ماهي شبكة الجيل الخامس 5G ؟ وماهي استخداماتها خصائص شبكة الجيل الخامس

في الاتصالات السلكية واللاسلكية ، 5G هو الجيل الخامس لمعيار التكنولوجيا في النطاق العريض للشبكات الخلوية ، التي بدأت شركات الهاتف الخلوي  نشره في جميع أنحاء العالم في 2019، و هو خليفة شبكات 4G المقرر التي توفر الاتصال لمعظم الهواتف المحمولة الان .

من المتوقع أن تضم شبكات 5G أكثر من 1.7 مليار مشترك في جميع أنحاء العالم بحلول عام 2025 ، وفقًا لجمعية GSM . مثل سابقاتها ، شبكات 5G عبارة عن شبكات خلوية ، حيث يتم تقسيم منطقة الخدمة إلى مناطق جغرافية صغيرة تسمى الخلايا. وترتبط جميع الأجهزة اللاسلكية 5G في الخلية إلى الإنترنت و شبكة الهاتف عن طريق موجات الراديو من خلال الهوائي المحلي في الخلية.

الميزة الرئيسية للشبكات الجديدة هي أنها ستتمتع بنطاق ترددي أكبر ، مما يمنح سرعات تنزيل أعلى تصل في النهاية إلى 10  جيجابت في الثانية (جيجابت / ثانية). نظرًا لزيادة عرض النطاق الترددي ، من المتوقع أن يتم استخدام الشبكات بشكل متزايد كمزودي خدمة إنترنت عامة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية ، والتنافس مع مزودي خدمة الإنترنت الحاليين مثل الإنترنت عبر الكابل ، كما ستتيح تطبيقات جديدة ممكنة في إنترنت الأشياء (IoT) والمحادثة من آلة إلى آلة . لا تستطيع الهواتف المحمولة من الجيل الرابع استخدام الشبكات الجديدة التي تتطلب أجهزة لاسلكية تدعم تقنية الجيل الخامس.

نظرة عامة 

شبكات 5G هي شبكات خلوية رقمية ، حيث يتم تقسيم منطقة الخدمة إلى خلايا جغرافية صغيرة . الأجهزة اللاسلكية 5G في الخلية تتواصل عن طريق موجات الراديو المحلية مع هوائي .

عبر قنوات التردد المخصص من قبل جهاز الإرسال والاستقبال من بين مجموعة من الترددات التي يتم استخدامها في الخلايا الأخرى. تتصل الهوائيات المحلية بإلكترونيات الإرسال المتصلة بمراكز التبديل في شبكة الهاتف وأجهزة التوجيه للوصول إلى الإنترنت عن طريق الألياف الضوئية ذات النطاق الترددي العالي أو اللاسلكي  .

 كما هو الحال في الشبكات الخلوية الأخرى ، يتم تسليم الجهاز المحمول الذي ينتقل من خلية إلى أخرى تلقائيًا بسلاسة إلى الخلية الحالية. يمكن لشبكة 5G أن تدعم ما يصل إلى مليون جهاز لكل كيلومتر مربع ، بينما يدعم 4G عُشر هذه السعة فقط.

يستخدم العديد من مشغلي الشبكات موجات المليمتر للحصول على سعة إضافية ، فضلاً عن زيادة الإنتاجية. 

موجات المليمتر لها مدى أقصر من الموجات الدقيقة ، وبالتالي فإن الخلايا محدودة بحجم أصغر. تواجه موجات المليمتر أيضًا مشكلة أكبر في المرور عبر جدران المبنى. 

هوائيات الموجة المليمترية أصغر من الهوائيات الكبيرة المستخدمة في الشبكات الخلوية السابقة. بعضها يبلغ طوله بضعة سنتيمترات فقط.

تم نشر MIMO الهائل (متعدد المدخلات والمخرجات) في 4G في وقت مبكر من عام 2016 وعادة ما يستخدم 32 إلى 128 هوائيًا صغيرًا في كل خلية. في الترددات والتكوين المناسبين ، يمكنه زيادة الأداء من 4 إلى 10 مرات. يتم إرسال تدفقات بتات متعددة من البيانات في وقت واحد. في تقنية تسمى تكوين الحزمة ، سيحسب كمبيوتر المحطة الأساسية باستمرار أفضل مسار لموجات الراديو للوصول إلى كل جهاز لاسلكي وسينظم هوائيات متعددة للعمل معًا كمصفوفات مرحلية لإنشاء حزم من موجات المليمتر للوصول إلى الجهاز.

يتم تحقيق السرعة المتزايدة جزئيًا باستخدام موجات راديو إضافية ذات تردد أعلى بالإضافة إلى الترددات المنخفضة والمتوسطة النطاق المستخدمة في الشبكات الخلوية السابقة. ومع ذلك ، فإن موجات الراديو ذات التردد العالي لها نطاق فيزيائي مفيد أقصر ، مما يتطلب خلايا جغرافية أصغر. للخدمة الواسعة ، تعمل شبكات 5G على ما يصل إلى ثلاثة نطاقات تردد – منخفضة ومتوسطة وعالية. 

ستتألف شبكة 5G من شبكات تتكون من ثلاثة أنواع مختلفة من الخلايا ، يتطلب كل منها تصميمات محددة للهوائي بالإضافة إلى توفير مقايضة مختلفة لسرعة التنزيل بالنسبة للمسافة ومنطقة الخدمة. تتصل الهواتف المحمولة والأجهزة اللاسلكية 5G بالشبكة من خلال هوائي عالي السرعة ضمن النطاق في موقعها.

يمكن تنفيذ 5G في الموجة المليمترية ذات النطاق المنخفض أو المتوسط أو العالي النطاق من 24 جيجاهرتز حتى 54 جيجاهرتز. يستخدم 5G منخفض النطاق نطاق تردد مشابهًا للهواتف المحمولة من الجيل الرابع ، 600-900  ميجاهرتز ، مما يمنح سرعات تنزيل أعلى قليلاً من 4G: 30-250  ميجابت في الثانية (ميجابت / ثانية). الأبراج الخلوية منخفضة النطاق لها نطاق ومنطقة تغطية مماثلة لأبراج الجيل الرابع. 

يستخدم الجيل الخامس متوسط النطاق الموجات الدقيقة من 2.3 إلى 4.7  جيجاهرتز، مما يسمح بسرعات تتراوح من 100 إلى 900 ميجابت / ثانية ، حيث يوفر كل برج خلوي خدمة تصل إلى عدة كيلومترات في دائرة نصف قطرها. هذا المستوى من الخدمة هو الأكثر انتشارًا ، وقد تم نشره في العديد من المناطق الحضرية في عام 2020. بعض المناطق لا تطبق النطاق المنخفض ، مما يجعل النطاق المتوسط هو الحد الأدنى لمستوى الخدمة. يستخدم 5G عالي النطاق ترددات من 24-47 جيجاهرتز ، بالقرب من الجزء السفلي من نطاق الموجة المليمترية ، على الرغم من أنه قد يتم استخدام ترددات أعلى في المستقبل.

