5g الخلوية

أنواع شبكات الجوال 5G

نظام شبكات الجوال 5G هو الجيل القادم من تكنولوجيا الاتصالات المتنقلة، الذي يأتي بعد 4G الحالي. GPRS و GSM و 3G و 4G كلها جزء من سلسلة متعاقبة من شبكات الجوال التي تربط الإنترنت. تُمكن تقنية الجوال الحديثة من نقل البيانات بسرعة، وتوفر أيضًا تحسينًا في الاتصال وتواصلًا سلسًا. يوضح الشكل مسار تطور تقنية الجوال من 1G إلى التطور القادم لتقنية 6G.

تُقدم شبكة 5G العديد من الميزات الجديدة التي لم تكن موجودة في الأجيال السابقة، مثل انخفاض زمن الانتظار، وزيادة السعة، وتحسين كفاءة الطاقة، وزيادة كثافة الاتصال، وسرعات أعلى للإنترنت العريض النطاق. يشير هذا إلى تحول تكنولوجي هام سيُوفر حلولًا رقمية جديدة للعديد من الصناعات ويُمكن من اندماج الشبكات. من المتوقع أن يكون 5G محفزًا للابتكار عبر الصناعات، مما يُبسّط كل شيء من المدن الذكية إلى زيادة إنتاجية التصنيع من خلال اتصال سلس مع تقنيات ثورية أخرى مثل إنترنت الأشياء (IoT).

توجد أنواع مختلفة من تقنية 5G. وتشمل ما يلي:

• 5G تحت 6 غيغاهرتز: يشبه هذا النوع من 5G الأجيال السابقة من شبكات الجوال، حيث يعمل على ترددات منخفضة أو متوسطة. تتميز 5G تحت 6 غيغاهرتز بتغطية أكبر ولكن بسرعات أقل.
• 5G موجات مليمترية: تُوجد أسرع سرعات 5G على نطاقات موجات مليمترية، وهي ترددات عالية. ومع ذلك، فإن قدرات التغطية والنفاذ الخاصة بها أقل من موجات مليمترية.
• 5G الوصول اللاسلكي الثابت (FWA): يستقبل جهاز توجيه لاسلكي إشارات 5G في FWA. ثم يقوم جهاز التوجيه بتحويل إشارة 5G إلى شبكة Wi-Fi داخل المنزل أو المكتب، مما يسمح لعدة أجهزة بالاتصال بها. يمكن للمستهلكين استبدال شبكة الإنترنت العريضة السلكية الحالية بـ FWA.

وظيفة وميزات شبكات الجوال 5G

توفر تقنية 5G العديد من الميزات اعتمادًا على الجهاز و مجال التطبيق.

• انخفاض زمن الانتظار للغاية: تدعي تقنية 5G أنها تتمتع بأقل زمن انتظار أو زمن استجابة مقارنة بـ 4G. يتراوح هذا من 1 إلى 5 مللي ثانية، وهو مقبول لألعاب الإنترنت، والتحكم عن بعد في الروبوتات، وتطبيقات السيارات ذاتية القيادة.
• اتصالات واسعة النطاق لنوع الجهاز: اتصال الجهاز إلى الجهاز (أو اتصالات واسعة النطاق لنوع الجهاز) هي إحدى ميزات 5G المقصودة. بمساعدة هذه التقنية، يمكن للعديد من التطبيقات المتنقلة والأجهزة الذكية المتصلة نقل البيانات واستقبالها بشكل مستمر. من المتوقع أن يكون هناك حوالي 125 مليار جهاز ذكي حول العالم بحلول عام 2030. وتستخدم جميعها تقنية الاتصال بين الأجهزة الذكية، مثل التكنولوجيا القابلة للارتداء والمنازل الذكية والسيارات المتصلة.
• كفاءة الطاقة: تشير كفاءة الطاقة إلى مدى فعالية استخدام تقنية الموارد المتاحة مع تحقيق أفضل النتائج. شبكة الجوال 5G ذات كفاءة عالية في استخدام الطاقة وتتطلب طاقة أقل لتقديم نفس المخرجات. على سبيل المثال، تحتاج السيارات ذاتية القيادة إلى طاقة أقل من البطارية للعمل إذا كانت أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.
• النطاق العريض المتنقل المحسّن: يعتمد نمو الواقع المعزز (AR) والواقع الافتراضي (VR)، فضلاً عن الذكاء الاصطناعي والروبوتات والفيديو فائق الوضوح (UHD) على معدلات نقل بيانات عالية جدًا وانخفاض زمن الانتظار. بالنسبة لهذه التطبيقات، يجب تلبية معايير السياق، ويجب أن توفر تقنية 5G اتصالًا سلسًا. الهدف هو ضمان قدرة شبكة الوصول على تلبية متطلبات الأداء للخدمات والتطبيقات الجديدة.
• الوصول اللاسلكي الثابت: الوصول اللاسلكي الثابت هو نوع من الإنترنت العريضة الثابتة، مثل الإنترنت العريضة السلكية المنزلية أو التجارية، مما يُمكن الأشخاص من الاتصال بالإنترنت. يُوفر ذلك لمقدمي خدمات الإنترنت العريضة طريقة بديلة لتقديم الوصول إلى الإنترنت باستخدام شبكة لاسلكية. تُستخدم ترددات الراديو لشبكة الجوال لتوفير اتصال لاسلكي لموقع يتم الوصول إليه بشكل دائم.

