يتحدث الجميع عن شبكة الجيل الخامس 5G التي ستحقق مستقبلا تكنولوجيا غير مألوفة. في الوقت الذي لم يتم فيه بعد نشر شبكة 4G بكل بقاع العالم، من الصعب تخيل ما يمكن أن يكون عليه عالم متصل بشبكة الجيل الخامس 5G. للتفصيل أكثر في الموضوع، سنخبرك في هذا المقال بكل ما تحتاج لمعرفته حول شبكة الغد.
ما هي شبكة الجيل الخامس 5G و كيف تعمل ؟
يعتمد جزء من شبكة الجيل الخامس 5G يعتمد على موجات المليمتر ، حيث يتم استخدام هذه الموجات حاليًا من قبل الجيش في الدول العظمى. للحصول على أكبر تجربة ممكنة، يجب على معظم شركات الإتصالات دمج شبكات الجيل الرابع و الخامس فيما بينهما.
الهدف من شبكة المستقبل هاته، هو تقليل زمن الوصول قدر الإمكان بالإضافة إلى زيادة الإنتاجية، حيث سيتعين على البنية التحتية الاعتماد على شبكة الألياف وخوادم ذاكرة التخزين المؤقتة في أقرب مكان ممكن من المستخدمين.
يعتمد الجزء الخاص بالراديو من شبكة 5G على مجموعة متنوعة من الأجهزة المشابهة لتلك المستخدمة لشبكات الجيل الرابع. مع اختلاف واحد وهو إمكانية تركيب عدد كبير من خلايا الموجات الميلميترية الصغيرة mmWave في مناطق كثيفة. ستعتمد هذه الخلايا الصغيرة على موجات المليمتر لتوفير شبكة محلية من مسافة قصيرة.
من الواضح أنه سيتم تثبيت هذه الخلايا الصغيرة بمجرد اكتشاف التشبع في جزء من الشبكة. لضمان استمرارية الاتصال، سيتم تثبيت هوائيات أكبر تعتمد على تقنية MIMO في النقاط العالية. من الصعب تمييز حجمها وشكلها عن حجم الهوائيات الخلوية الحالية.
شبكة الجيل الخامس 5G و تقليل وقت الاستجابة إلى الحد الأقصى !
القضية الجوهرية التي تدور حولها شبكة الجيل الخامس 5G هي “الكمون “، حيث تهدف الشبكة إلى تقليل زمن الوصول إلى أقل من جزء من الثانية. الهدف من ذلك هو إحداث ثورة في الاستخدامات اللاسلكية.
على سبيل المثال، سيصبح من الممكن استخدام سماعة الرأس المستقبلية اللاسلكية بتقنية الواقع الافتراضي، حيث سيتم إرسال صور بدقة 4K لتلتقطها كل عين على حدة. و بالطبع سيجعل زمن الوصول التنقل أكثر استجابة وسيساهم في زيادة سرعة الشبكة.
شبكة الجيل الخامس 5G و الحد الأدنى من استهلاك الطاقة !
التحدي الآخر لشبكة الجيل الخامس 5G، هو أنه سيتعين عليها توصيل كل شيء، بما في ذلك عدد كبير من الأجهزة المتصلة المنخفضة الاستهلاك والهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المتصلة – والتي تتطلب وحدات اقتصادية بشكل خاص لتجنب التأثير الكبير على البطارية.
بالنسبة لشرائح 5G الأولى، و المتمثلة في Qualcomm X50 و Balong 5000 ، فهي لم تصل بعد إلى هذا الهدف. فالأجهزة التي تعتمد على هاته الشرائح تتميز بارتفاع حراراتها بسرعة فائقة، وبالتالي تهدر الكثير من الطاقة التي لا يمكن تخيلها. لذا لازالت جهود البحث والتطوير متواصلة بخصوص هذا الشأن.
شبكة 5G موثوقة وآمنة !
إذا كان فقدان الشبكة لا يسبب اليوم الكثير من المشاكل، ففي المستقبل قد يتسبب فشل شبكة الجيل الخامس 5G في حوادث سيارات خطيرة للغاية. خصوصا في المدن الكبرى، حيث تتركز ملايين من الهوائيات المتصلة في منطقة صغيرة جدًا، و بالتالي يمكن أن تحدث الأعطال بسرعة فائقة. لذلك تم تصور عدة حلول لمواجهة هذه المعضلة.
