مقدمة عن تقنية الجيل الخامس
5G هي تقنية الجيل الخامس لشبكات الهاتف الخلوي. وهي تعد بتقديم سرعات فائقة، وزمن انتقال منخفض، وسعة هائلة، وموثوقية أكبر. وتتجاوز قدرات هذه الشبكة الاتصالات السلكية واللاسلكية. فهي لديها القدرة على استبدال الإنترنت عريض النطاق التقليدي. وسوف تعمل تقنية 5G على توسيع نظام إنترنت الأشياء وتحويل العديد من الصناعات. ولتلبية احتياجات تطبيقات مختلفة، تعمل تقنية 5G عبر عدة نطاقات تردد.
يتراوح طيف الراديو من 3 كيلو هرتز إلى 300 جيجا هرتز. وتنقسم ترددات 5G بين نطاق Sub-6 GHz (الترددات أقل من 6 جيجا هرتز) ونطاق mmWave (يبدأ من 24 جيجا هرتز). يمكن تقسيم 5G Sub-6 إلى 5G منخفض النطاق و5G متوسط النطاق.
يتكون طيف 5G من ثلاث طبقات: النطاق المنخفض، والنطاق المتوسط، والنطاق العالي (المعروف أيضًا باسم mmWave).
5G منخفض النطاق
ربما تعرف هذه الفرقة باسم " شبكة 5G على مستوى البلاد " بسبب فيريزون أو " نطاق ممتد 5G " أيا كان ما تسميه، فإن النطاق المنخفض لشبكة الجيل الخامس يشير إلى الترددات بين 600 ميجا هرتز إلى 1 جيجا هرتز. وتقول بعض المصادر إنه يغطي ما يصل إلى 2.3 جيجا هرتز. يقع نطاق التردد هذا بجوار المكان الذي تعمل فيه شبكات 4G و3G، مما يجعله مهمًا للغاية لنشر شبكات الجيل الخامس. استخدمت شركات الاتصالات الطيف والبنية الأساسية الحالية لنشر شبكات الجيل الخامس بسرعة فوق الشبكات الحالية. وهذا يفسر عملية إيقاف تشغيل شبكات الجيل الثالث مؤخرًا: يتم استعادة هذه الترددات لشبكات الجيل الخامس.
نظرًا لأنها تقع في الطرف الأدنى من طيف 5G، فإن ترددات 5G منخفضة النطاق تتمتع بمدى أكبر ولا تتأثر بالعوائق بسهولة. يمكن أن تكون السرعة أسرع قليلاً من 4G في بعض الأحيان. ومع ذلك، لا يمكن ملاحظتها في معظم الأحيان. قد يتغير هذا في المستقبل.
للتعايش بين ترددات 4G، يستخدم النطاق المنخفض 5G تقنية تقاسم الطيف الديناميكي (DSS). تقوم هذه التقنية تلقائيًا بتخصيص النطاق الترددي بين 4G و5G بناءً على الطلب. تميل حركة مرور 4G إلى أخذ الأولوية، وهذا هو السبب في أن السرعات لا تختلف بشكل ملحوظ. مع ترقية المزيد من الأشخاص إلى أجهزة 5G، لن تضطر حركة مرور 5G إلى الخضوع لحركة مرور 4G، مما يحسن الأداء.
النطاق المتوسط لشبكة 5G
تتراوح تقنية 5G متوسطة النطاق من 1 جيجاهرتز إلى 6 جيجاهرتز، ولكنها ' يعتبر هذا النطاق أكثر انتشارًا بين 2.4 جيجاهرتز و4 جيجاهرتز. وهنا يعيش النطاق C الشهير، الذي يتراوح بين 3.7 إلى 3.98 جيجاهرتز.
يمكن اعتبار تقنية 5G متوسطة النطاق بمثابة " جولديلوكس " النطاق C. يمكنه تغطية مناطق كبيرة وتوفير سرعات سريعة تتراوح من 300 ميجابت في الثانية إلى 1 جيجابت في الثانية. فهو يجمع بين السرعة والمدى والاختراق والسعة. وهنا تبدأ في رؤية أداء ينافس الإنترنت عريض النطاق التقليدي. من المفترض أن يكون قسم النطاق C هو النقطة المثالية.
وسيكون التطبيق الرئيسي لتقنية الجيل الخامس متوسطة النطاق في الضواحي والمدن حيث الطلب مرتفع بشكل كبير.
النطاق المتوسط لشبكة 5G
تتراوح تقنية 5G متوسطة النطاق من 1 جيجاهرتز إلى 6 جيجاهرتز، ولكنها ' يعتبر هذا النطاق أكثر انتشارًا بين 2.4 جيجاهرتز و4 جيجاهرتز. وهنا يعيش النطاق C الشهير، الذي يتراوح بين 3.7 إلى 3.98 جيجاهرتز.
يمكن اعتبار تقنية 5G متوسطة النطاق بمثابة " جولديلوكس " النطاق C. يمكنه تغطية مناطق كبيرة وتوفير سرعات سريعة تتراوح من 300 ميجابت في الثانية إلى 1 جيجابت في الثانية. فهو يجمع بين السرعة والمدى والاختراق والسعة. وهنا تبدأ في رؤية أداء ينافس الإنترنت عريض النطاق التقليدي. من المفترض أن يكون قسم النطاق C هو النقطة المثالية.
وسيكون التطبيق الرئيسي لتقنية الجيل الخامس متوسطة النطاق في الضواحي والمدن حيث الطلب مرتفع بشكل كبير.
5G عالي النطاق
إن طيف الترددات الراديوية نادر. لذا، وللوفاء بكل ما تدعيه تقنية الجيل الخامس، تم توفير ترددات جديدة في طيف الموجات المليمترية. والترددات هنا أعلى بكثير.
تتراوح نطاقات 5G عالية النطاق من 24 إلى 39 جيجاهرتز. هذا هو المكان الذي يمكنك فيه ' ستستمتع بسرعات فائقة وزمن انتقال منخفض للغاية من الجيل الخامس. فهو يوفر سرعات 1 جيجابت في الثانية ولكن يمكنه الوصول إلى 10 جيجابت في الثانية في ظل ظروف مثالية. ويمكن أن يكون زمن الانتقال منخفضًا إلى 1 مللي ثانية. ومع ذلك، فإن المقايضة هي النطاق.
لا يمكن للموجات المليمترية أن تسافر إلا لمسافات قصيرة ويمكنها ' لا يمكن اختراق المباني بسهولة، حيث يتم تعطيل الموجات بسهولة. سواء كان ذلك لتعزيز الإشارة أو إنترنت الجيل الخامس، فسوف تكون هناك حاجة إلى هوائيات ومعدات الجيل الخامس لنقل هذه الإشارات داخل المباني.
يُعد هذا الطيف مثاليًا للمناطق الحضرية ذات الكثافة السكانية العالية والأماكن المزدحمة. وبفضل السعة الأعلى، ستتمكن الشبكة من التعامل مع عدد أكبر من الأجهزة في وقت واحد. ويمكن التخفيف بشكل كبير من الاتصال غير الموثوق به بسبب حركة المرور الكثيفة باستخدام تقنية 5G عالية النطاق.
من بين جميع طبقات الجيل الخامس، ستستغرق هذه الطبقة وقتًا أطول في النشر. نظرًا لأن ترددات الجيل الرابع لا ' لا يمكن للناقلين العمل في الموجات المليمترية ' لا تعتمد على البنية التحتية القائمة.
