ماهي شبكة الجيل السادس 6G ومتي ستصل ؟ كل ماتريد معرفته

في المؤتمر العالمي للجوال القادم 2023 ، فرصة سنوية لقياس مدي انتشار عالم الهاتف المحمول ، والموضوع الرئيسي هو “تسريع 5G”. لكن بالفعل ، 6G تظهر وجودها في جلسات بعنوان ‘ جاهز للتحدث 6G؟ “و” تقديم مستقبل 6G “.

توقع أن تسمع المزيد عن 6G مع تطوير المتطلبات والمعايير ، وتحديد نطاقات التردد (حتى مستوى تيراهيرتز ) وتخصيصها ، وشبكة الوصول اللاسلكي ( المفتوحة بشكل متزايد ) (RAN) التي تم إنشاؤها ، ونشر الشبكات الأساسية التي تعمل بالذكاء الاصطناعي ، ويتم طرح الأجهزة التي تدعم 6G في السوق.

ما مدى سرعة 6G ، وما هي حالات الاستخدام التي ستمكّنه ؟

تصل معدلات البيانات النظرية القصوى لـ 5G ، على النحو المحدد في متطلبات الاتحاد الدولي للاتصالات IMT-2020 ، إلى 20 جيجابت في الثانية للأسفل وما يصل إلى 10 جيجابت في الثانية ، مع وصول معدلات “ خبرة المستخدم ” إلى 100 ميجابت في الثانية و 50 ميجابت في الثانية ، وأوقات انتقال بين 1 مللي ثانية ( URLLC ) و 4 مللي ثانية (eMBB) ، وكثافة اتصال تصل إلى مليون جهاز لكل كيلومتر مربع (mMTC).

على الرغم من أن متطلبات 6G ( IMT-2030 ) لم يتم الانتهاء منها بعد ، إلا أن معدلات بيانات الوصلة الهابطة النظرية يمكن أن تصل إلى تيرابت واحد في الثانية (1 تيرابايت في الثانية ، أو 1000 جيجابت في الثانية) ، مع قياس زمن الانتقال بالميكروثانية. إذا اقتربت 6G من هذه الأرقام عمليًا ، فسوف تتيح نطاقًا أوسع بكثير وأكثر فاعلية من حالات الاستخدام من 5G.

أداء 6G (متوقع) مقابل 5G

تتمثل رؤية Qualcomm لـ 6G في ” مجتمع أكثر ذكاءً بفضل الحافة الذكية المتصلة “. وسيشمل ذلك الاستفادة من التطورات التكنولوجية الأساسية في اللاسلكي وأشباه الموصلات والمواد و AI / ML ؛ تلبية احتياجات الاستدامة للمجتمع من خلال ربط المزيد من الأشخاص والصناعات ، وتعزيز كفاءة طاقة الشبكة ، وتحسين عمر بطارية الجهاز ؛ وتقديم “تجارب المستوى التالي التي لا يمكن تلبيتها مع 5G”.

بالإضافة إلى تطوير النطاق العريض المتنقل المحسن (eMBB) ، والاتصالات فائقة الموثوقية منخفضة زمن الوصول (URLLC) وخدمات الاتصالات الضخمة من نوع الماكينة (mMTC) من الجيل الخامس ، فإن شبكات الهاتف المحمول من الجيل التالي من الجيل السادس ستساعد على تقديم واقع ممتد أكثر شمولاً ( XR) وتمكين قدرات جديدة في تحديد المواقع اللاسلكية والاستشعار عن بعد ، كما تتوقع كوالكوم.

ما هي المعايير التي ستحدد 6G ؟

ينصب التركيز الحالي لـ 3GPP على وضع اللمسات الأخيرة على معيار الإصدار 18 لـ 5G Advanced واتخاذ قرار بشأن محتوى الإصدار 19 ، والذي من المتوقع أن يحدث في سبتمبر 2023. سيبدأ العمل الأولي على مواصفات 6G مع الإصدار 20 في عام 2025 ، مع توقع الإصدار 21 ستكتمل وتصدق بحلول عام 2028 ، في الوقت المناسب لإطلاق شبكة 6G التجارية في عام 2030.

