أخبار الشركة حول هوائيات الجيل الرابع مقابل الجيل الخامس: الاختلافات الرئيسية والأداء والاتجاهات المستقبلية
هوائيات الجيل الرابع مقابل هوائيات الجيل الخامس: الاختلافات الرئيسية والأداء والاتجاهات المستقبلية
بينما لا تزال التطورات في عصر الجيل الرابع مستمرة، فإن الجيل الخامس يلوح بالفعل في الأفق. إن التطورات في السرعة والكفاءة والقدرة التي توفرها الأجهزة المحمولة في وقت قصير لأمر مدهش. تساعد هذه المقالة القراء على فهم الاختلافات بين هوائيات الجيل الرابع والجيل الخامس وميزاتها.
سوف يمثل هذا قفزة كبيرة في الاتصال والسرعة والقدرة، في تطور تكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية من الجيل الرابع إلى الجيل الخامس. في الواقع، تم تحقيق النجاح في تمكين هذه الأنظمة اللاسلكية بواسطة الهوائيات. تواصل هذه المقالة شرح جميع الاختلافات في نطاقات التردد والأنواع والمزايا والعيوب المختلفة المرتبطة بهوائيات الجيل الرابع والجيل الخامس وميزاتها فيما يتعلق بزمن الاستجابة والسعة والإنتاجية وكفاءة الطاقة. كما أنها تدرس سيناريوهات التطبيق والاتجاهات المستقبلية لنفس الشيء، مما يشير إلى أن الهوائيات هي العمود الفقري للاتصالات الحديثة.
جدول المقارنة: هوائيات الجيل الرابع مقابل هوائيات الجيل الخامس
2. بيانات اختبار معلمة الهوائي - S
جدول المحتويات
الجيل الرابع هو الجيل الرابع من تكنولوجيا الاتصالات المتنقلة. بالمقارنة مع الأجيال السابقة، تتميز تقنية الاتصالات المتنقلة اللاسلكية من الجيل الرابع بمعدلات نقل بيانات أعلى، والوصول إلى الشبكة بشكل أكثر استقرارًا، وزيادة قدرات المكالمات الصوتية والفيديو. يمكن لشبكات الجيل الرابع أن تسمح بمعدلات تحميل تصل إلى 50 ميجابت في الثانية وسرعات تنزيل تصل إلى 100 ميجابت في الثانية. نظرًا لأنه يوفر زمن استجابة منخفضًا وتخزينًا مؤقتًا ضئيلًا، يمكن للمستخدمين الوصول بسهولة إلى التطبيقات كثيفة البيانات والألعاب عبر الإنترنت ودفق الفيديو عالي الدقة على الأجهزة المحمولة.
تم تصميم هوائي الجيل الرابع خصيصًا لاستقبال وإرسال الإشارات في شبكة الجيل الرابع الخلوية، ويستخدم هوائي الجيل الرابع لتحسين قوة الإشارة وتغطية شبكة الجيل الرابع لزيادة معدلات نقل البيانات بشكل أسرع وموثوق به. تدعم هذه الهوائيات تقنيات الإدخال المتعدد والإخراج المتعدد (MIMO) التي توفر بيانات عالية السرعة وكفاءة أفضل للطيف. عادةً ما تعمل هوائيات الجيل الرابع مع تغطية واسعة النطاق وسرعات صغيرة نسبيًا وموثوقية؛ وعادةً ما تعمل ضمن نطاقات تردد من 700 ميجاهرتز إلى 2.6 جيجاهرتز. من أجل تعزيز الاتصال وأداء الشبكة، غالبًا ما يتم نشر هوائيات الجيل الرابع في تلك المناطق، سواء كانت ريفية أو نائية، حيث تكون الإشارات ضعيفة أو غير مستقرة.
الجيل الخامس هو الجيل الخامس من تكنولوجيا الشبكات الخلوية اللاسلكية. في الأساس، يمكن الإشارة إلى هذا على أنه بديل لـ 4G LTE، حيث يأتي بسعة أعلى وزمن استجابة أقل وسرعات أسرع نسبيًا.شبكة الجيل الخامسمطلوبة من خلال تطبيقات مثل الواقع الافتراضي والواقع المعزز والسيارات ذاتية القيادة وإنترنت الأشياء (IoT) باستخدام نطاقات عالية التردد وتقنيات هوائي معقدة لتحقيق معدلات بيانات أسرع.
