الكمبيوتر الكفي - ثورة اﻹتصالات اللاسلكية من الجيل اﻷول الى الخامس.

[RIGHT]
السلام عليكم و رحمة الله تعالى و بركاته.

[IMG]http://www.ce4arab.com/vb7/images/sub/01_2016/19090826am-1143634-126999-5001251-619170.jpg[/IMG]

خاص بموقع الكمبيوتر الكفي :
موعد ميلاد الجيل الخامس 5G من شبكات اﻹتصال اللاسلكية يقترب حثيثا، حيث نقرأ بين الفينة و اﻷخرى اخبار تتناول تجارب تجريها كبرى الشركات المختصة بمجال اﻹتصالات اللاسكلية، مثل نوكيا و هواوي و سامسونج و غيرها. فيما يلي تعريف مبسط لاجيال شبكات الاتصال عبر سنوات شكلت ثورة غيرت وجه كوكبنا اﻷزرق.

■ شبكات الجيل اﻷول 1G
ظهرت للوجود في اواخر عقد السبعينات من القرن الماضي. و كانت اول انظمة اتصال خليوية تعتمد على بث الصوت تماثليا. بعد سنوات كانت بعض الهواتف المحمولة في الجيل الاول 1G، قادرة احيانا على توفير اتصال لخدمة البيانات لاسكليا، عبر ربطها بملقم الهاتف dial-up ﻷجهزة الحاسوب. و لكن الاتصال لم يكن مستقرا و كان معدل نقل البيانات ضئيلا.

[IMG]https://www.semiwiki.com/forum/attachments/content/attachments/10705d1397258959-billions-m2m-connections-cisco-vni-mobile-2014-jpg[/IMG]

● dial-up
شكـل من أشكال الدخول إلى شبكة الإنترنت عن طريق خط الهاتف. و يتم ذلك بواسطة مودم موصل بحاسوب وخط هاتف، للاتصال بأحد مزودي خدمة الإنترنت من أجل إنشاء وصلة مودم لمودم. سرعة الاتصال القصوى عبر هذه التقنية 56K.

[IMG]http://www.ce4arab.com/vb7/images/sub/01_2016/19094506am-1143656-126999-5001251-619170.png[/IMG]

■ شبكات الجيل الثاني 2G
الجيل الثاني من الشبكات اﻹتصال اللاسلكية هي انظمة الصوت الرقمية التي ظهرت في عقد التسعينات من القرن الماضي، لتحل محل الهواتف التماثلية. و اعتمدت شبكات الجيل الثاني على تقنيات نقل البيانات TDMA و CDMA. إنتشرت ﻷول مرة في اوروبا. وأصبح GSM النظام الخلوي السائد القائم على تقنية TDMA في جميع أنحاء العالم. أضيفت لها شبكات البيانات (GPRS, EDGE، IS-95B) وتسمى عادة بتقنيات 2.5G، مما يتيح الوصول إلى الإنترنت والبريد الإلكتروني بسرعات بطيئة تصل إلى ما يقرب من 200 كيلوبت في الثانية.

● GSM Global System for Mobile
أو النظام الموحد للاتصالات المتنقلة هو الجيل الثاني من نظم الاتصالات الرقمية الخليوية الذي بدأ التخطيط له سنة 1982 وذلك مع تطور التقنية الرقمية والطلب المتزايد عليها. ويمتاز هذا الجيل بسعة أو قدرة للنظام أعلى بعدة مرات من النظام التماثلي كما أنه يقدم ميزات خدماتية أكثر وبنوعية عالية الجودة وتكلفة منخفضة. وقد بدأت أوروبا العمل بهذا النظام سنة 1991 بعرض ترددي جديد وهو 900 MHz لخدمة الهاتف الخليوي.

[IMG]http://www.ce4arab.com/vb7/images/sub/01_2016/19092021am-1143636-126999-5001251-619170.png[/IMG]

● CDMA Code Division Multiple Acces
هي إحدى طرق الوصول المتعدد ويستخدم في اتصالات الراديو اللاسلكية. تقنية رقمية لنقل البيانات و هي تقنية عامة مستخدمة خلال معايير مختلفة. الشبكات التي تستخدم هذه التقنية تعمل في نطاقات التردد بين 800 الى 1900 ميغاهيرتز، و يعمل بها في الأمريكتين وآسيا.

● TDMA Time division multiple access
هي اسلوب للوصول الى الشبكات المتوسطة المشتركة و تستخدم في الجيل الثاني. و تتيح لعدة مستخدمين مشاركة قناة بذات التردد بتقسيم اﻹشارة لفترات زمنية مختلفة. كما تستخدم على نطاق واسع في أنظمة الأقمار الصناعية، و انظمة الراديو الحربية.

[IMG]http://www.ce4arab.com/vb7/images/sub/01_2016/19092021am-1143637-126999-5001251-619170.jpg[/IMG]

● GPRS
اختصار لعبارة General Packet Radio Service. خدمة بيانات راديوية للحزمة الموجهة، و هي تقنية مطورة مستخدمة في الجيل الثاني في نظام GSM بالإضافة للجيل الثالث. و معدل سرعة نقل البيانات فيها بين 56 و 114 كيلو بت في الثانية ويتم استخدام تقنية GPRS عادة في تصفح الانترنت.

● EDGE
إختصار لعبارة Enhanced Data GSM Environment و هي نظام بيانات مستخدمة في شبكات GSM و هي تطوير آخر لشبكات GSM و تعتبر تمهيدا لشبكات الجيل الثالث 3G و لكنها عادة ما تصنف كتقنية لشبكات الجيل الثاني 2.75G ، و تتيح نقل بيانات أسرع بمرات من سابقتها، و تصل سرعتها الى 384 كيلو بايت في الثانية و لكنها عادة ما تقتصر على سرعة 135 كيلو بايت في الثانية للحفاظ على موارد الطيف.

● IS-95
هي أول تقنية اتصالات خلوية رقمية لشبكات الجيل الثاني بنظام CDMA. طورتها شركة كوالكوم، واعتمدت لاحقا كمعيار من قبل اتحاد صناعة الاتصالات، و نشرت في عام 1995. و هي نظام النفاذ المتعدد للبث الرقمي، لإرسال الصوت والبيانات وإشارات البيانات ( كارقام الهواتف ) بين الهواتف المحمولة و خلايا الشبكات.

[IMG]http://www.ce4arab.com/vb7/images/sub/01_2016/19090826am-1143635-126999-5001251-619170.jpg[/IMG]

■ شبكات الجيل الثالث 3G
اطلقت مع مطلع القرن الحالي. و تتميز شبكات الجيل الثالث 3G بسرعة الوصول إلى الإنترنت تصل إلى 1 ميغابت في الثانية. التقنيات المستخدمة غالبا في شبكات الجيل الثالث تشتمل على تقنيات WCDMA في الشبكات العاملة على نظام GSM، بينما تستخدم تقنيات HSDPA مع CDMA2000 في الشبكات العاملة بنظام CDMA. و تعتبر الاكثر انتشارا في العالم حاليا.

● WCDMA
هي معيار للإتصالات اللاسلكية لشبكات الجيل الثالث. تتيح نقل الصوت و البيانات معا، و توفر سرعات نقل بيانات تصل إلى 384 كيلوبت في الثانية. نطاقات التردد لتقنية WCDMA هي كما يلي: أوروبا وآسيا - 2100 ميغاهيرتز، أمريكا الشمالية - 1900 ميغاهيرتز و850 ميغاهيرتز. و يعرف معيار WCDMA أيضا بمعيار UMTS أي النظام العالمي للاتصالات المتنقلة.

[IMG]http://www.ce4arab.com/vb7/images/sub/01_2016/19092703am-1143645-126999-5001251-619170.gif[/IMG]

● HSDPA
اختصار لعبارة High Speed Downlink Packet Access وهي أسرع شبكة نقل بيانات وصلت فعلياً لسرعة 7.2 ميغا بايت في الثانية للتحميل و 5.8 ميغابايت في الثانية للرفع، وهي الاكثر شيوعا في شبكات الجيل الثالث، وهناك جيل متطور منها يعرف بـ HSPA+ و تدعم استقبال بيانات بسرعة تصل الى 84 ميغا بايت في الثانية و تعتبر إنطلاقة لشبكات الجيل الرابع.

● CDMA2000
احدي تقنيات شبكات الجيل الثالث و هي تطوير لتقنية IS-95، و تعمل دائما على خدمة البيانات، و تأتي بتحسينات لمعدل نقل البيانات بسرعة أعلى و سعة الشبكات. هناك ثلاثة أنواع من CDMA2000:
اﻷولى 1xRTT و تضاعف من قدرة IS-95 و تدعم نقل البيانات بسرعة تصل إلى 144 كيلو بايت في الثانية. و الثانية 1xEV-DO و تدعم نقل البيانات بمعدلات تصل إلى 2.4 ميغابت في الثانية. لا يدعم هذا المعيار المكالمات الصوتية ويحتاج الى أن تكون مصحوبة ب معيار 1xRTT. و الثالثة 1xEV-DV و تدعم المكالمات الصوتية و نقل البيانات بمعدلات تصل لحوالي 3-5 ميغابت في الثانية.

