هناك سؤال واحد مهم عند دراسة الحالة لنماذج الأعمال 5G الجديدة: هل يوجد فيل في الغرفة؟ إنها الحكاية القديمة لثلاثة مكفوفين مع pachyderm المفترض ، كل منهم يصف حيوانات مختلفة تمامًا اعتمادًا على ما إذا كانوا على جذع أو على جانب الذيل. إذا كان 5G هو ذلك الفيل ، فسوف يرى المشغلون والموردون مصادر متعددة للإيرادات مع وجود فمه واحد لإطعامهم: إذا كانت حالات الاستخدام هذه تحتاج إلى شبكات مختلفة جدًا ، فستبدو الفوائد أقل من الفيل.
تتوقع الصناعة أن تنقسم الخدمات الجديدة إلى ثلاثة مخيمات: النطاق العريض المتنقل (eMBB) ، الاتصالات فائقة الموثوقية والكمون المنخفض (URLLC) ، والاتصالات الهائلة من نوع الماكينة (mMTC). كل فصل يجعل مطالب مختلفة من عرض النطاق الترددي ، الكمون ، والذكاء.
تم تصميم 5G للتعامل مع هذا المزيج من الخدمات بشكل أفضل من LTE. تعمل مواصفات شبكة الوصول إلى الراديو (RAN) الخاصة بشركة 5G على إدارة جميع وظائف الراديو – الترميز وإدارة الهوائي والأخطاء وإعادة الإرسال وما إلى ذلك. يتصل RAN بالشبكة الأساسية (CN) ، التي تقوم بإعداد الاتصالات ، وتتحكم في إدارة عرض النطاق الترددي والمصادقة ووظائف الشبكة الكلاسيكية الأخرى. ما يجعل 5G CN مميزًا للغاية هو أنه قادر على التعامل مع تكوينات مختلفة متعددة من RAN في وقت واحد ، ما يسمى ب "سيناريو الوصول المتعدد" ، واختيار تلك التي تتناسب مع احتياجات الخدمات المختلفة دون الحاجة إلى وظائف شبكة منفصلة. تسمى هذه المجموعات المختلفة من الوظائف "شرائح الشبكة" ، وهي كيفية قيام المشغلين ببناء واستهداف شرائح الشبكة التي ستحدد نجاحهم.
يتميز LTE بتصميم أساسي متشابه من الناحية الاسمية مع وظائف شبكة التعامل مع Evolved Packet Core (EPC) الخاصة به ، لكنه يفتقر إلى مرونة شبكة 5G في قطاعي الراديو والقطاع الأساسي. ومع ذلك ، يمكن أن تتفاعل شبكة 5G من نوع RAN مع EPC ، مثلما يمكن لـ CN مع أجهزة الراديو LTE. يسمح ذلك لـ 5G بالانتقال من الوضع الأولي غير المستقل (NSA) ، حيث يدعم ويتطلب أجهزة لاسلكي LTE وبنية تحتية ، من خلال خطة من ثلاث إلى خمس سنوات والتي ستشهد ظهور 5G الخالص أو المستقل (SA). أعاق نقص انتقال التشغيل المتداخل المختلط هذا الانتقال من 3G إلى 4G ، وليس أقلها عن طريق المطالبة باستثمارات أكبر بكثير في البنية التحتية قبل أن تتحقق العوائد: حالات الأعمال الجديدة من 5G لديها هندسة مالية أفضل إلى حد ما لتتماشى مع التحسينات في التكنولوجيا.
الصورة: ITU IMT-2020النطاق العريض المحمول المحسن
تبدو حالة العمل الجديدة الأولى مألوفة جدًا: النطاق العريض المتنقل (eMBB) هو بيانات أسرع للهواتف. لقد تم نشر هذا بالفعل – بدأت EE في وضع 5G في مناطق عالية الكثافة في ست مدن في المملكة المتحدة ، مع عشرة تعهدات أخرى لعام 2019. وهي شراكة مع اثنين من صانعي الأجهزة ، OnePlus وآخر سيتم الإعلان عنها ، وتقول الشركة إن حالة الاستخدام الرئيسية هي تخفيف الازدحام في الأماكن والمناطق التي يتم فيها تحميل 4G بشكل كبير في أوقات الذروة ، مثل محطات السكك الحديدية الرئيسية.