 غالبًا ما يحقق سرعات تنزيل في نطاق  جيجابت في الثانية (جيجابت / ثانية) ، يمكن مقارنته بالإنترنت عبر الكابل. ومع ذلك ، فإن الموجات المليمترية (mmWave أو mmW) لها نطاق محدود أكثر ، مما يتطلب العديد من الخلايا الصغيرة. يمكن إعاقتها أو سدها بمواد في الجدران أو النوافذ. نظرًا لارتفاع تكلفتها ، فإن الخطط تهدف إلى نشر هذه الخلايا فقط في البيئات الحضرية الكثيفة والمناطق التي تتجمع فيها حشود من الناس مثل الملاعب الرياضية ومراكز المؤتمرات.

 السرعات المذكورة أعلاه هي تلك التي تم تحقيقها في الاختبارات الفعلية في عام 2020 ، ومن المتوقع أن تزداد السرعات أثناء بدء التشغيل.  كان الطيف الذي يتراوح من 24.25 إلى 29.5 جيجاهرتز هو النطاق الأكثر ترخيصًا وانتشارًا من طيف 5 جيجاهرتز ملم في العالم.

اتحاد الصناعة الذي يضع معايير 5G هو مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP). يعرّف أي نظام يستخدم برنامج 5G NR (5G New Radio) على أنه “5G” ، وهو تعريف دخل حيز الاستخدام العام بحلول أواخر عام 2018. وقد تم تحديد المعايير الدنيا من قبل الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU).

أدى طرح تقنية 5G إلى نقاش حول أمنها وعلاقتها مع البائعين الصينيين . كما كان موضوعًا للمخاوف الصحية والمعلومات الخاطئة ، بما في ذلك نظريات المؤامرة المشوهة التي تربطه بجائحة COVID-19 .

مجالات التطبيق 

حدد قطاع الاتصالات الراديوية في قطاع الاتصالات الراديوية ثلاثة مجالات تطبيق رئيسية للقدرات المعززة لتكنولوجيا الجيل الخامس. وهي عبارة عن النطاق العريض المتنقل المحسن (eMBB) ، والاتصالات فائقة الموثوقية منخفضة زمن الانتقال (URLLC) ، والاتصالات الضخمة من نوع الجهاز (mMTC). تم نشر eMBB فقط في عام 2020 ؛ يبعد URLLC و mMTC عدة سنوات في معظم المواقع.

يستخدم النطاق العريض المتنقل المحسن (eMBB) شبكة 5G كتقدم من خدمات النطاق العريض للأجهزة المحمولة 4G LTE ، مع اتصالات أسرع وإنتاجية أعلى وقدرة أكبر. سيفيد هذا المناطق ذات الازدحام المروري المرتفع مثل الملاعب والمدن وأماكن الحفلات الموسيقية. 

تشير الاتصالات فائقة الموثوقية منخفضة الكمون (URLLC) إلى استخدام الشبكة لتطبيقات المهام الحرجة التي تتطلب تبادلًا قويًا وغير متقطع للبيانات. يتم استخدام إرسال البيانات قصيرة الحزمة لتلبية متطلبات الموثوقية والكمون لشبكات الاتصالات اللاسلكية.

سيتم استخدام اتصالات نوع الماكينة الضخمة (mMTC) للاتصال بعدد كبير من الأجهزة . ستقوم تقنية 5G بتوصيل بعض من 50 مليار جهاز متصل بإنترنت الأشياء.  سيستخدم معظمهم شبكة Wi-Fi الأقل تكلفة. ستساعد الطائرات بدون طيار ، التي ترسل عبر 4G أو 5G ، في جهود التعافي من الكوارث ، وتوفر بيانات في الوقت الفعلي للمستجيبين في حالات الطوارئ. معظم السيارات لديها اتصال خلوي 4G أو 5G للعديد من الخدمات. لا تتطلب السيارات المستقلة 5G ، حيث يجب أن تكون قادرة على العمل حيث لا يوجد اتصال بالشبكة. ومع ذلك ، فإن معظم المركبات ذاتية القيادة تتميز أيضًا بعمليات التشغيل عن بُعد لإنجاز المهمة ، وهذه تستفيد بشكل كبير من تقنية 5G. 

بينما يتم إجراء العمليات الجراحية عن بُعد عبر شبكة الجيل الخامس ، سيتم إجراء معظم العمليات الجراحية عن بُعد في مرافق مزودة باتصال ألياف ، وعادة ما تكون أسرع وأكثر موثوقية من أي اتصال لاسلكي.

أداء 

السرعة 

سوف تتراوح سرعات 5G من 50 ميجابت في الثانية إلى أكثر من 1 جيجابت في الثانية. ستكون أسرع سرعات 5G في نطاقات mmWave ويمكن أن تصل إلى 4 Gb / s مع تجميع الناقل و MIMO.

عادةً ما يوفر Sub-6 GHz 5G (النطاق 5G) ، الأكثر شيوعًا ، ما بين 100 و 4400 ميجابت في الثانية ، ولكن سيكون له مدى وصول أكبر بكثير من mmWave ، خاصة في الهواء الطلق. من المتوقع نشر C-Band (n77 / n78) بواسطة مشغلين مختلفين بحلول نهاية عام 2021.

يوفر طيف النطاق المنخفض النطاق الأكبر ، وبالتالي مساحة تغطية أكبر لموقع معين ، ولكن سرعاته أقل من النطاقين المتوسط ​​والعالي.

الكمون 

في 5G ، يكون “زمن انتقال الهواء” من 8 إلى 12 مللي ثانية. يجب إضافة وقت الاستجابة للخادم إلى “زمن انتقال الهواء” لمعظم المقارنات. أبلغت شركة Verizon أن زمن الوصول في النشر المبكر لشبكة 5G هو 30 مللي ثانية: يمكن لخوادم Edge القريبة من الأبراج تقليل زمن الوصول إلى 10-20 مللي ثانية ؛ 1–4 مللي ثانية ستكون نادرة للغاية لسنوات خارج المختبر. الكمون أعلى بكثير أثناء عمليات التسليم ؛ تتراوح بين 50-500 مللي ثانية حسب نوع التسليم. يعد تقليل زمن انتقال التسليم أحد مجالات البحث والتطوير المستمرة.

معدل الخطأ 

يستخدم 5G مخطط التشكيل والتشفير التكيفي (MCS) للحفاظ على معدل خطأ البتات منخفضًا للغاية. عندما يتجاوز معدل الخطأ عتبة (منخفضة جدًا) ، سيتحول جهاز الإرسال إلى MCS أقل ، والذي سيكون أقل عرضة للخطأ. بهذه الطريقة يتم التضحية بالسرعة لضمان معدل خطأ تقريبًا صفري.

النطاق 

يعتمد نطاق 5G على العديد من العوامل ؛ التردد هو الأهم من ذلك كله. تميل إشارات mmWave إلى أن يكون نطاقها بضع مئات من الأمتار فقط بينما يبلغ مدى إشارات النطاق المنخفض عمومًا بضعة كيلومترات.

وبما أن هناك الكثير من الضجيج التسويق على ما يمكن أن نقدمه 5G، محاكاة و اختبارات القرص وتستخدم لقياس دقيق لأداء 5G.

اقرأ ايضا :  ماهي البرمجة الهيكلية ؟ ماهي تطبيقات البرمجة الهيكلية ؟

المعايير 

في البداية، كان مرتبطا المدى مع الاتحاد الدولي للاتصالات الصورة IMT-2020 القياسية، التي تتطلب سرعة نظرية الذروة تحميل 20 جيجا بت في الثانية و 10 جيجابت في الثانية سرعة تحميل، جنبا إلى جنب مع غيرها من المتطلبات.  بعد ذلك ، اختارت مجموعة معايير الصناعة 3GPP معيار 5G NR (راديو جديد) جنبًا إلى جنب مع LTE كاقتراح لتقديمها إلى معيار IMT-2020.  

يمكن أن تتضمن 5G NR ترددات أقل ( FR1 ) ، وأقل من 6 جيجاهرتز ، وترددات أعلى ( FR2 ) ، أعلى من 24 جيجاهرتز. ومع ذلك ، فإن السرعة والكمون في عمليات نشر FR1 المبكرة ، باستخدام برنامج 5G NR على أجهزة 4G ( غير قائمة بذاتها ) ، أفضل قليلاً من أنظمة 4G الجديدة ، المقدرة بنسبة 15 إلى 50٪ أفضل.   

يغطي IEEE العديد من مجالات 5G مع التركيز الأساسي في أقسام الأسلاك بين رأس الراديو البعيد (RRH) ووحدة النطاق الأساسي (BBU). تركز معايير 1914.1 على بنية الشبكة وتقسيم الاتصال بين RRU و BBU إلى قسمين رئيسيين. وحدة الراديو (RU) لوحدة الموزع (DU) هي NGFI-I (الجيل التالي من واجهة Fronthaul) و DU إلى الوحدة المركزية (CU) كونها واجهة NGFI-II مما يسمح بشبكة أكثر تنوعًا وفعالية من حيث التكلفة. NGFI-I و NGFI-II لهما قيم أداء محددة يجب تجميعها لضمان إمكانية نقل أنواع مختلفة من الحركة التي يحددها الاتحاد الدولي للاتصالات. 

يعمل معيار 1914.3 على إنشاء تنسيق إطار إيثرنت جديد قادر على حمل بيانات معدل الذكاء بطريقة أكثر فاعلية اعتمادًا على التقسيم الوظيفي المستخدم. هذا يعتمد على 3GPPتعريف الانقسامات الوظيفية. يتم تحديث معايير مزامنة الشبكات المتعددة ضمن مجموعات IEEE لضمان الحفاظ على دقة توقيت الشبكة في RU إلى المستوى المطلوب لحركة المرور المنقولة عبرها.

5G NR 

5G NR (راديو جديد) هو واجهة هوائية جديدة تم تطويرها لشبكة 5G.  من المفترض أن يكون المعيار العالمي للواجهة الهوائية لشبكات 3GPP 5G. 

عمليات التنفيذ السابقة للمعيار 

  • 5GTF: تستخدم شبكة 5G التي نفذتها شركة الاتصالات الأمريكية Verizon للوصول اللاسلكي الثابت في أواخر عام 2010 مواصفات قياسية مسبقة تُعرف باسم 5GTF (منتدى Verizon 5G الفني). خدمة 5G المقدمة للعملاء في هذا المعيار غير متوافقة مع 5G NR. هناك خطط لترقية 5GTF إلى 5G NR “بمجرد أن تفي بالمواصفات الصارمة لعملائنا” ، وفقًا لشركة Verizon. 
  • 5G-SIG: المواصفات القياسية المسبقة لـ 5G التي طورتها شركة KT Corporation . تم النشر في دورة الألعاب الأولمبية الشتوية في بيونغ تشانغ 2018 . 

إنترنت الأشياء 

في إنترنت الأشياء (IoT) ، ستقدم 3GPP تطور NB-IoT و eMTC (LTE-M) كتقنيات 5G لحالة استخدام LPWA (منطقة منخفضة الطاقة واسعة). 

انتشار 

بالإضافة إلى شبكات مشغلي الهاتف المحمول ، من المتوقع أيضًا استخدام 5G للشبكات الخاصة ذات التطبيقات في إنترنت الأشياء الصناعي ، وشبكات المؤسسات ، والاتصالات الهامة.

اعتمد إطلاق 5G NR الأولي على الاقتران مع البنية التحتية LTE (4G) الحالية في وضع غير مستقل (NSA) (5G NR مع 4G core) ، قبل نضوج الوضع المستقل (SA) مع شبكة 5G الأساسية.

اعتبارًا من أبريل 2019 ، حددت الرابطة العالمية لموردي الهواتف المحمولة 224 مشغلًا في 88 دولة عرضت أو تختبر أو تختبر أو تم ترخيصها لإجراء تجارب ميدانية لتقنيات 5G أو تنشر شبكات 5G أو أعلنت عن إطلاق الخدمة.  الأرقام المعادلة في نوفمبر 2018 كانت 192 مشغلًا في 81 دولة.  كانت كوريا الجنوبية هي الدولة الأولى التي اعتمدت 5G على نطاق واسع ، في أبريل 2019. توقعت شركة الاتصالات السويدية العملاقة إريكسون أن إنترنت 5G سيغطي ما يصل إلى 65٪ من سكان العالم بحلول نهاية عام 2025. كما تخطط لاستثمار مليار ريال (238.30 مليون دولار) في البرازيل لإضافة خط تجميع جديد مخصص لتقنية الجيل الخامس (5G) لعملياتها في أمريكا اللاتينية. 

عندما أطلقت كوريا الجنوبية شبكتها 5G ، استخدمت جميع شركات الاتصالات محطات ومعدات Samsung و Ericsson و Nokia ، باستثناء LG U Plus ، الذي استخدم أيضًا معدات Huawei.   كانت Samsung أكبر مورد لمحطات 5G الأساسية في كوريا الجنوبية عند الإطلاق ، حيث شحنت 53000 محطة قاعدية في ذلك الوقت ، من بين 86000 محطة أساسية تم تركيبها في جميع أنحاء البلاد في ذلك الوقت. 

كانت أول عمليات النشر الكبيرة إلى حد ما في أبريل 2019. في كوريا الجنوبية ، طالبت شركة SK Telecom بـ 38000 محطة قاعدية ، و KT Corporation 30.000 و LG U Plus 18000 ؛ منها 85٪ في ست مدن رئيسية.  يستخدمون طيف 3.5 جيجاهرتز (دون 6) في وضع غير مستقل (NSA) والسرعات المختبرة كانت من 193 إلى 430  ميجابت / ثانية لأسفل.  260.000 تم تسجيلهم في الشهر الأول و 4.7 مليون بحلول نهاية عام 2019. 

تبيع تسع شركات أجهزة راديو 5G وأنظمة 5G لشركات النقل: Altiostar و Cisco Systems و Datang Telecom / Fiberhome و Ericsson و Huawei و Nokia و Qualcomm و Samsung و ZTE .       

على الصعيد العالمي ، يقدر محللو Delvens أن تقنية 5G من المتوقع أن تولد 12.9 تريليون دولار أمريكي في نشاط المبيعات عبر صناعات متعددة وتدعم أكثر من 20 مليون وظيفة بحلول عام 2035. تمتلك 5G القدرة على خلق ما يصل إلى 3.5 مليون وظيفة جديدة في الولايات المتحدة وإضافة 550 مليار دولار أمريكي للناتج المحلي الإجمالي للدولة.

