ما هي شبكات الترددات الراديوية

يتطور عالم الاتصالات اللاسلكية باستمرار والخطوة التالية في الشبكات اللاسلكية هي “5G”، كما يتطلع هذا العصر الجديد في شبكات الهاتف المحمول إلى تعزيز سرعات التنزيل والتحميل، وتحسين الموثوقية وتقليل زمن الوصول وغير ذلك الكثير، كما يأمل مقدمو الخدمات أيضاً في تضييق الفجوة الرقمية داخل البلد باستخدام “5G”، ومع ذلك من أجل ضمان قيام “5G” بجميع الأشياء التي تعد بها فإتّها تتطلب تصميم شبكة تردد لاسلكي عالي الجودة.

ما هي شبكات الترددات الراديوية

شبكات الترددات الراديوية “RF”: هي شبكات إشارة التردد اللاسلكي وهي الإشارة الكهرومغناطيسية اللاسلكية التي تمتد عبر منطقة يستخدمها الناقلون كشكل من أشكال الاتصال، وهذه الإشارات هي التي تساعد “5G” على إرسال المعلومات وزيادة الوصول والموثوقية لجميع المستخدمين.

• “RF” هي اختصار لـ “radio frequency”.

أساسيات شبكات الترددات الراديوية

بعد كل شيء وبدون تصميم مخطط بشكل صحيح قد لا توفر الشبكات اللاسلكية جودة اتصال أو مقدار التغطية المناسب، كما يخطط الموفرون بعناية لتصميم شبكة التردد اللاسلكي الخاصة بهم جيداً قبل النشر لتجنب هذه المشكلات، حيث في جميع أنحاء العالم يوجد أكثر من “3.5 مليار” مستخدم للهواتف الذكية وسيزداد هذا العدد فقط في السنوات القادمة، وبطبيعة الحال من المنطقي إنشاء شبكات لاسلكية موثوقة لضمان وصول المستخدمين بسهولة إلى النطاق العريض عالي الجودة، كما يبدأ ذلك بالتخطيط والتصميم الدقيق لشبكات التردد اللاسلكي.

ولأنّها نوع من أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي يمكن تحديد موجات الراديو بترددات الراديو، حيث تتراوح هذه الترددات من “3 كيلو هرتز” إلى “300 جيجاهرتز”، ولحسن الحظ لا تحتاج موجات الراديو إلى وسيط لتنتقل عبره، كما تحدث بشكل طبيعي من توهجات الشمس والبرق والنجوم وغير ذلك الكثير.

لقد أنشأ المجتمع موجات راديو اصطناعية تتأرجح عند ترددات مختلفة ويختارها الناقلون لتناسب احتياجاتهم في موقف معين كما هو الحال في المدن الكبرى أو المجتمعات الريفية، كما تستخدم شبكات “5G” ترددات مختلفة حسب التغطية التي تتطلبها المنطقة.

ما هي نطاقات شبكات الترددات الراديوية

أولاً: نطاقات التردد العالي

على سبيل المثال في المناطق المكتظة بالسكان ستنشر شركات النقل وفي بعض المدن تم نشرها بالفعل متغيراً فائق السرعة من “5G”، كما يُعرف باسم الموجة المليمترية ” mmWave”، كما يستخدمون “mm Waves” في المناطق التي يتنافس فيها عدد كبير من المستخدمين على نفس النطاق الترددي للتأكد من أنّه لا يزال لديهم اتصال شبكة عالي الجودة “Mm Waves” وهي نطاقات عالية التردد.

تسمح هذه النطاقات بسرعات فائقة ولكن لتحسين هذه السرعات، كما كان عليهم قطع مسافة التغطية، حيث إنّها لا تغطي سوى بضع كتل، ممّا يعني أنّ مقدمي الخدمة يحتاجون إلى المزيد من الخلايا الصغيرة في منطقة واحدة، وبالإضافة إلى ذلك تكافح هذه الأمواج أيضاً لاختراق المباني والجدران كما تستخدم شركات النقل خلايا صغيرة لتوفير”mm Waves” للمستخدمين.

ثانياً: نطاقات التردد المنخفض

تعتمد شبكات التردد اللاسلكي عادةً على موجات “mm Waves” في المناطق المكتظة بالسكان نظراً لمستوى منافسة عرض النطاق الترددي في المناطق الصغيرة، كما يحتاجون إلى نطاقات عالية التردد للتأكد من أنّ كل مستخدم لديه اتصال شبكة سريع وموثوق، ومع ذلك في المناطق الريفية يكون عدد السكان أصغر بكثير وأكثر انتشاراً والمنافسة أقل ممّا يعني أنّ الحاجة إلى خلايا صغيرة أصغر أيضاً.

كما توفر النطاقات منخفضة التردد تغطية أوسع وتغلغلًا أفضل للمباني، ومع ذلك ليس لديهم نفس مستوى السرعة مثل نطاقات التردد العالي، في حين أنّ النطاقات منخفضة التردد ستضم شبكات “4G LTE” الحالية  فإنّها ستظل تقدم سرعات أكبر بنسبة “35%” – “50%” من “LTE“.