استخدام 5G للترددات أعلى من 4G سوف يتطلب خلايا أكثر وأصغر ، هيكل التكلفة الذي يحتاج إلى طوبولوجيا جديدة. بدلاً من معظم حركة المرور التي تمر عبر مواقع الخلايا التي تتعامل مع الكثير من معالجة النطاق الأساسي (تحويل البيانات إلى الراديو والعكس بالعكس) ، سوف تتعامل خلية كبيرة مع احتياجات النطاق الأساسي حول حوالي 12 خلية فرعية ، والتي يسميها EE نموذج "فندق النطاق الأساسي" ، و يبسط السيطرة والإدارة.
الوصول اللاسلكي الثابت
هناك نموذج عمل جديد آخر يعتمد على القديم وهو الوصول اللاسلكي الثابت (FWA). بالفعل تقدم جيد جدًا ، حيث توفر وصلات LTE سرعات الكبل / خط المشترك الرقمي (DSL) للشركات والمنازل ، فإن الجانب السلبي الأكبر لـ 5 G هو النطاقات الراديوية الجديدة ، خاصة في الموجة 28 جيجا هرتز ذات الموجة الأعلى والملليمتر. إحدى الشركات التي تقوم بالفعل بإنشاء 5G FWA هي CBNL ، وهي شركة مقرها كامبريدج في المملكة المتحدة والتي لديها أنظمة ما قبل 5G مع مئات من المشغلين في أكثر من 50 دولة. إنه يعتبر أن سرعات الألياف المتشابهة قابلة للتحقيق بشكل جيد مع تأثير الهالة المتمثل في أن النطاق العريض للأجهزة المحمولة بشبكة 4G أصبح مقبولًا على نطاق واسع. مع التركيبات الثابتة ، هناك الكثير من المرونة حول حجم الهوائي واستخدام الطاقة ، والتي يمكن أن تدفع المدى القابل للاستخدام من وصلات الموجات الملليمترية إلى كيلومترات.
قد تكون هناك نقطة نهاية طبيعية في معارك السرعة من أجل تسليم النطاق العريض. في 1 جيجابت في الثانية ، يتم تشبع شبكة 802.11ax المنزلية وشبكة إيثرنت السلكية بأسعار معقولة ، وحتى مع وجود العديد من دفق الفيديو عالي الدقة المستقل ، ليست هناك حاجة كبيرة إلى المزيد. يمكن أن توفر 5G ذلك بينما لا تستطيع DSL ، والعديد من أنظمة الكابلات تواجه مشكلات ؛ البيانات اللاسلكية لا تحتاج إلى كابلات جديدة إلى نقطة النهاية. يعد التبديل إلى خدمات جيجابت دون الحاجة إلى حفر الشارع خيارًا جذابًا.
اتصالات ضخمة من نوع الآلة
تُورث تقنيات الاتصالات الهائلة التي تركز على تقنيات IG 5 من IoT بالجملة من المراجعات الأخيرة من LTE. هناك فئتان رئيسيتان: الطاقة المنخفضة النطاق الضيقة NB-IoT والطاقة المتوسطة ، عرض النطاق الترددي المتوسط LTE-M. الأول يهدف إلى نموذج إنترنت الأشياء الكلاسيكي للعقد الثابتة المدمجة وأجهزة الاستشعار والتحكم ؛ والثاني موجه نحو سلسلة التوريد واستخدامات أكثر مرونة. تمتص 5G هذه المعايير كما هي وتضيف النطاقات الجديدة لزيادة السعة وقدرات الشبكة الأساسية الجديدة لإضافة المزيد من شرائح الشبكة المخصصة لحالات الاستخدام المختلفة. ستضيف الإصدارات المستقبلية من 5G ميزات إنترنت الأشياء الجديدة ، مثل الاتصال المباشر من جهاز إلى جهاز ، ولكن في الوقت الحالي ، توجد وظائف في الأغلفة الجديدة.
سوف تتنافس IoT من 5G مع مجموعة كاملة من التقنيات – LoRa و Ingenu (المعروفة سابقًا باسم OnRamp) و Sigfox و Telensa وغيرها في نطاقات غير مرخصة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن معيار 802.11ah wi-fi – a.k.a.LaLow – من المقرر هذا العام. في حين أن كل واحد منهم متفائل بشأن آفاقه ، فإن السوق صغير ومفتقر إلى حد كبير بسبب الافتقار إلى المعايير العامة والشبكات الكاملة الجاهزة مما يجعل النشر محفوفًا بالمخاطر ومكلفة.