الطيف 

تم تخصيص كميات كبيرة من الطيف الراديوي الجديد ( نطاقات التردد 5G NR ) للجيل الخامس.  على سبيل المثال ، في يوليو 2016 ، حررت لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية (FCC) كميات هائلة من عرض النطاق الترددي في طيف النطاق الترددي العالي غير المستغل للجيل الخامس. ضاعف مقترح حدود الطيف (SFP) كمية الطيف غير المرخص للموجة المليمترية إلى 14 جيجا هرتز وخلق أربعة أضعاف كمية الطيف المرن للاستخدام المحمول الذي رخصته لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) حتى الآن.  في مارس 2018 ، وافق المشرعون في الاتحاد الأوروبي على فتح نطاقي 3.6 و 26 جيجاهرتز بحلول عام 2020. 

اعتبارًا من مارس 2019 ، ورد أن هناك 52 دولة وإقليمًا ومناطق إدارية خاصة ومناطق متنازع عليها وتبعيات تفكر رسميًا في تقديم نطاقات طيف معينة لخدمات 5G للأرض ، تعقد مشاورات بشأن تخصيصات الطيف المناسبة لـ 5G ، وقد حجزت الطيف لـ 5G ، أعلنت عن خطط لبيع ترددات بالمزاد أو خصصت بالفعل طيفًا لاستخدام شبكات الجيل الخامس. 

طيف غير مرخص 

تستخدم MNO بشكل متزايد الطيف غير المرخص في نطاقي التردد 2.4 و 5 جيجاهرتز (GHz). تستخدم شبكات 4G و 5G أيضًا هذه النطاقات لتفريغ حركة المرور في المناطق المزدحمة بشدة وتوفير الاتصال لأجهزة إنترنت الأشياء.  بحاجة لمصدر التطورات في شبكات Wi-Fi و LTE في الطيف غير المرخص (LTE-U) والوصول بمساعدة الترخيص (LAA) و MulteFire تستخدم تقنيات 4G و 5G في هذه النطاقات. 

أجهزة 5G 

في مارس 2019 ، أصدرت الرابطة العالمية لموردي الهواتف المحمولة أول قاعدة بيانات في الصناعة لتتبع عمليات إطلاق أجهزة 5G في جميع أنحاء العالم.  في ذلك ، حدد GSA 23 بائعًا أكدوا توافر أجهزة 5G القادمة مع 33 جهازًا مختلفًا بما في ذلك المتغيرات الإقليمية. كان هناك سبعة عوامل شكلية لجهاز 5G مُعلن عنها: (الهواتف (× 12 جهازًا) ، نقاط الاتصال (× 4) ، معدات مقرات العملاء الداخلية والخارجية (× 8) ، الوحدات النمطية (× 5) ، الدونجل والمحولات (× 2) ) ، ومحطات USB (× 1)).  بحلول أكتوبر 2019 ، ارتفع عدد أجهزة 5G المعلنة إلى 129 ، عبر 15 عاملًا للشكل ، من 56 بائعًا. 

في ساحة شرائح 5G IoT ، اعتبارًا من أبريل 2019 ، كانت هناك أربع شرائح مودم 5G تجارية ومعالج / منصة تجارية واحدة ، مع توقع المزيد من عمليات الإطلاق في المستقبل القريب. 

في 6 مارس 2020 ، تم إطلاق أول هاتف ذكي على الإطلاق يدعم تقنية الجيل الخامس 5G Samsung Galaxy S20 . وفقًا لـ Business Insider ، تم عرض ميزة 5G على أنها أكثر تكلفة مقارنةً بـ 4G ؛ يبدأ الخط بسعر 1000 دولار أمريكي ، مقارنةً بهاتف Samsung Galaxy S10e الذي بدأ بسعر 750 دولارًا أمريكيًا.  في 19 مارس ، أعلنت HMD Global ، الشركة المصنعة الحالية للهواتف التي تحمل علامة نوكيا ، عن Nokia 8.3 5G ، والتي ادعت أن لديها نطاقًا أوسع من توافق 5G من أي هاتف آخر تم إصداره في ذلك الوقت. يُزعم أن الطراز متوسط ​​المدى ، بسعر أولي في منطقة اليورو يبلغ 599 يورو ، يدعم جميع نطاقات 5G من 600 ميجاهرتز إلى 3.8 جيجاهرتز. 

في 13 أكتوبر 2020 ، أعلنت شركة Apple عن iPhone 12 و iPhone 12 Pro ، الخط الأول من هواتف Apple لدعم اتصال 5G. تعاونت Apple مع Verizon لتمكين خطط 5G على iPhone 12.

التكنولوجيا 

ترددات راديو جديدة 

تُعرف الواجهة الهوائية المحددة بواسطة 3GPP لـ 5G باسم راديو جديد (NR) ، وتنقسم المواصفات إلى نطاقي تردد ، FR1 (أقل من 6 جيجاهرتز) و FR2 (24-54 جيجاهرتز)

مدى التردد 1 (<6 جيجا هرتز) 

الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي للقناة المحدد لـ FR1 هو 100 MHz ، بسبب ندرة الطيف المستمر في هذا النطاق الترددي المزدحم. النطاق الأكثر استخدامًا لـ 5G في هذا النطاق هو 3.3-4.2 جيجا هرتز. تستخدم شركات النقل الكورية النطاق n78 بسرعة 3.5 جيجا هرتز.

نطاق التردد 2 (24–54 جيجاهرتز) 

الحد الأدنى لعرض النطاق الترددي للقناة المحددة لـ FR2 هو 50 ميجاهرتز والحد الأقصى 400 ميجاهرتز ، مع دعم التجميع ثنائي القناة في الإصدار 15 من 3GPP. كلما زاد التردد ، زادت القدرة على دعم سرعات نقل البيانات العالية.

تغطية FR2 

تستخدم 5G في نطاق 24 جيجاهرتز أو أعلى ترددات أعلى من 4G ، ونتيجة لذلك ، فإن بعض إشارات 5G غير قادرة على السفر لمسافات كبيرة (أكثر من بضع مئات من الأمتار) ، على عكس إشارات 4G أو 5G ذات التردد المنخفض (أقل من 6 جيجاهرتز). يتطلب هذا وضع محطات قاعدة 5G كل بضع مئات من الأمتار من أجل استخدام نطاقات تردد أعلى. أيضًا ، لا تستطيع إشارات 5G عالية التردد اختراق الأجسام الصلبة بسهولة ، مثل السيارات والأشجار والجدران ، نظرًا لطبيعة هذه الموجات الكهرومغناطيسية ذات التردد العالي. يمكن تصميم خلايا 5G عمدًا لتكون غير واضحة قدر الإمكان ، والتي تجد تطبيقات في أماكن مثل المطاعم ومراكز التسوق. 

