القائمة الرئيسية

الصفحات

احدث الاخبار

التعرف على تقنية الجيل الخامس من شبكات الـ 5G وماهى السرعات التى ستقدمها لنا what is 5G


ان معظم مشغلى خدمات الشبكات الخلوية للهواتف النقاله يتجهون الى احدى تقنيات الجيل الرابع المسماه LTE Advanced  اوتقنية Wi-Max  بينما يقوم العلماء فى نفس الوقت بتطوير تقنيات الجيل الخامس 5G   والتى من المتوقع ان يبدأ العمل بها فى مطلع العام 2020 والتى تضاهى بجودتها جودة الاتصال السلكى تماما . ومن المتوقع ان تتيح معايير الجيل الخامس 5G للمستخدم استخدام احدث التقنيات اللاسلكيه المتوفره فى وقت واحد معا من اجل الحصول على افضل واحسن اتصال بالانترنت بالاضافة ايضا الى دعمها لـ iP.v6   .


وحقيقة الى الان لم تدخل المعاير المتعلقه بالجيل الخامس 5G الى الان حيز التطبيق العملى . وان  احدث التقنيات المطبقه عمليا هى  LTE Advanced  والتى تستطيع تقديم سرعه قوية لنا تصل الى 1 جيجابت كنقل بيانات فى الثانيه الواحده وسرعة رفع تصل الى 512 ميجابت فى الثانيه الواحده الا اننا فعليا  فى العالم كله لن نستطيع الوصول الى هذه السرعه فعليا باستخدام الهاتف المحمول .


ان محدودية الطيف الرديوى مازالت الى الان من ابرز  التحديات التى تعيق التطور فى مجال خدمات الاتصال الخليوى الا ان الجيل الخامس 5G يعتبر بمثابة الحل النهائى لهذه المشكله  وجميع مشاكل ترخيص وادارة الطيف الترددى من خلال استخدام تقنيات راديوية وتقنيات تعديل متنوعه وجديده ايضا .

     - تقنيات التكيف الراديوى البرمجى :

الزياده المستمره لسرعة الاتصال وزيادة عدد المستخدمين ادت الى زيادة الطلب على استخدام الطيف الترددى والذى دفع بالباحثين دائما الى ايجاد طرق من اجل استخدام الطيف الترددى بشكل اوسع واكبر واكثر فاعليه مما يحقق جدوى اكبر من حيث التكلفه بالطبع . ومن هنا نجد انه ظهرت اهمية تقنيات التكيف الراديوى والتى تهدف الى استخدام الطيف الترددى بشكل اكثر فاعليه عن طريق ايجاد اجزاء الطيف الترددى الغير مستخدمه والعمل على تكييف تقنيات الارسال والاستقبال من اجل استخدامها وذلك من خلال تعديل برامترات الارسال والاستقبال والتعديل وهذا بالطبع يؤدى الى تامين الاتصال الذى يحتاجه المستخدم وذلك من حيث السرعه او من حيث جودة الخدمه ويحمى ايضا من التداخل الراديوى من جهه ومن جهه اخرى يحمى ايضا  من هدر وضياع الاطياف التردديه .



-   - اهم تقنيات استشعار الطيف الترددى :

1- التقنيه الاولى تسمى الاستشعار الطيفى المستمر ويعتمد هذ النوع على النظام من اجل البحث المستمر عن المساحات الطيفيه البعيده عن التداخلات التردديه .

2- التقنية الثانيه تسمى الاستشعار الطيفى للمساحات الطيفية الشاغره ويقوم هذا النظام بالبحث عن المساحات الطيفية الشاغره والتى تكون بمثابة البديل من اجل ان تكون متاحه فى حالة كان المستخدم مضطرا للانتقال الى مساحات طيفية اخرى .

3- التقنية الثالثه تسمى مراقبة الارسال وفيها يجب على النظام مراقبة الارسال الخاص بالمشتركين من اجل ان يتم تمييزه عن الاشارات الاخرى والتخلص من التشويش .
 



