تقنية الجيل الخامس5G
شبكة الجيل الخامس ((بالإنجليزية: fifth generation network) والتي تُختصر بـ 5G)، وهي معيار تكنولوجيا الجيل الخامس للشبكات الخلوية ذات النطاق العريض في مجال الاتصالات، والتي بدأت شركات الهاتف الخلوي في نشرها في جميع أنحاء العالم في عام 2019، وهي الخلف المخطط له لشبكات الجيل الرابع التي توفر الاتصال بمعظم الهواتف المحمولة الحالية.
 |
| تقنية الجيل الخامس 5G |
يُتوقع أن تضم شبكات الجيل الخامس أكثر من 1.7 مليار مشترك في جميع أنحاء العالم بحلول عام 2025، وفقًا «للجمعية الدولية لشبكات الهاتف المحمول».
مثل سابقاتها، شبكات الجيل الخامس هي شبكات خلوية، حيث تنقسم منطقة الخدمة إلى مناطق جغرافية صغيرة تسمى الخلايا.
يتم توصيل جميع أجهزة الجيل الخامس اللاسلكية في الخلية بالانترنت وشبكة الهاتف عن طريق موجات الراديو من خلال هوائي محلي بالخلية.
الميزة الرئيسية للشبكات الجديدة هي أنها تعمل بنطاق ترددي أكبر، مما يعطي سرعات تنزيل أعلى، تصل في النهاية إلى 10 جيجات في الثانية الواحدة (جيجابت/ثانية). نظرًا لزيادة عرض النطاق الترددي، من المتوقع ألا تخدم الشبكات الهواتف المحمولة حصراً مثل الشبكات الخلوية الحالية،
ولكن سيتم استخدامها أيضًا كمزود خدمة إنترنت عامة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية، منافسة لمزودي خدمة الإنترنت الحاليين من خلال الإنترنت وعبر الهاتف، ستمكن الشبكة الجديدة تطبيقات جديدة في إنترنت الأشياء (IoT) ومجالات الآلة إلى الآلة. لا تستطيع الهواتف المحمولة بتقنية الجيل الرابع استخدام الشبكات الجديدة، والتي تتطلب دعم تقنية الجيل الخامس.
كيف تعمل تقنية 5G؟
ستدخل تقنية 5G تحديثات عبر بنية الشبكة. وسيغطي معيار 5G New Radio، وهو المعيار العالمي الذي يوفر واجهة 5G لاسلكية هوائية أعلى قدرةً، أطيافًا لا تستخدم في شبكات 4G. وستضم الهوائيات الجديدة تقنية تُعرف باسم تقنية MIMO (الدخل المتعدد، الخرج المتعدد) الضخمة، والتي تمكّن العديد من أجهزة الإرسال والاستقبال من نقل مزيد من البيانات في الوقت نفسه. ولكن تقنية 5G لا تقتصر فقط على الطيف اللاسلكي الجديد. بل إنها مصممة لدعم شبكة متقاربة وغير متجانسة تنطوي على تقنيات مرخصة وغير مرخصة. وسيزيد ذلك النطاق الترددي المتاح للمستخدمين.
ستكون بنى 5G عبارة عن واجهات محددة بالبرامج تُدار فيها وظيفة العمل بواسطة البرامج وليس الأجهزة. وستمكّن التطورات في الخدمات الافتراضية والتقنيات المستندة إلى السحابة الإلكترونية وأتمتة تكنولوجيا المعلومات والأعمال شبكة 5G من أن تصبح شبكة رشيقة ومرنة وتوفر إمكانية الوصول للمستخدمين في أي وقت ومن أي مكان. يمكن أن تنشئ شبكات 5G تركيبات شبكية فرعية محددة بالبرامج تُعرف باسم شرائح الشبكة. تمكّن شرائح الشبكة هذه مشرفي الشبكة من تحديد وظائف الشبكة استنادًا إلى المستخدمين والخدمات.
وتعزز تقنية 5G أيضًا التجارب الرقمية عبر الأتمتة الممكّنة عبر التعلّم الآلي. وتستلزم تلبية متطلبات تسريع أزمنة الاستجابة كي تصبح ضمن نطاق أجزاء من الثانية (كما في السيارات ذات القيادة الذاتية) أن تدمج شبكات 5G الأتمتة مع التعلّم الآلي ومع التعلم العميق والذكاء الاصطناعي في نهاية المطاف. وإن توفير حركة مرور البيانات والخدمات والإدارة الاستباقية لهما سيحدّ من تكلفة البنية التحتية وسيعزّز تجربة الاتصال
متى ستصبح تكنولوجيا 5G متاحة وكيف لها أن تتوسّع؟
تتوفر خدمة 5G بالفعل في بعض المناطق في العديد من البلدان. ويُطلق على هذا الجيل المبكر من خدمات 5G اسم 5G غير المستقلة (5G NSA). وهذه التقنية عبارة عن جهاز 5G لاسلكي يستند إلى بنية شبكة 4G LTE القائمة. ستكون تقنية 5G NSA أسرع من تقنية 4G LTE. ولكن تقنية 5G عالية السرعة وذات زمن الاستجابة المنخفض، والتي ينصب عليها التركيز ضمن هذا القطاع الصناعي، هي شبكة 5G مستقلة (5G SA). وينبغي أن تتوفر بحلول عام 2020 وأن تصبح شائعة الاستخدام بحلول عام 2022.</p>
ما بعض الإمكانيات التي توفرها تقنية الجيل الخامس؟
من الواضح أن تجربة الإنترنت الأفضل هي نتيجة مباشرة لهذه الشبكة. وإضافة إلى ذلك، سيحقق الجيل الخامس من النطاق العريض لشبكات الهواتف العديد من الفوائد، لعل أبرزها هو:
ترقية إنترنت الأشياء بنطاقٍ كبير سيؤدي إلى زيادة النمو القائم على التكنولوجيا لكلٍّ من الصناعة والمستهلكين. في حين أن العديد من أجهزة إنترنت الأشياء قيد الاستخدام بالفعل، إلا أنها محدودة بإطار الإنترنت الحالي، لكن قدوم تقنية الجيل الخامس يعني أن الأجهزة التي تعمل بالبطارية يمكن أن تظل نشطة ومتصلة بعدد أقل من عمليات الضبط، مما يسمح باستخدامات لاسلكية جديدة تمامًا في المناطق النائية أو البعيدة أو التي يصعب الوصول إليها. كل شيء، بدءًا من منظمات الحرارة الذكية ومكبرات الصوت وحتى أجهزة الاستشعار في البضائع الصناعية وشبكات الطاقة في المدن الكبيرة، سيكون له دوره الخاص.
