أثر تكنولوجيا 5G على الاتصال والابتكار: كيف ستغير شبكة الجيل الخامس طريقة تواصلنا وتطوير التطبيقات

إن تكنولوجيا 5G أو شبكة الجيل الخامس من التكنولوجيا الخلوية اللاسلكية المتطورة والتي توفر سرعات أعلى في التنزيل والتحميل، ولها قدرة أفضل من الشبكات السابقة عليها “4G”، ولكي يتضح معنى ذلك، فلك أن تعلم أنه على سبيل المثال تم إعداد تقنيات السيارات ذاتية القيادة وتطبيقات أخرى كثيرة والألعاب المتقدمة وكذلك وسائط البث المباشر التي تحتاج إلى اتصالا بالبيانات عالية السرعة وموثوقية بدرجة كبيرة للاستفادة بشكل كبير من الاتصال وفعاليته بشبكة الـ 5G، وبذلك فإن هذه التقنية لها أهمية كبيرة جدا في الوقت الحالي والمستقبل.

أهمية تقنية 5G

يزداد في كل يوم الطلب للحصول على الانترنت، كما أن ظهور تقنيات جديدة مثل الذكاء الاصطناعي، وانترنت الأشياء أدى أيضا إلى وجود زيادة كبيرة في البيانات التي يتم إنشاؤها، فخلال العقد القادم، يتوقع العلماء أن تزداد الأحجام بمئات الزيتابايت، وبالرغم من ذلك فإنه إلى الآن لم يتم تصميم البنية الأساسية الجوالة الموجودة الآن على تحمل هذا الكم الكبير، ولذلك احتاج المجال إلى الترقية، وهو ما تم إيجادة في الـ 5G.

إن زمن الانتقال المنخفض، والسرعة العالية، والسعة الهائلة لشبكة الـ 5G، يمكنها أن تساعد في توسيع نطاق التطبيقات ودعمها، وهذا مثل:

• توصيل الطائرات بدون طيار.
• التحكم في الحركة الخاصة بالبيانات المتصلة بالسحابة.
• محادثات الفيديو.
• التعليم عن بعد والقوى العاملة المتنقلة.

وخلاصة القول في أهمية الـ 5G وفوائده، فإن فوائد وتطبيقات الجيل الخامس كثيرة ومتنوعة بشكل عام، ولديها القدرة على تغيير  الاقتصاد العالمي وحياة الناس والعالم بأسره.

ما هي طريقة عمل تقنية الـ 5G؟

تعمل 5G تماما كما عملت سابقتها، فهي تستخدم المواقع الخلوية الناقلة للبيانات عبر موجات الراديو، فتتصل المواقع الخلوية بالشبكات عبر تقنية سلكية أو لا سلكية، كما أن شبكة الجيل الخامس تعمل عن طريق تعديل طريقة تشفير البيانات، وهذا يقدم لشركات الاتصالات عددا كثيرا من الموجات الكهربائية الصالحة للاستخدام.

تعمل الـ 5G من خلال أبراج خلوية أصغر: لقد اعتمدت شبكة الـ 4G والتكنولوجيا الخلوية السابقة على أبراج خلوية مستقلة، لكن الـ 5G تستخدم أجهزة إرسال أصغر يتم وضعها على المباني، وهي تدعم تشغيل العديد من الأجهزة بسرعات كبيرة.

في الـ 5G يتم تجزئة الشبكة: في الـ 5G يمكن استخدام شبكات المحمول لنشر عدة شبكات افتراضية مستقلة على ذات البنية الأساسية، بحيث يمكن أيضا تخصيص كل شريحة لشبكة محددة لحالات عمل مختلفة مثل خدمات البث.

