يتم العمل، والكثير منه، في المختبرات حول العالم 6 جرام، الجيل القادم من الاتصالات اللاسلكية. يتم التخطيط بالفعل للعمل على إنشاء مواصفات شبكة 6G المستقبلية، مع شبكات 6G الأولية المبنية على أسس 5G، من قبل هيئة المعايير 3GPP. المنظمات البحثية مشغولة بالنظر إلى إمكانيات الجيل السادس وحالات الاستخدام المحتملة عند وصول التسويق في وقت ما قبل عام 2030.
ومع ذلك، في وقت ما خلال الأشهر القليلة المقبلة، ستبدأ صناعة الهواتف المحمولة في رؤية حالات الاستخدام والفرص التجارية التي يتم تحقيقها من الجيل الخامس المتقدم – أو 5.5 جيجا، كما تصف شركة هواوي، من بين شركات أخرى، هذا التكرار الجديد.
ما هي شبكات 5G المتقدمة؟
منذ بداية معيار الهاتف المحمول التحويلي 3Gلقد اعتاد عالم الاتصالات على قدوم جيل جديد في شبكات الهاتف المحمول كل عقد من الزمان. تم تصميم كل تقنية لاسلكية من الجيل الجديد لتوفير سعة أعلى بكثير وزمن وصول أقل بكثير من سابقتها، مما يوفر نطاقًا جديدًا من التطبيقات وحالات الاستخدام التي لم تكن مدعومة سابقًا.
على الرغم من أنه من المغري التفكير في 5G-Advanced باعتباره منزلًا متوسطًا في منتصف الطريق بين 5G و6G، فإنه في حد ذاته يوفر ترقيات واضحة للأداء ويدعم حالات الاستخدام الجديدة مقارنة بالتكرارات الأولى لـ 5G.
لماذا يعتبر 5G-Advanced ضروريًا؟
يتم إنشاء معايير وشبكات 6G لإحداث ثورة في كيفية تواصل المستهلكين والشبكات والأجهزة مع بعضهم البعض وفيما بينهم. ستعمل تقنية 6G على تغيير كيفية أداء الشبكات لمهام مثل الاتصالات المشتركة والاستشعار وتحديد المواقع. يعد ببناء جسور مهمة بين المساحات المادية والافتراضية لتمكين حالات الاستخدام الجديدة مع تحسين عمليات الصناعة. وستشكل الفرص التي توفرها تقنية الجيل السادس الأساس للمجتمعات والشركات في عام 2030، مع احتمال أن تؤدي الميزات الجديدة والمتكاملة إلى تعزيز الرقمنة بشكل كبير.
ولكن قبل ظهور مجتمعات 2030 هذه، تعد التحسينات على شبكات الجيل الخامس التقليدية ضرورية للتعامل مع الزيادات الهائلة المستمرة في حركة البيانات على شبكات الاتصالات.
ما الفرق بين 5G “العادي” و5G المتقدم؟
تحتفل شبكات الهاتف المحمول 5G بخمس سنوات من التوفر التجاري، حيث تضم أكثر من 1.5 مليار مستخدم حول العالم – أي حوالي خمس السوق. وهي مصممة لتحقيق تحسينات مستمرة في قدرات شبكة الهاتف المحمول، مثل زيادة معدلات نقل البيانات وزيادة السعة بشكل كبير وزمن الوصول المنخفض.
بالمقارنة مع 5G القياسية، تم تصميم 5G-Advanced لتوفير المزيد من القدرات لتمكين حالات الاستخدام الأوسع وتعزيز أداء الراديو إلى مستوى جديد، مما يدفع أداء الشبكة المحسن نحو عرض نطاق ترددي أعلى وزمن وصول أقل وموثوقية أكبر. سيوفر دعمًا محسنًا لتطبيقات مثل الواقع الممتد (XR) ويعد بفرص مالية للأسواق الاستهلاكية، مع حالات الاستخدام مثل الألعاب وبث الفيديو، بالإضافة إلى فرص المؤسسات مثل العمل عن بعد و التدريب الافتراضي.
بالمقارنة مع الأجيال السابقة من الهواتف المحمولة، تعمل تقنية 5G-Advanced أيضًا على إنشاء نظام بيئي للأسواق الرأسية، وسيستمر التطوير المستمر في هذا المجال في تحقيق تحسينات في إنتاجية حركة المرور وتغطية الشبكة وتوفير الطاقة واكتشاف الحالات الشاذة.
تم تصميم 5G-Advanced لتحقيق تحسينات مستمرة في قدرات شبكات الهاتف المحمول واستخدام الدعم القائم على الحالة لمساعدة مشغلي شبكات الهاتف المحمول في تسويق 5G. علاوة على ذلك، فهو أول معيار متنقل تم تصميمه خصيصًا للاستفادة من الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML)، وتوفير طاقة الشبكة من أجل شبكة مؤتمتة بالكامل ومستقبل مستدام.
