شبكات الجيل السادس (6G): ما هي؟ ومتى يتوقع أن يتم تطبيقها؟

في الوقت الذي ما يزال فيه تركيب واستخدام شبكات اتصالات الجيل الخامس (5G) مستمراً في جميع أنحاء العالم، لا تزال العديد من مناطق العالم تستخدم شبكات اتصالات الجيل الرابع (4G) وحتى الجيل الثالث (3G) في بعض البلدان، يبدو أنّه من المبكر بعض الشيء طرح مصطلح "شبكات الجيل السادس" (6G). ولكن، ما هو استخدامنا لشبكات الجيل السادس (6G) في حين أن عدداً قليلاً نسبياً من الأشخاص يمكنهم استخدام شبكة الجيل الخامس (5G)؟

هل شبكات الجيل السادس (6G) هي ما سيأتي بعد شبكات الجيل الخامس (5G)؟

تتقدم التكنولوجيا دائماً للأمام وتستغرق المعايير التكنولوجية وقتاً طويلاً لتنضج، لذلك نحن دائماً نسير على طريق عالم "شبكات الجيل السادس" (6G). إنَّ مجرّد وجود فكرة "شبكات الجيل السادس" (6G) في وقتٍ مبكرٍ من تطوير شبكات الجيل الخامس (5G) تشير ببساطةٍ إلى مدى سرعة تقدم هذه التقنية إلى الأمام. لقد تمكنا من الانتقال من شبكات الجيل الأول (1G) إلى شبكات الجيل الخامس (5G) في مثل هذا الوقت القصير نسبياً، لذا فإنَّ "شبكات الجيل السادس" (6G) هي مجرد تقدم طبيعي نحو اتصالٍ لاسلكيٍّ أسرع وأفضل.

على الرغم من أنَّه من المنطقي أن تكون تقنية "الجيل السادس" (6G) خليفة للجيل الخامس (5G)، إلا أنَّه قد لا يُطلق عليها في الواقع اسم "الجيل السادس" (6G). قد يطلق عليها في المستقبل مصطلح "شبكات الجيل الخامس المحسنة" (5G Enhanced) أو "شبكات الجيل الخامس المتقدمة" (5G Advanced)، وقد نتوقف يوماً ما عن كل هذه الأرقام والأسماء ونقول فقط إننا "متصلون" (Connected).

في النهاية، سواءً أكانت التسمية (6G) أو (7G) أو أي حرف "جي" (G) آخر، سيكون لدينا سرعات عالية بشكلٍ لا يصدق بحيث لن تكون هناك حاجةً إلى أشرطةِ تَقَدُّم أو أوقات انتظار لأيِّ كميّةٍ عاديةٍ من البيانات، على الأقل وفقاً لمعايير اليوم. كلُّ شيءٍ سيكون متاحاً على الفور، ولن نحتاج إلى الاستمرار في وضع مصطلحات جديدة لوصفه.

متى ستظهر شبكات الجيل السادس (6G)؟

كان من المعتاد بالنسبة لمعيار شبكة الهاتف المحمول الجديد أن يظهر كل عقدٍ من الزمن أو نحو ذلك. هذا يعني أنَّ شبكات الجيل السادس (6G) قد يتم طرحها في وقتٍ ما حوالي عام 2030، أو على الأقل يمكننا القول أنّ هذه الشبكات ستظهر في الوقت الذي ستُجري فيه معظم شركات الاتصالات تجارب على هذه الشبكات (6G) وعندما نرى مصنعي الهواتف الذكيّة يقومون بتضمين هذه التقنية في هواتفهم.

ومع ذلك، جرت العادة أن يبدأ العمل بالشبكات الجديدة لمدة تصل إلى عقدٍ من الزمن قبل أي تنفيذٍ حقيقيٍّ لتقنية هذه الشبكات الجديدة، وهذا قد يكون السبب في أنك ستبدأ في السماع بأخبار هذه التقنية (6G) قبل حتى أن تستخدم هاتف يدعم تقنية (5G) بشكلٍ كامل!

