مقالات ومحاور تقنية

مقارنة بين اتصالات الجيل الخامس 5G والجيل الرابع 4G

اتصالات الجيل الخامس 5G
اتصالات الجيل الخامس 5G

اتصالات الجيل الخامس 5G هي أحدث شبكة للهاتف المحمول، ولكن لم يتم إصدارها بعد، وبالتالي ستحل مكان تقنية 4G الحالية من خلال توفير عديد التحسينات في السرعة والتغطية والموثوقية.

ويكمن التركيز الأساسي عليها والسبب وراء الحاجة إلى شبكة أفضل هو دعم العدد المتزايد من الأجهزة التي تتطلب الوصول إلى الإنترنت، مع المزيد من متطلبات عرض الحزمة لتعمل جميع الأجهزة على الانترنت بشكلٍ طبيعي.

وستستخدم تقنية اتصالات 5G أنواعاً مختلفة من الهوائيات، تعمل على ترددات راديوية مختلفة، وتصل العديد من الأجهزة الإضافية بالإنترنت، وتقلل التأخيرات، وتوفر سرعات اتصال فائقة.

5G تعمل بشكلٍ مختلف عن 4G

أي نوع أو جيل من شبكات الهواتف المحمولة لن يكون جديد إن لم يحمل اختلافات جوهرية عن الشبكات الحالية. وأحد الاختلافات الأساسية في اتصالات الجيل الخامس 5G هو استخدامها للترددات اللاسلكية الفريدة لتحقيق ما لا تستطيع شبكات 4G القيام به.

يتم تقسيم الطيف الراديوي إلى مجالات، ولكل منها ميزات فريدة تزداد كلما انتقلت لترددات أعلى. وتستخدم شبكات 4G ترددات أقل من 6GHZ، ولكن من المرجح أن تستخدم اتصالات الجيل الخامس 5G ترددات عالية للغاية تبلغ 30GHz إلى 300GHz.

هذه الترددات العالية رائعة لعدة أسباب، أهمها أنها تملك قدرة كبيرة على نقل البيانات السريعة. ولن تكون فقط أقل ضجيج من البيانات الخلوية الموجودة حالياً، بل يمكن استخدامها مستقبلاً لزيادة متطلبات عرض الحزمة، وهي أيضاً موجهة بشكل كبير ويمكن استخدامها إلى جانب الإشارات اللاسلكية الأخرى دون التسبب في أي تداخل.

وهذا مختلف كثيراً عن أبراج 4G التي تطلق البيانات في جميع الاتجاهات، مما يؤدي إلى إضاعة كل من الطاقة والقوة للإشعاع الموجات اللاسلكية في المواقع التي لا تطلب الوصول إلى الإنترنت.

ولأن اتصالات الجيل الخامس 5G تستخدم أطوال موجات أقصر، مما يعني أن الهوائيات يمكن أن تكون أصغر بكثير من الهوائيات الحالية مع توفيرها تحكم اتجاهي دقيق. ونظراً لكون محطة رئيسية واحدة يمكنها استخدام المزيد من الهوائيات الاتجاهية، فهذا يعني أن تقنية 5G يمكنها دعم أكثر من 1000 جهاز إضافي لكل متر عما تدعمه تقنية 4G الحالية.

ما يعنيه هذا هو أن شبكات 5G ستكون قادرة على نقل البيانات بسرعة فائقة إلى عدد أكبر من المستخدمين، بدقة عالية وتأخير استجابة أقل.

ومع ذلك، معظم هذه الترددات الفائقة تعمل فقط إن كان هنالك خط واضح ومباشر بين الهوائي والجهاز الذي يستقبل الإشارة. والأكثر من ذلك هو أن بعض هذه الترددات العالية تُمتص بسهولة من قبل الرطوبة والمطر وغيرهم من العوامل، مما يعني أنها لا تنتقل لمدى بعيد.

ولهذه الأسباب يمكننا أن نتوقع الكثير من الهوائيات التي تدعم 5G، إما تلك الصغيرة جداً الموجودة في كل غرفة أو مبنى يحتاج إليها أو هوائيات كبيرة في جميع أنحاء المدينة؛ وربما حتى كلاهما. وقد يكون هنالك أيضاً العديد من المكررات لدفع موجات الراديو إلى أقصى حد ممكن وتوفير دعم بعيد المدى لتقنية اتصالات الجيل الخامس 5G.

وهنالك فرق آخر بين 5G و4G  هو أنَّ شبكات 5G ستفهم بسهولة أكبر نوع البيانات المطلوبة، وستكون قادرة على التحول إلى وضع طاقة أقل عندما لا تكون قيد الاستخدام، أو عند توفير معدلات نقل منخفضة لأجهزة معينة، ولكن بعد ذلك تتحول إلى وضع طاقة أعلى لتقنيات مثل بث فيديو HD.

5G أسرع بكثير من 4G

يشير عرض الحزمة Bandwidth إلى مقدار البيانات التي يمكن نقلها (تحميلها أو تنزيلها) عبر شبكة خلال فترة زمنية معينة. وهذا يعني أنه في ظل الظروف المثالية، عندما يكون هنالك عدد قليل جداً من الأجهزة المتصلة أو التداخلات الأخرى التي تؤثر على السرعة، يمكن للجهاز نظرياً أي يمر بما يعرف باسم سرعة الذروة.