على سبيل المثال ، تستمر أداة العدادات الذكية التي تقدمها حكومة المملكة المتحدة منذ عام 2013 ، ولكنها لا تتجاوز ثلث الطريق نحو الهدف البالغ 53 مليونًا في الموعد النهائي لعام 2020. مع ارتفاع معدل الفشل وتجاوز التكاليف ، قال تقرير برلماني ساحر إنه قد يكلف أكثر من إجمالي المنفعة المتوقعة البالغة 16 مليار جنيه إسترليني: اعتماده على شبكات الجيل الثاني للاتصال بالمرافق ، وقد تكامل نظام ZigBee شبه المحتضن لوحدات التحكم بالمنزل مع smartphones والشبكات المنزلية صعبة للغاية ، وترك النظام يعتمد على 2G لا يجري التخلص التدريجي.
الأمل الكبير لشركة 5G في إنترنت الأشياء هو أن بإمكانها تقديم خدمات تنافسية على خلفية البنية التحتية الموجودة بالفعل للاستخدامات الأخرى ، وعلى عكس الأنظمة القديمة مثل 2G ، تتمتع الشبكة بقدر كبير من المرونة. يستخدم الطيف المرخص ، والذي تتم إدارته وغير قابل للتدخل من طرف ثالث ، ويرث المستويات الخلوية للمصادقة والأمان.
يعتمد المشغلون أيضًا على تجارب كيفية دفع تكاليف إنترنت الأشياء. حتى عندما يتم استخدام عقدة إنترنت الأشياء من قبل المستهلك ، فإنهم لا يدفعون مقابل الخدمة كما يفعلون للوصول المحمول. بدلاً من ذلك ، يستخدم المشغلون وصانعو الأجهزة ومقدمو الخدمات مجموعة متنوعة من نماذج إيرادات تقاسم التكاليف والفوائد ، بما في ذلك حق الاستخدام – حيث يوفر المشغل إمكانية الوصول إلى المنافذ المحددة والسعات والنطاقات ، ثم يتم الدفع له وفقًا للاستخدام. يتم أيضًا استخدام الاشتراك والترخيص الدائم وغير ذلك من المزائج من دعم التوصيل كخدمة بالإضافة إلى نماذج إيرادات إنترنت الأشياء. مرة أخرى ، تعتبر قدرة 5G على إنشاء أنواع جديدة من الخدمات على البنية التحتية الحالية مفيدة.
اتصالات فائقة الموثوقية ومنخفضة الكمون
تفتح الاتصالات ذات الموثوقية الفائقة ومنخفضة زمن الوصول (URLLC) حالات الاستخدام التي تنطوي على مهام السلامة والحياة الحرجة – وليس هذا النوع من الأشياء التي تتلاءم بشكل جيد مع LTE ، مع زمنها المعتاد البالغ 50 مللي ثانية إلى عدة ثوان ومنع معدلات الأخطاء قبل إعادة إرسال واحد من كل عشرة. 5G ، على سبيل المقارنة ، سوف تكون قادرة على تحقيق زمن الوصول دون 1ms ومعدلات الخطأ في واحد من مليار. أصبحت ثلاث حالات استخدام نموذجية ممكنة في هذه المستويات.
يعتبر إجراء الجراحة عن بُعد إجراءً ثابتًا في بعض النواحي ، حيث يمكن لجراح متخصص في أحد المستشفيات إجراء عملية جراحية على مريض آخر ، بشرط أن يكون هناك اتصال ممتاز بين الأماكن. هناك حاجة إلى زمن الانتقال دون مللي ثانية لإزالة التأخر بين تصرفات الجراح والفيديو الذي يرونه عما يحدث. يجب أن يكون هذا الفيديو عالي الجودة ومجسمًا ، وهناك حاجة إلى قنوات أخرى للتغذية المرتدة من الأدوات.
يؤدي توفير الاتصال اللاسلكي إلى توسيع نطاق الجراحة عن بُعد للمرضى الذين يعانون من مرض شديد لدرجة يصعب نقلهم أو البعيدين عنهم أو حيث يتعطل الاتصال الجسدي بينهم وبين المستشفى المجهز بشكل مناسب بسبب كارثة طبيعية أو من صنع الإنسان. يمكن للوحدات الجراحية المتنقلة أن تقدم خدمات لجميع السكان.
