تقنية الـ (5G) وشبكاتها (الجيل الخامس للاتصالات)

شبكة الـ (5G) هي الجيل الخامس من شبكات الهواتف المحمولة، أتت بعد الأجيال السابقة (2G و3G و4G)  تم تطوير هذه الشبكة الـ(5G)  حتى تقدم سرعات اتصال أسرع بكثير من الشبكات التي سبقتها، بالإضافة إلى أنك تثق بها أكثر مع أوقات استجابة أقل وقدرة وكفاءة أكبر.

إن أنظمة الاتصالات اللاسلكية تستعمل الترددات اللاسلكية (التي تعرف بالطيف) لتنقل المعلومات من خلال الهواء، وتعمل شبكة الـ(5G) نفس الشيء، ولكنها تستعمل ترددات لاسلكية أعلى وأقل ازدحامًا، وهذا يساعدها على حمل المزيد من المعلومات بسرعة كبيرة، تسمى هذه المجالات الأعلى "موجات المليمتر"، فلم تكن مستخدمة من قبل ولكن تم ترخيصها من قبل المنظمين، ولم يتعامل معها المستخدمون من قبل لأن المعدات اللازمة لاستخدامها كان يتعذر الوصول إليها إلى حد كبير وباهظة الثمن.

بينما تكون النطاقات الأعلى أسرع في نقل المعلومات، فمن الممكن أن تكون هناك مشاكل في الإرسال عبر المسافات الكبيرة، حيث يتم اعتراضها وتقليل كفاءتها بسهولة بواسطة أشياء مادية مثل الأشجار والمباني، ومن أجل التغلب على هذا التحدي، ستستخدم الـ (5G) هوائيات إدخال وإخراج متعددة لتقوية وتعزيز الإشارات والسعة عبر الشبكة اللاسلكية.

ستستخدم التكنولوجيا أيضًا أجهزة إرسال أصغر، حيث توضع على المباني وجوانب الشوارع، بدلاً من استخدام صواري فردية. تشير التقديرات الحالية إلى أن شبكة الـ (5G) ستكون قادرة على دعم ما يصل إلى 1000 جهاز إضافي لكل متر أكثر من شبكة الـ (4G).

كانت كوريا الجنوبية هي الدولة الأولى التي بدأت بمحاولة العمل بهذا النوع الجديد من التقنية، في أبريل 2019 كان هنالك ما يقارب 224 مشغلًا في 88 دولة حول العالم يستثمرون في التكنولوجيا.

في كوريا الجنوبية، استخدمت جميع شركات الاتصالات المحطات الأساسية والمعدات من (Samsung وEricsson وNokia)، باستثناء تلك التي استخدمت معدات (Huawei)، ومن بين هؤلاء الموردين، كانت شركة (Samsung) هي الأكبر؛ وذلك لأنها شحنت 53000 محطة أساسية من إجمالي 86000 محطة أساسية تم تركيبها في البلاد في ذلك الوقت.

يوجد في الوفت الحاضر 9 شركات تبيع أجهزة وأنظمة راديو الـ (5G)  لشركات الاتصالات وهي (Altiostar وCisco Systems وDatang Telecom وEricsson وHuawei وNokia وQualcomm وSamsung وZTE).

قد تتساءل ما الذي يميزها؟

الذي يميز شبكات الـ (5G) على شبكة الـ (4G) هي سرعة الشبكة، إضافة لذلك يوجد مزايا تخص تقليل زمن الوصول، ممَا يعني أن تكون استجابة أسرع بالإضافة إلى سرعات تنزيل عالية، وهذا يفتح ثروة من التطبيقات المحتملة من خلال الصناعة؛ بسبب تحسين الكفاءة التشغيلية.

