتصاد الجيل الخامس ”

ذكرت الشركة أن شبكات الجيل الخامس ستكون

” تقنية أغراض عامة ”

وهو مصطلح يُستخدم للإشارة إلى التقنيات التي يمكن أن تؤثر في الاقتصاد بكامله على مستوى وطني أو عالمي  .

وقد ذكرت الشركة أن تقنية الجيل الخامس ستنتج

12.3 تريليون دولار

لذلك من السلع والخدمات المرتكزة إلى الجيل الخامس عام 2035 

أما سلسلة مبيعات الجيل الخامس نفسها فستولد إيرادات بقيمة 3.5 تريليون دولار، إضافة إلى 22 مليون فرصة عمل

و تشير الدراسة إلى أنه سيتم الاستثمار بمعدل 200 مليار دولار سنوياً من أجل مواصلة توسيع قاعدة تقنية الجيل الخامس

وذكرت الدراسة أنه بين عامي 2020 و 2035 ستصل مساهمة تقنية الجيل الخامس في الناتج المحلي الإجمالي العالمي بما يعادل

إضافة اقتصاد جديد إلى العالم بحجم اقتصاد الهند التي تعتبر سابع أكبر اقتصاد في العالم .


لذلك استخدامات الجيل الخامس  5G المتوقعة : 

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019

 

* تعزيز خدمة الإنترنت اللاسلكي الهاتفي  EMBB1)

لذلك إتاحة التغطية اللاسلكية الداخلية للإنترنت داخل المباني بشكل دائم حتى في الوحدات

المعقدة ضمن المكاتب والمجمعات التجارية والمناطق الصناعية، إضافة إلى تعزيز التغطية الخارجية مثل تغطية المناسبات الحاشدة

والمراكز المكتظة بالسكان بحيث تصبح الشبكة قادرة على تحمّل عدد ضخم من الأجهزة التي تستخدم حجماً كبيراً من البيانات خاصة في

المناطق المركزية، وتحسين التغطية أثناء التنقل في شبكة النقل العام.

2) الواقع الافتراضي VR والواقع المعزز :

AR الواقع المعزز ستكون له استخدامات تتجاوز الترفيه مثل ظهور الخرائط الافتراضية على زجاج السيارة، إضافة إلى الفيديوهات

الثلاثية الأبعاد (Hologram) التي يمكن أن تستخدم في الطب والتواصل.

* تطوير إنترنت الأشياء: Internet Of Things 

بحلول عام 2020 سيكون هناك بين 50 ملياراً و100 مليار جهاز موصول على الإنترنت عالمياً والعديد منها يحتاج إلى الوصول إلى

البيانات بشكل دائم.

تقنية الجيل الخامس للاتصالات 2019


1)  الزراعة الذكية :

ستؤدي الـ 5G إلى استخدام متزايد لأجهزة الاستشعار في الزراعة عبر التطبيقات التي تتراوح من مراقبة الخزانات

إلى أجهزة الاستشعار المتخصصة التي يمكنها مراقبة مستوى الرطوبة والمكونات الكيميائية في الأرض. ستحسّن التقنية

جداول الري والتغذية والنمو والحصاد، ما سيخفض من عدد الأيدي العاملة، كذلك ستسمح باستخدام طائرات

لذلك من دون طيار لمراقبة الحقول.

2)  المدن الذكية :

لذلك  ستساهم الـ 5G في تخفيض تكلفة خدمات المدن الذكية وتحسينها مثل الإنارة، الأمن، الطاقة، البنى التحتية ووسائل النقل…

حيث بالإمكان التحكم بمراكز الطاقة عن بعد ومراقبة البنى التحتية مثل الجسور والمصاعد واستخدام الواقع المعزّز لجذب السياح.

سيصبح هناك مدن ذكية يمكنها أن تقود الدراجين والسيارات إلى مواقف خالية، تتحكم بإشارات السير عند الطوارئ

والكثير من الأمور الدقيقة.

* تطوير الخدمات الحيوية الدقيقة التي تمثل فرصة جديدة لتكنولوجيا الهاتف:

تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019


1) السيارات الذاتية القيادة:

لذلك ستسمح تقنية الجيل الخامس بمزيد من التواصل الدقيق مما يتيح تشغيل السيارات الذاتية القيادة، إذ ستوفر القدرة على استقبال

كمٍّ هائل من الخرائط والاستشعارات، وسيصبح بالإمكان أن تتجنب السيارات حوادث الاصطدام بفضل الإشعارات التي تتلقاها

من أجهزة الاستشعار المتواجدة على الطرقات. ومن المتوقع أنه بحلول عام 2035 ستكون السيارات الذاتية القيادة

موجودة بقوة في الدول المتطورة.

2)  طائرات من دون طيار:

لذلك ستصبح هذه الطائرات متوفرة للاستخدام في مختلف القطاعات مثل الزراعة والبناء والصناعة والنقل باستخدام كاميرات

عالية الدقة، من خلال ما توفره التقنية من استجابة سريعة إضافة إلى أجهزة الاستشعار التي ستجمع الكثير من البيانات.

3) في مجال الصحة  :

(e-health)

لذلك ستكون الروبوتات الجراحية في وضع أفضل لتنفيذ العمليات عن بعد، بفضل الفيديوهات التي تنقل بجودة عالية لحظة بلحظة

ما يحدث في غرفة العمليات إلى الجراحين الموجودين في مكان بعيد.

4) شبكات الطاقة الذكية:

(smart grid) 

التي كانت تحتاج إلى شبكة اتصالات خاصة بها، وتعتمد على الأسلاك أو الألياف الضوئية لنقل المعلومات إلى الخادم المركزي الذي يقرر تشغيل محطات توليد الطاقة أو وصلها على الشبكة الأساسية لتغطية الطلب، بحيث بات بوسع هذه الشبكات الذكية تخفيض تكاليفها والاعتماد على شبكات الجيل الخامس من دون تكبّد تكاليف إنشاء شبكةٍ خاصة بها.

                               لذلك  اتمنى ان يكون المقال قد اعجبكم .. لذلك يمنكم السماح بارسال الاشعارات ليصلكم كل جديد

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى