الفرق بين الجيل الخامس 5G والجيل السادس 6G

يتم تطبيق الجيل الخامس (5G) الآن في بعض البلدان ومع ذلك بدأت العديد من المؤسسات البحثية في جميع أنحاء العالم الآن في البحث عن ما وراء (5G) والجيل السادس (6G)، حيث يمكن أن تكون هذه هي الجيل التالي من تقنيات الاتصالات اللاسلكية.

تطور الجيل الخامس إلى الجيل السادس

نما الطلب على الاتصال اللاسلكي بشكل كبير خلال العقود القليلة الماضية لتلبية متطلبات الاتصال في المستقبل، حيث يجب إجراء تحسين كبير في تقنيات الاتصالات، ونموذج جديد للاتصالات اللاسلكية هو نظام (6G) ومع الدعم الكامل لنظام المدخلات المتعددة والمخرجات المتعددة (MIMO)، والموجة المليمترية (mmWave) من المتوقع أن يتم تنفيذه بين عامي (2027م و2030م).

بعض القضايا الأساسية التي تحتاج إلى معالجة هي زيادة سعة النظام ومعدل بيانات أعلى وزمن وصول أقل وأمان أعلى وجودة خدمة محسنة (QoS) مقارنة بنظام (5G)، كما أنّه في عام (2020م) من المتوقع أن يزداد استهلاك البيانات بنسبة (30%) وهو ما لا يمكن أن تدعمه التقنيات الحالية مثل (3G) و(4G).

ومن ثم هناك حاجة لنظام اتصالات لاسلكية من الجيل التالي، كما يتم طرح نظام الاتصالات اللاسلكية (5G) في جميع أنحاء العالم، ومن المتوقع أن تكون شبكة (5G) متاحة تجارياً في عام (2020م) وفي الوقت نفسه هناك طلب متزايد من الصناعات وقطاعات الصحة والقطاعات التعليمية؛ للاستفادة من ميزة الاتصال اللاسلكي.

ملاحظة: “QoS” هي اختصار لـ “Quality of Service”.

ملاحظة:“MIMO” هي اختصار لـ “multiple-input and multiple-output”.

ما هو الجيل الخامس Fifth generation

لم يتم تلبية المتطلبات المتوقعة من الجيل الثالث والرابع من خلال الميزات التي تمتلكها هذه الشبكات، ومن ثم تم إطلاق شبكة جديدة واستثنائية وتقدمية، ولإحداث تعديل جذري في تصميم شبكات (3G) و(4G) تم تقديم بنية شبكة (5G)، كما حدث تطور جديد يسمى إنترنت الأشياء (IoT) سينقل الأشياء إلى المستوى التالي ممّا يتيح إجراء الاتصالات بين الأجهزة المختلفة.

سيكون إنترنت الأشياء جزءًا هائلاً من (5G) ولن يطور فقط الأجهزة المتصلة في المنزل ولكن الأجهزة من جميع أنحاء العالم من جميع القطاعات والصناعات المختلفة، وللتواصل بكفاءة في الداخل والخارج كان مطلوبًا وجود شبكة تتغلب على التداخلات، وتنقل إشارات ممتازة حتى يتمكن جميع الأشخاص من التواصل دون أي عوائق.

قد تم تصميم (5G) لتوفير مخططات داخلية وخارجية، حيث سيكون لدى الجيل الخامس قدرة شبكة أفضل لجلب تقنيات مختلفة تشمل جودة خدمة أفضل (QoS) وميزات جديدة مقارنة بـ (4G)، ولكن بعد فوات الأوان ستتطور (5G) وتحسن مستويات التواصل.

ملاحظة:“IoT” هي اختصار لـ “Internet of Things”.

ما هو الجيل السادس Six generation

إنّ الجيل السادس اللاسلكي (6G) هو خليفة لتقنية (5G) اللاسلكية، حيث ستكون شبكات (6G) قادرة على استخدام ترددات أعلى من شبكات (5G)، والتي توفر سعة أعلى بكثير وزمن انتقال أقل بكثير وأحد أهداف شبكة (6G) هو دعم اتصالات زمن انتقال واحد ميكروثانية، وهذا (1000 مرة) أسرع من واحد مللي ثانية صبيب.

من المتوقع أن يسهّل سوق تكنولوجيا الجيل السادس (6G) تحسينات كبيرة في مجالات التصوير وتكنولوجيا التواجد والوعي بالموقع، ومن خلال العمل جنبًا إلى جنب مع الذكاء الاصطناعي ستكون البنية التحتية الحاسوبية (6G) قادرة على تحديد أفضل مكان لحدوث الحوسبة.

كما سيتضمن ذلك قرارات حول تخزين البيانات ومعالجتها ومشاركتها ومن المهم أنّ (6G) لم تصبح بعد تقنية عاملة، حيث في حين أنّ بعض البائعين يستثمرون في معيار اللاسلكي من الجيل التالي ومواصفات الصناعة لمنتجات الشبكة التي تدعم (6G) تظل سنوات دائمًا.

كيفية تطور الجيل السادس 6G والجيل الخامس 5G

• إنّ (6G) هي المستفيدة من تقنية (5G) الخلوية وستكون قادرة على استخدام شبكات أعلى من (5G) مع توفير سعة أعلى وزمن انتقال أقل بكثير.

