كل ما تحتاج لمعرفته حول 5G: ما هو عليه ، ما هو عليه

5G هي الغضب الشديد مع شركات الاتصالات اللاسلكية هذه الأيام ، ولكن كما هو الحال مع كل شيء جديد ، هناك الكثير من الالتباس والتضليل المتداول. دعنا نستكشف ما هو 5G ، والأهم من ذلك ، ما هو عليه.

لتبدأ ، "5G" ليس "5GHz". 5 جيجاهرتز هي واحدة من النطاقات الثلاثة التي يمكن للمستهلكين استخدامها مع شبكة WiFi. تحدثنا عن إيجابيات وسلبيات 5GHz واي فاي منذ فترة قصيرة.

5G عبارة عن مصطلح تسويقي يتناول السرعات والتقنيات التي تستخدمها شركات الاتصالات اللاسلكية لتوصيل البيانات إلى أجهزتنا المحمولة (وقد يكون لديها إمكانية استبدال اتصالات الإنترنت السلكية بمنازلنا). نظرًا لأن مصطلح "5G" هو مصطلح تسويقي ، تختلف التعريفات المحددة بناءً على السياق والتنفيذ. بشكل عام ، فإن 5G هي خليفة LTE (أو LTE-A). وبشكل أكثر تحديدًا ، يعتبر 5G مصطلح المستهلك لمعيار ITU IMT-2020 الذي يوفر سرعات تصل إلى 20 جيجابت في الثانية – نعم ، عشرون غيغابايت في الثانية. لإنجاز سرعات تقترب من هذا ، يتم استكشاف موجات تردد أعلى ("موجات ملليمتر") – في مكان ما في حدود 15 جيجا هرتز – ولكن قبل أن نتعمق في تفاصيل أين سنذهب ، دعنا نعود إلى من أين أتينا وأين نحن الآن.

تاريخ موجز لمعايير البيانات اللاسلكية (WWAN)

بالعودة لليوم ، كان من السهل التمييز بين أنواع البيانات اللاسلكية (WWAN مقابل WLAN). اليوم ، ومع ذلك ، يتم طمس هذه الخطوط.

يشار إلى الشبكات المحلية اللاسلكية (WLAN) (الشبكات المحلية اللاسلكية) بشكل عام على أنها شبكة WiFi وعادة ما تغطي منزلك أو متجرك أو مدرستك أو عملك. إنها محلية ، ويغطي مداها بضعة آلاف قدم مربع. بفضل بعض الأجهزة المبتكرة ، يتم إعادة تعريف "Local" لـ "Local Area Network" – على سبيل المثال ، أتلقى الإنترنت من مودم كبل يبعد 1.2 ميلاً عن منزلي عبر إشارة 802.11ac 5GHz. باستخدام نفس الجهاز ، يمكنني إرسال إشارة WiFi 5 جيجا هرتز 10 أميال – وإشارة 2.4 جيجا هرتز.

عمومًا (WWAN) (الشبكات اللاسلكية واسعة النطاق) هي ما نعتبره يتم تسليمها بواسطة شركات "خلوية" أو "موفر خدمة لاسلكية" ، وهو ما نتحدث عنه في هذه المقالة.

فيما يلي بعض المعايير اللاسلكية الأكثر شهرة ، وسرعات التنزيل الخاصة بها – محتملسرعات التحميل ، وهذا هو.

• جي بي آر إس: 0.086 ميغابت في الثانية
• حافة: 1.6 ميغابت في الثانية
• EV-DO: 4.9 ميغابت في الثانية
• HSPA: 14.4 ميغابت في الثانية
• LTE: 300 ميغابت في الثانية
• واي ماكس: 365 ميغابت في الثانية
• HSPA +: 672 ميغابت في الثانية
• LTE-A: 1 جيجابت في الثانية للمستخدمين الثابتة
• LTE-A Pro: "ما يزيد عن 3Gbit"

من الصعب تحديد حجم الإنتاجية النموذجية (السرعات التي نراها على أجهزتنا في الاستخدام اليومي ، وهو ما يهمنا حقًا). يعتمد هذا المقياس على العديد من مشكلات البروتوكول بما في ذلك مخططات الإرسال (تُستخدم المخططات الأبطأ للمسافات الطويلة من نقطة الوصول ، على سبيل المثال) ، وإعادة إرسال الحزمة ، وحجم الحزمة ، وما إلى ذلك ، ولا ننسى عدد المستخدمين على البرج ، و سرعات البيانات الخلفية إلى ذلك البرج – كلاهما يؤثر بشكل كبير على السرعة التي تشعر بها عند استخدام بياناتك الخلوية.

