ما هي تقنية الجيل الخامس 5G وما هي ميزاتها؟

تُعَدُّ تقنية الجيل الخامس 5G ثورة الاتصالات في الوقت الحالي؛ لما توفره من سرعة إنترنت عالية تعود بالنفع على كافة المجالات، وسنعرض أدناه مزيداً من المعلومات عن تقنية الجيل الخامس، ومبدأ عملها وميزاتها وتطبيقاتها، وسنتطرق إلى الدول التي تدعمها، كما سنلقي نظرة إلى مستقبلها.

مفهوم تقنية الجيل الخامس 5G:

تقنية الجيل الخامس 5G هي إحدى التقنيات الخلوية؛ بمعنى آخر هي إحدى شبكات الهاتف المحمول، وتأتي بعد 2G و3G و4G، كما توفر تقنية 5G سرعات اتصال أسرع من الشبكات التي سبقتها، كما أنَّها تُقلِّل زمن الوصول وتُحسِّن مرونة الخدمات اللاسلكية وأكثر موثوقية مع أوقات استجابة أقل وقدرة أكبر.

تُعَدُّ تقنية 5G بزمن انتقال أقل يمكن أن يحسن أداء تطبيقات الأعمال، إضافة إلى التجارب الرقمية الأخرى مثل الألعاب عبر الإنترنت، ومؤتمرات الفيديو، والسيارات ذاتية القيادة، وتسمى أيضاً "شبكة الشبكات"؛ بسبب توحيد كثير من المعايير الحالية ومن خلال مختلف التقنيات والصناعات كونها عامل تمكينٍ للصناعة 4.0، ولكن ما هو الفرق بين تقنية الجيل الرابع وتقنية الجيل الخامس؟

ما هو الفرق بين شبكة الجيل الرابع والخامس؟

يكمن الفرق بين تقنية الجيل الرابع وتقنية الجيل الخامس في عاملين أساسيين؛ هما السرعة، ونوعية الاتصال.

ما هي سرعة الجيل الخامس؟

تتمتع تقنية الجيل الخامس 5G بسرعة ذروة نظرية تبلغ 20 جيجابايت في الثانية، في حين تبلغ السرعة القصوى للجيل الرابع 1 جيجابايت في الثانية فقط.

كانت تقنية الجيل الرابع الخلوية (مثل 4G LTE) على ضمان الاتصال، في حين نقلت تقنية 5G الاتصال إلى المستوى التالي؛ من خلال تقديم تجارب متصلة من السحابة إلى العملاء، حيث إنَّ شبكات 5G هي شبكات افتراضية ومدفوعة بالبرمجيات تعتمدُ التقنيات السحابية.

تُسمَّى خدمات الجيل الأول من الجيل الخامس 5G غير المستقلة (5G NSA)، وهذه التقنية هي راديو 5G يعتمدُ البنيةَ التحتيةَ الحاليةَ لشبكة 4G LTE، ولكن سيكون 5G NSA أسرع من 4G LTE، في حين أنَّ تقنية 5G ذات السرعة العالية ووقت الاستجابة المنخفض التي ركزت عليها الصناعة هي 5G المستقلة (5G SA).

شاهد بالفيديو: 10 وسائل فعّالة لحياة رقمية أكثر أماناً

مبدأ عمل تقنية الجيل الخامس:

كما هو معروفٌ تعتمدُ أنظمةُ الاتصالاتِ اللاسلكيةِ التردداتِ اللاسلكيةَ التي تُسمَّى "الطيف" لنقل المعلومات عبر الهواء.

تعتمدُ شبكةُ 5G الطريقةَ نفسها؛ لكنَّها تستخدم ترددات لاسلكية أعلى وأقل ازدحاماً؛ ما يسمح لها بحمل مزيد من المعلومات بمعدل أسرع بكثير، وتُسمَّى تلك النطاقات الأعلى "موجات المليمتر" (موجات مم)؛ وهذه النطاقات لم تكن مُستخدَمة سابقاً، ولكن فتحها المنظمون للترخيص، ولم يمسها جمهور كبير؛ لأنَّ المعدات اللازمة لاستخدامها كان يتعذر الوصول إليها كثيراً؛ نظراً لارتفاع سعرها، وتكون النطاقات الأعلى أسرع في نقل المعلومات.