يتناسب URLLC جيدًا بشكل خاص مع وجود اتصال جيد منخفض زمن الوصول وعرض النطاق الترددي العالي للمراكز السكانية التي تحيط بها وحدة ريفية كبيرة. تعمل هذه النماذج في الهند ، حيث تم وضع روابط الألياف بجانب شبكة السكك الحديدية ، مما يوفر خدمات عن بُعد بالقرب من المحطات. يمكن لاسلكي تمديد هذا إلى حد كبير.
تصبح القيادة المستقلة أكثر فاعلية مع الشبكات ذات الاستتار المنخفض والموثوقية العالية. عندما تتمكن السيارات من التعاون مع بعضها البعض وتبادل المعلومات مع البنية التحتية على جانب الطريق ، فإن المهام مثل التجاوز الآلي وتجنب التصادم التعاوني و "الفصيلة" عالية الكثافة – المركبات التي تتشكل في قطارات الطرق من أجل قيادة أكثر كفاءة – تصبح ممكنة ومرغوبة. يحتاج هذا النوع من المهام إلى زمن وصول أقل من 10 مللي ثانية ويمنع معدلات الخطأ بعشرات الآلاف. هذا ليس صارمًا مثل الجراحة عن بُعد بأي وسيلة ، ولكن بكثافة أعلى بكثير مع بيئة أكثر ديناميكية.
والمثال الأخير على URLCC هو أتمتة المصنع. هذه بيئة مؤتمتة للغاية بالفعل ، ولكن في الغالب عبر شبكات سلكية. تتطلب خطوط الإنتاج الآلية والعمليات الصناعية والمراقبة وإدارة الطاقة على مستوى المصنع نفس مستوى الأداء مثل الجراحة عن بُعد إذا تم الحفاظ على السلامة والكفاءة ، ولم تتمكن الشبكات اللاسلكية من توفير الموثوقية أو الأداء المطلوبين. وبمجرد أن يتمكنوا من ذلك ، فإن مزايا المرونة وزيادة الموثوقية نظرًا لعدم وجود كسر في الحركة المرتبطة بالكابل ، وسرعة النشر وتكاليف الصيانة المنخفضة ، ستجعل اللاسلكي البنية التحتية المفضلة.
لا تندرج جميع حالات الاستخدام الجديدة لـ 5 G في المجموعات الثلاثة المقدّسة للصناعة. مثال جيد على استخدام تجاري مختلف جدًا يأتي إذا بحثت عنه. الطائرات بدون طيار التي تطير خارج الخط من وحدات التحكم الخاصة بها تعتمد على شبكات البيانات ، ولكن لم يتم تصميم أي شبكات أرضية مع التحكم في الطائرات بدون طيار في الاعتبار. يمكن للطائرات بدون طيار استخدام شبكات LTE واستخدامها ، ولكن بيئة الراديو على ارتفاع الطيران تبدو مختلفة تمامًا عن البيئة الموجودة على الأرض. ستقوم مواقع خلوية متعددة بإلغاء قفل مسارات خطوط الموقع المؤدية إلى طائرة بدون طيار ، والتي ستشهد العديد من إشارات التداخل القوية أكثر من مستوى الأرض. وأيضًا ، ستطير الطائرة بدون طيار من "الخطوط الجانبية" – وهي مساحات صغيرة من الإشارات القوية التي تم إنشاؤها بواسطة تكوينات الهوائي – والتي سيكون لها تأثير مماثل لطائرة بدون طيار في الحركة مثل رؤية البحيرة المتناثرة عبر سطح المياه المتناثرة بالمطر.
مقارنةً بنمط ارتباط الخلية المحدد جيدًا على مستوى الأرض ، تبدو الصورة (المحاكاة) مجزأة جدًا على ارتفاع 300 متر ، مع العديد من الهوائيات الجانبية.
الصورة: اريكسون
هذه قضايا إذاعية ، لكن توجد مشاكل أخرى ، كما أوضحت الأحداث الأخيرة. الطائرات بدون طيار لديها قدرات كبيرة تهدد الأمن والتخريبية ، ولكن من الصعب التعرف على وإغلاق.
