لقد قطع عصر الاتصالات خطوات كبيرة في التطور التكنولوجي لشبكات المحمول ممّا سمح بظهور أجهزة جديدة وخدمات جديدة، كما أنّ الجيل الثالث “3G” فتحت الأبواب على الإنترنت وخدمات الوسائط المتعددة الجديدة التي يمكن الوصول إليها عن طريق شبكة الهاتف المحمول، ولقد بدأ في الانتشار على الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية، ولكن هناك تطور بالفعل للجيل التالي “5G” للتكنولوجيا والتي ستسمح بتطوير خدمات رقمية لا يمكن تصورها حتى الآن.

 

ما هي أجيال الهاتف المحمول؟

 

1- الجيل الخامس من الهاتف المحمول “5G”:

 

بدأ الجيل الخلوي الأخير في عام 2018م وسيستغرق عدة سنوات لاعتماده على الصعيد الوطني، كما تزيد “5G” السرعة ولكن بتكلفة نشر المزيد من الأبراج الخلوية عند استخدام الترددات العالية.

 

2- الجيل الرابع من “4G – LTE”:

 

بدءاً من الإطار الزمني 2011م، تبنت شركات “GSM” و”CDMA” تقنية “LTE” والتي توفر سرعات أعلى من “3G”، ويدمج “4G LTE” جميع الاتصالات أي البيانات والصوت والفيديو باستخدام بروتوكول “IP”.

 

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

 

  • “GSM” هي اختصار لـ “Global-System-for-Mobile”.

 

  • “CDMA” هي اختصار لـ “Code-division-multiple-access”.

 

  • “IP” هي اختصار لـ “Internet-Protocol”.

 

3- الجيل الرابع من “4G – WiMAX”:

 

كانت “Sprint” أول شركة اتصالات تقدم شبكة “4G” في الولايات المتحدة باستعمال تقنية “WiMAX” كما تم انتاجه في المدن الكبرى في عام 2009م، ولكن تم التخلي عنه في النهاية لصالح “LTE“.

 

  • “WiMAX” هي اختصار لـ “Worldwide-Interoperability-for-Microwave-Access”.

 

4- الجيل الرابع من “4G – HSPA +”:

 

في أواخر عام 2010م، عين الاتحاد الدولي للاتصالات رسمياً “HSPA +” كتقنية “4G”، بعد أن عرفها سابقاً على أنّها “3G“.

 

  • “HSPA” هي اختصار لـ “high-speed-packet-access”.

 

5- الجيل الثالث من “3G – WCDMA / HSDPA” و”CDMA2000″:

 

تم إطلاق الجيل الثالث بعد نهاية القرن ويتميز بوصول أسرع للإنترنت بسرعات نقل تصل إلى “1 ميجابت في الثانية” وأكثر، وتقنيات “3G” السائدة على جانب “GSM” هي “WCDMA” و”HSDPA” مع “CDMA2000” على جانب “CDMA”، كما تدعم “3G” التجوال العالمي للانتقال “GAN”.

 

  • “WCDMA” هي اختصار لـ “Wideband-Code-Division-Multiple-Access”.

 

  • “HSDPA” هي اختصار لـ “High-Speed-Downlink-Packet-Access”.

 

  • “GAN” هي اختصار لـ “Generic-Access-Network”.

 

6- الجيل من “2G / 2.5G – GSM / CDMA ، GPRS / EDGE / IS95-B”:

 

يشير الجيل الثاني إلى أنظمة الصوت الرقمية في التسعينيات لتحل محل الهواتف التماثلية وتعتمد على واجهات “TDMA” و”CDMA”، وتم نشر “GSM” لأول مرة في أوروبا وأصبح نظام “TDMA” السائد في جميع أنحاء العالم، كما تمت إضافة شبكات البيانات “GPRS” و”EDGE” و”IS-95B” ومكنت هذه التقنيات المزعومة “2.5G” الوصول إلى الإنترنت والبريد الإلكتروني بسرعات نقل بطيئة في نطاق “Kbps”.

 

  • “TDMA” هي اختصار لـ “Time-Division-Multiple-Access”.

 

  • “GPRS” هي اختصار لـ “General-Packet-Radio-Service”.

 

  • “EDGE” هي اختصار لـ “Enhanced-Data-for-Global-Evolution”.

 

  • “IS-95B” هي اختصار لـ “Interim-Standard-95”.

 

7- الجيل الأول من “1G – analog audio”:

 

تم تقديم الأنظمة الخلوية الأولى في أواخر السبعينيات من القرن الماضي وكانت الصوت التماثلي، وبعد سنوات قدمت بعض الهواتف المحمولة “1G” أحياناً خدمة بيانات لاسلكية إلى كمبيوتر محمول عن طريق توصيلها بمودم الاتصال الهاتفي للكمبيوتر المحمول، لكنّ التوصيلات كانت محفوفة بالمخاطر وكان معدل نقل البيانات ضئيلاً.

 

أساسيات أجيال الهاتف المحمول:

 

  • استغرق الجدول الزمني والتاريخ من “1G” إلى “5G” ما يزيد قليلاً عن “40 عاماً” منذ إدخال التكنولوجيا الخلوية اللاسلكية، وقد تغير الكثير منذ ذلك الحين.

 

  • أصبحت الهواتف المحمولة أصغر حجماَ.

 

  • أصبحت سرعات التنزيل أسرع.

 

  • لقد جاءت الرسائل النصية وكادت تختفي.

 

  • أصبح تصفح الإنترنت باستخدام الهواتف أمراً شائعاً.

 

  • يستمر انتشار النشر على وسائل التواصل الاجتماعي.

