ربما تتساءل عن الفرق بين شبكات ال 2G 3G 4G 5G فقد شهد العقد الماضي تطورا ملحوظاً في مجال الاتصالات اللاسلكية، خاصة في مجال الشبكات الخلوية التي تهدف إلى تأمين اتصال موثوق ذو جودة عالية كما في الاتصال السلكي. فعلى الرغم من انتشار شبكات الجيل الرابع 4G في العديد من بلدان العالم، ولكن لا زالت شبكات الجيل الثالث 3G هي الأكثر انتشاراً. من ناحية أخرى بدأت بعض الدول تنتقل نحو تقنيات 5G. نستعرض أدناه كيفية تطور كل جيل ومزاياه وعيوبه، ونطاق التردد المستخدم.
الفرق بين شبكات ال 2G 3G 4G 5G
لتوضيح الفرق بين شبكات ال 2G 3G 4G 5G: الجدير بالذكر البدء بتوضيح معنى الحرف G حيث أنه يشير إلى مصطلح “جيل”، وبناء على ذلك فإن 2G يشير إلى الجيل الثاني من اتصالات البيانات اللاسلكية لشركات الاتصالات المحمولة، أما 3G هو الجيل الثالث وهكذا.
مراحل ظهور شبكات ال 2G 3G 4G 5G
ظهرت شبكات ال 2G 3G 4G 5G بالتتالي نتيجة الحاجة إلى وجود ميزات جديدة
- طُوّر 1G من شبكات الاتصالات المحمولة في ثمانينيات القرن الماضي ىواسطة نيبون تلغراف في طوكيو لتكون بذلك دولة اليابان هي أول من استخدم 1G. حيث يعتمد على الإشارات التناظرية بالاعتماد على خدمة الهاتف المحمول المتقدمة AMPS.
- لكن نتيجة وجود بعض العيوب بما يتضمن ضعف القدرة ظهرت تقنية 2G في تسعينيات القرن الماضي في فنلندا. مع عدة مزايا بما في ذلك إشارات الراديو الرقمية، أمانًا أفضل مقارنة بسلفه، طيف ذو فعالية أفضل، تسهيلات أخرى كخدمات الرسائل النصية. كما جاءت نسخته المحسنة GPRS مع خدمة حزمة الراديو العامة التي تضمنّت خدمة الإنترنت.
- هذا ما زاد عدد المستخدمين للوصول إلى الإنترنت، دعت الحاجة إلى وجود إنترنت أسرع وأكثر قوة فتم تطوير شبكة الجيل الثالث 3G، حيث أُطلق في اليابان مطلع القرن الحادي والعشرين.
- ثمّ طرحت تقنية الجيل الرابع 4G في فنلندا عام 2010 كأول مرة بسرعة الإنترنيت بحدود 100 ميجابت في الثانية نتيجة وجود تطبيقات تحتاج سرعة عالية جدًا كالألعاب والفيديو.
الفرق بين شبكات ال 2G 3G 4G 5G من حيث السرعة
يكمن الفرق بين شبكات ال 2G 3G 4G 5G من حيث سرعة الاتصال في قوة الإشارة التي تظهر في الاختصارات.
حيث أنَّ شبكات 5G هي الأسرع دون شك، إذ أنّه يقلّل زمن الانتقال بين طلب الهاتف إلى الاستلام من الخادم بحدود 30 مللي ثانية. من جهة أخرى فإن شبكات 2G هي الأبطأ حيث أن سرعة النقل القصوى فيه بحدود 40 كيلوبت / ثانية، ويتراوح زمن الانتقال بين 300 و 1000 مللي ثانية.
اقرأ أيضاً: كل ما تريد معرفته عن التحكم الآلي.
مميزات شبكات ال 2G 3G 4G 5G
لفهم الفرق بين شبكات ال 2G 3G 4G 5G بشكل أكبر يجب فهم ميزات كل تقنية منهم.
مميزات شبكات (2G)
كما أشرنا كانت الإشارات اللاسلكية المستخدمة في نظام 1G تناظرية، لتصبح رقمية في نظام 2G، حيث تم تحقيق قدراتها من بالسماح بوجود عدة مستخدمين على قناة واحدة من خلال مضاعفة الإرسال. تستخدم شبكة الهاتف المحولة العامة PSTN، كما يستخدم مزيج من تقنية تقسيم الوقت المتعدد
الوصول TDMA وتقنية تقسيم التردد المتعدد وصول FDMA. بالتالي تسمح لعدة مستخدمين بالاتصال في نفس الوقت في نطاق تردد معين حيث إن فتحة التردد مقسمة إلى فترات زمنية كما يوضح الشكل. ومن مميّزاته الرئيسية:
- تبلغ السرعة حوالي 14.4 كيلوبت في الثَّانية.
