مع طرح 4G و5G، يحتاج مقدمو خدمات الاتصالات إلى التخطيط لإغلاق 2G/3G لإعادة استخدام الطيف وخفض التكاليف. يقدم هذا المستند التقني توصيات حول كيفية الاستعداد للإغلاق في مجالي تبديل الدوائر والنظام الفرعي للوسائط المتعددة IP. وقد مكّنت شبكات الجيل الرابع والخامس مزودي خدمات الاتصالات من الوصول إلى نطاقات تردد جديدة وإعادة زراعة طيف الجيلين الثاني والثالث، مما يسمح باستخدامه بطريقة أكثر كفاءة. وينتج عن ذلك سعة أكبر وتكاليف أقل للنطاق العريض المتنقل. كما تتحسن كفاءة الطاقة والأمن أيضًا مع تقدم التحول من 2G/3G إلى 4G/5G. ومن المتوقع أن يستمر التحول بوتيرة سريعة وقد وصل العديد من مقدمي خدمات الاتصالات بالفعل إلى نسبة اختراق VoLTE تتجاوز 90 بالمائة حيث سيكون من الممكن إيقاف شبكتي 2G/3G للأغراض الصوتية. ومع ذلك، لا تزال هناك بعض التحديات أمام مقدمي خدمات الاتصالات، مثل أجهزة إنترنت الأشياء ومكالمات الطوارئ من المركبات (eCall) في الاتحاد الأوروبي (EU)، مما يحول دون الإغلاق النهائي. بالإضافة إلى ذلك، يجب أخذ التجوال الداخلي في الاعتبار قبل إغلاق شبكة 2G/3G الخاصة بمزود خدمة CSP. إن استبدال شبكات 2G/3G تدريجيًا هي عملية طويلة، وقد تستغرق أكثر من 10 سنوات. بالإضافة إلى إدخال نظام الرصد الدولي (IMS)، تحتاج شبكة الراديو 4G/5G إلى توفير تغطية كافية وتمكين الخدمات الصوتية وضبطها. يعد وجود قاعدة كافية من الهواتف التي تدعم تقنية VoLTE أيضًا شرطًا أساسيًا لاستبدال 2G/3G للخدمات الصوتية.
وبحلول سبتمبر 2021، حققت الصين تقدمًا كبيرًا في نشر محطات الجيل الخامس الأساسية في جميع أنحاء البلاد. ووفقا للتقارير في ذلك الوقت، نشرت الصين مئات الآلاف من محطات الجيل الخامس الأساسية، والتي تغطي العديد من المدن والمناطق الحضرية. وضعت الحكومة الصينية أهدافًا طموحة لتسريع بناء شبكة الجيل الخامس وتهدف إلى توفير تغطية واسعة النطاق في المدن الكبرى ومراكز النقل والمجمعات الصناعية وغيرها من المناطق الاستراتيجية. من المهم ملاحظة أن النسبة المئوية لمحطات 5G الأساسية يمكن أن تختلف بمرور الوقت مع تقدم عملية النشر. للحصول على أحدث المعلومات حول النسبة الحالية لمحطات قاعدة 5G في الصين، أوصي بالرجوع إلى مصادر رسمية مثل التقارير الصادرة عن سلطات الاتصالات، أو منشورات أبحاث الصناعة، أو الاتصال بالوكالات الحكومية الصينية ذات الصلة أو شركات الاتصالات مباشرة. وذكرت وكالة أنباء الصين الجديدة (شينخوا) نقلاً عن بيانات من وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات الصينية أن المشغلين الصينيين يواصلون توسيع البنية التحتية لشبكة الجيل الخامس في جميع أنحاء البلاد وقاموا بالفعل بتركيب ما مجموعه 2.73 مليون محطة قاعدية. يعد البر الرئيسي للصين أكبر سوق لـ 5G في العالم، حيث يمثل