لن يبدأ التقدم وينتهي في تطوير هذه التقنية (6G) بين عشيةٍ وضحاها. ولنفس الأسباب التي تجعل عمليات طرح شبكات الجيل الخامس (5G) بطيئة، فقد لا تظهر شبكات الجيل السادس (6G) بالسرعة التي نرغب فيها. حيث أنّ هناك نطاقات تردد يجب النقاش حولها (frequency bands)، وتراخيص طيف للشراء (spectrum licenses)، وقواعد يجب التعامل معها.

على الرغم من أنّ شبكات الجيل السادس (6G) قد تكون على بعد عقدٍ من الزمن، إلا أنَّ عدداً قليلاً من شركات الاتصالات تبحث في الأمر بجدية في الوقت الحالي، ولكن من المتوقع أن تبدأ تجارب شبكات الجيل السادس (6G) حقاً في تحقيق تقدمٍ كبيرٍ مع تحديد مكان فشل شبكات الجيل الخامس (5G). ستعمل تقنية الجيل السادس (6G) على تحسين نقاط الضعف والقيود التي لا مفرَّ منها في شبكات الجيل الخامس (5G)، لذلك لن يستغرق الأمر وقتاً طويلاً حتى تبدأ السلطات في تحديد ما يجب فعله بعد ذلك.

فيما يلي بعض الدلائل على أنَّ تطوير "شبكات الجيل السادس" (6G) في مراحله الأولى بالفعل:

• اتخذت لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) الخطوات الأولى لفتح طيف موجات تيراهيرتز (ترددات بين 95 جيجاهرتز و3 تيراهيرتز)، مشيرةً إلى أنّه: "سيُعَجَّل بنشر خدمات جديدة في الطيف فوق 95 جيجاهرتز".
• في أوائل عام 2018، أعلنت جامعة "أولو" (Oulu) في فنلندا عن تمويلها لبرنامجها البحثي بعنوان: "شبكات الجيل السادس الرائدة" (6G Flagship)، وذلك للبحث عن المواد والهوائيات والبرمجيات وغير ذلك الكثير من الأمور المطلوبة لإطلاق شبكات الجيل السادس (6G). الفكرة هي البدء في تطوير الأجهزة اللازمة لتنفيذ شبكات الجيل السادس (6G) واستكشاف كيفية استخدام هذه التكنولوجيا الجديدة.
• بدأت أبحاث شبكات الجيل السادس (6G) من قبل "جامعة فيرجينيا للتقنية" (Virginia Tech) وشركات أخرى مثل "سامسونج" (Samsung) و"إل جي" (LG).
• بعد فترة وجيزة من إطلاق الصين لشبكة الجيل الخامس (5G) في عام 2019، أعلنت وزارة العلوم والتكنولوجيا الصينية أنها ستبدأ البحث والتطوير في تقنية الجيل السادس (6G) من خلال مساعدة الإدارات الحكومية ومعاهد البحث والجامعات والشركات.
• اليابان تخطط لإطلاق شبكات الجيل السادس (6G) بحلول عام 2030.
• أطلق "التحالف من أجل حلول صناعة الاتصالات" (ATIS) -وهي منظمة معيارية تعمل على تطوير المعايير والحلول التقنية والتشغيلية لصناعة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات- مبادرة صناعية باسم "تحالف الجيل التالي" (Next G Alliance) في أواخر عام 2020، وهي مبادرة صناعية ستعمل على تعزيز ريادة أمريكا الشمالية في مجال تكنولوجيا الأجهزة المحمولة في الجيل السادس (6G) وما بعده على مدار العقد المقبل. سيشمل برنامج "تحالف الجيل التالي" (Next G Alliance) دورة الحياة الكاملة للبحث والتطوير لشبكات الجيل الجديد (6G) والتصنيع والتوحيد القياسي واستعداد السوق لها. تضم قائمة الأعضاء المؤسسين شركات عملاقة مثل: "فيرايزون" (Verizon) و"تي-موبايل" (T-Mobile) و"أي تي أند تي" (AT&T) و"مايكروسوفت" (Microsoft) و"سامسونغ" (Samsung) و"فيسبوك" (Facebook) و"أبل" (Apple) و"جوجل" (Google) و"إيريكسون" (Ericsson) و"نوكيا" (Nokia) و"كوالكوم" (Qualcomm) وغيرها.
• أرسلت الصين قمراً صناعياً (6G) إلى المدار في أواخر عام 2020 لاختبار سرعات فائقة باستخدام موجات تيراهيرتز.