سيناريوهات استخدام 5G

تُعد صناعة شبكات الجوال 5G العالمية أكبر من 50 مليار دولار، وستشهد نموًا هائلاً. تكتسب هذه التقنية اهتمامًا أكبر في الطرق والموانئ والنقل بالسكك الحديدية لأنها تُساعد في التواصل بين الآلات. تُنجز الآلات المتصلة المهام بسرعة، مما يُوفر المال ويُحسّن أداء هذه الأماكن. في المناطق الصناعية، يُعد 5G ضروريًا للمصانع التي تستخدم أدوات ذكية لصنع الأشياء. تتواصل هذه الأدوات مع بعضها البعض وتعمل معًا لبناء الأشياء. تستثمر العديد من الشركات في المصانع التي تستخدم أدوات ذكية متصلة بشبكات 5G قوية. في المستقبل القريب، ستستخدم المصانع 5G لصنع الأشياء بسرعة ودقة أكبر. وهذا يعني صنع منتجات ذات جودة أعلى وبكلفة أقل.

يُمكن 5G من تحقيق العديد من التطورات في مجال النقل الشخصي المتصل - الحافلات العامة، سيارات الأجرة، وطائرات بدون طيار للتوصيل. يستفيد النقل في المطارات أيضًا من هذه التقنية. يمكن لطائرات بدون طيار توصيل الطرود في المرحلة الأخيرة، بينما ستحتاج المركبات ذاتية القيادة إلى اتصالات نشطة مع 5G للتنقل بين الأماكن وتنفيذ المهام. تُزدهر جهود المدينة الذكية عندما تتمكن السيارات والطائرات بدون طيار والروبوتات من التواصل بشكل موثوق به عبر 5G.

تُعد صناعة الرعاية الصحية من كبار مستخدمي تقنية 5G لإنشاء أنظمة رعاية المرضى عن بعد. ستستخدم أدوات الصحة مثل أجهزة مراقبة معدل ضربات القلب أو أجهزة الاستشعار الأخرى 5G لفحص المرضى بعيدًا عن المستشفيات. إذا كان 5G متاحًا، يمكن للمستشفيات التصرف بسرعة إذا كانت صحة المريض في خطر. يمكن للأخصائيين أيضًا العمل عن كثب مع الأطباء العاديين، حتى لو كانوا بعيدين. سيستخدم الجراحون كاميرات خاصة لإجراء جراحات متنقلة باستخدام أدوات يتم تشغيلها عن بُعد. ستكون جميع المستشفيات متصلة عبر 5G، مما يُمكن من الاستجابة السريعة والرعاية المتخصصة.

كيفية اختيار شبكات الجوال 5G

يجب على مشتري هواتف 5G تقييم مختلف إمكانات الهاتف الذكي والبنية التحتية للشبكة قبل نقل البيانات إلى الجيل الجديد. ستعتمد تجربة 5G على أكثر من إمكانيات الهاتف، لذلك فيما يلي بعض النصائح التي يجب على المشترين مراعاتها:

• توافق الشبكة: يجب على المشترين التأكد من أن هواتفهم 5G مدعومة بالشبكات في منطقتهم. ذلك لأن مشغلي الشبكات يستخدمون تقنيات 5G مختلفة. يجب عليهم أيضًا فحص مجموعة إضافية من الترددات، بما في ذلك موجات مليمترية، وتحت 6 غيغاهرتز، وغيرها من الاختلافات.