في الواقع، سيصبح الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي ضروريًا للشبكات المستقبلية نظرًا للنمو السريع المتوقع في استخدام الشبكة وتعقيدات حالة الاستخدام التي لا يمكن إدارتها من خلال أساليب التحسين القديمة مع النماذج المفترضة. يعد توفير طاقة الشبكة على مستوى النظام أيضًا جانبًا مهمًا حيث يحتاج المشغلون إلى تقليل تكلفة النشر مع ضمان أداء الشبكة لحالات الاستخدام المختلفة.
ما هي الخلفية التقنية لشبكات 5G المتقدمة؟
أصدرت 3GPP لأول مرة تفاصيل عملها على الإصدار 18 من معيار الهاتف المحمول، 5G-Advanced، في ديسمبر 2021، والتي تغطي على وجه الخصوص العمل المنجز في مجالات شبكة الوصول الراديوي (RAN). تم تكليف تقنيي 3GPP بـ 17 موضوعًا على مدار 18 شهرًا من عام 2022 إلى عام 2023، وعملوا على تحسينات على ميزات RAN الحالية مثل المدخلات المتعددة والمخرجات المتعددة (MIMO) وتحسين التغطية و 5G ريد كاب.
الاستفادة من تطور شبكات الجيل الخامس 5G مستقل (SA) لبنية الشبكة، تم تصميم RedCap لجلب فوائد 5G إلى مستهلكي الراديو الجديد (NR) والمؤسسات والأجهزة الصناعية. تعد شركة RedCap بتوفير الموثوقية للأجهزة ذات متطلبات النطاق الترددي المنخفض، مما يوفر العديد من مزايا 5G دون تكلفة وتعقيد خدمات 5G النموذجية.
تم تطوير معيار RedCap لتمكين إنتاج أجهزة 5G أصغر حجمًا وأكثر فعالية من حيث التكلفة وتوفير عمر أطول للبطارية، وذلك بفضل انخفاض تعقيدها.
ما هي التطبيقات والخدمات التي ستدعمها تقنية 5G-Advanced؟
ومن بين المجالات الأخرى ذات الصلة، يُنظر إلى تقنية الجيل الخامس المتقدمة على أنها منصة تمكينية للابتكارات في مجال الحوسبة والذكاء الاصطناعي والاتصال وأجهزة الاستشعار والمحاكاة الافتراضية. تشمل القدرات الجديدة الاتصالات والاستشعار المنسق (HCS)، والإنترنت السلبي للأشياء (IoT)، والذكاء الأصلي.
العرض الأساسي للمعيار الجديد هو أنه ستكون هناك إمكانات محسنة بنحو 10 أضعاف مقارنة بشبكات الجيل الخامس التقليدية. بالإضافة إلى سرعات الوصلة الهابطة التي تبلغ 10 جيجابت في الثانية، سيكون قادرًا على دعم الوصلات الصاعدة بسرعة 1 جيجابت في الثانية.
ومن المرجح أن يُنظر إليه على أنه حجر الأساس للبنى التحتية للمدن الذكية؛ المركبات ذاتية القيادة؛ حركة مرور ذكية؛ بيئات عمل جديدة؛ الصحة الذكية؛ الدفاع والأمن؛ أهداف التنمية المستدامة (SDGs) ؛ والواقع الافتراضي/الاصطناعي/المختلط/الممتد (VR/AR/MR/XR)، ولا سيما ميتافيرس الصناعية.
يعتبر إنترنت الأشياء السلبي فرصة هائلة محتملة. في عام 2022، أجرت شركة Huawei، بالتعاون مع شركة China Mobile في تشنغدو بمقاطعة سيتشوان بالصين، اختبارات ميدانية لإنترنت الأشياء السلبي الذي يعمل على نموذج أولي لشبكة 5G-Advanced، مما يتيح لأعداد كبيرة من أجهزة الاستشعار نقل البيانات دون الحاجة إلى بطاريات.
متى من المحتمل أن يتم إطلاق شبكات 5G المتقدمة؟
ويهدف مشروع 3GPP إلى وضع اللمسات النهائية على المعيار بحلول نهاية الربع الثالث من عام 2023، وتتوقع شركات التكنولوجيا إطلاق الخدمات في الجزء الأخير من عام 2024. وقد تم تحديد جميع نطاقات الطيف وأصبحت التكنولوجيا الطرفية ناضجة.
في MWC 2024، تيم هات، رئيس قسم الأبحاث والاستشارات في الرابطة العالمية لتجارة صناعة الهاتف المحمول GSMA، وقال مقدمة وشيكة ل شبكات 5G المتقدمة سيؤدي ذلك إلى أن يكون عام 2024 عامًا محوريًا لقطاع الهاتف المحمول، حيث تستغل الصناعة الجيل التالي من تكنولوجيا الجيل الخامس – وهو أسرع جيل معتمد من تكنولوجيا الهاتف المحمول على الإطلاق.