من منظور سرعة الذروة، 5G أسرع 20 مرة من 4G. وهذا يعني أنه خلال الوقت الذي يستغرقه تنزيل جزء ما فقط من البيانات باستخدام 4G (مثل فيلم)، يمكن تنزيل نفس الجزء 20 مرة عبر تقنية اتصالات الجيل الخامس 5G. وبالنظر إلى الأمر بطريقة أخرى: يمكنك تنزيل ما يقارب 10 أفلام قبل أن تتمكن 4G من تحميل النصف الأول من الفيلم الأول.

5G تملك سرعة تنزيل تبلغ 20Gb/s بينما 4G تصل إلى 1Gb/s. وتشير هذه الأرقام إلى الاتصال مع الأجهزة التي لا تتحرك، كما هو الحال في إعداد الوصول اللاسلكي الثابت (FWA) حيث يوجد اتصال لاسلكي مباشر بين البرج وجهاز المستخدم. وتختلف هذه السرعات بمجرد بدء الحركة، كما هو الحال في السيارة أو القطار.

ومع ذلك، لا يشار إلى هذا عادةً بالسرعة “العادية” أو الحقيقية، نظراً لوجود العديد من العوامل التي تؤثر في عرض الحزمة. وبدلاً من ذلك، من المهم النظر إلى السرعة الواقعية، أو متوسط عرض الحزمة المقاس.

لم يتم إصدار 5G حتى الآن، لذا لا يمكننا التعليق على تجارب العالم الحقيقي، ولكن من المقدر أن توفر 5G سرعات تنزيل يومية حقيقية تبلغ 100Mb/s كحد أدنى. وهنالك الكثير من المتغيرات التي تؤثر على السرعة، ولكن شبكات 4G عادة ما توفر أقل من 10Mb/s، مما يجعل 5G أسرع 10 مرات من 4G في العالم الحقيقي.

ماذا يمكن أن تقوم به اتصالات الجيل الخامس 5G ولا تفعله 4G؟

بالنظر إلى الاختلافات الكبيرة في الأداء، فمن الواضح أنَّ 5G سوف تمهد طريقاً جديداً لمستقبل الأجهزة المحمولة والاتصالات، ولكن ماذا يعني ذلك بالنسبة لك؟

 سيتيح 5G إرسال رسائل نصية وإجراء مكالمات هاتفية وتصفح الإنترنت وبث الفيديو. وفي الواقع أي شيء تفعله على هاتفك، في ما يتعلق بالإنترنت، سيتم تحسينه فقط.

وسيتم تحميل مواقع الويب بشكلٍ أسرع، وسيتم تحميل مقاطع الفيديو التي تبدأ تلقائياً بشكلٍ أسرع، وستتوقف ألعاب اللاعبين المتعددين عبر الإنترنت عن التأخير، وستشاهد فيديو سلس وواقعي عند استخدام Skype أو FaceTime، وما إلى ذلك.

وقد تكون 5G سريعة جداً لدرجة أنَّ كل ما تفعله على الإنترنت الآن وتعتبره سريع نسبياً سيبدو فوري لاحقاً.

وإن قررت استخدام 5G في المنزل، فستجد أنه يمكنك توصيل المزيد من أجهزتك بالإنترنت في نفس الوقت دون مشاكل في عرض الحزمة، مع مراعاة أنَّ بعض اتصالات الإنترنت المنزلية بطيئة جداً بحيث لا تدعم ببساطة كل التكنولوجيا الجديدة المترابطة التي تظهر هذه الأيام.

وستتيح لك 5G في المنزل توصيل هاتفك الذكي، ومقياس الحرارة اللاسلكي، وحدة تحكم ألعاب الفيديو، وأقفال الأبواب الذكية، سماعات الواقع الافتراضي، كاميرات المراقبة اللاسلكية، الجهاز اللوحي، والحاسب المحمول معاً إلى نفس الراوتر دون القلق من توقف أي منهم عن العمل.

ومع فشل 4G في توفير جميع احتياجات اتصالات البيانات مع العدد المتزايد من الأجهزة المحمولة، ستفتح 5G الطريق لمزيد من التكنولوجيا المجهزة بالإنترنت مثل إشارات المرور الذكية وأجهزة الاستشعار اللاسلكية والأجهزة القابلة للارتداء والاتصال بين السيارات.

المركبات التي تستقبل بيانات GPS وغيرها من التعليمات التي تساعدها على التنقل في الطريق، مثل تحديثات البرامج أو تنبيهات حركة المرور في الزمن الحقيقي، ستحتاج إلى إنترنت سريع لتكون مواكبة لما يجري – ومن غير المنطقي الاعتقاد بأن كل هذا سيكون مدعوم من قبل شبكات 4G الحالية.

وبما أنَّ 5G تستطيع نقل البيانات أسرع بكثير من شبكات 4G، فمن الممكن رؤية المزيد من عمليات نقل البيانات غير المضغوطة. ما سيؤدي إلى نفاذ أسرع إلى المعلومات نظراً لعدم الحاجة لما يلزم فك ضغطه قبل استخدامه.

متى ستأتي اتصالات الجيل الخامس 5G

لا يمكن استخدام شبكات 5G حتى الآن كونها في مرحلة الاختبار والتطوير، كما أن الهواتف الداعمة لتقنية 5G لم تصل بعد.

ولم يتم تحديد موعد إصدار 5G لكل مزود خدمة اتصالات أو دولة، ولكن معظمهم يتطلع إلى الإصدار الرسمي عام 2020.

راجع أيضاً:

كيفية تقوية إشارة الواي فاي -أفضل 8 طرق

Leave a Response