• يُعد دعم اتصال واحد ميكروثانية زمن انتقال أحد أهداف إنترنت (6G)، وهذا (1000 مرة) أسرع من معدل النقل بملي ثانية أو (1/1000) من زمن الانتقال.

• ستتيح الترددات الأعلى لـ (6G) معدلات أسرع لأخذ العينات وتوفر إنتاجية مناسبة ومعدلات بيانات أعلى.

قيود شبكات الجيل الخامس 5G

• للتغلب على قيود شبكات (5G)، يجب تطوير أنظمة لاسلكية من الجيل السادس (6G).

• ستستخدم (6G) الذكاء الاصطناعي (AI) كجزء لا يتجزأ، والذي لديه القدرة على تحسين مجموعة متنوعة من مشاكل الشبكة اللاسلكية.

• عادةً ما يتم استخدام تقنيات التحسين الرياضي لتحسين مشاكل الشبكة اللاسلكية، لحل مشكلات التحسين الرياضية هذه، واستخدام مخططات التحسين المتغيرة ونظرية المطابقة وخوارزميات القوة ومع ذلك فإنّ نهج الحلول هذه قد تعاني من مشكلة عالية التعقيد، والتي بدورها تؤدي إلى تدهور قدرة النظام.

• التعلم الآلي قادر على تحسين العديد من المشكلات المعقدة بما في ذلك المشكلات التي لا يمكن نمذجتها باستخدام المعادلات، وستكون شبكات الجيل السادس قادرة على استخدام ترددات أعلى من شبكات الجيل الخامس، وتوفر سعة أعلى بكثير وزمن انتقال أقل بكثير مقارنة بشبكات الجيل الخامس وأحد أهداف الجيل السادس من الإنترنت هو دعم اتصالات زمن انتقال واحد ميكروثانية.

ملاحظة:“AI” هي اختصار لـ “Artificial Intelligence”.

مقارنة بين الجيل السادس 6G والجيل الخامس 5G

1- استخدام طيف مختلف

يستخدم (5G) و(6G) طيفًا لاسلكيًا بنطاق أعلى لنقل البيانات بشكل أسرع من الشبكات الأخرى مثل: (2G) و(3G) و(4G)، وعند مقارنة (5G) مقابل (6G) يتم تخصيص الأول لتردد النطاق المنخفض (6 جيجاهرتز) وتردد النطاق العالي و(24.25 جيجاهيرتز)، كما يعمل في نطاق التردد (95 جيجاهرتز) إلى (3 تيراهيرتز).

2- 6G أسرع من تقنية 5G

مع الأخذ في الاعتبار عامل الأداء ستقوم (6G) في أداء أعلى وهو أفضل من شبكات (5G) اللاسلكية المنتشرة حديثًا، وعند التشغيل في نطاقات تردد تيراهيرتز فإنّ معدل بيانات الذروة البالغ (1000 جيجابت / ثانية) مع زمن انتقال هوائي أقل من (100 ميكروثانية) سيوفر على (6 جيجابت)، وعند النظر في سرعة شبكة (5G) بالنقيض لـ (6G) من الممكن أن تُعتبر سرعة (6G) أسرع مئة مرة من (5G) مع إمكانية محسّنة وتغطية شبكة أكبر.

3- تقنية 6G اللاسلكية تعمل على تسريع إنترنت الأشياء بعد 5G

أصبحت تقنية إنترنت الأشياء (IoT) حقيقة واقعة اليوم مع تنفيذ الحلول القائمة على (5G) بعد اختبار شبكة (5G) المكثف وهو أمر غير ممكن مع الشبكات السابقة، مثل (4G LTE) بسبب التخطيط السيئ للتردد المطبق وكانت الترددات المستخدمة ضيقة ومزدحمة للغاية لنقل البيانات المطلوبة من الأجهزة الذكية إلى الحصول على نتائج دقيقة.

ملاحظة:“LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

ملاحظة:“IoT” هي اختصار لـ “Internet of Things”.

4- الكمون المنخفض في كلا الجيلين

الوقت الذي تستغرقه حزمة المعلومات التي يتم إرسالها عبر التردد يسمى زمن الانتقال، حيث كان لشبكات (4G) زمن انتقال يبلغ حوالي (50 مللي ثانية)، بينما يكون لشبكات (5G) زمن إرسال أقل بعشر مرات من شبكات (4G) أي (5 مللي ثانية)، مع شبكة (6G) سينخفض ​​زمن الانتقال ليتراوح من (1 ميللي ثانية) إلى (1 ميكرو ثانية)، ممّا يقلل من زمن الوصول إلى خمس مرات مقارنة بشبكة الجيل الخامس، وممّا يجعل عمليات نقل البيانات الضخمة ممكنة في أقل من ثانية واحدة.

في النهاية، ينمو تطور تكنولوجيا الهاتف المحمول بسرعة لدرجة أنّه يتم تحديث أجيال من الإنترنت لن يتم تسويتها حتى (20) عامًا، ويشير الجيل اللاسلكي الخلوي (G) بين (5g) و(6g) و(7g) إلى تغييرات السرعة والنظام والتردد والتكنولوجيا.