يركز الفصل الرئيسي التالي من تطوير 5G على وصول 5G Advanced.
في الأساس، 5G Advanced هو اسم آخر للإصدار 18 القادم من مواصفات 5G الخلوية وإصداراتها المستقبلية. مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) مكشوف مفهوم 5G المتقدم في عام 2021 مع حزمة الإصدار 18 المقترحة. قدمت المواصفات السابقة، الإصدار 17، تحسينات لإدارة الشعاع وتعزيز النطاق العريض المتنقل. يعتمد الإصدار 18 والإصدار 19 المستقبلي على هذه المواصفات ويهدفان إلى دعم الذكاء الاصطناعي والواقع الممتد (XR) وكفاءة استخدام الطاقة بشكل أفضل.
بدأ معيار 5G في أواخر عام 2017 بتسليم مواصفات الراديو الجديدة غير المستقلة (NR) للتكنولوجيا. ال المرحلة الأولية لنشر 5G يجري العمل على قدم وساق في الولايات المتحدة، حيث تنشر شركات الاتصالات شبكة 5G الثابتة والمتنقلة عبر آلاف المناطق الحضرية.
الآن بعد أن وصلت تقنية 5G إلى معظم السكان، فإن وصول مواصفات 5G المتقدمة هو التالي في القائمة. وقالت 3GPP إن المعيار “تم تحسينه بشكل كبير لتحسين الكفاءة، فضلاً عن إضافة القدرات”.
مميزات جديدة لتقنية 5G المتقدمة
وقالت Nokia Bell Labs في تقرير رسمي حول المعايير القادمة والتطورات الخلوية المستقبلية إن 5G Advanced تتمتع “بقدرات متقدمة من الخدمات الجديدة والاتصال والأمن الفائقين”.
فيما يلي بعض وظائف وميزات 5G Advanced.
تحسين MIMO الضخم
يوفر 5G Advanced مدخلات متعددة ضخمة محسنة ومخرجات متعددة (MIMO) الأداء لعمليات شبكة 5G. MIMO هي تقنية صفيف هوائي تستخدم هوائيات متعددة في كل من جهاز الإرسال والاستقبال لزيادة سرعات نقل البيانات. Massive MIMO عبارة عن ترقية متعددة المستخدمين تعمل على زيادة عدد مكونات جهاز الإرسال والاستقبال.
تتوقع Bell Labs أن 5G Advanced، بالإضافة إلى المعايير المستقبلية، ستحتاج إلى محطات أساسية تدعم ما بين 64 و512 جهاز إرسال واستقبال، وهي عناصر الهوائي التي ترسل وتستقبل البيانات لزيادة سعة الوصلة الصاعدة والهابطة لكل محطة قاعدة. بالنسبة لمستخدمي المؤسسات، يعني هذا أن أنظمة 5G المتقدمة المحدثة تدعم بشكل أفضل مستخدمي البيانات عالية الإنتاجية على الشبكة وتحسن الاتصال بالشبكة الخلوية في الداخل. وينطبق هذا بشكل خاص على أجهزة الاستشعار اللاسلكية الصناعية التي توجد غالبًا في مرافق الطابق السفلي.
يحتاج المستخدمون إلى نشر بنية تحتية وأجهزة جديدة للحصول على زيادة السرعة المستقبلية على حافة الشبكة.
توقيت دقيق
دقيق توقيت مللي ثانية أمر بالغ الأهمية للعديد من قطاعات الصناعة، مثل الخدمات المصرفية وإنترنت الأشياء الصناعي وتقنيات شبكات الطاقة الذكية. وكتبت نوكيا أن تقنية 5G Advanced تحمي من تدهور أو فقدان إشارات الأقمار الصناعية من خلال توفير مراجع زمنية مباشرة من الشبكة.
الترقيات التي بدأت مع الإصدار 17 من 3GPP تؤثر أيضًا على مستخدمي المؤسسات. يتيح تحديث الشبكة غير الأرضية للأجهزة المتوافقة الاتصال بأقمار 5G الصناعية. التحديث الرئيسي الآخر هو انخفاض معدل البيانات للأجهزة القابلة للارتداء وأجهزة إنترنت الأشياء.
انخفاض القدرة
قدم الإصدار 17 قدرة منخفضة (RedCap) كجزء من مواصفاته. يشير RedCap إلى 5G NR ويصف كيف تستخدم الأجهزة التي تدعم 5G نطاقًا تردديًا أقل للعمل. يمكن للأجهزة القابلة للارتداء أو أجهزة إنترنت الأشياء التي تستخدم RedCap أن تعمل في قناة بتردد 20 ميجاهرتز، بدلاً من قناة 100 ميجاهرتز التي تستخدمها 5G NR عادةً.