- تشمل كل من ميزتي استخدام البيانات وجودة الصوت.
- سرعات نقل بيانات أعلى بحدود 64 كيلو بايت في الثانية.
- تستخدام الإشارات الرقمية بدل التناظرية.
- الخدمات الممكّنة بما يتضمن: SMS و MMS.
- مكالمات صوتية بجودة أفضل.
- يتراوح عرض النطاق الترددي بين 30 و 200 كيلو هرتز.
- يبلغ نطاق الطيف الترددي 900 ميجا هرتز.
مميزات شبكات الجيل الثالث (3G)
يُبنَى الجيل الثالث على كل من (UMTS) وخصائص سابقتها مع أحدث البروتوكولات ليوفر للمستخدم أسرع معدل بيانات، بما يتضمن: تقنية CDMA وتقنية WCDMA. ومن مميّزاته الرئيسية:
- تبلغ السرعة القصوى حوالي 2 ميجابت في الثانية.
- زيادة عرض النطاق الترددي حيث يتراوح بين 15 و 20 ميجاهرتز.
- يتراوح الطيف الترددي ونطاق التردد بين 1800 و 2500 ميجا هرتز.
- زيادة معدلات نقل البيانات.
- تسمح إرسال / استقبال رسائل بريد إلكتروني كبيرة الحجم.
مميزات شبكات 4G
أبرز التقنيات الرئيسية التي يعتمد عليها نظام 4G تقنية المدخلات المتعددة والمخرجات المتعددة MIMO وتقنية مضاعفة تقسيم التردد المتعامد OFDM. حيث يقسم الدفق في OFDM ثم يوضع ببطء على عدة موجات حاملة فرعية ضيقة النطاق والمغلقة المسافات. من ميزات 4G:
- سرعة عالية تتجاوز 20 ميجابت في الثانية وتبلغ السرعة القصوى للوصلة الهابطة حوالي 100 ميغابت في الثانية وسرعة الإرسال 50 ميغابت في الثانية.
- يتراوح نطاق التردد بين 2000 و 8000 ميجاهرتز.
- يتراوح الطيف الترددي المستخدم بين 5 و 20 ميجا هرتز.
- يملك زمن انتقال منخفض جدًا، وقناة أوسع وتجميع الناقل حتى 100 ميجا هرتز.
- دعم الوسائط المتعددة التفاعلية والصوت والفيديو.
- يدعم التطبيقات بما يتضمن: الألعاب عبر الإنترنت، البث المباشر عالي الوضوح.
مميزات شبكات 5G
تعمل شبكات 5G على نطاقات راديو مليمترية mmWave نادرة الاستخدام، كما تستخدم الهوائي النشط المغلف بـ 5G MIMO الهائل لتوفير اتصالات أفضل وتجربة مستخدم محسّنة. حيث تبين اختبارها نتائج على بعد حوالي 500 متر من البرج.
حيث يسمح استخدام الخلايا الصغيرة مع الموجات الحاملة القائمة على الموجات المليمترية تحسين منطقة التغطية الإجمالية. كما يسمح بالاقتران مع تكوين الحزم توفير تغطية سريعة جداً مع زمن انتقال منخفض. ومن ميزاتها:
- زمن انتقال قليل من 1 إلى 10 ثا لأنها تستخدم (OFDM).
- يتراوح نطاق تردد الراديو بين 30 و 300 جيجاهرتز.
- كما تمكن شبكات 5G المندمجة بهندسة تقطيع الشبكة مشغلي الاتصالات من تقديم اتصال مخصص حسب الطلب لمستخدميهم يلتزمون باتفاقية مستوى الخدمة (SLA). حيث تتضمن إمكانات هذه الشبكة: زمن الوصول، سرعة البيانات، وقت الاستجابة، والموثوقية والجودة والخدمات والأمان.
باختصار، يوضح الفرق بين شبكات ال 2G 3G 4G 5G الاختلافات والميزات في كل من تلك التقنيات، لتكون تقنية الجيل الخامس أحدث ما جاء في تاريخ تقنيات الشبكات المحمولة وإلى وقتنا الحالي.
إعداد وتحرير: م.بثينة عياش