كما تستخدم مجموعات مثل شركات الأقمار الصناعية والبحرية نطاقات التردد المتوسط ​​في مواقف معينة لكنّ هذه المنظمات عادةً ما تستخدم معظم التردد، وفي حين أنّها تحظى بشعبية أكبر في الخارج كانت هناك جهود لتحرير بعض الترددات المتوسطة.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

تخطيط شبكة الترددات اللاسلكية

عندما يتعلق الأمر بالتخطيط لتصميم شبكة “RF”، فإنّ التصميم الجيد يُترجم إلى تغطية أفضل وسرعات محسنة وتجربة مستخدم أفضل، وهي تنطوي على العديد من العوامل بما في ذلك أنظمة الهوائي اللاسلكي واسع النطاق وأنظمة الهوائي الموزعة “DAS”، حيث هناك هدفان رئيسيان يجب على كل شركة تقدم تصميم الشبكة التركيز عليهما ربحية المشغل وتجربة المستخدم المثلى، وعند تصميم شبكة “RF”، يركز العديد من مقدمي الخدمة على ثلاثة مجالات رئيسية:

أولاً: التغطية

من الضروري معرفة منطقة التغطية الخاصة بك ومدى اتساعها عند بدء تصميم شبكة التردد اللاسلكي وعليك التخطيط للبيئة المادية ومستويات الطاقة والعقبات وكسب الهوائي والمزيد، ومع ذلك يمكن التفكير في المنطقة التي يحتاج فيها المستخدمون النهائيون والأجهزة الخاصة بك إلى الوصول إلى شبكة لاسلكية.

حدد الأماكن التي يحتاجها المستخدمون بشدة في هذه المناطق للاتصال بشبكة لاسلكية سواء في الداخل أو في الهواء الطلق، وحدد الحد الأدنى من البيانات التي تريد نقلها في وقت معين في موقع معين، حيث سيسمح لك القيام بذلك بتخطيط ما تحتاجه كل منطقة لسكانها وحجم الجهاز.

تحتاج بعض المناطق إلى تغطية أوسع نظراً لانتشار السكان بشكل أكبر، ممّا يعني أنّك ستحتاج إلى توزيع الهوائيات على مسافة أبعد، والمساحات الأخرى بها تجمعات سكانية شديدة الكثافة وتتطلب المزيد من الهوائيات في مكان واحد، وبمجرد اكتشاف التغطية التي تحتاجها يمكنك المضي قدماً.

• “DAS” هي اختصار لـ “Distributed Antenna System”.

ثانياً: السعة

السعة والتغطية يسيران جنباً إلى جنب، حيث قد تحتاج إلى تقديم مناطق تغطية أصغر إذا كان الحجم في مساحة معينة أكبر من اللازم، ولتحسين تصميم “RF” الخاص بك تحتاج إلى تحديد سعة الشبكة كما تحتاج إلى معرفة عدد الأجهزة التي ستصل إلى هذه الشبكة في منطقة معينة.

وكذلك أنواع الأجهزة التي ستصل إليه وما هي الإمكانيات التي تمتلكها هذه الأجهزة، كما سيوفر لك تعلم هذا فكرة واضحة عن كيفية التخطيط لتصميم شبكة “RF”، وبعد كل شيء إذا كانت هناك منطقة بها الكثير من الأجهزة ذات الإمكانات المعقدة للوصول إلى نفس الشبكة فسيتعين عليك تصميمها بشكل مختلف عمّا تفعله في مكان به أجهزة محدودة.

ثالثاً: الأداء

لضمان أداء تصميم شبكة التردد اللاسلكي يجب عليك إجراء مسح موقع الترددات اللاسلكية، كما سيعطيك هذا الاستطلاع صورة واضحة لكيفية ظهور بيئتك اللاسلكية، كما يسمح لك بمعرفة مدى تشبع المنطقة ممّا يساعدك على تحديد الطيف الترددي الذي سيضمن أعلى مستوى من الأداء وتجربة المستخدم.

بالإضافة إلى ذلك يساعدك على تحديد مقدار النطاق الترددي الذي ستحتاجه لدعم السعة ضمن تغطية معينة، حيث كلما زاد عدد المستخدمين والأجهزة الموجودة في منطقة ما زاد عرض النطاق الترددي الذي ستحتاج إليه، كما تتحد السعة والتغطية لمساعدتك في إنشاء تصميم فعال لشبكة “RF” يعمل بشكل جيد.

وعندما يتعلق الأمر بالشبكات اللاسلكية، فإنّ وجود تصميم عالي الجودة لشبكة “RF” يساعد في ضمان حصول المستخدمين في هذه المناطق على وصول جيد إلى النطاق العريض عالي السرعة، ومع الاقتراب أكثر فأكثر من نشر “5G” الكامل تم إدراك مدى أهمية شبكات التردد اللاسلكي المخطط لها بدقة لضمان وصول المستخدمين إلى شبكات لاسلكية موثوقة وسريعة البرق.