الرئيسية » شروحات تقنية » شبكات الجيل الخامس 5G

شبكات الجيل الخامس 5G

التيار التقني
سبتمبر 25, 2022

5G هو أكثر بكثير من الجيل التالي من الشبكات اللاسلكية. شبكات 5G هو نسيج الاتصال الذي سيصل كل شيء والجميع معًا

ماهي شبكات الجيل الخامس 5G :

التقنيات التي تشكل شبكة الجيل الخامس :

سرعة شبكات الجيل الخامس 5G :

كيف تعمل شبكات الجيل الخامس :

الفرق بين شبكات 5G و الـ 4G :

الهواتف التي تدعم شبكات الجيل الخامس :

المراجع:

ماهي شبكات الجيل الخامس 5G :

يمكننا القول أن شبكات 5G الجيل الخامس ” هي معيار الاتصالات المستقبلي الذي يتم تصميمه الآن”

إنها معيار لاسلكي عالمي جديد بعد شبكات 1G و 2G و 3G و 4G حيث تتيح تقنية 5G نوعًا جديدًا من الشبكات المصممة لتوصيل الجميع تقريبًا وكل شيء معًا بما في ذلك الآلات والأشياء والأجهزة

تهدف شبكات 5G اللاسلكية إلى توفير سرعات بيانات أعلى تصل إلى عدة جيجابت في الثانية ، وزمن انتقال منخفض للغاية ، وموثوقية أكبر ، وسعة شبكة ضخمة ، وتوافر متزايد ، وتجربة مستخدم أكثر اتساقًا لمزيد من المستخدمين ، كما يؤدي الأداء العالي والكفاءة المحسّنة إلى تمكين تجارب المستخدم الجديدة والربط بين الصناعات الجديدة

التقنيات التي تشكل شبكة الجيل الخامس :

تستخدم شبكات 5G واجهة هوائية 5G NR جنبًا إلى جنب مع مبادئ OFDM ، كما تستخدم أيضًا تقنيات النطاق الترددي الأوسع مثل sub-6 GHz و mmWave

ملاحظة “في الاتصالات اللاسلكية كلما زاد التردد كانت السرعة أفضل “

1.تقنية OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing)

“تعدد الإرسال المتعامد بتقسيم التردد” وهي تقنية إرسال رقمية تستخدم عددًا كبيرًا من الموجات الحاملة متباعدة عند ترددات مختلفة قليلاً بهدف تعديل الإشارة رقمية عبر عدة قنوات مختلفة لتقليل التداخل

وقد تم استخدام هذه التقنية بنجاح كبير مع 4G شبكات ، ومعايير Wi-Fi الحديثة والعديد من الأنظمة الأخرى ، وتبين على أنه النوع الأمثل لشكل الموجة لمجموعة متنوعة من التطبيقات المختلفة لـشبكات 5G

2. تقنية 5G NR

وهي المعيار العالمي لواجهة هواء لاسلكية 5G موحدة وأكثر كفاءة ،وهي مصممة لزيادة السرعة وتقليل زمن الاستجابة وتحسين مرونة الخدمات اللاسلكية ، كما تتمتع تقنية 5G بسرعة قصوى نظرية تبلغ 20 جيجابت في الثانية

3. تقنية mmWave

وهي نطاق الطيف بين 30 جيجاهرتز و 300 جيجاهرتز. يتراوح بين موجات الميكروويف والأشعة تحت الحمراء ، يمكن استخدام هذا الطيف للإتصالات اللاسلكية عالية السرعة كما هو موضح مع أحدث معيار Wi-Fi 802.11ad (يعمل عند 60 جيجاهرتز)

ويعتبر وسيلة لإدخال شبكات 5G في المستقبل من خلال تخصيص المزيد من عرض النطاق الترددي لتقديم محتوى وخدمات فيديو ووسائط متعددة أسرع وأعلى جودة

4.تقنية Sub-6 5G

تستخدم تقنية Sub-6 5G ترددات أقل من 6 جيجاهرتز وهذا مهم لسببين : هذا هو المكان الذي تعمل فيه شبكات 4G و 3G و 2G ، وهي التكنولوجيا التي من المرجح أن تتفاعل معها شبكة 5G في غضون السنوات المقبلة

سرعة شبكات الجيل الخامس 5G :

تم تصميم 5G لتوفير سعة شبكة أكبر بكثير من خلال التوسع في طيف جديد ، مثل mmWave

يمكن أن تقدم شبكات 5G أيضًا زمن انتقال أقل بكثير للاستجابة الفورية ويمكن أن توفر تجربة مستخدم أكثر اتساقًا بشكل عام بحيث تظل معدلات البيانات مرتفعة باستمرار – حتى عندما يتنقل المستخدمون

وقد تصل سرعات تنزيل 5G حاليًا إلى ما يزيد عن 1000 ميجابت في الثانية (ميجابت في الثانية) أو حتى 2.1 جيجابت في الثانية