لكن في حال وُجِدَت مشكلات في الإرسال خلال مسافات كبيرة، ستُحظَر بسهولة بواسطة أشياء مادية كالأشجار والمباني؛ لذا استَخدمَت تقنية الجيل الخامس 5G هوائيات إدخال وإخراج متعددة لتعزيز الإشارات والسعة من خلال الشبكة اللاسلكية لحل هذه المشكلة، كما أنَّها ستستخدم أجهزة إرسال أصغر توضع على المباني وأثاث الشوارع بديلاً عن استخدام صواري فردية.

بحسب ما تشير إليه التقديرات في الوقت الحالي؛ فإنَّ تقنية الجيل الخامس 5G ستكون قادرة على دعم نحو 1000 جهاز إضافي لكل متر من تقنية 4G، كما تستطيع تقسيم الشبكة المادية إلى عدة شبكات افتراضية؛ بمعنى أنَّها ستكون قادرة على تقديم الشريحة الصحيحة من الشبكة باعتماد كيفية استخدامها؛ ما يسمح بإدارة شبكاتهم على نحو أفضل؛ فمثلاً لو كان المشغل قادراً على استخدام سعات شرائح مختلفة حسب الأهمية؛ لذا فلو أنَّ مستخدماً يبثُّ مقطع فيديو سيستخدم شريحة مختلفة للعمل التجاري، في حين يستطيع فصل الأجهزة الأبسط عن التطبيقات الأكثر تعقيداً؛ كالتحكم في المركبات المستقلة، كما توجد خطط تسمح للشركات باستئجار شريحة شبكتها المعزولة لتُفصَل عن حركة الإنترنت المنافسة.

مكونات الجيل الخامس:

توفر تقنية 5G تطورات في بنية الشبكة؛ إذ يغطي راديو 5G الجديد المعيار العالمي لواجهة هواء لاسلكية 5G أكثر قدرة من الأطياف غير المستخدمة في 4G، كما تشتمل الهوائيات الجديدة تقنيةً تُعرف باسم (MIMO) الهائل، لها عدة مدخلات ومخرجات؛ لتمكن أجهزة إرسال واستقبال متعددة من نقل مزيد من البيانات في الوقت نفسه.

ستكون هيكلية الجيل الخامس أنظمةً أساسيةً مُعرَّفة بالبرمجيات، بحيث تُدار وظائف الشبكات من خلال البرامج نيابة عن الأجهزة، كما تسمح التطورات بالمحاكاة الافتراضية، والتقنيات المستندة إلى السحابة، وتكنولوجيا المعلومات، وأتمتة العمليات التجارية أن تكون بنية الجيل الخامس مرنة، وتوفر وصول المستخدم في أي وقت ومن أي مكان، كما يمكن لشبكات 5G إنشاء بنيات شبكة فرعية مُعرَّفة بالبرمجيات تُعرف باسم "شرائح الشبكة".

تُمكِّن هذه الشرائح مسؤولي الشبكة من إملاء وظائف الشبكة بحسب المستخدمين والأجهزة، ولكن ما هي استخدامات تقنية الجيل الخامس 5G؟ وكيف يمكن الإفادة منها؟

تطبيقات الجيل الخامس 5G:

لن تُدخِلَ تقنية الجيل الخامس 5G تحسين أداء وسرعة الشبكة فقط؛ بل ستوفر مزيداً من التجارب الجديدة للمستخدمين.

في مجال الرعاية الصحية:

تعمل تقنية الجيل الخامس 5G واتصال Wi-Fi 6 على مراقبة المرضى من خلال الأجهزة المتصلة التي تقدم بيانات عن المؤشرات الصحية الرئيسة باستمرار، بما فيها معدل ضربات القلب وضغط الدم.

في قطاع المرور:

توفر تقنية الجيل الخامس 5G إلى جانب الخوارزميات التي تعتمدُ ML معلومات مباشرة عن حركة المرور والحوادث وما إلى ذلك، كما تُمكِّن المركبات من مشاركة المعلومات مع المركبات والكيانات الأخرى على الطرق مثل إشارات المرور بأسرع وقت ممكن، فضلاً عن أنَّ تقنية الجيل الخامس سوف تعزز إلى حد كبير إمكانية تشغيل السيارة ذاتية القيادة.