• الشريحة والمودم:

  من المستحسن اختيار الهواتف التي تحتوي على أحدث الشرائح، لأنها أكثر عرضة للتحديث والدعم على مر السنين. تُدمج مودمات 5G في الشرائح. لذلك، يجب على المشترين النظر في الهواتف الرائدة الحديثة لضمان التوافق.

• التصميم
  تُعد الهواتف ذات الأجهزة المصممة بشكل جيد للحفاظ عليها باردة أثناء الاستخدام فائزة أفضل. من المرجح أن يؤدي الحفاظ على درجات حرارة مثالية خلال الاستخدامات المطولة، مثل اللعب أو بث الفيديو، إلى أداء أفضل وتقديم سرعات ثابتة.

• عامل الشكل

  تُعد تقنية 5G لا تزال في مهدها، وليس الجميع مستعدًا للتبديل. يجب على المشترين التفكير فيما إذا كانوا يرغبون في تجربة تقنية 5G في هاتف ذكي، مثل هاتف Samsung Galaxy، أو في عامل شكل مختلف، مثل نقطة اتصال متنقلة. قد يكون تجربة التقنية أفضل في عامل شكل مختلف غير مُدمج في هاتف.

• دعم موجات مليمترية: يجب على المشترين في المناطق الحضرية الذين يخططون لاستخدام هواتفهم في المناطق التي تستخدم تقنية موجات مليمترية شراء هواتف تدعمها. يُعد خط الرؤية الممتاز أمرًا ضروريًا للحصول على سرعات أعلى، وقد وجدت بعض الهواتف الحديثة أنها تحصل على استقبال أفضل في الأماكن المغلقة.
• السعر والقيمة: يجب على المشترين تقييم القيمة التي يُقدمها الجيل الجديد لهم. هل تستحق التكلفة؟ تُعد الميزانية مُحددًا رئيسيًا، وسيُساعد مقارنة السعر مع احتمال استخدام 5G بشكل متكرر المشترين على اتخاذ القرار. لا تُترجم التكنولوجيا الجديدة دائمًا إلى تجربة أفضل، خاصة إذا لم يكن العميل يستخدم تطبيقات كثيفة البيانات.

أسئلة وأجوبة

س1 ما هي تطبيقات 5G في أنظمة الجوال؟

ج1 يمكن تطبيق 5G في أنظمة الجوال على العديد من المجالات، بما في ذلك الطب عن بعد، والجراحة الروبوتية عن بعد، والواقع المعزز والواقع الافتراضي، والمركبات المتصلة والذاتية القيادة، والمصانع الذكية، والموقع الدقيق، وتتبع الموقع، وغيرها.

س2 كيف يمكن للمرء ضمان الأمن والخصوصية في أنظمة الجوال 5G؟

ج2 لضمان الأمن والخصوصية في شبكات الجوال 5G، تُعد آليات مثل التشفير القوي، وعمليات التعرف والمصادقة الآمنة، وإجراءات حماية خصوصية المستخدم، ونظم الكشف عن التهديدات والاستجابة لها بشكل استباقي ضرورية.

س3 ما هو دور إنترنت الأشياء في أنظمة الجوال 5G؟

ج3 إنترنت الأشياء (IoT) وأنظمة الجوال 5G تسيران جنبًا إلى جنب. من المتوقع أن تستفيد أجهزة إنترنت الأشياء وتعتمد على وتستخدم شبكة 5G ذات زمن الانتظار المنخفض والموثوقية العالية. بالإضافة إلى ذلك، يهدف 5G إلى دمج أجهزة إنترنت الأشياء، مما يُوفر العديد من الخدمات والتطبيقات.

س4 ما هو مفهوم الحوسبة الحافة في 5G؟

ج4 الحوسبة الحافة هي بنية حوسبة موزعة تُقرب الحوسبة المتنقلة وتخزين البيانات من الأجهزة وأجهزة الاستشعار حيث تكون هناك حاجة إليها. يُقلل هذا من زمن الانتظار، ويُعزز الكفاءة، ويُحسّن الأداء العام للتطبيقات والخدمات.