لدى 5G تحسينات متعددة لتوفير دعم صريح لاستخدام الطائرة بدون طيار ، بما في ذلك تحديد الطائرات بدون طيار وترخيصها ، والإبلاغ عن الارتفاع والموقع ، واكتشاف التداخل الذي يحدث عند الوصول إلى عدد مكون من الخلايا ، وتحسينات التحكم في الطاقة التي تدير التداخل مقابل نسب الإشارات ، والإشارة إلى مسار الرحلة المعلومات من الطائرة بدون طيار إلى الشبكة. جوانب أخرى من مواصفات 5G التي لم يتم تصميمها بشكل صريح لدعم الطائرات بدون طيار – مثل تسليم متعدد الخلايا للإشارة المركبة إلى محطة واحدة ، وقنوات التحكم الموجهة شعاع والتسليم بين الخلايا المحسنة – توفر أيضا مجموعة مفيدة من أدوات لدعم المحطات الطائرة دون تعطيل الخدمات الأرضية على نفس البنية التحتية. إذا كانت الموثوقية العالية ، فيمكن إضافة روابط زمن انتقال منخفضة للغاية إلى هذا المزيج ، فمن يدري – قد يكون استئجار طائرة بدون طيار من المنزل أمرًا معقولًا ، مع طرح رياضة بدون طيار أو مغامرة شديدة.
شبكة واحدة ، العديد من الخدمات
ليس من الواضح حجم دعم طائرة بدون طيار لنموذج الأعمال ، لكن الفكرة هي أنه يصبح من الممكن توفير مجموعة متنوعة من خدمات الشبكة لوظائف جديدة دون الحاجة إلى إجراء تغييرات كبيرة على البنية التحتية المادية أو عبر مجموعة كبيرة من البرامج. التي تعمل الشبكة.
وتقول إريكسون ، التي تبيع الكثير من البنية التحتية التي سيتم بناؤها على شبكة 5G الأساسية ، إن أفضل نموذج عقلي هو متجر للجبن يستخدم لبيع الشيدر فقط ، ولكن عليه الآن تقديم مئات الأنواع المختلفة من الجبن. قد لا يكون عمل الجبن الأساسي القديم مهمًا للغاية ، ولكن مع استعداد الكثير من العملاء الجدد للدفع مقابل العروض الفريدة ، يظل النشاط التجاري بأكمله مربحًا.
ما إذا كان مشغلو الشبكات مستعدين لإجراء هذا التغيير ، فلا يزال يتعين علينا رؤيته. هناك قائمة طويلة من الأفكار الجديدة الممكنة تقنيًا والمفيدة فعليًا في مجال الاتصالات السلكية واللاسلكية والتي لم تحدث أو ماتت أبدًا بسبب قلة مرونة الشركات. مع 5G ، الأدوات موجودة إذا كان الخيال يتطلبها.
المحتوى الأخير وذات الصلة
ماذا يحدث عندما تقابل سيارة بدون سائق روبوت التسليم عند تقاطع؟
يتم استخدام أحدث تقنيات الجيل الخامس في إستونيا للعثور على إجابات للحالات الصعبة للمركبات ذاتية القيادة.
سيئول و SK تليكوم لاستخدام 5G لمنع jaywalking
وقالوا إن أنظمة النقل الذكية المخطط لها من سول وسي كيه تيليكوم ستستخدم مستشعرات الجيل الخامس لتحذير سيارات القوافي وتمهيد الطريق لسيارات الإسعاف.
كيف يمكن لـ 5G فتح إمكانات إنترنت الأشياء
ستتضمن "إنترنت الأشياء" كمية هائلة من البيانات – ويمكن أن يلعب الجيل التالي من الاتصالات اللاسلكية دورًا رئيسيًا.
يستخدم NTT و NEC 5G لدفق لقطات 8K من قاطرة البخار لركابها
خبر جيد بالنسبة للبخار اليابانية التي لديها هاتف 5G من المستقبل.
حققت إريكسون ودويتشه تيليكوم سرعات توصيلية لاسلكية تصل إلى 40 جيجابت في الثانية
تقول إريكسون إن التجربة أثبتت أن تقنية التوصيل بالموجات الدقيقة يمكن استخدامها في عصر الجيل الخامس للوصول إلى سرعات تصل إلى 40 جيجابت في الثانية.
توقعات السوق 5G لعام 2019 (TechRepublic)
تعرف على مدى سرعة توقع الخبراء لإطلاق 5G العام المقبل ، وكذلك ما يمكن توقعه وأين يمكن العثور عليه.
تقنية 5G: دليل قائد الأعمال (تك برو للبحوث)
لا يزال الوقت مبكرًا بالنسبة لخدمات الجيل الخامس ، ولكن نظرًا لأنهم يخضعون للتجربة والنشر ، فإنهم على المسار الصحيح ليكون لهم تأثير بعيد المدى على كل من المستهلكين والشركات.