كما شارك في المعرض عملاق تكنولوجيا الاتصالات كشفت شركة هواوي عن خططها للاستفادة من 5.5G/5G-Advanced. أكد إريك تشاو، نائب الرئيس والمدير التنفيذي للتسويق للحلول اللاسلكية في هواوي، على أن الصناعة كانت في رحلة جديدة لشبكات الجيل الخامس وأن عصر 5.5G “هو الآن”، مما يوفر احتمالية اتصال أصلي بسرعة 10 جيجابت في الثانية، وتكنولوجيا خضراء محلية واتصالات محلية. ذكاء. تتوقع هواوي وجود 100 مليار اتصال 5.5G تدعم التجربة “النهائية” و”الشاملة”.
توقعت دراسة أجرتها شركة ABI Research عام 2023 أنه بعد دخولها حيز التوفر التجاري في عام 2025، ستنمو تقنية 5G-Advanced بسرعة كبيرة بحيث بحلول عام 2030، ستتم ترقية 75% من المحطات الأساسية المتنقلة لدعم المعيار.
من المتوقع أن تكون ترقية البنية التحتية لشبكة 5G أسرع في الأسواق الاستهلاكية مقارنة بتطبيقات المؤسسات. دراسة من شركة ABI للأبحاث، 5G-المتقدم والطريق إلى 6Gوتتوقع أنه على الرغم من أن 75% من جميع محطات 5G الأساسية سيتم ترقيتها إلى 5G-Advanced، إلا أن النسبة في سوق المؤسسات تبلغ حوالي النصف. وتتوقع أن تكتسب أجهزة 5G المتقدمة لكل محطة قاعدة راديو قوة جذب سريعة في الفترة من 2024 إلى 2026 في المرحلة المبكرة من الإطلاق التجاري لأن الأجهزة ستنمو بقوة أكبر من عمليات نشر الشبكة خلال تلك الفترة.
أين يتم إجراء البحث والتطوير في مجال 5G؟
يشهد النظام البيئي للموردين التقنيين لشبكات 5G المتقدمة نموًا مستمرًا. ومع ذلك، فإن المشتبه بهم المعتادين في شركات نوكيا وإريكسون وهواوي وسامسونج هم مقدمو خدمات تكنولوجيا الاتصالات الذين يقودون مهمة تطوير الأنظمة الأساسية الأساسية لـ 5G-Advanced.
والأهم من ذلك، أن موردي التكنولوجيا الرئيسيين قد أكملوا الآن جولات متعددة من التكرار حول دعم 5.5G. يتم الاستشهاد بكل من Qualcomm وMTK من حيث الشرائح، في حين أن سوق الأجهزة والمحطات الطرفية يقودها iPhone 15 من Apple، وSamsung Galaxy S24، وVivo’s X100 Pro، وOppo’s Find 7.
يمتلك أكثر من 50 مشغلًا شبكات mmWave جاهزة لدعم 5G-Advanced وبعضها – بما في ذلك DNA Finland وVDF Spain وHKT Hong Kong وAIS تايلاند – قاموا بالفعل باختبار شبكة mmWave لاتصالات بسرعة 10 جيجابت في الثانية. سيكون توفر الطيف المرخص أمرًا بالغ الأهمية لنجاح نشر شبكة الجيل الخامس المتقدمة.
ورقة عمل لعام 2023 من هيئة التجارة المتنقلة 5G الأمريكتين، تطور طيف 5G، يؤكد على أن طيف النطاق المتوسط العلوي، الذي يتراوح من 7.125 جيجا هرتز إلى 15.35 جيجا هرتز، سيكون أساسيًا للاستفادة من البنية التحتية الحالية لزيادة السعة.
ما هي المشاريع المبكرة للجيل الخامس المتقدم؟
لقد كان مشغلو الاتصالات في الشرق الأوسط من بين أوائل من استخدموا الإصدارات المبكرة من تقنية 5G-Advanced. تعمل شركة دو الإماراتية، المشغلة لشبكة الجيل الخامس، على إنشاء مركز ابتكار مشترك لتقنية الجيل الخامس المتقدم لتطوير تقنيات الجيل الخامس المتقدمة وتوسيع الاستخدام التجاري واسع النطاق للخدمات الجديدة في جميع السيناريوهات، بما في ذلك المستهلكين والمنازل والمؤسسات، وتسريع احتضان التطبيقات التجارية مثل 24K. XR وFWA والمؤتمرات ثلاثية الأبعاد وشبكات 5G الخاصة المحسنة.
سعيًا للاستفادة من إنترنت الأشياء السلبي، مما يتيح 100 مليار اتصال منخفض السرعة، بدأت شركة China Unicom بالفعل برنامجًا تجريبيًا لشركة الصلب باوو أوييل في شنغهاي، دعم الإدارة الشفافة للعملية الكاملة لمخزون لفائف الصلب الوارد والمخزون والتخزين. شهدت هذه الشبكات انخفاض تكاليف أجهزة إنترنت الأشياء النموذجية من 150 يوان صيني (16.40 جنيه إسترليني) إلى أقل من 10 يوان صيني (1.09 جنيه إسترليني)، مع تحويل كفاءة العد من ساعات إلى دقائق مع دقة عد الأجزاء المزعومة بنسبة 99.99%.