أين 5G يصلح في؟

5G هي الجيل الخامس من تقنية الشبكات الخلوية ، وتعرف جمعية 3GPP أي نظام يستخدم برنامج "5G NR" (5G New Radio) على أنه "5G" – بغض النظر عن السرعة أو الإنتاجية أو الطيف الذي يستخدمه.

كما ذكرنا سابقًا ، يفضل البعض الآخر استخدام "5G" للأنظمة التي تلبي متطلبات معيار IMT-2020 للاتحاد الدولي للاتصالات.

ما يتفق عليه الجميع هو أن 5G ستكون "سريعة". طريقة واحدة لتحقيق أهداف السرعة من 5G هي باستخدام جزء مختلف من الطيف اللاسلكي. لكل من يحافظ على النتيجة في المنزل ، كلما زاد التردد ، زادت قدرة الحمل على هذا النطاق (2.4 غيغاهرتز "أبطأ" من 5 غيغاهرتز ، على سبيل المثال). الجانب السلبي هو أن الترددات الأعلى لا تنتقل إلى أبعد الحدود (يمكن أن تتجاوز إشارات 2.4 جيجاهيرتز إشارات 5 جيجاهيرتز ، مرة أخرى ، على سبيل المثال). كلما زاد التردد ، زادت سرعة نقل البيانات المدعومة دون التداخل مع إشارات أخرى ، ولكن كلما كانت الإشارة أقصر.

يمكن أن يشتمل NG 5G على "ترددات منخفضة" ، أقل من 6GHz (FR1) ؛ و "ترددات أعلى" ، أعلى من 24GHz (FR2). FR1 الأكثر شيوعًا المستخدمة في 5G في هذا النطاق هو 3.5 جيجا هرتز ، على الرغم من أننا يجب أن نرى قدرًا كبيرًا من طيف "الموجة الملليمترية" المستخدم مع توسع 5G. بالنسبة إلى FR2 ، تستخدم Verizon 28 GHz ، بينما تستخدم AT&T 39 GHz. يسمح الجانب FR2 بترددات تصل إلى 300 جيجاهرتز.

يمكن أن تكون سرعات 5G NR في النطاقات الفرعية 6 جيجاهرتز (FR1) أعلى قليلاً من 4G ، مع استخدام مقدار مماثل من الطيف والهوائيات. كل هذا تقني لتوضيح أن بعض شبكات "5G" ستكون أبطأ من بعض شبكات 4G المتقدمة. تحصل شبكة T-Mobile LTE / LAA على 500 ميغابت في الثانية وأعلى في مانهاتن وشيكاغو.

5G FR2 سيناريوهات النشر

يحتوي 5G FR2 على بعض أهداف النشر المختلفة:

1. خلية Femto:تهدف إلى توفير إمكانية الوصول إلى المنازل والشركات بسعة من 4 إلى 32 مستخدمًا ومجموعة من 10 أمتار.
2. خلية بيكو:تهدف إلى توفير الوصول في المناطق العامة (مراكز التسوق والمطارات ومحطات القطارات والمباني المكتبية) بسعة 64 إلى 128 مستخدمًا ومجموعة من 10 أمتار.
3. الخلية الصغيرة:يمكن أن يستهدف توفير الوصول إلى سد الثغرات في التغطية بين Pico Cells و Metro Cells ، من 128 إلى 256 مستخدمًا ، بمجموعة من بضع مئات من الأمتار.
4. خلية المترو:تهدف إلى توفير الوصول إلى المناطق الحضرية / الحضرية بسعة أكثر من 250 مستخدمًا ومجموعة من مئات الأمتار.

للمقارنة ، تستهدف شبكة WiFi المنازل والشركات ، التي توفر الوصول عادةً إلى أقل من 50 مستخدمًا ، وبمدى 100 متر ؛ مما يضع شبكة WiFi اليوم على قدم المساواة مع 5G Pico Cell.

في حين أن الهواتف الخلوية و WiFi تمتلك حاليًا سيناريوهات منفصلة ومميزة لحالة الاستخدام ، ترى 5G هذه الخطوط غير واضحة ، وقد تستخدم بعض عمليات نشر 5G إشارات في نطاقات تردد غير مرخصة تُستخدم أيضًا لشبكات WiFi بدلاً من النطاقات التي تستأجرها شركات تشغيل محددة. قد ينشأ التمييز بين الاثنين إلى نوع الشبكة (المنطقة المحلية مقابل المساحة الواسعة) التي يحاول المستخدم تحقيقها ، بدلاً من المسافة التي يمكن للمستخدم من خلالها الوصول إلى الإنترنت.

مخاوف 5G

لا توجد تقنية جديدة بدون أي جدال ، و 5 G لا يختلف.