أكثر من 60٪ من اتصالات 5G العالمية في نهاية عام 2022. ومع الإقبال القوي على 5G بين المستهلكين، يتحول تركيز المشغلين الآن بشكل متزايد إلى 5G للمؤسسات. وهذا يوفر فرصًا لزيادة الإيرادات بما يتجاوز الاتصال في المجالات المجاورة مثل الخدمات السحابية - وهو قطاع حقق فيه المشغلون في الصين مؤخرًا تقدمًا كبيرًا. وسوف تتفوق تقنية 5G على تقنية 4G في عام 2024 لتصبح تكنولوجيا الهاتف المحمول المهيمنة في الصين، وفقًا للتقرير. "إن هيمنة شبكات الجيل الرابع والخامس في الصين تعني أنه يتم الآن التخلص التدريجي من الشبكات القديمة. في حين تم ترحيل معظم المستخدمين إلى 4G و5G، تستمر الشبكات القديمة في دعم خدمات إنترنت الأشيا
وقد بدأ بالفعل بناء مرافق شبكة 6G لشركات الاتصالات الصينية الكبرى. تعد شركة Beijing Mobile China Mobile أول مشغل بدأ البحث في تكنولوجيا 6G؛ لقد أنشأت منطقة عرض منفصلة في المؤتمر العالمي للجوال لهذا العام لعرض تقدمها في مجال الجيل السادس إلى جانب العديد من المنتديات التي تناقش الموضوعات ذات الصلة هنا. وكانت شركتا تشاينا تيليكوم وتشاينا يونيكوم من بين اللاعبين الرئيسيين في المؤتمر العالمي للهواتف المحمولة المنعقد حاليا في شانغهاي. تم افتتاح الحدث بحضور أكثر من 300 شركة عالمية مصنعة ومشغلة وبائعة للهواتف المحمولة. اعتبارًا من نهاية معرفتي في سبتمبر 2021، لا يزال نشر شبكات 6G وعرض قدرات 6G من قبل مشغلي شبكات الهاتف المحمول الصينيين مثل China Mobile وChina Telecom وChina Unicom في المراحل المبكرة. ومع ذلك، يمكنني تقديم وصف عام للقدرات المتوقعة ومجالات التركيز المحتملة لشبكات 6G بناءً على اتجاهات الصناعة وتوقعاتها. يرجى ملاحظة أن هذه المعلومات قد لا تعكس آخر التطورات حتى اليوم. 1. سرعة فائقة وزمن وصول منخفض: من المتوقع أن توفر شبكة 6G سرعات أعلى بشكل ملحوظ وزمن وصول أقل مقارنة بالأجيال السابقة. ويهدف إلى تحقيق معدلات نقل بيانات بنطاق تيرابت في الثانية وزمن وصول منخفض يصل إلى بضعة أجزاء من الثانية، مما يتيح الاتصال شبه الفوري والتطبيقات الغامرة. 2. كثافة الاتصال الهائلة: تهدف شبكات 6G إلى دعم عدد كبير بشكل لا يصدق من الأجهزة المتصلة لكل وحدة مساحة. تعد هذه القدرة ضرورية لتمكين التنفيذ الواسع النطاق لأجهزة إنترنت الأشياء (IoT) والمدن الذكية والتطبيقات الأخرى التي تتطلب الاتصال المتزامن لعدد كبير من الأجهزة. 3. نطاقات الطيف والتردد الموسعة: من المتوقع أن تستفيد تقنية 6G من نطاقات تردد جديدة أعلى تتجاوز قدرات شبكات 5G. توفر نطاقات التردد هذه، مثل نطاق تيراهيرتز (THz)، نطاقات ترددية أوسع وتمكن من نقل البيانات بشكل أسرع، ولكنها تأتي مع تحديات تتعلق بنشر الإشارة وتغطيتها. 4. تجربة ذكية
