كيف تعمل شبكات الجيل الخامس
5G هي الجيل الخامس من شبكات الهاتف المحمول ، تلي الأجيال السابقة ؛ 2G و 3G و 4G. تم تعيين 5G لتقديم سرعات اتصال أسرع بكثير من الشبكات السابقة ولكن كيف تعمل شبكات الجيل الخامس وما مميزاتها وسلبياتها سنتعرف على ذلك في مقالنا هذا .
معلومات عن شبكات الجيل الخامس
هو الجيل الخامس نوعاً جديداً من الشبكات المصممة لتقديم سرعات بيانات أعلى وزمن وصول أقل ودعم المزيد من المستخدمين والأجهزة والخدمات مع تحسين كفاءة الشبكة في الوقت نفسه.
يدعم الجيل الخامس ثلاث فئات واسعة من حالات الاستخدام وهي :
- النطاق العريض المتنقل المحسن (eMBB) – خدمات النطاق الترددي العالي للاتصال اللاسلكي.
- اتصالات منخفضة الكمون فائقة الموثوقية (URLLC) – اتصال موثوق للغاية وزمن انتقال منخفض للمتطلبات الحرجة.
- اتصالات نوع الماكينة الضخمة (mMTC) – اتصالات موثوقة لمليارات من أجهزة الاستشعار وأجهزة المراقبة.
يمكن أن تصل معدلات بيانات الذروة للوصلة الهابطة لشبكة 5G إلى 20 جيجابت في الثانية ، وهي أسرع 20 مرة من سرعة ذروة 4G LTE البالغة 1 جيجابت في الثانية. وأيضاً ومن الممكن أن تحقق 5G زيادة بمقدار 10 إلى 100 ضعف في معدلات بيانات تجربة المستخدم ، وتدعم 10 إلى 100 ضعف عدد الأجهزة المتصلة التي يدعمها 4G ، وتتميز بزمن انتقال منخفض للغاية في حدود 1 مللي ثانية (مللي ثانية) .
طريقة عمل شبكات الجيل الخامس
تستخدم أنظمة الاتصالات اللاسلكية الترددات اللاسلكية (المعروفة أيضاً باسم الطيف) لنقل المعلومات عبر الهواء تعمل شبكة 5G بنفس الطريقة ، ولكنها تستخدم ترددات لاسلكية أعلى وأقل ازدحاماً هذا يسمح لها بحمل المزيد من المعلومات بمعدل أسرع بكثير.
تسمى هذه النطاقات الأعلى “موجات المليمتر” (الموجات المليمترية) لم تكن مستخدمة من قبل ولكن تم فتحها للترخيص من قبل المنظمين. لم يمسها الجمهور إلى حد كبير لأن المعدات اللازمة لاستخدامها كان يتعذر الوصول إليها إلى حد كبير لأنها باهظة الثمن.
بينما تكون النطاقات الأعلى أسرع في نقل المعلومات ، يمكن أن تكون هناك مشاكل في الإرسال عبر مسافات كبيرة وتسبب ضعف الشبكة بسبب أشياء مادية مثل الأشجار والمباني. من أجل التحايل على هذا التحدي ، تستخدم 5G هوائيات إدخال وإخراج متعددة لتعزيز الإشارات والسعة عبر الشبكة اللاسلكية.
اقرأ ايضاً : حل مشاكل الشبكة في هواوي Y7
اول من اخترع شبكة الجيل الخامس
كانت كوريا الجنوبية هي الدولة الأولى التي اعتمدت على نطاق واسع ، في أبريل 2019 ، حيث كان هناك حوالي 224 مشغلًا في 88 دولة حول العالم يستثمرون في التكنولوجيا.
في كوريا الجنوبية ، استخدمت جميع شركات الاتصالات 5G المحطات الأساسية والمعدات من Samsung و Ericsson و Nokia ، باستثناء تلك التي استخدمت معدات Huawei. من بين هؤلاء الموردين ، كانت Samsung هي الأكبر ، حيث شحنت 53000 محطة قاعدية من إجمالي 86000 محطة أساسية تم تركيبها في البلاد في ذلك الوقت.
مميزات شبكة الجيل الخامس
- سرعات عالية : يعمل 5G بشكل أسرع على الهواتف المحمولة والأجهزة الأخرى مقارنة بشبكات 4G و 4G LTE. يسمح للمستخدمين بتنزيل الأفلام ومقاطع الفيديو والموسيقى في ثوانٍ بدلاً من دقائق. تتمتع الشبكة بسرعة 20 جيجابت في الثانية مما يتيح للمؤسسات استخدام نفس الشيء للخدمات مثل التشغيل الآلي وعقد المؤتمرات عبر الويب المتقدمة وما إلى ذلك.