-    - الوصول المتعدد باستخدام التقسيم الاشعاعى :

ان احدى اهم التحديات والتى تواجه الاتصالات الخليوية فى سعيها من اجل ان تقدم افضل جوده فى الخدمه التى تقدمها لاكبر عدد من المستخدمين وذلك للعمل على زيادة جودة الخدمه واستيعاب اكبر عدد من المستخدمين ضمن اطار طيفى ترددى ضيق مما دفعها لاستخدام تقنيات الوصول المتعدد مثل : FDMA ;TDMA;CDMA;OFDM والتى تستخدم التقسيم الزمنى او التقسيم الترددى الا ان الجديد فى المعايير التى يقدمها الجيل الرابع هو استخدام التقسيم الاشعاعى . حيث تقوم الهوائيات فى كل محطه بارسال مايسمى بالقاعديه الخليوية Base Transvers Station بتقسيم الاشاره المرسله الى اكثر من اشعاع موجه كلا منه الى جهاز خليوى معروف ومحدد وذلك يعمل على زيادة قدرة النظام الخلوى فى استيعاب عدد اكبر من المستخدمين الذين قد يستخدمون نفس الطيف الترددى بالطبع ولكنهم فى تلك الحاله يكونوا مفصولين فيزيائيا بحيث ان المحطه تقوم بمراقبة القاعديه وهى مكان تواجد الاجهزه الخليوية وسرعة حركته وتقوم بحساب اتجاه وعرض الاشعاع المطلوب توجيهه الى تلك الاجهزه .




-   - دعم تقنية الجيل الخامس الى تقنية iP.v6 وتقنية Flat iP :

ان من ضمن معايير الجيل الخامس التى يقدمها ان لكل جهاز خليوى عنوان iP خاص به ثابت ومبدئى وهو الذى يكون بمثابة الموقع الفعلى عندما يريد جهاز كمبيوتر حاسوب ان يتواصل مع الجهاز الخليوى فانه فى تلك الحاله يقوم بارسال حزمة معلومات تسمى Packet الى عنوان الـiP الخاص به وبعدها يقوم الخادم Server بتوجيه الحزمه الى الموقع الفعلى الخاص بالجهاز الخليوى وذلك من خلال استخدام العنوان الحالى المؤقت ويقوم بارسال العنوان المؤقت هذا الى جهاز الحاسب الالى وبالتالى فى تلك الحاله يستطيع الحاسوب التواصل مباشرة مع الهاتف الخليوى وذلك من خلال استخدام العنوان الفعلى المؤقت والجدير بالذكر هنا ايضا ان عنوان iP.v6 ذو عرض 128Bit لذا فهو عباره عن عدد عناوين الـiP المتاحه وهو اكبر بـ4 مرات من الاصدار السابق وهو iP.v4 اضافة لذلك فان بنية الشبكه ستكون ابسط بكثير ويعود الفضل فى ذلك الى استخدام تقنية Flat iP مما يلغى الحاجه بالطبع للبنية المسماه بالبنيه الهرميه المعقده من الموجهات Routers والمبدلات switches بين المحطه القاعديه Bts والموجهات المركزيه Core Routers الا ان ذلك من جهة اخرى يخلق لنا تحديات امنيه كبيره جدا فعالم الـ iP يفتح المجال للاسف امام الهجمات والاختراقات من شركة الانترنت تجاه المستخدمين للاجهزه الخليوية .



 - تقنية تعدد الوجهات Multi homing :

وهى تقنية تهدف الى زيادة موثوقية الاتصال بالانترنت حيث انها تدعم الجيل القادم من البروتوكول المسمى بروتوكول المناوله الافقية Vertical Handover بحيث ان المستخدم سيتمكن من الاتصال بعدة مزودات خدمه عبر عدة شبكات او بنفس المزود عن طريق اكثر من شبكه وذلك يتم عبر عناوين iP وفى حال توقف احداها بالطبع فانه سينتقل وبشكل تلقائى اوتوماتيكى الى الاخرى وقد ازدادت شعبية التقنية الرائعه هذه مع انتشار شعبية تقنية الـ iP.v6 لما يتيحه من استيعاب عدد عناوين اكبر من نظيره الاخر وهو iP.v4 .
 