اقرأ ايضا :  الفرق بين ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط | الفرق بين الرام والروم Ram- Rom
أنواع الخلايابيئة النشرالأعلى. عدد المستخدمينانتاج الطاقة ( ميغاواط )الأعلى. المسافة من المحطة الأساسية
5G NR FR2فيمتوسيلالمنازل والشركاتالمنزل: 4-8
أعمال: 16-32
في الداخل: 10-100 في
الهواء الطلق: 200-1000
عشرات الأمتار
خلية بيكوالمناطق العامة مثل مراكز التسوق
والمطارات ومحطات القطار وناطحات السحاب
64 إلى 128في الداخل: 100-250 في
الهواء الطلق: 1000-5000
عشرات الأمتار
خلية صغيرةالمناطق الحضرية لسد فجوات التغطية128 إلى 256في الهواء الطلق: من 5000 إلى 10000بضع مئات من الأمتار
خلية متروالمناطق الحضرية لتوفير سعة إضافيةأكثر من 250في الهواء الطلق: 10000 × 20000مئات الأمتار
واي فاي
(للمقارنة)
المنازل والشركاتأقل من 50في الداخل: 20-100 في
الهواء الطلق: 200-1000
بضع عشرات من الأمتار

MIMO ضخمة 

تستخدم أنظمة MIMO هوائيات متعددة في طرفي المرسل والمستقبل لنظام الاتصال اللاسلكي. تستخدم الهوائيات المتعددة البعد المكاني لتعدد الإرسال بالإضافة إلى الوقت والتردد ، دون تغيير متطلبات عرض النطاق للنظام.

الهائل MIMO (متعددة الإدخال والإخراج المتعدد) هوائيات القطاع زيادة الإنتاجية وكثافة القدرة باستخدام أعداد كبيرة من الهوائيات. يتضمن ذلك المستخدم الفردي MIMO و MIMO متعدد المستخدمين (MU-MIMO). يتم التحكم في كل هوائي بشكل فردي ويمكن أن يشتمل على مكونات جهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي. ادعت نوكيا زيادة خمسة أضعاف في زيادة السعة لنظام هوائي 64-Tx / 64-Rx.

حوسبة الحافة 

يتم تقديم الحوسبة المتطورة من خلال خوادم الحوسبة الأقرب إلى المستخدم النهائي. يقلل من زمن الوصول وازدحام حركة البيانات.  

خلية صغيرة 

الخلايا الصغيرة عبارة عن عقد وصول لاسلكي خلوية منخفضة الطاقة تعمل في طيف مرخص وغير مرخص له يتراوح مداها بين 10 أمتار إلى بضعة كيلومترات. تعد الخلايا الصغيرة ضرورية لشبكات 5G ، حيث لا تستطيع موجات الراديو 5G السفر لمسافات طويلة ، بسبب ترددات 5G الأعلى.

تشكيل الشعاع 

هناك نوعان من تشكيل الشعاع: رقمي وتناظري. يتضمن تكوين الحزمة الرقمية إرسال البيانات عبر تدفقات (طبقات) متعددة ، بينما يشكل تشكيل الحزمة التناظرية موجات الراديو للإشارة إلى اتجاه معين. تجمع تقنية BF التناظرية القدرة من عناصر صفيف الهوائي بطريقة تجعل الإشارات عند زوايا معينة تتعرض لتداخل بناء ، بينما تتعرض الإشارات الأخرى التي تشير إلى زوايا أخرى لتداخل مدمر. يؤدي ذلك إلى تحسين جودة الإشارة في الاتجاه المحدد ، فضلاً عن سرعات نقل البيانات. يستخدم 5G كلاً من تشكيل الحزمة الرقمي والتناظري لتحسين قدرة النظام.

تقارب Wi-Fi والخلوي 

تتمثل إحدى الفوائد المتوقعة للانتقال إلى 5G في تقارب وظائف الشبكات المتعددة لتحقيق تخفيضات في التكلفة والطاقة والتعقيد. استهدفت LTE التقارب مع نطاق / تقنية Wi-Fi عبر جهود مختلفة ، مثل الوصول بمساعدة الترخيص (LAA ؛ إشارة 5G في نطاقات التردد غير المرخصة التي تستخدمها أيضًا شبكة Wi-Fi) وتجميع LTE-WLAN (LWA ؛ التقارب مع Wi- راديو Fi) ، لكن القدرات المختلفة للخلية والواي فاي قد حدت من نطاق التقارب. ومع ذلك ، هناك تحسن كبير في مواصفات الأداء الخلوي في 5G ، بالإضافة إلى الانتقال من شبكة النفاذ الراديوي الموزع (D-RAN) إلى Cloud- أو Centralized-RAN ( C-RAN ) وبدء تشغيل الهاتف الخلوييمكن للخلايا الصغيرة تضييق الفجوة بين شبكات Wi-Fi والشبكات الخلوية في عمليات النشر الكثيفة والداخلية. يمكن أن يؤدي تقارب الراديو إلى مشاركة تتراوح من تجميع القنوات الخلوية و Wi-Fi إلى استخدام جهاز سيليكون واحد لتقنيات الوصول إلى الراديو المتعددة. “مقالة – 5G! Solwise Ltd” .

NOMA (وصول متعدد غير متعامد) 

NOMA (الوصول المتعدد غير المتعامد) هو تقنية وصول متعددة مقترحة للأنظمة الخلوية المستقبلية من خلال تخصيص الطاقة.

SDN / NFV 

المقالات الرئيسية: الشبكات المعرفة بالبرمجيات ، SD-WAN ، التمثيل الافتراضي لوظيفة الشبكة ، وتقطيع شبكة 5G

في البداية ، تم تصميم تقنيات الاتصالات المتنقلة الخلوية في سياق توفير الخدمات الصوتية والوصول إلى الإنترنت. اليوم ، تميل حقبة جديدة من الأدوات والتقنيات المبتكرة نحو تطوير مجموعة جديدة من التطبيقات. تتكون مجموعة التطبيقات هذه من مجالات مختلفة مثل إنترنت الأشياء (IoT) وشبكة المركبات المستقلة المتصلة والروبوتات التي يتم التحكم فيها عن بُعد وأجهزة الاستشعار غير المتجانسة المتصلة لخدمة التطبيقات متعددة الاستخدامات.  في هذا السياق ، برز تقطيع الشبكة كتقنية رئيسية لتبني نموذج السوق الجديد هذا بكفاءة. 

ترميز القناة 

على قناة الترميز تغيرت تقنيات 5G NR من رموز توربو في 4G ل رموز القطبية لمراقبة القنوات و LDPC (رموز منخفض الكثافة الاختيار التكافؤ) للقنوات البيانات.  

العملية في طيف غير مرخص 

مثل LTE في الطيف غير المرخص ، ستدعم 5G NR أيضًا التشغيل في الطيف غير المرخص (NR-U).  بالإضافة إلى الوصول بمساعدة الترخيص (LAA) من LTE الذي يمكّن شركات النقل من استخدام هذا الطيف غير المرخص لتعزيز أدائها التشغيلي للمستخدمين ، في 5G NR ستدعم عملية NR-U المستقلة غير المرخصة التي ستسمح لشبكات 5G NR الجديدة يتم إنشاؤها في بيئات مختلفة دون الحصول على ترخيص تشغيل في الطيف المرخص ، على سبيل المثال للشبكة الخاصة المحلية أو تقليل حاجز الدخول لتوفير خدمات الإنترنت 5G للجمهور. 

التداخل الكهرومغناطيسي 

ل طيف والمستخدمة من قبل مختلف المقترحات 5G يكون قرب تلك السلبي الاستشعار عن بعد مثل التي الطقس و أقمار صناعية لمراقبة الأرض ، وخاصة ل بخار الماء الرصد. سيحدث التداخل ومن المحتمل أن يكون كبيرًا بدون ضوابط فعالة. حدثت زيادة في التداخل بالفعل مع بعض استخدامات النطاق القريبة الأخرى .   التدخل في عمليات الأقمار الصناعية يضعف أداء التنبؤ العددي بالطقس مع تأثيرات ضارة بشكل كبير على الاقتصاد والسلامة العامة في مجالات مثل الطيران التجاري . 