أولها، الخلايا الصغيرة التي تطرقنا إليها في الفقرة الأولى. و ذلك عبر إنشاء هوائي كبير لشبكة الجيل الخامس 5G ، بعيد عن المراكز الحضرية ، و الذي سيعمل على توزيع الإشارة إلى عدة هوائيات أصغر منه موجودة في وسط المدينة.
أهمية البروتوكول الذي تعتمد عليه شبكة الجيل الخامس 5G !
من أهم المميزات التي يمكن أن تتسم بها شبكة المستقبل ، هي أنها ستنهي الشبكة المحايدة. الآن، سواء كنت تتصل بهاتف ذكي أو جهاز لوحي أو ساعة ذكية، يتم التعامل مع التطبيقات بنفس الطريقة عبر الشبكة. لكن بفضل شبكة 5G، سيكون هناك نظام أولويات يعتمد على التطبيقات ، بحيث لن تكون هناك شبكة واحدة، بل عدة شبكات 5G.
بالإضافة، يجب أن يستخدم كل تطبيق أنسب البروتوكولات والترددات اللاسلكية. فمثلا ، لا حاجة للاتصال بأسرع الترددات لتطبيق يهتم بتوقعات الطقس.
ما هي الترددات التي تستخدمها شبكة الجيل الخامس لشرائح 5G؟
فيما يلي قائمة الترددات المستخدمة من قبل شبكة الجيل الخامس 5G، كما ترى، بعضها مماثل لتلك المستخدمة حتى الآن بواسطة 4G LTE:
- n78: 3.5 جيجا هرتز (sub-6)
- n256: 26 جيجاهرتز (موجة مم)
- n1: 2100 ميجاهرتز (4G LTE)
- n3: 1800 ميجاهرتز (4G LTE)
- n7: 2600 ميجاهرتز (4G LTE)
- n20: 800 ميجاهرتز (4G LTE)
- n28: 700 ميجاهرتز (4G LTE)
استخدامات شبكة الجيل الخامس 5G !
عند الإستخدام ، سوف ندرك مدى قوة شبكة 5G. بالنسبة لشركة كوالكوم، ستكون تقنية 5G مهمة مثل محرك الاحتراق الداخلي أو الكهرباء. في المستقبل سنكون مجهزين أكثر من اللازم، لكننا أيضًا سنتوفر على جودة عالية من الاتصال.
لذلك، بالنسبة للمستخدم، ستمثل تقنية 5G ثورة حقيقية. قد تكون السرعات النظرية مذهلة، بحيث يحق لنا في المتوسط استخدام 1 جيجابت في الثانية للتنزيل و 500 ميجابت في ثانية للتحميل.
من ناحية أخرى، الاختلاف مع شبكة 4G يكمن في أن عند أدنى مستويات الإتصال، ستتوفر شبكة 5G سرعة 50 ميجابت في الثانية ، أي بسرعة تتراوح بين 0 و 120 كم / ساعة.
عند السفر بالطائرة، سيتمكن هاتفك الذكي من الناحية النظرية من الاتصال بشبكة الجيل الخامس 5G بسرعة حوالي 10 ميجابت في الثانية. وكل هذا بتوفير 95٪ من الوقت.
بالنسبة للمستخدم، ستفتح هذه التقنية أبواباً بالكاد يمكن تخيلها اليوم. بالطبع، ستتحسن الاستخدامات التي نعرفها حاليا. على سبيل المثال، سنكون قادرين على الاستمرار في مشاهدة مقاطع الفيديو الخاصة بنا في البث، ولكن في أماكن أكثر، و بجودة أفضل.
ستكون ألعاب الواقع الافتراضي في السحابة حقيقة واقعة. ستتواصل السيارات مع بعضها البعض وستكون مستقلة تمامًا. كما سنشهد استخداما كثيفا لتقنية الواقع المعزز. كما سيكون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أكثر دقة بفضل تقنية التثليث في شبكة 5G الذي يجعل من الممكن إعطاء موقع مكان ما ، بهامش خطأ أقل من متر واحد.