 - تقنية الشبكه واسعه الانتشار :

يتسبب الطلب المتزايد على تقنيات الاتصال عريضة الحزمه اللاسلكيه فى توفير القدره على تكوين شبكات محليه Local Network تقوم بتغطية مناطق اوسع واكبر ونرى ان المستقبل ينبئنا بما يدعى شبكة الشبكات والتى ستقوم بتامين اتصالا لا ينقطع ابدا حتى خلال تجول المستخدم فى مساحات واسعه وكبيره او حتى عند انتقاله عبر تقنيات نفاذ لاسلكى متعدده مثل :2G ;3G;4G;5G بالاضافة ايضا الى wifi فنرى ان معايير الجيل الرابع والمعايير الاحدث منها تدعم لنا تقديم اتصال غير منقطع ابدا بغض النظر عن التقنيه المستخدمه من اجل توفير الاتصال .


ونجد ان المعيار المسمى IEEE 802.21 يدعم لنا الانتقال وعملية المناوله والتنقل ضمن نفس الشبكه التى نعمل عليها ومع الشبكات الاخرى حتى التى تدعم معايير Gpp3 ويسمى هذا النوع بالمناوله الافقية Vertical Handover وفى الشبكات الخليوية يعتمد حدوث عملية المناوله على قوة الاشاره النسبيه وجودة اجراء المكالمه اما فى المناوله الافقيه فانها تعتمد على قوة الاشاره ونوعية التطبيق المستخدم وظروف المستخدم وحاجات المستخدم من ذلك .

-    - تقنية نظام الارسال باستخدام مجموعات التعاون :

قامت تقنية النظام المتعدد الدخل والمتعدد الخرج MIMO : Multiple Input Multiple Output بتقديم معدل نقل بيانات اكبر مع موثوقية اكبر واعلى ولكن من الواضح جدا انه لايمكن الاستفاده من تلك التقنية الا من طرف واحد فقط وهو المحطه القاعديه وانها صعبة التطبيق من جهة الهواتف الخليوية كونها تستهلك الطاقة الكهربائية بنسبة عاليه وكبيره جدا وتتطلب تعقيد كبير فى الدوائر المستخدمه وهذا مما يعنى ارتفاع نسبة التكاليف للتجهيزات بشكل كبير جدا وبشكل يبدو طفيفا من جهة المشغل ولكنه فى تلك الحاله غير مقبول من ناحية المستخدم بالطبع . ولذا تم التوصل الى حل لهذه المشكله عن طريق تقنية نظام الارسال من خلال استخدام مجموعات التعاون حيث يقوم الجهاز الخليوى بالاستماع لارسال الجهاز الاخر المجاور ويقوم باعادة الارسال مره اخرى الى المحطه القاعديه وهذا يحقق تباين فى الارسال Diversity مما يعمل على زيادة وثوقية الاتصال وذلك باحدى الطريقتين :


1   1 - الطريقة الاولى : التضخيم والارسال :

عند استقبال الاشاره يقوم الجهاز الجار باستقبال الاشاره والعمل على تقويتها واعادة ارسالها من جديد ولكن بدون التعديل عليها وهذه الطريقة تعتبر بمثابة عامل قوى يساعد فى تقوية الاشاره للمرسل فى حال كانت اشارته ضعيفه اعتمادا على المرسل المجاور صاحب الاشاره الاكبر والاعلى .

2 – الطريقة الثانيه : الترميز والتمرير :

عند استلام الجهاز الجار للاشاره فانه يقوم بالعمل على ترميزها Coding وذلك قبل تمريرها للجهاز الهدف وفى تلك الحاله يمكنه اضافة رمز تحقق من الخطأ للاشاره المرسله وهذه الخوارزميه ممكنه فقط فى حال كان المرسل يمتلك لاشارة قوية .