دفعت المخاوف وزير التجارة الأمريكي ويلبر روس ومدير ناسا جيم بريدنشتاين في فبراير 2019 إلى حث لجنة الاتصالات الفيدرالية على تأخير بعض عروض مزاد الطيف ، والتي تم رفضها.  رؤساء ل جنة المخصصات في مجلس النواب و اللجنة العلمية البيت وكتب رسالتين منفصلتين إلى FCC كرسي أجيت باي طلب لمزيد من المراجعة والتشاور مع NOAA ، ناسا ، و زارة الدفاع ، وتحذر من الآثار الضارة للأمن القومي. أدلى مدير NOAA بالإنابة نيل جاكوبس بشهادته أمام لجنة مجلس النواب في مايو 2019 أن انبعاثات 5G خارج النطاق يمكن أن تنتج انخفاضًا بنسبة 30 ٪ في دقة التنبؤ بالطقس وأن التدهور الناتج في أداء نموذج ECMWF كان سيؤدي إلى الفشل في التنبؤ بالمسار و وبالتالي تأثير Superstorm Sandy في عام 2012. كتبت البحرية الأمريكية في مارس 2019 مذكرة تحذير من التدهور وقدمت اقتراحات فنية للتحكم في حدود تجاوز النطاق ، للاختبار والإدخال الميداني ، وللتنسيق بين الصناعة اللاسلكية والمنظمين مع الطقس منظمات التنبؤ. 

في المؤتمر العالمي للاتصالات الراديوية لعام 2019 (WRC) الذي يعقد كل أربع سنوات ، دعا علماء الغلاف الجوي إلى وجود مخزن مؤقت قوي قدره -55 ديسيبل وات ، ووافق المنظمون الأوروبيون على توصية تبلغ -42 ديسيبل وات ، وأوصت الهيئات التنظيمية الأمريكية (لجنة الاتصالات الفيدرالية) بتقييد قدره 20 ديسيبل وات ، وهو ما سيسمح بإشارات أقوى 150 مرة من الاقتراح الأوروبي. قرر الاتحاد الدولي للاتصالات على متوسط ​​-33 ديسيبل وات حتى 1 سبتمبر 2027 وبعد ذلك معيار -39 ديسيبل وات.  هذا أقرب إلى التوصية الأوروبية ولكن حتى المعيار الأعلى المتأخر أضعف بكثير من ذلك الذي طالب به علماء الغلاف الجوي ، مما أدى إلى تحذيرات من منظمة الأرصاد الجوية العالمية(المنظمة العالمية للأرصاد الجوية) أن معيار الاتحاد الدولي للاتصالات ، وهو أقل صرامة بعشر مرات من توصيتها ، يجلب “إمكانية التقليل بشكل كبير من دقة البيانات التي يتم جمعها”.  ممثل عن الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية (AMS) حذرت أيضا من تدخل،  و المركز الأوروبي للتنبؤات الجوية المتوسطة المدى ، وحذرت (ECMWF) بشدة، قائلا ان المجتمع المخاطر “التاريخ يعيد جي نفسه” بتجاهل تحذيرات علماء الغلاف الجوي (بالإشارة إلى ظاهرة الاحتباس الحراري ، والتي يمكن أن تتعرض رصدها للخطر).  في ديسمبر 2019 ، تم إرسال طلب من الحزبين من لجنة العلوم بمجلس النواب الأمريكي إلى مكتب المساءلة الحكومية.(GAO) للتحقيق في سبب وجود مثل هذا التناقض بين توصيات وكالات العلوم المدنية والعسكرية الأمريكية والمنظم ، FCC. 

مخاوف أمنية 

انظر أيضا: المخاوف بشأن التدخل الصيني في 5G الشبكات اللاسلكية و نقد هواوي § التجسس ومخاوف أمنية

تقرير نشرته المفوضية الأوروبية و الوكالة الأوروبية للأمن السيبراني تفاصيل القضايا الأمنية المحيطة 5G. يحذر التقرير من استخدام مورد واحد للبنية التحتية لشبكة الجيل الخامس ، خاصة تلك الموجودة خارج الاتحاد الأوروبي. (نوكيا وإريكسون هما المصنعان الأوروبيان الوحيدان لمعدات الجيل الخامس.) 

في 18 أكتوبر 2018، قام فريق من الباحثين من ETH زيورخ ، و جامعة لورين و جامعة دندي الإفراج عن ورقة بعنوان “تحليل رسمي للمصادقة 5G”.   نبهت إلى أن تقنية 5G يمكن أن تفتح الطريق لعصر جديد من التهديدات الأمنية. ووصفت الورقة التقنية بأنها “غير ناضجة وغير مختبرة بشكل كافٍ” ، وأنها “تتيح الحركة والوصول إلى كميات أكبر من البيانات ، وبالتالي توسع أسطح الهجوم”. في الوقت نفسه ، شركات أمن الشبكات مثل Fortinet ،  Arbor Networks ،  A10 Networks ،  و Voxility  تقديم المشورة بشأن عمليات النشر الأمنية الشخصية والمختلطة ضد هجمات DDoS الضخمة المتوقعة بعد نشر شبكة الجيل الخامس.

قدرت تحليلات IoT زيادة في عدد أجهزة إنترنت الأشياء ، التي تم تمكينها بواسطة تقنية 5G ، من 7 مليار في 2018 إلى 21.5 مليار بحلول عام 2025.  وهذا يمكن أن يرفع سطح الهجوم لهذه الأجهزة إلى نطاق كبير ، وقدرة DDoS الهجمات والتشفير والهجمات الإلكترونية الأخرى يمكن أن تعزز بشكل متناسب. 

بسبب المخاوف من التجسس المحتمل لمستخدمي بائعي المعدات الصينيين ، اتخذت العديد من الدول (بما في ذلك الولايات المتحدة وأستراليا والمملكة المتحدة اعتبارًا من أوائل عام 2019)  إجراءات لتقييد أو إلغاء استخدام المعدات الصينية في شبكات الجيل الخامس الخاصة بها. الشبكات. ونفى الباعة الصينيون والحكومة الصينية مزاعم التجسس.  توضيح مطلوب في 7 أكتوبر 2020 ، أصدرت لجنة الدفاع بالبرلمان البريطاني تقريرًا يدعي وجود دليل واضح على التواطؤ بين Huawei والدولة الصينية والحزب الشيوعي الصيني. قالت لجنة الدفاع بالبرلمان البريطاني إن على الحكومة النظر في إزالة جميع معدات Huawei من شبكات 5G في وقت أبكر مما هو مخطط له. 