الهواتف الذكية المتوافقة مع شبكة الجيل الخامس 5G!
كما تحدثنا أعلاه، ففائدة شبكة الهاتف المحمول 5G تتجاوز الهواتف الذكية. بحيث ستكون هاته الأجهزة هي المستفيد الرئيسي من هذه التكنولوجيا. يوجد حاليًا العديد من الاحتمالات لجعل الهاتف الذكي متوافقًا مع شبكات الجيل الخامس.
الأول هو استخدام شرائح Snapdragon 855 و 855+Snapdragon و 865 Snapdragon، إلى جانب شريحة كوالكوم X50 و X55 و X60.
والثاني هو حل طورته شركة هواوي على أجهزتها مع شريحة Kirin 980 و 990 و 1000 و Balong 5000.
كما طورت سامسونج حلها الخاص لمرافقة مجموعتها من هواتف جلاكسي S20 و جلاكسي نوت 20، المجهزة بشريحة Exynos 990 و Exynos 5123.
أخيرًا، عملت أبل أيضًا على هذا الموضوع، حيث أطلقت مؤخرا أجهزة أيفون 12 المتوافقة مع شبكة 5G بفضل شريحة A14 Bionic.
ستجد أدناه قائمة الهواتف الذكية المتوافقة مع شبكة 5G :
- أيفون 12 ميني
- أيفون 12
- أيفون 12 برو
- أيفون 12 برو ماكس
- هواوي مات X
- هواوي مات Xs
- هواوي مات 20 اكس 5G
- هواوي مات 30 اكس 5G
- هواوي نوفا 7
- هونر 10X
- سامسونج جلاكسي فولد
- سامسونج جلاكسي زد فولد 2
- سامسونج جلاكسي زد فليب 5G
- سامسونج جلاكسي S10 5G
- سامسونج جلاكسي S20 5G
- سامسونج جلاكسي S20+ 5G
- سامسونج جلاكسي S20 الترا
- جلاكسي نوت 20
- جلاكسي نوت 20 الترا
- سامسونج جلاكسي نوت 10+ 5G
- سامسونج جلاكسي A90 5G
- جلاكسي A51
- جلاكسي A71
- إل جي V50 ThinQ
- إل جي Velvet
- ريلمي X50 برو 5G
- أوبو رينو 3 5G
- أوبو فايند X2
- أوبو فايند X2 لايت
- وان بلوس 7 برو 5G
- وان بلوس 8 برو 5G
- بوكو F2 برو
- Nubia Redmagic 5G
- ZTE Axon 11 SE
- شياومي Mi 10T لايت
- شياومي Mi 10T
- شياومي Mi 10T برو
- شياومي Mi مكس 3 5G
هل تشكل شبكة الجيل الخامس 5G خطرا على الصحة؟
أصبح وصول شبكة الجيل الخامس 5G في الكثير من البلدان موضوعا مثيرا القلق. حيث تكاثرت المؤتمرات والإجراءات و تعالت الأصوات في العديد من البلدان لمنع تركيب هوائيات شبكة الجيل الخامس.
الخوف هو أن تضاف موجات 5G إلى تلك التي تنبعث من هوائيات 3G و 4G و EDGE / GPRS و GSM. حيث أشارات بعض الدراسات، إلى أن الإستخدام الطويل لشبكة الجيل الخامس 5G يمثل خطرًا لصحة الإنسان عبر امتصاص الجسم لهاته الأشعة المسرطنة.
في بعض البلدان كفرنسا و بلجيكا و إيرلندا ، طالب المشرِّع من الشركات المصنعة بقياس الموجات المنبعثة من أجهزتها والإشارة إلى كمية الموجات التي يمتصها جسم الإنسان.
ومع ذلك، عند ظهور شبكة جديدة، تُظهر دراسات مختلفة على مر السنين بأن الزيادة في الفولت لكل متر تزداد بشكل هامشي للغاية، ولا شيء يشير إلى أن وصول تقنية 5G يمكن أن يحدث خطرا.
الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن تقنية 5G قد تكون نافعة أكثر من ضارة. فبعض الهوائيات، خاصة تلك الموجودة في النطاق 3.5 جيجا هرتز، يمكنها بالفعل توجيه الإشارة مباشرة إلى الأجهزة التي تحتاجها.
يشبه هذا إلى حد كبير عمل المصباح اليدوي – وهذا ما يسمى تشكيل الشعاع، عبر منع الطاقة المنبعثة من هذا الجهاز من الامتصاص من قبل الأشخاص والجدران والعوائق الأخرى غير الضرورية. وهذا هو بالضبط مفتاح كفاءتها المفترضة في المناطق التي تميل فيها الشبكات إلى الإفراط في الاستخدام مثل المحطات، والملاعب، وغيرها من الأماكن ذات الازدحام الشديد.
أخيرًا، دعونا نؤكد حقيقة أن منظمة الصحة العالمية تصنف المجالات الكهرومغناطيسية المنبعثة من هوائيات شبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية على أنها “مواد مسرطنة محتملة”، هذا لا يعني أن هذه الموجات تسبب السرطان. تشير الفئة التي تصنف فيها هذه الموجات إلى أن الخطر، إن وجد، فهو منخفض، ولم يتم إثباته علميًا من قبل أي دراسة، دون استبعاده تمامًا.
لذلك، يبدو أنه لا يوجد هناك سببا للقلق في الوقت الحالي، ولكن هذا لا يعني أنه لا ينبغي إجراء دراسات على مدار عملية النشر للتحقق على المدى الطويل، من أن هذه التقنية لن تشكل خطرا لصحة الإنسان. خاصة وأن الهوائيات تخضع كإجراء احترازي لحدود القدرة التي لا يسمح لشركات الإتصال بتجاوزها.
رغم وجود الكثير من المعلومات المقلقة حول هذا الموضوع، لكن يجب ألا ننسى بأننا نعيش في عصر الإنترنت حيث تنتشر الأخبار المزيفة بسرعة فائقة. لذا يجب الحذر و التأكد من صحة الأخبار المتداولة.
مصطلحات خاصة بتقنية الجيل الخامس !
- الترددات التي تقل عن 6 جيجاهرتز (أو ” Sub-6GHz”) : هي الترددات التي تستخدمها شركات الإتصالات حاليًا. كما هو الحال مع شبكة 4G والتي سيتم تحويلها تدريجياً إلى شبكة 5G. هناك نوعان من هاته الترددات : الترددات المنخفضة جدًا مثل النطاق الذهبي 800 ميجا هرتز. والترددات العالية، مثل النطاق 2100 ميجا هرتز.
- الموجات المليمترية (أو “mmWave”): هي موجات يزيد ترددها عن 6 جيجا هرتز. وهي التي تقدم سرعات مكافئة لتلك الخاصة بالألياف الضوئية. وهي موجات خاصة بشبكة 5G وليس لديها نطاق كبير. لذلك سيتم استخدامها بشكل رئيسي في المدن الكبرى.
- SA و NSA (اختصارات لكلمة Standalone و Not Standalone : وهما نوعان من شبكة الجيل الخامس 5G. الأولى عبارة عن شبكة تعمل فيها شبكة الجيل الخامس وحدها ولا تعتمد على شبكة الجيل الرابع، بينما الثانية تعتمد عليها. لذلك فأنت متصل بشبكة 5G، لكنك تواصل العبور على شبكة 4G الأساسية. في النهاية، ستقدم جميع شركات الإتصالات شبكة SA.
- DSS (اختصار لجملة Dynamic Spectrum Sharing أو مشاركة الطيف الديناميكي): وهي وظيفة تسمح لتقنيات الجيل الرابع والجيل الخامس بالتعايش على نفس نطاقات التردد. في البداية، ستقرر الشركات تخصيص ترددات معينة شبكة الجيل الخامس 5G !.
- تجميع الناقل أو Carrier Aggregation: هي قدرة الشبكة على خدمة عميل واحد بأكثر من اتصال (تحميل أو تنزيل) في وقت واحد. يمكن أن تعمل هذه السعة على ترددات تقليدية، أقل من 6 جيجاهرتز و / أو على موجات ملليمتر.
