التزام بتوصيل العالم

الجيل الخامس (5G) - الجيل الخامس من تكنولوجيات الاتصالات المتنقلة

​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​5G BCKGROUNDERمسابقة التصوير الفوتوغرافي لمنتدى القمة العالمية لمجتمع المعلومات لعام 2018، العدسات التجسيمية في مختبر التشفير (Coding Garage)، المكسيك​


نظرة عامة

التحديات والحلول: بناء شبكات الجيل الخامس للمستقبل

عند النشر، ينبغي أن تقدم شبكات الجيل الخامس مزيداً من السرعة والقدرة لدعم الاتصالات الكثيفة من آلة إلى آلة وأن تقدم خدمة ذات كمون (تأخير) منخفض وموثوقية عالية للتطبيقات الحرجة زمنياً. واستناداً إلى التجارب التي أجريت حتى الآن، بدأت شبكات الجيل الخامس في إظهار أدائها العالي في سيناريوهات مختلفة مثل المناطق الحضرية الكثيفة والنقاط الساخنة داخل المباني.

وبهذه الأهداف الطموحة، تواجه شبكات الجيل الخامس تحديات كبيرة. إذ تتطلب زيادة السعة ومعدلات البيانات التي يعد بها الجيل الخامس المزيد من الطيف وتكنولوجيات أكثر كفاءة بكثير في استخدام الطيف، تفوق ما يُستخدم حالياً في أنظمة الجيل الثالث (3G) والجيل الرابع (4G).

ويرجح أن يأتي جزء من هذا الطيف الإضافي من نطاقات ترددية أعلى من 24 GHz، مما ينطوي على تحديات كبيرة. ويتمثل التحدي الأول في خصائص الانتشار الجوهرية للموجات الملليمترية. ذلك أن هذه الموجات الراديوية تنتشر على مسافات أقصر بكثير من تلك التي تنتشر عليها في النطاقات الترددية المتوسطة (بين 1-6 GHz) والمنخفضة (أقل من 1 GHz).

وبالتالي، ستتطلب تغطية منطقة معينة زيادة كبيرة في عدد محطات القاعدة مما سيزيد من تعقيد البنية التحتية، بما في ذلك الحاجة إلى نشر معدات راديوية في مرافق الشوارع، مثل أضواء إشارات المرور وأعمدة الإنارة وأعمدة المرافق وإمدادات الطاقة.

ويتمثل التحدي الآخر في وصلات توصيل الجيل الخامس بين محطات القاعدة والشبكة الأساسية (الوصلات الوسيطة)، وهي تعتمد على تكنولوجيات الألياف البصرية والتكنولوجيات اللاسلكية. وتُتطلب أعمال جديرة بالاعتبار لتنفيذ خدمات الألياف البصرية وضمان تيسر حلول الوصلات الوسيطة اللاسلكية ذات السعة الكافية، مثل الوصلات الميكروية والساتلية، مع احتمال الاستعانة بأنظمة محطات المنصات عالية الارتفاع (HAPS) حيثما تُنشر.

علاوة على ذلك، فإن الطيف مورد شحيح وقيم للغاية، وتشتد منافسة متزاحمة على الطيف على المستويات الوطنية والإقليمية والدولية. ونظراً لأن الطيف الراديوي مقسم إلى نطاقات ترددية موزعة على مختلف خدمات الاتصالات الراديوية، لا يجوز استخدام أي نطاق إلا للخدمات التي يمكن أن تتعايش فيما بينها دون التسبب بتداخل ضار على الخدمات المجاورة.

وتبحث دراسات قطاع الاتصالات الراديوية في تشارُك الخدمات المتنقلة وتوافقها مع عدد من خدمات الاتصالات الراديوية الأخرى القائمة، لا سيما خدمات الاتصالات الساتلية والتنبؤ بالطقس ومراقبة موارد الأرض وتغير المناخ وعلم الفلك الراديوي. 