أعلنت شركة الاتصالات البريطانية Three عن زيادة بنسبة 385% على أساس سنوي في استخدام 5G في عام 2021. وهذا يعني استخدامًا أكبر على شبكة Three مقارنة بشبكة 3G، والتي غالبًا ما تُستخدم كنسخة احتياطية عندما لا يتوفر 4G. يعزو Three النمو الهائل في استخدام 5G إلى حقيقة أن أجهزة 5G تحظى بشعبية كبيرة لدى المستهلكين لدرجة أنهم يتوقعون أن تمثل 5G 35 بالمائة من استخدام البيانات بحلول نهاية العام. ووفقا للشركة، فإن التطور السريع لشبكات الجيل الخامس كان مدفوعا برغبة المستهلكين في الحصول على اتصالات أسرع. وتقدر أن 5G يمكن أن توفر 23 ساعة من وقت التنزيل شهريًا، مما يسمح للأشخاص بالانتقال إلى مهام أخرى. وفي أحدث النتائج التي توصلت إليها، قالت إن المكالمات الهاتفية أصبحت أكثر شعبية خلال الفترة نفسها، مع ارتفاع كبير في البيانات المتعلقة بالأشخاص الذين يبثون المحتوى ليلة الأحد. وقال كارلو ميليس، كبير مسؤولي الشبكة في شركة Three UK: "بالنسبة لمستخدمي الهواتف المحمولة في المملكة المتحدة، فقد حان الوقت لرحيل القديم ويأتي الجديد. إن تطوير 5G غير مسبوق وقد تجاوز الآن استخدام بيانات 3G على شبكتنا. انها تقول. يعد الاتصال فائق السرعة هو المستقبل بالنسبة لعملائنا، حيث كان البث الرياضي والترفيهي من بين المحركات الرئيسية لزيادة البيانات في العام الماضي. لمواكبة الطلب على البيانات، نستثمر أكثر من 2 مليار جنيه إسترليني في تحويل شبكتنا والبنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات، وأصبحت شبكة 5G موجودة الآن في أكثر من 370 مكانًا، وتغطي نصف سكان المملكة المتحدة.
سوف يتعرف 6G على بيئتك قبل النظر إلى المستقبل، يجدر بنا أن ننظر إلى الوراء. شهد التحول السابق إلى 4G زيادة كبيرة في السرعة. الآن، توفر تقنية 5G اتصالاً أفضل وسرعات عالية للغاية للعديد من الأجهزة الطرفية. على الرغم من أن 6G ستوفر بلا شك سرعات أعلى، إلا أن مفتاح 6G هو استخدام أجهزة الراديو هذه لاستشعار البيئة المحيطة ونقل المعلومات. لدى 5G بالفعل تطبيقات أولية في هذا المجال. على سبيل المثال، يمكن وضع إشارات الراديو الخلوية مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). في عصر 6G، سيكون هاتفك المحمول قادرًا على التعرف على الأجهزة الطرفية من حولك وسيكون بمثابة جسر بين العالم المادي والعالم الرقمي. يمكن تحقيق عروض الواقع المعزز الجميلة هذه من خلال شبكة الجيل السادس: عندما تنظر إلى المطعم، ستظهر قائمة رقمية على شاشة النظارات. لقد مكنت Apple الأشخاص من استخدام AirTags لتتبع الأشياء عبر البلوتوث في العديد من أجهزتها. لكن TingfangJi قال إن تجربة 6G ستكون أشبه بالرادار، مما يسمح بمزيد من التفاعل بين الأجهزة. "يمكنك بالفعل إدراك البيئة، لذا يجب أن تكون أقوى!" بالنسبة لشبكة الجيل السادس، تسعى صناعة الاتصالات المتنقلة إلى توسيع استخدام نطاقات