يلعب هوائي الجيل الخامس دورًا مهمًا في توفير اتصال عالي السرعة وزمن استجابة منخفض في أجهزة معمارية شبكة الجيل الخامس لإرسال واستقبال الإشارات. تدعم هذه الهوائيات تقنيات متقدمة مثل تشكيل الحزمة وMIMO الضخم وترددات الموجات المليمترية (mm Wave) لتمكين الميزات عالية المستوى. تعمل بشكل أساسي في نطاقات التردد من نطاقات دون 6 جيجاهرتز إلى mmWave (24 جيجاهرتز وأعلى).
يساعد هذا الهوائي للاتصالات اللاسلكية من الجيل الخامس، الذي يرسل ويستقبل الإشارات في نطاقات التردد mm Wave وsub-6GHz، في الحفاظ على ميزاته. تعتمد هوائيات الجيل الخامس على نطاق التردد والمتطلبات المحددة لشبكة الجيل الخامس.
نطاق تردد هوائي الجيل الرابع
تم تصميم هوائيات الجيل الرابع للعمل بين نطاقات التردد 700 ميجاهرتز و2600 ميجاهرتز، مما يسمح في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، قد تختلف نطاقات معينة حسب المنطقة ومزود الشبكة. يتأثر الأداء العام للهوائي بنطاق التردد الخاص به، وهو أمر ضروري في تحديد منطقة التغطية واختراق الإشارة للعقبات.
نطاقات التردد الأكثر استخدامًا لشبكات الجيل الرابع هي: 700 ميجاهرتز (النطاق 12/13/17)، 800 ميجاهرتز (النطاق 20)، 900 ميجاهرتز (النطاق 8)، 1800 ميجاهرتز (النطاق 3)، 2100 ميجاهرتز (النطاق 1)، 2600 ميجاهرتز (النطاق 7)
تُستخدم هذه النطاقات بواسطة العديد من تقنيات الجيل الرابع مثل WiMAX (التعاونية العالمية للوصول إلى الميكروويف) وLTE (التطور طويل الأجل). يعتمد تحديد نطاقات التردد التي سيستخدمها هوائي الجيل الرابع على كل من مزود الشبكة والمنطقة التي يتم استخدامه فيها.
نطاق تردد هوائي الجيل الخامس
اعتمادًا على التطبيق، يتم استخدام مجموعة كبيرة من الترددات بواسطة الجيل الخامس، بما في ذلك نطاقات دون 6 جيجاهرتز ونطاقات mmWave (24 جيجاهرتز وأعلى).
دون 6 جيجاهرتز: يتضمن هذا ترددات مثل 600 ميجاهرتز و2.5 جيجاهرتز و3.5 جيجاهرتز والتي تقل جميعها عن 6 جيجاهرتز. هذه الأنواع من الترددات جيدة نسبيًا في الاختراق عبر الجدران والحواجز الأخرى؛ يمكن استخدامها لتوفير تغطية واسعة النطاق.
الموجة المليمترية (mm Wave): يغطي هذا الترددات فوق 24 جيجاهرتز، مثل 28 جيجاهرتز و39 جيجاهرتز. تتمتع هذه الترددات بتغطية محدودة، ويتم حظرها بسهولة بواسطة العوائق، ولكنها تستخدم للاتصالات عالية السرعة على مسافات قصيرة وتوفر معدلات نقل بيانات عالية جدًا.
النطاقات المنخفضة والمتوسطة والعالية هي طريقة أخرى لتصنيف الجيل الخامس. لتحقيق الأداء الأمثل، يمكن للجيل الخامس استخدام المزيد من الترددات في جميع النطاقات الثلاثة، ويمكنه استخدام ترددات متعددة في وقت واحد. ولهذا السبب، فإن نطاقات الجيل الخامس أكثر قدرة على التكيف من أجيال الخلايا السابقة وتوفر تغطية وموثوقية أفضل. يتمتع كل نطاق تردد بخصائص وقدرات مميزة.