اقرأ ايضا :  ماهي الانترنت و كيف تعمل ... تاريخها

التضليل والجدل 

الصحة 

هناك تاريخ طويل من الخوف والقلق المحيط بالإشارات اللاسلكية التي سبقت تقنية 5G. المخاوف بشأن 5G مماثلة لتلك التي استمرت طوال التسعينيات والعقد الأول من القرن الحادي والعشرين. إنهم يركزون على ادعاءات هامشية بأن الإشعاع غير المؤين يشكل مخاطر على صحة الإنسان.  على عكس الإشعاع المؤين ، لا يمكن للإشعاع غير المؤين إزالة الإلكترونات من الذرات. تقول مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC) أن “التعرض لكميات مكثفة ومباشرة من الإشعاع غير المؤين قد يؤدي إلى تلف الأنسجة بسبب الحرارة . وهذا ليس شائعًا ومثيرًا للقلق بشكل أساسي في مكان العمل بالنسبة لأولئك الذين يعملون على مصادر كبيرة من أجهزة الإشعاع غير المؤين و الادوات.” يزعم بعض المدافعين عن الصحة الهامشية أن المعايير التنظيمية منخفضة للغاية وتتأثر بمجموعات الضغط. 

تم نشر العديد من الكتب المشكوك في استحقاقها حول هذا الموضوع ، بما في ذلك كتاب لجوزيف ميركولا يزعم أن التقنيات اللاسلكية تسببت في العديد من الحالات من اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه إلى أمراض القلب وسرطان الدماغ. تعرض ميركولا لانتقادات حادة بسبب مناهضته للتطعيم خلال جائحة COVID-19 وحذرته إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بالتوقف عن بيع علاجات مزيفة لـ COVID-19 من خلال عمله في الطب البديل عبر الإنترنت .  

كتب ويليام برود في صحيفة نيويورك تايمز في عام 2019 ، أن قناة RT America بدأت في بث برامج تربط شبكات الجيل الخامس بالآثار الصحية الضارة التي “تفتقر إلى الدعم العلمي” ، مثل “سرطان الدماغ ، والعقم ، والتوحد ، وأورام القلب ، ومرض الزهايمر”. أكد برود أن المطالبات قد زادت. قامت RT America بتشغيل سبعة برامج حول هذا الموضوع بحلول منتصف أبريل 2019 ولكن برنامج واحد فقط في عام 2018 بأكمله. امتدت تغطية الشبكة إلى مئات المدونات والمواقع الإلكترونية. 

في أبريل 2019 ، منعت مدينة بروكسل في بلجيكا تجربة 5G بسبب قواعد الإشعاع.  في جنيف ، سويسرا ، تم إيقاف الترقية المخطط لها إلى 5G لنفس السبب.  صرحت جمعية الاتصالات السويسرية (ASUT) أن الدراسات لم تتمكن من إظهار أن ترددات 5G لها أي تأثير على الصحة. 

وفقًا لـ CNET ،  ” يدعو أعضاء البرلمان في هولندا الحكومة أيضًا إلى إلقاء نظرة فاحصة على 5G. وقد كتب العديد من القادة في كونغرس الولايات المتحدة إلى لجنة الاتصالات الفيدرالية للتعبير عن قلقهم بشأن المخاطر الصحية المحتملة. Mill Valley ، كاليفورنيا ، منع مجلس المدينة نشر خلايا لاسلكية 5G جديدة. ”      وأثيرت مخاوف مماثلة في ولاية فيرمونت  و نيو هامبشاير .  إدارة الغذاء والدواء الأمريكيةيُقال إنه “لا يزال يعتقد أن حدود السلامة الحالية للتعرض لطاقة الترددات الراديوية للهاتف المحمول تظل مقبولة لحماية الصحة العامة.”  بعد حملة من قبل مجموعات النشطاء ، أصدرت سلسلة من المحليات الصغيرة في المملكة المتحدة ، بما في ذلك توتنيس ، وبرايتون وهوف ، وجلاستونبري ، وفروم قرارات ضد تنفيذ المزيد من البنية التحتية للجيل الخامس ، على الرغم من أن هذه القرارات ليس لها أي تأثير على خطط الإطلاق.   

نظريات المؤامرة COVID-19 وهجمات الحرق العمد 

نظرًا لتزامن إدخال تقنية 5G مع وقت انتشار وباء COVID-19 ، اقترحت العديد من نظريات المؤامرة المنتشرة عبر الإنترنت وجود رابط بين SARS ‑ CoV ‑ 2 و 5G.  أدى ذلك إلى وقوع عشرات من هجمات الحرق المتعمد على أبراج الاتصالات في هولندا (أمستردام ، روتردام ، إلخ) ، أيرلندا ( كورك ،  إلخ) ، قبرص ، المملكة المتحدة ( داغينهام ، هدرسفيلد ، برمنغهام ، بلفاست و ليفربول   )، بلجيكا (بلت)، إيطاليا ( مادالوني )، كرواتيا ( بيبينيا ) والسويد.  أدى إلى ما لا يقل عن 61 هجومًا مشتبهًا بإشعال الحرائق ضد هوائيات الهاتف في المملكة المتحدة وحدها  وأكثر من عشرين في هولندا.

في الأشهر الأولى من الجائحة ضد الإغلاق ، شوهد المتظاهرون في الاحتجاجات على الاستجابات لوباء COVID-19 في أستراليا بعلامات مناهضة لـ 5G ، وهي علامة مبكرة على ما أصبح حملة أوسع من قبل منظري المؤامرة لربط الوباء بتقنية 5G . هناك نسختان من نظرية المؤامرة 5G-COVID 19: 

  1. تدعي النسخة الأولى أن الإشعاع يضعف جهاز المناعة ، مما يجعل الجسم أكثر عرضة للإصابة بـ SARS-CoV-2 (الفيروس المسبب لـ COVID-19).
  2. النسخة الثانية تدعي أن 5G تسبب COVID-19. هناك اختلافات مختلفة في هذا الشأن. يدعي البعض أن الوباء هو غطاء للمرض الناجم عن إشعاع 5G أو أن COVID-19 نشأ في ووهان لأن تلك المدينة كانت “مدينة خنازير غينيا لشبكة الجيل الخامس”.

تسويق الخدمات بخلاف 5G 

في أجزاء مختلفة من العالم ، أطلقت شركات الاتصالات العديد من التقنيات ذات العلامات التجارية المختلفة ، مثل ” 5G Evolution ” ، التي تعلن عن تحسين الشبكات الحالية باستخدام “تقنية 5G”.  ومع ذلك ، فإن شبكات ما قبل 5G هذه هي تحسين لمواصفات شبكات LTE الحالية التي لا تقتصر على 5G. في حين أن التكنولوجيا تعد بتقديم سرعات أعلى ، ووصفتها AT&T بأنها “أساس تطورنا إلى 5G أثناء وضع اللمسات الأخيرة على معايير 5G ،” لا يمكن اعتبارها 5G حقيقية. عندما أعلنت AT&T عن 5G Evolution ، 4×4 MIMO ، كانت التكنولوجيا التي تستخدمها AT&T لتقديم سرعات أعلى ، قد وضعتها T-Mobile بالفعلدون أن يتم تمييزها بلقب 5G. يُزعم أن مثل هذه العلامات التجارية هي خطوة تسويقية من شأنها أن تسبب ارتباكًا مع المستهلكين ، حيث لم يتم توضيح أن هذه التحسينات ليست حقيقية لشبكات الجيل الخامس. 