وقالت شركة كوالكوم إن الإصدار 18 يعمل على تقليص النطاق الترددي اللازم لأجهزة RedCap، مع الحفاظ على التوافق مع أجهزة 5G NR وRedCap الحالية.
الواقع الممتد للجوال
ال حالات الاستخدام التجاري لـ XR – مجموعة فرعية من الواقع المعزز (AR) – تنمو بمعدل ثابت. الأمثلة هي ما يلي:
- استخدام سماعات رأس الأجهزة المحمولة AR لتدريب الموظفين الجدد وتأهيلهم.
- إرشاد المهندسين الفنيين إلى المعدات التي يجب عليهم العمل عليها.
- التعاون عن بعد في المساحات الافتراضية.
يتطلب XR صورًا عالية الدقة – تصل إلى 4K بمعدل 60 إطارًا في الثانية – للبث في الوقت الفعلي داخل المواقع الداخلية. وبالتالي، فإن الأداء المحسن لزمن الاستجابة المنخفض، واتصال المستخدم المتزامن، والموثوقية الداخلية، وفوائد تحديد أولويات حركة المرور التي توفرها تقنية 5G Advanced تقلل من عقبة تجارب XR الحقيقية عبر عدد من قطاعات السوق.
5G المتقدمة والذكاء الاصطناعي
5G المتقدمة المستخدمة الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي (ML) لتطبيق إدارة الشبكة الذكية وتحسين أداء الأنظمة المعقدة ومتعددة الهوائيات. وفقًا لإريكسون، يعمل هذا الدعم على توسيع حالات استخدام XR من خلال الجمع بين الواقع المعزز والتعلم الآلي.
الهدف الرئيسي لـ 5G Advanced هو إنشاء شبكات أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. وقالت إريكسون إن تنفيذ تحديثات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي على الشبكة يجعل ذلك ممكنًا. قالت 3GPP إنها تحدد نموذج استهلاك كفاءة الطاقة للمحطة الأساسية كجزء من مواصفات الإصدار 18. ويهدف أيضًا إلى تحديد طرق تقليل الطاقة للمعيار.
تحسين المواقع
مع مواصفات الإصدار 18، سيتمتع مستخدمو المؤسسات بميزة تحديد المواقع المحسنة. وقالت نوكيا إن تقنية 5G Advanced “ستعمل على تحسين دقة تحديد المواقع الخلوية إلى أقل من 10 سم باستخدام تشكيل الشعاع بالإضافة إلى الأساليب المستندة إلى الوقت لتحديد الموقع”. تتيح هذه التحسينات للآلات التحرك بدقة سنتيمترية واحدة في الداخل دون الوصول إلى إشارة القمر الصناعي لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
يتقدم المشغل
لا يزال الوقت مبكرًا لتقنية 5G المتقدمة، لكن شركات الاتصالات تستعد للمرحلة التالية من 5G.
قال بريان دالي، نائب الرئيس المساعد للمعايير والتحالفات الصناعية في AT&T Labs: “سيدعم الإصدار 18 عددًا من تحسينات النظام ودعم الخدمات الرأسية – بدءًا من تجارب XR إلى الذكاء الاصطناعي وتقنيات الآلة في الشبكة”. “ومع ذلك، لن تكتمل هذه المواصفات حتى أوائل عام 2024.”
قال دالي إنه يتوقع رؤية ميزات الإصدار 18 في المنتجات خلال 18 إلى 24 شهرًا بعد التطوير. وبالتالي، نتوقع أن الترقيات التجارية إلى 5G Advanced لن تبدأ على الأرجح حتى أواخر عام 2025 أو أوائل عام 2026. ومع تحسن معدلات البيانات والموقع والتوقيت والتغطية على الطريق، ومع ذلك، يجب على مستخدمي المؤسسات الانتباه إلى أحدث مرحلة من 5G والتفكير في كيفية لاستخدام القدرات الجديدة إلى أقصى حد.
ملحوظة المحرر: تمت كتابة هذه المقالة في الأصل بواسطة Dan Jones وتم تحديثها بواسطة Andrew Froehlich لتعكس التغيرات التكنولوجية.
أندرو فروهليتش هو مؤسس شركة InfraMomentum، وهي شركة أبحاث وتحليلات لتكنولوجيا المعلومات للمؤسسات، ورئيس شركة West Gate Networks، وهي شركة استشارات في مجال تكنولوجيا المعلومات. لقد شارك في تكنولوجيا المعلومات للمؤسسات لأكثر من 20 عامًا.
