شبكات الاتصال فى الهواتف الذكية والفرق بين الجيل الاول و الثانى والثالث والرابع والخامس

تطورت تكنولوجيا شبكات الاتصال من حولنا حتى وصلنا الى الجيل الخامس 5G، الذي يُعد بمثابة الثورة فى مجال الاتصال، التى تعمل على فتح آفاق جديدة ومجالات جديدة ليس على مستوي الاتصالات أو الهواتف فحسب بل فى جميع المجالات.

تعتمد سرعة الاتصال على قوة الإشارة التي تم عرضها في الحروف الهجائية مثل 2G ، 3G ، 4G وما إلى ذلك، المتواجدة بجوار الإشارة على شاشتك الرئيسية،   “G”  اختصار لـ “GENERATION” .

سلسلة دليل الهواتف الذكية

1. المعالج
2. المعالج الرسومي
3.  الذاكرة 
   
4. الرام 
5. الشاشة 
6. الكاميرا
   
7. المستشعرات
8. الاتصال
9. البطارية

فى مقالنا سوف نتعرف على شبكات الاتصال فى الهواتف الذكية والفرق بين الجيل الاول الثانى والثالث والرابع والخامس .

ما المقصود بـ الجيل فى شبكات الاتصال

يتم تعريف كل جيل فى شبكات الاتصال، على أنه مجموعة من معايير شبكة الهاتف ، التي توضح بالتفصيل التنفيذ التكنولوجي لنظام الهواتف المحمولة، ففي كل جيل تزداد السرعة وتتغير التقنية المستخدمة لتحقيق اتصال اقوي واسرع.

على سبيل المثال ، تقدم شبكة 1G  سرعة 2.4 كيلوبت في الثانية ، وتقدم 2G سرعة 64 كيلوبت في الثانية وتستند إلى GSM ، وتقدم 3G سرعة  144 كيلوبت في الثانية – 2 ميجابت في الثانية بينما تقدم 4G سرعة 100 ميجابت في الثانية حتى 1 جيجابت في الثانية وتستند إلى تقنية LTE .

تاريخ شبكات الاتصال بداية من 1G حتى 5G

بدأت رحلة تطوير شبكات الاتصال فى عام 1979، بدأت بـ شبكات الجيل الأول حتى وصلنا الى الجيل الخامس، يحتوي كل جيل من الأجيال على عدة معايير يجب الوفاء بها لاستخدام شبكات الاتصال رسميًا.

هناك مؤسسات مسؤولة عن توحيد كل جيل من حيث تقنيات الهاتف، فـ كل جيل مبني على البحث والتطوير، و لديه متطلبات تحدد أشياء مثل الإنتاجية والتأخير ، وما إلى ذلك التي يجب تلبيتها لكي تعتبر جزءًا من ذلك الجيل.

الجيل الأول 1G

تم تقديم الجيل الأول من الشبكة الخلوية التجارية في أواخر السبعينيات مع وضع المعايير التي تم تنفيذها بالكامل طوال الثمانينيات.

تم تقديمه في عام 1987 من قبل شركة Telecom (المعروفة حاليًا بـ Telstra) ، حيث تلقت أستراليا أول شبكة هاتف خلوي باستخدام الجيل الأول 1G.

مميزات وعيوب الجيل الاول

•  سرعات بيانات تصل إلى 2.4 كيلو بت في الثانية.
• ذو قدرة منخفضة، وجودة صوت رديئة.
• لا يحتوي على اى وسائل امان على الإطلاق.
• تستخدم الإشارات التناظرية بدلاً من الإشارات الرقمية.

الجيل الثاني 2G

قفزت الهواتف المحمولة خطوة نحو الامام حينما انتقلت من 1G الى 2G الفرق الرئيسي بينهما أن الإشارات التي تستخدمها شبكة 1G تناظرية ، بينما كانت شبكات 2G رقمية.

كان الدافع الرئيسي لهذا الجيل هو توفير قناة اتصال آمنة وموثوقة. اعتمدت على مفهوم CDMA و GSM. ولتوفير خدمة البيانات الصغيرة مثل الرسائل القصيرة والرسائل المتعددة الوسائط.

تم إطلاق الجيل الثاني تجاريًا بمعيار GSM فى فنلندا بواسطة Radiolinja فى عام 1991.

بعض الميزات الرئيسية للجيل الثاني 2G

•  سرعات بيانات تصل إلى 64 كيلو بت في الثانية.
• استخدام الإشارات الرقمية بدلاً من التناظرية.
•  الخدمات الممكنة مثل SMS و MMS (رسائل الوسائط المتعددة)
•  توفير مكالمات صوتية ذات جودة أفضل.
•  استخدم عرض النطاق الترددي من 30 إلى 200 كيلو هرتز.