1. النطاق المنخفض:
بالمقارنة مع النطاقات الأخرى، يوفر الجيل الخامس ذو النطاق المنخفض تغطية أكبر ولكن إنتاجية بيانات أبطأ لأنه يستخدم ترددات أقل من 1 جيجاهرتز. تعد إرسال الإشارات لمسافات طويلة واختراق الإشارة للعوائق مثل الأشجار والمباني من ميزات الهوائيات ذات النطاق المنخفض. بشكل عام، فهي أكبر ولها كسب أقل من الهوائيات عالية التردد.
2. النطاق المتوسط:
تتراوح الترددات المستخدمة بواسطة الجيل الخامس ذو النطاق المتوسط من 1 جيجاهرتز إلى 6 جيجاهرتز. مع تغطية أصغر من النطاق المنخفض، فإنه يوفر معدلات بيانات أسرع مع الحفاظ على التوازن بين السعة والتغطية. توفر الهوائيات ذات النطاق المتوسط كسبًا أفضل وهي أصغر من الهوائيات ذات النطاق المنخفض. غالبًا ما يتم استخدامها في المدن لمنح العديد من العملاء إمكانية الوصول إلى الإنترنت السريع.
3. النطاق العالي:
تشير الموجة المليمترية (mmWave)، أو الجيل الخامس ذو النطاق العالي، إلى الجيل الخامس على ترددات أعلى من 24 جيجاهرتز. في حين أن لديها منطقة خدمة محدودة للغاية ويتم حظرها بسهولة بواسطة المباني والعوائق الأخرى، فإنها توفر سرعات عالية جدًا. الهوائيات ذات النطاق العالي صغيرة الحجم ولها كسب مرتفع جدًا لتعويض التغطية المقيدة. عادةً ما يتم تثبيتها في مدن مأهولة جدًا وتوفر اتصالاً فائق السرعة وزمن استجابة منخفض.
قد يتغير نطاق التردد المحدد نظرًا لأن البلدان والمناطق المختلفة قد تستخدم نطاقات تردد مختلفة للجيل الخامس.
نظرة عامة على أنواع هوائيات الجيل الرابع الشائعة
هوائي MIMO (متعدد المدخلات متعددة المخرجات)
باستخدام هذا النوع من هوائي الجيل الرابع، فإنه يستخدم هوائيات إرسال واستقبال متعددة لزيادة سرعات البيانات والموثوقية. لتوفير معدلات بيانات عالية للغاية، تستخدم شبكات الجيل الرابع المتنقلة تقنية MIMO في كل من قنوات الوصلة الصاعدة والوصلة الهابطة. أساس تقنية MIMO هو استخدام أنظمة هوائي متعددة في كل من المحطة الأساسية والمحطة الطرفية المتنقلة.
تشكيل الحزمة:
أرسل الإشارات مباشرة إلى المستخدمين لزيادة السعة والتغطية. تستخدم تقنية تشكيل الحزمة، وهي تقنية معالجة إشارات متطورة، بواسطة هوائيات الجيل الرابع لتوجيه طاقة الإرسال إلى مستخدم أو جهاز معين. بالإضافة إلى تحسين جودة التغطية وكفاءة الإشارة، فإن هذا يقلل أيضًا من التداخل وإهدار الطاقة.
نظرة عامة على أنواع هوائيات الجيل الخامس
MIMO الضخم:
تُستخدم تقنية الإدخال المتعدد والإخراج المتعدد الضخم (Massive MIMO) بشكل نموذجي في هوائيات الجيل الخامس. من خلال استخدام العشرات أو حتى المئات من عناصر هوائي البث والاستقبال، تعمل هذه التقنية على تعزيز سعة الشبكة وكفاءتها، مما يتيح الخدمة المتزامنة للمزيد من العملاء. بالمقارنة مع تقنية MIMO في الجيل الرابع، يمثل هذا زيادة كبيرة في كمية وتعقيد الهوائيات.
الخلايا الصغيرة:
يمكن تصغير هوائيات الجيل الخامس وجعلها أكثر إحكاما نظرًا لأن عمليات الإرسال عالية التردد لها أطوال موجية أقصر. وهذا يجعل من الممكن نشرها بحرية أكبر في مجموعة من الإعدادات، بما في ذلك المرافق الداخلية وأسطح المباني وأعمدة الإنارة.