سيتم توفير العديد من التكنولوجيا المتطورة عن طريق تقليل زمن الوصول، مما يجعل أجهزة الـ (5G) ذات استجابة للأوامر بشكل سريع، حيث تتمتع شبكة الجيل الـ3 بزمن انتقال يصل إلى 65 مللي ثانية، بينما يبلغ زمن انتقال الـ (4G) المتقدم حوالي 40 مللي ثانية من زمن الانتقال، بينما يبلغ زمن انتقال النطاق العريض الثابت ما بين 10 إلى 20 مللي ثانية، فمن المتوقع أن تعمل شبكة الـ (5G) بأقل من 1 مللي ثانية من زمن الانتقال، مما يسمح لتطبيقات المهام الهامة وتطبيقات إنترنت الأشياء بالعمل بكفاءة عالية جداً.

كما ذكرنا أعلاه فإن الميزة الرئيسية لشبكة الـ (5G) تتعلق بسرعة الشبكة. حيث أن البعض من المستخدمين والباحثين قد قال أن سرعات الذروة قد تتجاوز 10Gps في الثانية الواحدة، ومع ذلك هناك عوامل يجب أخذها في الاعتبار، مثل المسافة بينك وبين المحطة الأساسية وعدد الأشخاص المتصلين بالشبكة في نفس الوقت، ولكن حتى في ظل هذه الظروف، لا يزال من المتوقع أن يكون معدل بيانات التنزيل للمستخدم بحد أدنى 100 ميجابايت في الثانية وهو ما يزال أسرع بكثير من سرعة الـ (4G).

في حالة تحقيق الـ (5G) لسرعات البيانات المتوقعة البالغة 10 جيجابيت في الثانية، فسيكون هذا أسرع 100 مرة من الجيل الرابع القياسي، حيث يصل متوسط سرعة التنزيل لشبكة الجيل الثالث 8 ميجابايت في الثانية وبحد أعلى 384 كيلو بت في الثانية، بينما تصل سرعة التنزيل لشبكة الجيل الرابع 32.5 ميجابايت في الثانية وبحد أعلى 100 ميجابايت في الثانية، وتتمتع شبكة الـ (4G+) بمتوسط 42 ميجابايت في الثانية وسرعة تنزيل عليا تبلغ 300 ميجابايت في الثانية، بينما تتمتع شبكة الـ (5G)، بمتوسط سرعة تنزيل يتراوح بين 130 و 240 ميجابايت في الثانية وحد أعلى نظري يصل 1-10 جيجابيت في الثانية.

هذا يعني على سبيل المثال أن الأمر سيستغرق ما بين 4 و 40 ثانية لتنزيل فيلم عالي الدقة على الـ (5G)، مقارنة بأكثر من 7 دقائق على الـ (4G) وأكثر من 24 ساعة مع الـ (3G)، ولكن بالرغم من كل ما سبق لن تحل شبكة الـ (5G) محل شبكة الـ (4G) في الوقت القريب. مع تقدير أن الأمر قد يستغرق عقودًا قبل أن تختفي شبكة الـ (4G) بالكامل، حيث أن تكلفة التأسيس لنشره مرتفعة جداً.

يبدو أن تقنية الـ (5G) ستحدث ثورة في مجموعة كبيرة من المنتجات والخدمات والصناعات، في حين أن التكنولوجيا ستوفر زيادة في الأداء لتقنية الهاتف المحمول، كما سيوفر عددًا من التطبيقات عن بُعد، مع إجراء تجارب بالفعل مع (NHS) لمراقبة التغييرات المهمة في صحة المريض عن بُعد. شهدت هذه الوظيفة عن بُعد أيضًا قيام (LG وDoosan) بالتحكم عن بُعد في حفارة في قارة أخرى.

يتم أيضًا تجربة (5G) باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي والتصوير المجسم، ومن المقرر أيضًا إحداث ثورة في النقل، بما في ذلك التطورات في السيارات المتصلة بالإنترنت.

تشمل الاستخدامات الرائدة الأخرى للتكنولوجيا كإنشاء مصانع فائقة الذكاء والتي تعد بتحسين السلامة وأنظمة تصنيع أكثر كفاءة وتوفير التكاليف لكل من المُصنعين والمستهلكين، وهذه مجرد أمثلة بسيطة على كيف يمكن لتقنية الـ (5G) تغيير كل شيء من الحياة المنزلية والنقل والتر