ما هو نطاق الطيف الذي سيستخدمه الجيل السادس 6G ؟

ستدعم 6G جميع نطاقات التردد المستخدمة من قبل 5G – النطاق المنخفض (<1GHz) ، والنطاق المتوسط ​​(1-7GHz) ، و mmWave (24-100GHz) – وإضافة نطاقي طيف جديدين غير مستخدمين حاليًا من قبل مشغلي شبكات الهاتف المحمول.

النطاق المتوسط ​​الأعلى ، 7-24 جيجاهرتز ، يُستخدم حاليًا لأغراض الاتصالات غير الخلوية ، بما في ذلك الروابط اللاسلكية الثابتة والخدمات العسكرية والأقمار الصناعية والبحرية والخدمات العلمية. ومع ذلك ، يجب أن تتيح آليات مشاركة التردد الديناميكية المتقدمة المدعومة بالذكاء الاصطناعي لشبكات الجيل السادس 6G إمكانية استغلال طيف النطاق المتوسط ​​الأعلى ، والذي سيوفر في المقام الأول سعة إضافية للنطاق العريض واسع النطاق.

ترددات تيراهيرتز الفرعية (100-1000 جيجاهرتز) التي تتجاوز mmWave يمكن أن توفر معدلات بيانات عالية جدًا وزمن انتقال منخفض ، ولكنها تشكل تحديات من حيث التغطية والتنقل واستهلاك طاقة الجهاز. تشمل حالات الاستخدام المحتملة وصلة أمامية لاسلكية وسلك خلفي ، واتصال لاسلكي ثابت بالمنزل ، ومراكز بيانات لاسلكية ، وتحديد المواقع بدقة فائقة ، واستشعار الترددات الراديوية.   

ماذا عن الأقمار الصناعية ؟ 

دعم الشبكات غير الأرضية (NTNs) – التي تشمل أساسًا المدار الأرضي المنخفض (LEO) والأقمار الصناعية (المدار الأرضي المنخفض) ، وكذلك الطائرات بدون طيار (UAVs) ومحطات المنصات عالية الارتفاع (HAPS) – كان جزءًا من 3GPP التحويل منذ الإصدار 17 . الهدف الرئيسي هو سد الثغرات التي لا تتوفر فيها التغطية الأرضية. يقول 3GPP: “إن تضمين القمر الصناعي كجزء من مواصفات 3GPP سيدعم الوعد بالوصول العالمي إلى خدمات 5G ويدفع النمو الهائل في صناعة الأقمار الصناعية”. 

من السهل أن ننجرف وراء وعود التكنولوجيا المستقبلية وكيف ستكون مذهلة ، لكن يجب علينا أيضًا تذكر ان : الكثير من الناس في البلدان المتقدمة والنامية لا يحصلون على تغطية شبكات الجيل الخامس 5G حتى الآن ، أي كثير ممن لم يحصلوا على هذه التغطية حتى الآن. وفي الوقت نفسه ، تفتقر أجزاء كبيرة من العالم إلى أي نوع من التغطية لشبكات الجيل الخامس ، وهو ما يفسر الاهتمام المتزايد باتصالات الأقمار الصناعية بأسعار معقولة. 

من المتوقع ان تحقق شبكات الجيل السادس 6G تطورات متعددة على العديد من الجبهات ، لكن الفوائد والمميزات لن تكون واضحة حتى عام 2030 في أقرب وقت ممكن ، وربما بالنسبة لمعظم الناس ، لفترة اضافية بعد هذا التاريخ ان شاء الله كما يحدث حالياً مع الجيل الخامس .