أجهزة الجيل الخامس:

أصدرت الرابطة العالمية لمُوَرِّدي الموبايلات في مارس 2019 أول قاعدة بيانات في الصناعة لتتبع عمليات إطلاق أجهزة 5G في العالم؛ إذ أكد GSA 23 توافر أجهزة 5G في 33 جهازاً مختلفاً، وفي إطار شرائح 5G IoT ثمَّة أربع شرائح مودم 5G تجارية ومعالج / منصة تجارية واحدة في أبريل عام 2019، وقد أُطلِق أول هاتف ذكي يدعم 5G في 6 مارس 2020 اسمه (Samsung Galaxy S20)، كما أعلنت شركة (HMD Global) المصنعة لهواتف نوكيا عن جهاز (Nokia 8.3 5G) يمتلك نطاقاً أوسع من توافق 5G ممَّا سبقه، كما يدعم عدة مصنعي الهواتف بما يتضمن (Apple iPhone 12) والأحدث شبكة الجيل الخامس.

أبرز فوائد الجيل الخامس:

توفر شبكة تقنية الجيل الخامس 5G سرعات عالية، وزمن انتقال منخفض، وقدرة هائلة؛ ما يسمح بإمكانية تغيير ما تختبره مع جهازك، فضلاً عن مزيد من الميزات، ونذكر أهمها:

تحسن تجربة التنقل Mobility:

تُبسِّط شبكة 5G التنقل مع إمكانات تجوال مفتوحة سلسلة بين الوصول الخلوي والواي فاي؛ ما يسمح لمستخدمي الجوال أن يبقوا على اتصال خلال فترة تنقلهم بين الاتصالات اللاسلكية الخارجية والشبكات اللاسلكية داخل المباني دون تدخُّل المستخدم أو الحاجة إلى إعادة المصادقة للمستخدمين.

الكفاءة والسرعة:

تساعد تقنية الجيل الخامس 5G على إحداث ثورة في الصناعات، كما تؤثر مباشرةً في العملاء؛ إذ يمكن أن تساعد على جعل الشركات أكثر كفاءة، وتمنح المستهلكين إمكانية الوصول إلى مزيد من المعلومات بصورة أسرع ممَّا مضى.

تحسن تجربة التعلم:

تسمح تقنية الجيل الخامس 5G تجارب الطلاب الجديدة في تنشيط عملية التعليم عن بعد ودعم الذكاء الاصطناعي (AI)، كما تُحسِّن التجارب الرقمية من خلال التشغيل الآلي الذي يدعم التعلم الآلي (ML)؛ إذ يستغرق طلبك أجزاء من الثانية حتى يُستَجاب.

تقليل الكلفة:

إنَّ التزويد المُؤَتمَت، والإدارة الاستباقية لحركة المرور يقللان البنية التحتية ويعززان التجربة المتصلة.

تحسن المناطق النائية:

تحسن تقنية الجيل الخامس 5G الاتصال في المناطق الريفية المحرومة وفي المدن؛ إذ تتجاوز سعتها السعة الحالية باستخدام تقنية 4G، كما تأتي شبكات الجيل الخامس الجديدة ببنية وصول كثيفة وموزعة لتمكين معالجة البيانات بصورة أسرع.

تحسن بيئة إنترنت الأشياء:

تؤثر شبكة الجيل الخامس إلى حدٍّ كبير في الاستدامة من خلال بيئة إنترنت الأشياء (IoT) المزدهرة؛ إذ تساعد على ارتباط الأجهزة ببعضها إلى حدٍّ كبير.

لكن ما هي الدول التي تستخدم 5G؟

الدول التي تستخدم الجيل الخامس:

في الوقت الحالي يمكن ملاحظة استخدام تقنية الجيل الخامس 5G في دول مثل أمريكا، وبريطانيا، والصين، واليابان، ولكن تشير التوقعات إلى أن تصل إلى معظم الدول الأوروبية مع مشارف عام 2023، ومعظم دول العالم مع نهاية عام 2025.

تقنية الجيل الخامس في سوريا:

حسب تصريحات وزير الاتصالات السوري؛ فقد أُعطيت صلاحيات لمزود الاتصالات الجديد في سوريا المعروف باسم "وفا" صلاحيات استخدام تقنية الجيل الخامس، وحصل ذلك في منتصف العام الجاري 2022؛ ما يساعد على زيادة سرعة شبكة الإنترنت ويلغي سوء الشبكة.

في الختام:

يمكن القول إنَّ تقنية الجيل الخامس 5G سوف تغير عالم الاتصالات جذرياً وتُحلِّق به نحو الأفضل.