التاريخ 

  • في أبريل 2008 ، دخلت وكالة ناسا في شراكة مع Geoff Brown و Machine-to-Machine Intelligence Corp (M2Mi) لتطوير نهج تكنولوجيا اتصالات من الجيل الخامس ، على الرغم من اهتمامه الكبير بالعمل مع nanosats.
  • في عام 2008 ، تم تشكيل برنامج البحث والتطوير لتكنولوجيا المعلومات في كوريا الجنوبية الخاص بـ “أنظمة الاتصالات المتنقلة 5G القائمة على الوصول المتعدد بتقسيم الحزمة والمرحلات بالتعاون الجماعي”.
  • في أغسطس 2012 ، أسست جامعة نيويورك NYU Wireless ، وهو مركز بحث أكاديمي متعدد التخصصات قام بعمل رائد في مجال الاتصالات اللاسلكية 5G. 1
  • في 8 أكتوبر 2012 ، حصلت جامعة ساري البريطانية على 35 مليون جنيه إسترليني لمركز أبحاث 5G جديد ، بتمويل مشترك من صندوق استثمار شراكة الأبحاث التابع للحكومة البريطانية (UKRPIF) ومجموعة من مشغلي الهاتف المحمول الدوليين الرئيسيين ومقدمي البنية التحتية ، بما في ذلك Huawei ، Samsung و Telefonica Europe و Fujitsu Laboratories Europe و Rohde & Schwarz و Aircom International . وستوفر مرافق الاختبار لمشغلي الهاتف المحمول الحريصين على تطوير معيار للجوّال يستخدم طاقة أقل وطيفًا لاسلكيًا أقل ، مع توفير سرعات أعلى من الجيل الرابع الحالي مع تطلعات أن تكون التكنولوجيا الجديدة جاهزة في غضون عقد من الزمن. 11 1 1
  • في 1 نوفمبر 2012 ، بدأ مشروع الاتحاد الأوروبي “ممكّنات الاتصالات المتنقلة واللاسلكية لمجتمع المعلومات العشرين والعشرين” (METIS) نشاطه نحو تعريف 5G. حققت METIS إجماعًا عالميًا مبكرًا على هذه الأنظمة. بهذا المعنى ، لعبت METIS دورًا مهمًا في بناء توافق في الآراء بين أصحاب المصلحة الخارجيين الرئيسيين الآخرين قبل أنشطة التقييس العالمية. وقد تم ذلك من خلال بدء العمل في المنتديات العالمية ذات الصلة (مثل قطاع الاتصالات الراديوية) ومعالجته ، وكذلك في الهيئات التنظيمية الوطنية والإقليمية. 1
  • أيضًا في نوفمبر 2012 ، تم إطلاق مشروع iJOIN EU ، مع التركيز على تقنية ” الخلايا الصغيرة ” ، والتي تعتبر ذات أهمية رئيسية للاستفادة من الموارد المحدودة والاستراتيجية ، مثل طيف الموجات الراديوية . وفقًا لغونتر أوتينجر ، المفوض الأوروبي للاقتصاد الرقمي والمجتمع (2014-2019) ، يعد “الاستخدام المبتكر للطيف” أحد العوامل الرئيسية في قلب نجاح 5G. كما وصفها Oettinger بأنها “المورد الأساسي للاتصال اللاسلكي الذي سيكون 5G هو المحرك الرئيسي له”. 1 تم اختيار iJOIN من قبل المفوضية الأوروبية كواحد من المشاريع البحثية الرائدة 5G لعرض النتائج المبكرة لهذه التكنولوجيا في المؤتمر العالمي للجوال 2015 (برشلونة ، إسبانيا).
  • في فبراير 2013 ، بدأت فرقة العمل 5D (WP 5D) التابعة لقطاع الاتصالات الراديوية (ITU-R) بندي دراسة: (1) دراسة حول رؤية الاتصالات المتنقلة الدولية لعام 2020 وما بعده ، و ؛ (2) دراسة عن اتجاهات التكنولوجيا المستقبلية لأنظمة الاتصالات المتنقلة الدولية للأرض. كلاهما يهدف إلى الحصول على فهم أفضل للجوانب التقنية المستقبلية للاتصالات المتنقلة من أجل تعريف الجيل القادم من الهواتف المحمولة. 1
  • في 12 مايو 2013 ، أعلنت شركة Samsung Electronics أنها طورت نظام “5G”. تبلغ السرعة القصوى للتقنية الأساسية عشرات جيجابت / ثانية (جيجابت في الثانية). أثناء الاختبار ، أرسلت سرعات النقل لشبكة “5G” البيانات بسرعة 1.056 جيجابت / ثانية إلى مسافة تصل إلى 2 كيلومتر باستخدام 8 * 8 MIMO.  
  • في يوليو 2013، الهند و إسرائيل اتفقا على العمل معا على تطوير تقنيات اتصالات الجيل الخامس (5G). 
  • في 1 أكتوبر 2013 ، فازت NTT ( Nippon Telegraph and Telephone ) ، وهي نفس الشركة التي أطلقت أول شبكة 5G في العالم في اليابان ، بجائزة وزير الشؤون الداخلية والاتصالات في CEATEC لجهود البحث والتطوير 5G. 
  • في 6 نوفمبر 2013 ، أعلنت Huawei عن خطط لاستثمار 600 مليون دولار كحد أدنى في البحث والتطوير لشبكات الجيل الخامس 5G القادرة على سرعات أعلى 100 مرة من شبكات LTE الحديثة. 
  • في 3 أبريل 2019 ، أصبحت كوريا الجنوبية أول دولة تتبنى 5G.  بعد ساعات فقط ، أطلقت Verizon خدمات 5G في الولايات المتحدة ، وعارضت مطالبة كوريا الجنوبية بأن تصبح أول دولة في العالم لديها شبكة 5G ، لأنه يُزعم أن خدمة 5G في كوريا الجنوبية تم إطلاقها مبدئيًا لستة مشاهير كوريين جنوبيين فقط. أن كوريا الجنوبية يمكن أن تدعي لقب امتلاكها أول شبكة 5G في العالم.  في الواقع ، أضافت شركات الاتصالات الكورية الجنوبية الثلاث الرئيسية ( SK Telecom و KT و LG Uplus ) أكثر من 40.000 مستخدم إلى شبكة 5G في يوم الإطلاق. 
  • في يونيو 2019 ، أصبحت الفلبين أول دولة في جنوب شرق آسيا تطرح شبكة 5G بعد أن أطلقت Globe Telecom تجاريًا خطط بيانات 5G للعملاء. 
  • تقدم AT&T خدمة 5G للمستهلكين والشركات في ديسمبر 2019 قبل الخطط لتقديم 5G في جميع أنحاء الولايات المتحدة في النصف الأول من عام 2020.  

تطبيقات أخرى 

السيارات 

تعمل 5G Automotive Association على الترويج لتقنية الاتصالات C-V2X التي سيتم نشرها أولاً في 4G. يوفر الاتصال بين المركبات والبنى التحتية. 

السلامة العامة 

من المتوقع أن يتم تعزيز تقنية الضغط والتحدث (MCPTT) والفيديو والبيانات ذات المهام الحرجة في 5G. 

لاسلكي ثابت 

سوف الثابتة اتصالات لاسلكية توفر بديلا لخدمات النطاق العريض الثابتة خط ( ADSL ، VDSL ، الألياف البصرية ، و DOCSIS اتصالات) في بعض المواقع.   

نقل الفيديو اللاسلكي لتطبيقات البث 

اختبرت سوني إمكانية استخدام شبكات 

wikipedia

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

Previous post قائمة بمواقع الباك لينك دفوفولو
Next post ميزات ونصائح Google Drive لا تعرفها