تقسيم التردد المتعامد (OFMD) بشكل مضاعف: وهذه الجزئية أساسية في شبكة الجيل الخامس، فتقنية OFMD غير متوافقة مع الـ 4G، لكن 5G  توفر زمن انتقال أقل ومرونة محسنة أفضل من LTE، و OFMD هي تقنية انتقال للبيانات تستخدم في الاتصالات اللاسلكية والشبكات اللاسلكية، وكل اعتماد هذه التقنية على تقسيم إشارة البيانات إلى عدد من الإشارات الفرعية المتزامنة، والتي تسمى النقاط الترددية، ويتم النقل بشكل مواز.

الفرق بين الـ 4G  و الـ 3G و الـ 5G

على الرغم من أن تقنية الجيل الخامس تعمل على نفس ترددات الراديو مثل الأجيال السابقة إلا أن هناك العديد من الاختلافات الجوهرية بينها وبين الأجيال السابقة، وهذه الاختلافات تشمل ما يلي:

زمن استجابة منخفض

هو اختلاف جوهري يميز الـ 5G عن الأجيال السابقة، ومعنى أن زمن الاستجابة منخفض هو أن زمن الانتقال منخفض، وزمن الانتقال هو التأخير بي إرسال المعلومات وتلقيها، فإذا كان زمن الانتقال في شبكة الـ 4G هو 200 مللي ثانية فإن هذا يقل ليكون جزء من الثانية في الـ 5G.

سرعات أعلى

وهذا واضح في مدة تنزيل البيانات، حيث يمكن للشبكة 5G أن تنزل 10 جيجابايت في ثانية واحدة، وهذا يعني طفرة قوية في الوقت الذي تستغرقه الأجيال السابقة في التحميل، ولك أن تتخيل أن تقوم بتحميل فيلم من 3 ساعات في ثواني معدودة.

عرض نطاق ترددي أعلى

تعمل الـ 5G على نطاق أوسع من عرض النطاق الترددي (المتوسط، المنخفض، العالي)، وذلك من خلال زيادة موارد الطيف الترددي من 3 جيجا هرتز الفرعي في الجيل الرابع إلى 100 جيجا هرتز في الجيل الخامس، لتشمل كل النطاقات الترددية المنخفضة MMWAVE.

إن عرض النطاق الترددي معناه إمكانية توصيل المزيد من الأجهزة لاستلام وإرسال البيانات في وقت واحد، وهذا يؤدي إلى زيادة في المساحة بشكل كبير.

كيف ستغير الـ 5G طريقة تواصلنا؟

في المستقبل القريب سوف نرى تغيرا شاملا في حياتنا وفي طريقة تواصلنا، وهذا التغير سيشمل ما يلي:

المدن الذكية: تعتمد المدن الذكية على أجهزة انترنت الأشياء (lot) من أجل جمع البيانات، وهذه البيانات قد تكون حركة المرور والبنية التحتية والأفراد في الوقت الواقعي الآن، ومن خلال تحليل كل هذا الكم من البيانات يتخذ المخططون لهذه المدن قراراتهم التي تكون أكثر استنارة ووضوحا، وبذلك يتم التخفيف من حركة المرور والتحسين من الخدمات، بالإضافة إلى التقليل من التلوث الجوي.

في مجال البيئة: بمعنى أن تقنية الـ5G لديها القدرة على تخفيض الانبعاثات العالمية، وهذه إحدى المزايا التي تتمتع بها شبكة الجيل الخامس، حيث تتميز بكفاءة الإرسال والطاقة المنخفضة التي تستهلكها، كما ستعمل على تطوير المركبات الكهربائية بسرعة، والعمل عن بعد، وستدعم المراقبة الوقتية لجودة الهواء والانبعاثات وباقي المؤشرات البيئية، كل ذلك سيفيد الكوكب من خلال الاستغلال الأمثل لموارده وتقليل نسبة التلوث.

الرعاية الصحية: ستكون الجراحة عن بعد أكثر شيوعا عن طريق السماح من قبل زمن الانتقال المنخفض بمشاركة المعلومات في الوقت الفعلي عن طريق الفيديو عالي الدقة، وسيساعد ذلك أيضا الأطباء على اكتشاف المرض في وقت مبكر.