- دعم تقنية الحوسبة السحابيه المحموله :

ان الحوسبه السحابيه هى عباره عن تقنية فريده وفى نفس الوقت جديده وهى تسمح بالوصول لكل البيانات كالمستندات والفيديوهات والصور من اى مكان وبدون الحاجه الى ان نحمل اجهزة التخزين معنا وذلك عن طريق تخزين ملفاتنا على مزود خدمه سحابيه ومن تلك الامثله على تلك التقنيه Gmail وتقنية Google Drive حيث يمكنك ان تقوم بالوصول الى رسائلك من اى مكان بالعالم ومثال اخر ايضا Google Docs حيث يمكنك ان تقوم بمتابعة العمل على مستنداتك فى اى مكان ومن اى مكان واى جهاز كمبيوتر فى اى وقت مما يعمل على المساهمه فى ارتفاع سقف التوقعات المنتظره من الهواتف الذكيه لانه فى الوقت الحالى قد اصبح بالامكان ان تقوم باصطحاب حجم هائل وكبير من الملفات يتجاوز بالطبع السعه التخزينيه لهاتفك الذكى فى اى مكان تذهب اليه ولديك القدره بان تقوم بالعمليات التى تفوق قدرة الحواسيب المحموله فى جهازك الذكى وذلك يرجع الى فضل الحوسبه السحابيه بالطبع وبالاضافه ايضا الى امكانية تشغيل الكثير من التطبيقات التى لا يدعمها نظام تشغيل هاتفك الذكى وذلك اعتمادا على المنصه السحابيه بحيث انك لم تعد مضطرا لتثبيت البرنامج الذى تريد من اجل مهمه معينه على هاتفك الذكى بعد الان .


-   - تقنية المحطات القاعديه العاليه الارتفاع :

نتيجة الحاجه الكبيره والمتزايده لنقل البيانات بسرعه اكبر فاننا نحتاج لحزمه ذات عرض اعلى واكبر والذى بدوره يحتاج بالطبع الى استخدام تقنيات ارسال صاحبة طول موجه اكبر ومما يتطلب تحقق شرط وجود خط نظر Line of Sight بين المرسل والمستقبل والذى يستحيل بالطبع تحقيقه دائما وخاصة بالطبع فى المناطق التى تعرف بانتشار اشاره غير جيد ومما دفع بالباحثين للعمل على المحطات القاعديه العالية الارتفاع والتى تطير على ارتفاعات ستراتوسفيريه بين : 22 و 17 كيلو متر عن سطح الارض وهى معده من اجل ان تبقى معلقه لمده طويله وكبيره بفضل تغذيتها الهجينه بالطاقه والتى تعتمد على الطاقه الشمسيه والبطاريات ومولدات الطاقه وتقوم هذه المحطات باستقبال الاشارات من الاقمار الصناعيه والعمل على اعادة بثها من جديد ولكن يتم تامينها من خلال تغطيتها بنصف قطر قد يصل الى 30 كيلو متر وبما ان ارتفاع واتجاه هذه المحطات يتأثر كثيرا بالرياح . وفى حالة ان كان مقدار هذا التغيير او الازاحه اكبر من عرض حزمة الارسال الموجهه الى الجهاز الخليوى المحمول فانه فى تلك الحاله يتوجب تعديل ربح الهوائى من اجل العمل على تقليل توجهيته .




-   - معمارية الشبكة المركزيه الفريده Core Network :

ان مع تطور الاجيال المختلفه لشبكات الهواتف الخليوية فقد قدم كل جيل جديد قدرة كبيره على نقل مقدار اكبر واعلى من البايتات فى الثانيه الواحده بينما اضاف الجيل الرابع 4G تقنيات تغطيه راديوية تقوم بتأمين استيعاب لعدد اكبر بكثير من المستخدمين وتأخير بالتالى اقل . اما التقنيات مابعد الجيل الرابع قليل جدا ماتأتى وتقوم باستبدال ماسبقها من اجيال ولكنها قدمت حلول من اجل دمج التقنيات والاجيال المختلفه معا وبعضها البعض وبشكل كامل متكامل وذلك من خلال شبكة واحده تعتمد على تقنية الـ iP مما يتيح للمكونات المختلفه سواء كانت متحكمات محطات قاعديه Bsc خاصة بالجيل الثانى 2G او متحكمات شبكات راديوية خاصة بالجيل الثالث وبمختلف تقنيات تبادل البيانات الـAtm وغيرها وكل ذاك يكون فى معمارية متكامله واحده .


..........................................

- لاتنسى الاشتراك فى قناتنا على يوتيوب وتفعيل جرس التنبيهات ليصلك المزيد ...



تعليقات