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
تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019
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
تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019
تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019
تقنية الجيل الخامس
تقنية الجيل الخامس 5G للاتصالات 2019
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.