فوائد شبكات الجيل السادس (6G):

أي شيء يمكن استخدامه حالياً في اتصال الشبكة سيتم تحسينه بشكلٍ كبيرٍ على شبكة الجيل السادس (6G). حرفياً، سيظهر كلُّ تحسينٍ تجلبه شبكة الجيل الخامس (5G) كإصدارٍ أفضل ومحسّن على شبكة الجيل السادس (6G).

نحن نتجه بالفعل إلى أن يكون لدينا أنظمة "واقع افتراضي" (VR) وأنظمة "واقع معزز" (AR) أكثر قوّةً باستخدام شبكات الجيل الخامس (5G)، بالإضافة إلى "مدن ذكية" مترابطة و"مزارع حقيقية" متصلة بالانترنت، وأنظمة "ذكاء اصطناعي" (AI) في متناول أيدينا، و"روبوتات ذكية" تعمل في المصانع، وسيكون بإمكان السيارات في الشوارع التواصل فيما بينها، والمزيد. ستستمر شبكات الجيل السادس (6G) في دعم كل هذه المجالات مع تقديم المزيد من "عرض النطاق الترددي" الذي سيؤدي في النهاية إلى توسيع الابتكار إلى أبعد من ذلك، وربما حتى في المجالات التي لم نستغلها بعد أو حتى لم نفكر فيها.

فمثلاً، يقول ماركوس ويلدون من مختبرات نوكيا بيل أنَّ الجيل السادس سيكون بمثابة "تجربة الحاسة السادسة للبشر والآلات" حيث يلتقي علم الأحياء مع الذكاء الاصطناعي.

ما يجعل شبكات الجيل الخامس (5G) رائعةً هو انخفاض زمن التأخير (Latency) الذي يبلغ حوالي 4 مللي ثانية فقط، ولكن شبكات الجيل السادس (6G) قد تؤدي إلى مزيدٍ من الانخفاض، وربما حتى لدرجةٍ يمكننا فيها القول بأمان أنَّه لا يوجد تقريباً أيُّ زمن تأخيرٍ (Zero Latency). سيقتصر الوقت الصغير جداً لبدء تشغيل الأفلام والتلفزيون والألعاب فقط على المدة القصيرة التي تستغرقها الشاشة للتشغيل، ويمكن أن تكون مكالمات الفيديو واضحةً تماماً مثل الوقوف أمام الشخص الآخر على أرض الواقع.

كما رأينا في الماضي مع شبكات الجيل الثالث (3G) والرابع (4G) والخامس (5G)، مع زيادة عدد مستخدمي الشبكة، تزداد أيضاً تطبيقاتها. سيؤدي ذلك إلى تأثيرٍ مذهلٍ حيث يمكن إنشاء منتجات وخدمات جديدة للاستفادة من عرض النطاق الترددي العالي جداً لشبكات الجيل السادس (6G) والميزات المحسّنة الأخرى إلى أقصى مدى لها.

الاختلافات بين شبكات الجيل الخامس (5G) والجيل السادس (6G):

ستكون السرعة والكمون هي أوضح تمييز بين شبكات الجيل السادس (6G) وشبكات الجيل الخامس (5G). هذا هو ما يفصل بين شبكات الجيل الخامس (5G) والجيل الرابع (4G) من حيث الأداء، لذلك يمكننا أيضاً أن نتوقع أن تكون شبكات الجيل السادس (6G) أسرع بأضعاف من شبكات الجيل الخامس (5G).