وتدعو الحاجة إلى اعتماد لوائح وطنية ودولية وتطبيقها على الصعيد العالمي لتجنب التداخل بين خدمات الجيل الخامس وهذه الخدمات ولإنشاء نظام بيئي متنقل قابل للحياة في المستقبل - مع خفض الأسعار من خلال وفورات الحجم في السوق العالمية وتمكين قابلية التشغيل البيني والتجوال. وبالتالي، يلزم تحديد الطيف الإضافي الذي سيستخدمه الجيل الخامس وربما تنسيقه على الصعيدين العالمي أو الإقليمي. ولأسباب مماثلة، يلزم دعم التكنولوجيات الراديوية المستخدمة في أجهزة الجيل الخامس بمعايير منسقة عالمياً.


مساهمة الاتحاد الدولي للاتصالات

يؤدي الاتحاد دوراً رائداً في إدارة الطيف الراديوي ووضع معايير قابلة للتطبيق عالمياً للاتصالات المتنقلة الدولية -2020. وتدعم أنشطته وضع وتنفيذ لوائح ومعايير دولية لضمان أمن شبكات الجيل الخامس وقابليتها للتشغيل البيني، وتشغيلها دون التسبب في تداخل ضار على الخدمات المجاورة أو التعرض لتداخل ضار منها.

وبناءً على خبرته في تصميم معايير الاتصالات المتنقلة الدولية (IMT) في شبكات الجيل الثاني والجيل الثالث والجيل الرابع، يلتئم في الاتحاد شمل كبار المهندسين والخبراء في تكنولوجيات شبكات الاتصالات المتنقلة والثابتة للعمل على الجيل الخامس والأجيال المقبلة من خدمات النطاق العريض المتنقلة.

وفي إطار برنامج الاتصالات المتنقلة الدولية -2020 لدى الاتحاد، يضع أعضاء الاتحاد المعايير الدولية الرامية لتحقيق شبكات الجيل الخامس حسنة الأداء.

في المؤتمر العالمي للاتصالات الراديوية لعام 2019 (WRC-19) للاتحاد، يسعى أصحاب المصلحة العالميون لبناء توافق في الآراء بشأن الطيف الإضافي اللازم للاتصالات المتنقلة الدولية -2020. وسينظر المؤتمر WRC-19، الذي سينعقد في مصر في الفترة من 28 أكتوبر إلى 22 نوفمبر 2019، في توزيعات جديدة للخدمة المتنقلة وفي تحديد ترددات للاتصالات المتنقلة الدولية ضمن المديات الترددية التالية: 24,25 - 27,5 GHz و31,8 - 33,4 GHz و37-40,5 GHz و40,5 - 42,5 GHz و42,5 - 43,5 GHz و45,5 - 47 GHz و47 - 47,2 GHz و47,2 - 50,2 GHz و50,4 - 52,6 GHz و66 - 76 GHz و81-86 GHz.

وقد دُمجت، في تقرير الاجتماع التحضيري للمؤتمر المقدم إلى المؤتمر WRC-19، نتائج دراسات التوافق التي أجراها الاتحاد بين الاتصالات المتنقلة الدولية والتطبيقات الأخرى العاملة في هذه النطاقات، إلى جانب أمثلة عن الحلول التنظيمية.

وبدأ عدد من الدول تجارب الجيل الخامس والنتائج قيد التقييم. وفي العديد من أنحاء العالم، وُضعت استراتيجيات نشر الجيل الخامس. ومنذ الآن، تقيم ثلة من هيئات التنظيم مزادات لبيع تراخيص تشغيل شبكات الجيل الخامس في النطاقات الترددية الموزعة في لوائح الراديو (RR) للخدمة المتنقلة البرية. ويُتوقع أول نشر تجاري واسع النطاق للجيل الخامس يوماً ما بعد استكمال مواصفات الاتصالات المتنقلة الدولية -2020.

آخر تحديث: يونيو 2019