[IMG]http://www.ce4arab.com/vb7/images/sub/01_2016/19092021am-1143638-126999-5001251-619170.jpg[/IMG]

■ شبكات الجيل الرابع 4G
هي خليفة وتطوير لمعايير شبكات الجيل الثاني و الثالث. تنسب 4G إلى الاتصالات المتقدمة المتنقلة الدولية (IMT Advanced)، على الرغم من 4G هو مصطلح أوسع ويمكنه أن يشمل معايير خارج الاتصالات المتقدمة المتنقلة الدولية. حيث تقدم خدمات نقل الصوت والبيانات والوسائط المتعددة المتدفقة إلى المستخدمين على قاعدة ( أي زمان ومكان ) وبمعدلات بيانات أعلى بكثير مقارنة بالأجيال السابقة.و تعتمد على ثلاث معايير او تقنيات هي:
* شبكات الجيل الرابع بتقنية + HSPA ظهرت في أواخر عام 2010، حيث اعتمد الاتحاد الدولي للاتصالات رسميا + HSPA كتقنية لشبكات 4G، بعد ان كانت تعرف كتقنية لشبكات الجيل الثالث 3G سابقا.
* شبكات الجيل الرابع بتقنية WiMAX. كانت شبكة Sprint الأمريكية هي اول من قدمت هذه التقنية في الولايات المتحدة، مع انتشار شبكات الجيل الرابع في المدن الكبرى عام 2009. و توفر هذه التقنية سرعات تحميل اعلى من شبكات 3G.
* شبكات الجيل الرابع بتقنية LET. اختصار لعبارة Long-Term Evolution بدأ استخدامها من قبل شبكات اتصالات العاملة على نظم GSM و CDMA منذ عام 2011. و هي اكثر معايير الاتصالات اللاسلكية تطورا و سرعة للهواتف النقالة ومحطات البيانات. و هي تطوير لتقنيات السابقة لها في الجيل الثالث من قبل 3GPP او ( مشروع شراكة الجيل الثالث ). و تعتبر ترقية لشبكات GSM ،UMTS و CDMA2000. تختلف الترددات و النطاقات المستخدمة في تقنية LET من بلد ﻵخر لذلك لابد للهواتف الذكية ان تدعم كل هذه الترددات لتعمل في كل مكان. و النسخة المتطورة من تقنيتي LTE و WiMAX تم تعريفها من قبل الاتحاد الدولي للاتصالات على أنها True 4G ( الجيل الرابع الحقيقي ).

[IMG]http://www.ce4arab.com/vb7/images/sub/01_2016/19092021am-1143639-126999-5001251-619170.jpeg[/IMG]

● WiMAX
اختصار لعبارة Worldwide Interoperability for Microwave Access. هي عائلة من معايير الاتصالات اللاسلكية المصممة في البداية لتوفير معدلات نقل البيانات بسرعة تصل الى 30-40 ميغابت في الثانية. تم تحديث المعيار عام 2011 لتوفر سرعات تصل إلى 1 جيجابت في الثانية. اسم ( WiMAX ) ابتدعه المنتدى الخاص بهذا المعيار و الذي تأسس عام 2001 لتعزيز التوافق والعمل المشترك للمعيار.

■ شبكات الجيل الخامس 5G
هو مصطلح يستخدم في الأوراق والمشاريع البحثية للدلالة على مرحلة رئيسية مقبلة من معايير الاتصالات المتنقلة ما وراء المعايير الحالية 4G المتقدمة. كثير من التجارب و البحوث تجري حاليا من قبل عدة شركات و مراكز بحوث مختصة استعداد للجيل الخامس، مثل نوكيا و سامسونج و هواوي و غيرها. من المتوقع ان تقدم شبكات 5G سرعات خارقة. ففي تجربة اجراها فريق بحثي من جامعة سري الانجليزية تمكنوا من الوصول لسرعة بلغت 1 تيرابايت في الثانية، وهي أسرع بآلاف المرات من الشبكات الحالية. و يأمل الفريق أن يعرض هذه التقنية حلول عام 2018. و هي نفس السرعة التي توصلت اليها تجارب اجرتها شركة سامسونج عام 2013. و يعني ذلك إمكانية تحميل فيلم عالي الوضوح بأقل من دقيقة واحدة، أما شبكات 5G المتطورة و التي ستصل سرعتها إلى 800 غيغابت في الثانية فسوف توفر سرعات قد لا يستوعبها العقل البشري حالياً، فالباحثون يتحدثون عن إمكانية تحميل 33 فيلم عالي الوضوح في ثانية واحدة بهذه السرعة المدهشة.

[IMG]http://www.ce4arab.com/vb7/images/sub/01_2016/19094506am-1143657-126999-5001251-619170.png[/IMG]

لا يتوقع ان تتاح شبكات الجيل الخامس تجاريا قبل عام 2020، حيث من المتوقع أن يصل عدد الأجهزة المتصلة بالإنترنت وقتها مابين 50 إلى 100 مليار جهاز، و يلزم ذلك توفر شبكات بنطاقات ترددية جديدة ومختلفة لسد هذا الطلب الواسع على شبكة الإنترنت.

المصادر [URL="http://www.pcmag.com/encyclopedia/term/55406/cellular-generations"] 1 [/URL] / : [URL="http://www.gsmarena.com/glossary.php3?term=cdma2000"]2[/URL] / [URL="https://en.wikipedia.org/wiki/WiMAX"]3[/URL] / 4 ويكيبيديا
[/RIGHT]