طيف

ستكون الاقتراحات المتعلقة بالتردد للعديد من عمليات النشر من الجيل الخامس قريبة جدًا من المقترحات المستخدمة لسواتل مراقبة الطقس والأرض ، وخاصة تلك التي تراقب بخار الماء. القلق هو أن شبكات 5G قد تتداخل مع التنبؤ بالطقس ، مع اعتراضات تأتي من الولايات المتحدة الأمريكية NOAA ، و NASA ، و Navy ، و DoD – والتي لعبت بطاقة "ضارة بالأمن القومي".

الأمن القومي والمراقبة

يوجد العديد من بائعي الأجهزة الذين يوفرون أجهزة 5G إما في الصين ، أو لديهم مرافق إنتاج في الصين. وقد أثار ذلك مخاوف من احتمال قيام الولايات المتحدة وأستراليا والمملكة المتحدة وهولندا بالتجسس ، مما أدى إلى اتخاذ إجراءات لتقييد أو القضاء على استخدام المعدات الصينية في شبكات 5G الخاصة بكل منها. وقد نفت الحكومة الصينية وكذلك الباعة الصينيين اسمه هذه الادعاءات.

المخاوف الصحية

كما هو الحال مع أي نوع من الاتصالات الإلكترونية ، هناك مخاوف بشأن الإشعاع الكهرومغناطيسي وإمكانية حدوث آثار ضارة بالصحة. على الرغم من أن المخاوف الصحية المتعلقة بالإشعاع الصادر من أبراج الهواتف المحمولة والهواتف المحمولة ليست جديدة ، إلا أن النطاق الواسع للترددات التي ستستخدمها تقنية 5G يجعل تحديد أي مخاوف محتملة محتملة أمرًا مستحيلًا تقريبًا – مثل هذه المخاوف يجب أن تكون أقل من حوالي 5 جي بشكل عام ، ويجب أن تكون أكثر ملاءمة موجهة إلى استخدام ترددات معينة تستخدمها تطبيقات محددة من 5G.

عندما يتقاطع هذان الشاغلان في استخدام ترددات الموجات المليمترية التي لم يتم اختبارها على نطاق واسع لمعرفة آثارها على الأشخاص.

الأمانة و أمبير؛ خصوصية

في التسعينيات من القرن الماضي ، لم يكن المستخدمون المنزليون قلقين بشأن البرامج الضارة أو الفيروسات أو سرقة الهوية أو الجرائم الإلكترونية ، نظرًا لأن أجهزة الكمبيوتر نادراً ما كانت متصلة بالإنترنت دائمًا (وعندما كانت متصلة ، كانت معدلات البيانات بطيئة نسبيًا). مع تقدم السنوات ، زادت سرعات الاتصال الخاصة بنا ويمكننا الحفاظ على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بنا "دائمة" ، مما يعني أن الأشرار لديهم وصول أسرع وأكثر موثوقية إلى أجهزتنا عند محاولة التسلل إلى أنظمتنا. مع الأجهزة المحمولة ، أصبحت أهدافها أكثر وفرة.

أثناء طمس الخطوط الفاصلة بين الهاتف الخلوي و WiFi ، سيصبح تأمين شبكاتنا (مع الحفاظ على الوصول إلى جميع أجهزتنا وخدماتنا) أكثر صعوبة ، مما قد يسمح بمزيد من متجهات الهجوم. يمكن أن تتضمن عمليات نشر الأمان المختلطة هجمات DDoS الضخمة وتجويد التشفير والهجمات الإلكترونية.

بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن مساحة التغطية للخلية الخلوية تصبح أصغر ، فإن قدرة الشركات والهيئات الحكومية (والمجرمين) على تحديد مواقعنا وتتبع مجريات أعمالنا وزياراتنا تزداد بشكل كبير.

ملخص

إذا كانت 5G تفي بوعودها ، فإن الطيف الحالي (المحدود) الذي نعيش فيه يجب أن يكون قادرًا على استيعاب المزيد من الأشخاص ، واستخدامات أكثر ، والمزيد من الأجهزة. يجب أن تكون هذه الاتصالات أسرع وأكثر موثوقية وأكثر انتشارًا.

ومع ذلك ، ما هو بالضبط 5G لم يتم تحديده بعد ، ناهيك عن تحقيقه بالمعنى العملي. إن عمليات نشر 5G التي رأيناها حاليًا هي "دليل على المفهوم" أكثر من كونها تتنبأ بمستقبل "المعيار".

أخيرًا ، غالبًا ما يتم وصف 5G كحل عالمي لجميع مشكلات الاتصال بالإنترنت – إنه ليس كذلك. كما قال عضو البرلمان الكندي ديفيد دي بورغ غراهام ، "إن 5G ليست رصاصة سحرية من شأنها إصلاح كل شيء".

ناقش هذا المنشور