التردد الجديدة. يمكن للترددات ذات مستوى الميغاهيرتز الجافة المستخدمة حاليًا من قبل مشغلي شبكات الاتصالات المتنقلة أن توفر للمستخدمين معدلًا كبيرًا، لكن تغطية الشبكة محدودة. أفاد TingfangJi أنهم يدرسون طيف تيراهيرتز؛ يمكن لتقنية الجيل التالي أيضًا أن تحل المعضلة التي يواجهها الآن طيف الميجاهرتز الجاف - في حالة الأفضل في كلا العالمين، فقد توفر سعة أعلى وتغطية أوسع في نفس الوقت. "سوف نقدم بعض التقنيات الأساسية للتغلب على هذه المشكلة. وهذا ما نقوم به، وهو أمر مثير للغاية”. ما هو الجيل الخامس المتقدم؟ لقد بدأ للتو البحث والتطوير في مجال 6G (الذي يشير بشكل أساسي إلى الرؤية). أما الآن، فهي مجرد مجموعة من الأفكار والأهداف. والأكثر تحديدًا هو احتم
في المرحلة الأولية لنشر 5G، ومن أجل توفير التكاليف وتطوير الخدمات بسرعة، يختار معظم المشغلين وضع الشبكات غير المستقلة (NSA). نظرًا لتكلفة ونضج شبكة 5G الأساسية، تفضل محطات 5G الأساسية في وضع NSA الوصول بشكل تفضيلي إلى شبكة 4G الأساسية (EPC). ولذلك فإن سلسلة الخيار 3 (الخيار 3x) هي الخيار الأول لتقديم خدمات eMBB في المرحلة المبكرة من 5G. في مخطط الهندسة المعمارية للخيار 3x في الشكل أعلاه، يمثل الخط الأحمر مستوى التحكم (C-Plane)، والذي يستخدم لنقل إشارات التحكم. لديها الخصائص التالية: يوجد رابط مستوى تحكم يسمى S1-MME بين محطة 4G الأساسية والشبكة الأساسية؛ لا تحتوي محطة 5G الأساسية على مستوى تحكم متصل مباشرة بالشبكة الأساسية؛ يوجد رابط مستوى تحكم يسمى X2-C بين محطة 4G الأساسية ومحطة 5G الأساسية؛ تتصل محطة 4G الأساسية بشبكة 4G الأساسية كنقطة ربط لمستوى التحكم وتتولى جميع وظائف مستوى التحكم، لذلك يطلق عليها أيضًا "العقدة الرئيسية". لا تتولى محطة 5G الأساسية وظيفة مستوى التحكم، ويعتمد تفاعلها مع مستوى التحكم للشبكة الأساسية بشكل كامل على 4G، لذلك يطلق عليها "العقدة الثانوية". يمثل الخط الأخضر في الشكل مستوى المستخدم (U-Plane)، والذي يستخدم لنقل بيانات المستخدم. لديها الخصائص التالية: يوجد رابط مستوى المستخدم يسمى X2-U بين محطة 4G الأساسية ومحطة 5G الأساسية؛ تحتوي كل من المحطات الأساسية 4G والمحطات الأساسية 5G على روابط مستوى المستخدم S1-U بالشبكة الأساسية. باختصار، إن بنية سلسلة الخيار 3 عبارة عن اتصال مزدوج مع 4G كعقدة أساسية و5G كعقدة ثانوية، لذلك يطلق عليه أيضًا EN-DC (اتصال مزدوج EUTRA-NR). في مثل هذه البنية ثنائية الاتصال، يكون للهواتف المحمولة مساران للوصول إلى الشبكة الأساسية عبر محطات 4G أو 5G الأساسية. إذًا، ما هو المسار الذي يجب أن تسلكه البيانات؟ هناك 3 خيارات: تبدأ بيانات الوصلة الهابطة من طبقة PDCP ويتم إرسالها إلى طبقات RLC/MAC/PHY لشبكات 4G و5G للمعالجة المستقلة. وأخيرًا، يستقبل الها