لتصور ذلك : يمكن للمستخدم بدء تشغيل مقطع فيديو على YouTube بجودة 1080 بكسل على جهاز 5G دون تخزينه مؤقتًا. يمكن إكمال تنزيل تطبيق أو حلقة من برنامج Netflix ، والذي قد يستغرق حاليًا ما يصل إلى بضع دقائق ، في بضع ثوانٍ فقط ، كما أصبح تدفق الفيديو لاسلكيًا بدقة 4K أكثر قابلية للتطبيق

كيف تعمل شبكات الجيل الخامس :

تتكون الشبكات اللاسلكية من مواقع خلوية مقسمة إلى قطاعات ترسل البيانات عبر موجات الراديو. توفر التكنولوجيا اللاسلكية من الجيل الرابع (4G) التطور طويل الأمد “LTE” الأساس لـ شبكات5G ،على عكس 4G الذي يتطلب أبراجًا خلوية كبيرة وعالية الطاقة لإشعاع الإشارات عبر مسافات أطول

يتم إرسال إشارات 5G اللاسلكية عبر عدد كبير من محطات الخلايا الصغيرة الموجودة في أماكن مثل أعمدة الإنارة أو أسطح المباني ، و يعد استخدام خلايا صغيرة متعددة أمرًا ضروريًا لأن طيف الموجات المليمترية (mmWave) – نطاق الطيف بين 30 و 300 جيجاهيرتز (Ghz) الذي تعتمد عليه 5G لتوليد سرعات عالية – لا يمكنه السفر إلا لمسافات قصيرة ويخضع لعوامل التداخل من الطقس والعوائق المادية ، مثل المباني أو الأشجار

استخدمت الأجيال السابقة من التكنولوجيا اللاسلكية نطاقات من الطيف ذات التردد المنخفض لتعويض التحديات المتعلقة بالمسافة والتداخل مع mmWave ، تفكر الصناعة اللاسلكية أيضًا في استخدام طيف التردد المنخفض لشبكات الجيل الخامس حتى يتمكن مشغلو الشبكات من استخدام الطيف الذي يمتلكونه بالفعل لبناء شبكاتهم الجديدة ، يصل طيف التردد المنخفض إلى مسافات أكبر ولكن سرعة وسعة أقل من mmWave

الطريقة الأكثر جدوى – لإنشاء شبكة 5G هي استخدام مجموعة من الترددات عالية ومتوسطة ومنخفضة النطاق

يمكن استخدام mmWave في المناطق المكتظة بالسكان ، بينما يمكن استخدام العقد ذات النطاق المنخفض والمتوسط في المناطق الأقل كثافة يمكن أن تنتقل الترددات منخفضة النطاق لفترة أطول وعبر كائنات مختلفة يمكن أن تظل عقدة 5G واحدة منخفضة النطاق متصلة بجهاز يدعم 5G لما يصل إلى مئات الأميال المربعة ، هذا يعني أن تنفيذ النطاقات الثلاثة سيعطي تغطية شاملة مع توفير أسرع السرعات في المناطق الأكثر ازدحامًا

الفرق بين شبكات 5G و الـ 4G :

يختلف كل جيل من التكنولوجيا الخلوية في سرعة نقل البيانات وطرق التشفير ، والتي تتطلب من المستخدمين النهائيين ترقية أجهزتهم، يمكن أن يدعم 4G ما يصل إلى 2 جيجابت في الثانية ويستمر ببطء في التحسن في السرعات
يتميز 4G بسرعات تصل إلى 500 مرة أسرع من 3G. بينما يمكن أن تصل سرعة شبكات 5G إلى 100 مرة أسرع من 4G

أحد الاختلافات الرئيسية بين 4G و 5G هو مستوى زمن الوصول ، حيث سيكون لشبكة 5G أقل من ذلك بكثير
ستستخدم 5G تشفير تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد (OFDM) ، على غرار 4G LTE ، ومع ذلك سيستخدم الجيل الرابع قنوات 20 ميجا هرتز مرتبطة معًا بسرعة 160 ميجا هرتز.

سوف تصل شبكات 5G إلى ما بين 100 و 800 ميجا هرتز ، الأمر الذي يتطلب كتلًا أكبر من الموجات الهوائية مقارنةً بالجيل الرابع

الهواتف التي تدعم شبكات الجيل الخامس :

أصبحت 5G موجودة بالفعل اليوم وبدأ المشغلين العالميين في إطلاق شبكات 5G جديدة في أوائل عام 2019 ، كما تقوم جميع شركات تصنيع الهواتف الكبرى بتسويق هواتف تدعم 5G

لكن لتكون قادرًا على استخدام شبكات 5G ، يجب أن يكون لدى المستخدم جهاز يدعم 5G ، ومزود خدمة يدعم 5G ويكون في منطقة يتوفر بها 5G داخل النطاق