- زيادة السعة: تتمتع 5G بالقدرة على توفير سعة تصل إلى 100 مرة أكثر من 4G. يسمح للشركات بالتبديل بين الاستراتيجيات اللاسلكية الخلوية والواي فاي التي ستساعد كثيراً في تجربة أداء أفضل وأيضاً يوفر طرقاً للوصول إلى الإنترنت بكفاءة عالية.
- المزيد من النطاق الترددي : تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لشبكة 5G في أنها تزيد من عرض النطاق الترددي الذي سيساعد في نقل البيانات في أسرع وقت ممكن. علاوة على ذلك ، يمكن لمستخدمي الهاتف المحمول ضمان اتصال أسرع بنطاق ترددي أكبر بعد اختيار شبكة 5G.
- قوة الابتكار: تعد تقنية 5G الخيار الأمثل للاتصال بمجموعة كاملة من الأجهزة المختلفة بما في ذلك الطائرات بدون طيار وأجهزة الاستشعار. إنه يوفر طرقاً لتعزيز اعتماد إنترنت الأشياء مما يسمح للصناعات بتعزيز إنتاجيتها وأشياء أخرى.
- أقل ازدحاماً بالبرج : غالباً ما تزدحم شبكات 4G الخلوية مما يؤدي إلى مشاكل مختلفة أثناء الوصول إلى البيانات المهمة. من ناحية أخرى تسمح شبكات 5G للمستخدمين بتجنبها بسبب السرعة الأفضل وعرض النطاق الترددي الأكبر.
سلبيات شبكة الجيل الخامس
- تغطية عالمية محدودة : العيب الرئيسي لشبكة 5G هو أنها ذات تغطية عالمية محدودة ومتاحة فقط في مواقع محددة. يمكن للمدن فقط الاستفادة كثيراً من شبكة 5G وقد لا تحصل المناطق النائية على التغطية لبعض السنوات. علاوة على ذلك ، فإن تكاليف إنشاء محطات الأبراج مرتفعة عند مقارنتها بالشبكات الأخرى.
- تقليل مسافة البث :على الرغم من أن 5G تعمل بسرعة عالية ، إلا أنها لن تسافر كثيراً مقارنة بشبكة 4G. علاوة على ذلك ، قد تحجب المباني والأشجار الشاهقة تردد شبكة 5G مما سيؤدي إلى مشاكل مختلفة. لذلك ، فهي تتطلب المزيد من الأبراج للتغطية التي تستغرق وقتاً طويلاً وباهظة الثمن. يمكن أن يتسبب المطر أيضاً في حدوث مشكلات في تغطية شبكة الجيل الخامس التي تحتاج إلى مزيد من الحماية.
- سرعات التحميل : تتيح تقنيات 5G لمستخدمي الهواتف المحمولة ضمان سرعات تنزيل عالية. من ناحية أخرى ، لا تزيد سرعات التحميل عن 100 ميجابت في الثانية بالمقارنة مع 4G.
- ارتفاع حرارة الهواتف : قول العديد من مستخدمي الهاتف إنهم يعانون من مزيد من الحرارة على أجهزتهم أثناء تشغيل 5G.
- ضعف بطاريات الجهاز : ستؤدي الهواتف التي تستخدم اتصال 5G إلى استنزاف كبير للبطارية مما يقلل من العمر الافتراضي إلى حد كبير. ومن ثم ، يحتاج المصنعون إلى الاستثمار في تقنيات البطاريات الجديدة لحماية البطارية من التلف والمشكلات الأخرى.
- الأمن الإلكتروني : يعد الأمن السيبراني أحد عيوب شبكة الجيل الخامس لأنه سيؤدي إلى القرصنة. يتيح التوسع في النطاق الترددي للمجرمين سرقة قاعدة البيانات بسهولة. علاوة على ذلك ، فإنه يستخدم برامج تؤدي إلى هجمات ضعيفة. نظراً لأن شبكة 5G تتصل بمزيد من الأجهزة ، فإن فرص الهجمات عالية جداً.
- نقص التشفير : تفتقر شبكة 5G إلى التشفير ويمكن للمتسللين التخطيط لهجماتهم بدقة أكبر مما سيؤثر على الشركات إلى حد كبير. سيؤدي المزيد من عرض النطاق الترددي إلى إجهاد المراقبة الأمنية الحالية وتتطلب الشبكة تدابير أمنية لمنع التهديدات السيبرانية.
اقرأ ايضاً : مميزات وعيوب Xiaomi Poco X3 Pro