المدن الذكية والصناعات الذكية 4.0 تهدف إلى منحنا أعمالًا وحياةً أكثر كفاءة وأمانًا وإنتاجية. إن إنترنت الأشياء المدعوم بتقنية الجيل الخامس عامل أساسي لإعطاء المدن مراقبة أفضل للبنية التحتية، كما سيتم استخدامها للأتمتة الذكية في المصانع لتغيير عمليات العمل ديناميكيًّا.
ما هو الاختلاف بين تقنية الجيل الرابع وتقنية الجيل الخامس؟
يوجد بعض الاختلافات الملحوظة التي تسمح لتقنية الجيل الخامس بفعل أشياء لا يمكن لشبكات إل تي إي لتقنية الجيل الرابع فعلها.
مقارنةً بشبكة إل تي إي لتقنية الجيل الرابع، تتمتع تقنية الجيل الخامس بالمزايا التالية:
تقنية الجيل الخامس أسرع من تقنية الجيل الرابع مع إمكانية نقل عدد أكبر من البيتات في الثانية عبر الشبكة. ومع سرعات التحميل والتنزيل الجديدة، يمكنك تنزيل الأفلام والملفات الكبيرة في ثوانٍ وليس دقائق.
تقنية الجيل الخامس أكثر استجابة من تقنية الجيل الرابع وتتمع بوقت استجابة أقل، وهذا يعني الوقت المستغرق في الاتصال من جهاز إلى شبكة. نظرًا لأن الأجهزة يمكنها "التواصل" مع الشبكة بشكل أسرع، فستحصل على البيانات بشكل أسرع.
تقنية الجيل الخامس تستهلك طاقة أقل من تقنية الجيل الرابع حيث يمكن أن تتحول بسرعة إلى استخدام منخفض الطاقة عندما لا تكون أجهزة الراديو الخلوية قيد الاستخدام. يساعد هذا في إطالة عمر بطارية الجهاز للسماح للأجهزة بالمحافظة على شحنها لفترة أطول.
توفر تقنية الجيل الخامس خدمة قوية وسريعة بشكل أكثر موثوقية من تقنية الجيل الرابع بسبب الاستخدام الأفضل لعرض النطاق الترددي والمزيد من نقاط الاتصال. ومع تقليل الضغط على الشبكة، يمكن أن تنخفض تكاليف البيانات عن شبكات الجيل الرابع.
يمكن لتقنية الجيل الخامس حمل أجهزة أكثر من تقنية الجيل الرابع لأنها توسع موجات الراديو المتاحة. وهذا بدوره سيقلل مشكلات الحمولة الزائدة التي تؤدي إلى بطء الخدمة بمجرد تشغيل تقنية الجيل الخامس.
بشكلٍ عام، تعد تقنية الجيل الخامس ثقزة هائلةً للأمام للشبكات الخلوية. وعلى غرار التحول الأسطوري من الطلب الهاتفي السلكي إلى النطاق العريض العالي السرعة، سنبدأ في إعادة التفكير فيما يمكن أن تفعله بيانات الهاتف المحمول. ما هي
مخاطر الجيل الخامس للاتصالات؟
تظل الإجابة على هذا السؤال محل حيرة بالنسبة للكثيرين، وهو ما قد تم بسببه انشاء الكثير من المُنظمات والجمعيات وعمل الكثير من الدراسات والأبحاث للوصول إلى الإجابة النهائية. وِفقاً لمنظمة الصحة العالمية، فإن الوكالة الدولية لأبحاث السرطان قد قامت بتصنيف ترددات أشعة الراديو كمواد مُسببة للسرطان من الفئة 2B، كما وصلت الكثير من الدراسات إلى أن هذه الأشعة قد تُسبب ما يلي:
- فواصل في الحمض النووي المُزدوج والفردي مما قد يؤدي إلى السرطان.
- ضرر تأكسدي مما قد يُؤدي إلى تدهور الأنسجة والشيخوخة المُبكرة.
- زيادة نفاذية حاجز الدم في الدماغ.
- الحد من الميلاتونين، وهو ما قد يُؤدي إلى الأرق وزيادة أخطار الاصابة بالسرطان أيضاً.
- جيل من بروتينات الإجهاد والتي قد تُؤدي بدورها إلى عدد لا يُعد من الأمراض.