الجيل الثالث 3G

وضع الجيل الثالث المعايير لمعظم التقنيات التى عرفناها، حيث تم تقديم تصفح الويب والبريد الإلكتروني وتنزيل الفيديو ومشاركة الصور وتقنيات الهواتف الذكية، تم طرحها تجاريًا فى عام 2001.

كانت الأهداف المحددة لاتصالات الهاتف المحمول من الجيل الثالث هي تسهيل سعة أكبر للصوت والبيانات ، ودعم مجموعة أوسع من التطبيقات ، وزيادة نقل البيانات بتكلفة أقل .

يستخدم الجيل الثالث 3G نظام الاتصالات المتنقلة العالمية (UMTS) باعتباره بنية الشبكة الأساسية، تجمع شبكة 3G بين جوانب شبكة الجيل الثاني والتقنيات والبروتوكولات الجديدة لتقديم معدل بيانات أسرع بكثير.

بعض الميزات الرئيسية للجيل الثالث

• سرعة تصل إلى 2 ميجا بت في الثانية.
• زيادة عرض النطاق الترددي ومعدلات نقل البيانات.
• إرسال / استقبال رسائل بريد إلكتروني كبيرة.
• قدرات كبيرة وقدرات النطاق العريض.

الجيل الرابع 4G

تم إصدار الجيل الرابع 4G ، في أواخر العقد الأول من القرن الحالي وهو أسرع 500 مرة من الجيل الثالث، وتعد تقنية 4G تقنية مختلفة تمامًا مقارنةً بـ الجيل الثالث وقد تم إتاحتها عمليًا بسبب التقدم التكنولوجي في السنوات العشر الماضية.

الغرض منه هو توفير سرعة وجودة وقدرة عالية للمستخدمين مع تحسين الأمن وتخفيض تكلفة خدمات الصوت والبيانات والوسائط المتعددة والإنترنت.

اعتمد الجيل الرابع على تقنيات MIMO (متعدد المدخلات والمخرجات المتعددة) ، و  OFDM (مضاعفة قسم التردد المتعامد) ، ويرتكز على معيارين وهما WiMAX (لم يحقق المطلوب) و LTE ( شهد انتشارًا واسعًا)، هو عبارة عن سلسلة من الترقيات لتقنية UMTS.

بعض الميزات الرئيسية للجيل الرابع

• دعم الوسائط المتعددة والصوت والفيديو.
• سرعة عالية وسعة عالية وتكلفة منخفضة لكل بت.
• السرعات القصوي اثناء الحركة تصل الى 100 ميجا بت فى الثانية ، أو 1 جيجا بت في حالة الثبات أو المشي.
• تقليل وقت الاستجابة من حوالي 300 مللي ثانية إلى أقل من 100 مللي ثانية
• شبكات الهاتف المحمول العالمية والقابلة للتطوير.
• شبكات مخصصة ومتعددة القنوات.

الجيل الخامس 5G

الجيل الخامس 5G من الإتصالات هو الجيل القادم من الإتصالات بعد الجيل الرابع 4G لتقديم سرعة انترنت أعلى وسرعة تواصل أعلى ليس فقط على مستوي الهاتف وأنما يشمل جميع الأجهزة والتحكم فى المصانع والمباني واشارات المرور وتحليل البيانات الضخمة وتشغيل الروبوتات والسيارات ذاتية القيادة.

مزايا الجيل الخامس 5G

• يعتمد الجيل الخامس من الإتصالات 5G على عناوين الإنترنت IPV6 مقارنة الجيل الرابع 4G الذي يعتمد على IPV4.
• سرعة نقل البيانات في الجيل الخامس  5G تصل إلى 1 جيجا بت للأجهزة المتحركة و 10 جيجا بت للأجهزة الثابتة.
• الجيل الخامس من الإتصالات 5G اسرع ب 100 إلى 1000 مرة من إتصالات الجيل الرابع 4G.

أهمية الجيل الخامس 5G واستخداماتة

• الجيل الخامس من الإتصالات 5G ثورة هائلة فى عالم الإتصالات بما يقدمه من سرعة فائقة على المستوى العام ككل حيث شعار الجيل الخامس هو الانترنت لكل شئ.
• سيوفر سرعات أعلى بكثير من 4G وسيكون الفرد قادرًا على تحميل الأفلام والألعاب والبرامج فى ثوانى معدودة.
• تقديم الجودة العالية فى البث المباشر والألعاب ثلاثية الأبعاد على الإنترنت.
• يساهم فى معالجة كميات كبيرة من البيانات فى وقت قياسي.
• دعم وتعزيز الواقع الافتراضي.

الخلاصة

لقد تحسن كل جيل عن الجيل السابق له بشكل كبير جدًا، كان الهدف من هذا التطوير توفير اتصال عالي الجودة وموثوق به تمامًا مثل الاتصال السلكي، ويمثل كل جيل جديد تطور فى الخدمات.