 

  • هناك تطبيق لكل شيء تقريباً الآن.

 

  • لا يمكن أن يحدث الجدول الزمني من “1G” إلى “5G” دون إنشاء وتعزيز كل جيل من الاتصالات السلكية واللاسلكية ممّا يؤدي إلى ما هو عليه اليوم، وكل “10 سنوات” تقريباً منذ عام 1979م غيّر كل جيل جديد طريقة التواصل مع بعضه البعض، ممّا أدى إلى زيادة تحسين أسلوب الحياة.

 

  • تطورت الاتصالات المتنقلة بشكل كبير في عقود قليلة، حيث مرت الأجيال عبر مختلف الأجهزة والشبكات المتوافقة مع معيار الاتصالات الجديد.

 

  • ظهرت أنظمة الجيل الأول والتي ظهرت في الثمانينيات تحت اسم “1G” في الوضع التماثلي وكانت قادرة فقط على التعامل مع حركة الانتقال الصوتية.

 

  • جودة الاتصال التي توفرها الهواتف المحمولة من الجيل الأول وهي معدات ضخمة للغاية ولها قيود واضحة تتعلق بنوع الإشارة، مثل جودة الصوت الرديئة والانقطاعات المتكررة.

 

  • من أجل تحسين جودة الإرسال وقدرة النظام وتغطية الإشارة حقق الجيل الثاني من شبكات الهاتف المحمول “2G” نقطة فاصلة مع التكنولوجيا السابقة، وبهدف كل التحول الرقمي الذي أدخله معيار النظام العالمي للاتصالات المتنقلة “GSM”.

 

  • ولد نظام “GSM” في أوروبا في أوائل التسعينيات، كما إنّ نظام “GSM” الذي تم تنفيذه من خلال تطوراته المتتالية، يقف كمعيار للهاتف المحمول مع أكبر عدد من المستخدمين العالميين.

 

  • أجاز استخدام التكنولوجيا الرقمية إنشاء خدمات نقل البيانات الأولى، وفي شكل رسائل نصية أي خدمة الرسائل القصيرة”SMS”، ورسائل الوسائط المتعددة “MMS” وبروتوكول التطبيقات اللاسلكية “WAP”، وهو المعيار الذي سمح به الانتقال إلى محتوى إنترنت معين على الهاتف المحمول.

 

  • كل هذا أصبح ممكناً بفضل تطور معيار “GSM” والجيل “2.5G” وهو طريق وسطي بين الجيل الثاني والجيل الثالث من “GSM UMTS“.

 

  • وكانت خدمة راديو الحزمة العامة “GPRS” متبوعة بتقنية معدلات البيانات المحسنة للتطور العالمي “EDGE“، ولقد سمحت بزيادة سرعة الاتصال بناءً على نظام نقل بيانات جديد بتبديل الحزمة.

 

ملاحظة: “MMS” هي اختصار لـ “Multimedia-Messaging-Service”.

 

ملاحظة: “UMTS” هي اختصار لـ “Universal-Mobile-Telecommunications-System”.

 

ملاحظة: “SMS” هي اختصار لـ “Short-Messaging-Service”.

 

ملاحظة: “WAP” هي اختصار لـ “Wireless-Application-Protocol”.

 

مبدأ أجيال الهاتف المحمول:

 

يتم إطلاق تقنيات الجيل الثالث حول العالم في أوائل عام 2000م والمعيار الدولي الجديد للمهاتفة المتنقلة من الجيل الثالث يتبع المواصفات الفنية، والتي حددها الاتحاد الدولي للاتصالات “IMT-2000” حيث حدد هدفه تحقيق نظام عالمي للاتصالات المتنقلة لمحطة التجوال العالمية، وبين هذه النظام العالمي للاتصالات المتنقلة “UMTS” والذي لا يزال موجوداً والأكثر استخدامًا في أوروبا، كما إنّه أيضاً تطور لنظام “GSM”.

 

إنّ إدخال الوصول المتعدد لقسم الكود العريض “protocollo W-CDMA”، وهي تقنية وصول متعددة خاصة في القناة الراديوية للشبكات الخلوية من الجيل الثالث، سمحت لمعيار “UMTS” بتقديم تسريع إضافي لنقل البيانات، وأداء “UMTS” الاستخدام المحسن لبروتوكولات الإرسال الوصول عالي السرعة للحزم “HSPA”.

 

ولقد فضلوا التوسع وزيادة جودة خدمات الوسائط المتعددة التي يمكن الوصول إليها لشبكة الهاتف المحمول، ممّا يسمح على سبيل المثال بالحفاظ على مكالمات الفيديو السلسة وتصفح الإنترنت لتكون قادرة على الوصول إلى نسخة سطح المكتب من المواقع.

 

يُحدد اختصار “4G” خدمات الجيل الرابع للهاتف المحمول في “Quarta” والحالية، وتطور طويل الأمد “LTE” وأحدث تطور لها “LTE Advanced“، كما تم تطويرهما في أواخر عام 2000م لزيادة أداء شبكات الهاتف المحمول “4G” وإرسال واستقبال البيانات بسرعة اتصال يمكن أن تنافسها سرعة الاتصالات المحلية.

 

بفضل تغطية الشبكة المتزايدة وزيادة الأجهزة التي تدعمها يمكن لعدد متزايد من الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية التنقل والوصول إلى السحابة “cloud”، وخدمات البث ومؤتمرات الفيديو بدقة عالية دون تباطؤ أو انقطاع فقد أصبح ذلك ممكناً من خلال الوصول الأسرع والتقليل الكمون الذي حققته شبكات “4G”.