كم ستكون سرعات شبكات الجيل السادس (6G)؟ لا يمكننا إعطاء جواب لهذا السؤال الآن، ولكن حتى مع الإصدارات الأولى لشبكة الجيل الخامس (5G)، نرى سرعات يومية تصل إلى 1 جيجابت في الثانية. ستتفوق شبكات الجيل السادس (6G) على هذه السرعات تماماً، ولكن تحديد قيمة هذه السرعة لا يزال موضع تساؤل. ربما ستكون سرعات شبكات الجيل السادس (6G) عدة مئات من الجيجابت في الثانية، أو حتى قد تصل إلى حدود تيرابايت في الثانية.

بالنسبة لمقدار تفوق سرعات شبكات الجيل السادس (6G) على شبكات الجيل الخامس (5G)، فهذا الأمر لم يتم تسويته أو التخطيط له بالكامل بعد، لكن يمكننا أن نفترض أنها ستشمل استخدام ترددات عالية جداً (موجات ملليمتر) من الطيف الراديوي. تكمن سعة النطاق الترددي لشبكة الجيل الخامس (5G) في حقيقة أنها تستخدم ترددات راديو عالية؛ وكلما ارتفع طيف الراديو عالياً، زادت البيانات التي يمكنه حملها. قد تقترب شبكة الجيل السادس (6G) في النهاية من الحدود العليا للطيف الراديوي، وتصل إلى مستويات تردد عالية للغاية تبلغ 300 جيجاهرتز، أو حتى نطاقات تيراهيرتز.

ومع ذلك، تماماً كما نرى الآن مع شبكات الجيل الخامس (5G) يتم توطينها بشكلٍ كبيرٍ بسبب الحدود المتأصلة لموجات المليمتر، ستظهر نفس المشكلة في شبكات الجيل السادس (6G). على سبيل المثال، يبلغ مدى إشعاع التيراهيرتز حوالي 10 أمتار، وهو أقصر بكثير من تغطية شبكات الجيل السادس (6G) التي من المفترض أن تكون كبيرة.

ربما بحلول عام 2030، سنكون قد طورنا طرقاً جديدة لتضخيم الإشارات بدرجةٍ كافيةٍ لتجنب بناء آلاف الأبراج الخلوية الجديدة لشبكات الجيل السادس (6G). أو ربما وجدنا طرقاً أفضل لنقل كميات هائلة من البيانات.

هل نحتاج حقاً إلى تقنية الجيل السادس (6G)؟

تهدف تقنية الجيل الخامس (5G) إلى جعل الإنترنت في متناول الكثير من الأشخاص وتحسين كل شيءٍ من الترفيه إلى الرعاية الصحية. إنَّ السؤال حول ما إذا كانت هذه المجالات سيكون لها تحسينات إلى ما بعد الجيل الخامس (5G) -وبالتالي تتطلب استخدام شيء أفضل مثل الجيل السادس (6G)- ويبدو أنّه نعم.

ومع ذلك، بقدر ما هو ممتعٌ تخيلُ وقتٍ تعتبر فيه تقنية الجيل الخامس (5G) بطيئةً ويصبح الجيل السادس (6G) هو من يقود العالم، إذا تمَّ إطلاق الجيل الخامس (5G) بشكلٍ صحيح، فقد لا نحتاج أبداً إلى ابتكار شبكةٍ جديدةٍ من الجيل التالي.

يمكن تجنب مفهوم شبكات الجيل السادس (6G) طالما استمرت الشركات المصنعة والمنظمين وشركات الاتصالات في تحسين تقنية الجيل الخامس (5G). إذا كان من الممكن معالجة جميع مخاطر شبكات الجيل الخامس (5G) بشكلٍ متكرر، فيمكن أن تتدفق المنتجات الجديدة باستمرار إلى السوق للاستفادة من التكنولوجيا الجديدة المتغيرة والمتطورة باستمرار.

المصدر