يعد الاتصال المحمول وسيلة للتواصل مع أشخاص آخرين في مواقع مختلفة دون أي اتصال فعلي . فهو يتيح نقل بيانات الصوت والوسائط المتعددة من جهاز محمول أو كمبيوتر إلى آخر دون الحاجة إلى اتصال فعلي بينهما. أ تليفون محمول أو الهاتف الخلوي هو مثال للاتصالات المتنقلة.

منذ ظهور الاتصالات المتنقلة، قطعت هذه التكنولوجيا شوطا طويلا وتطورت كثيرا. تم إجراء العديد من التطورات التكنولوجية لجعل الاتصالات المتنقلة أكثر كفاءة وخدمة المستخدمين بشكل أفضل. تم تقديمه باسم 1G (الجيل الأول - الاتصال الصوتي فقط)، واليوم نستخدم تقنية 4G على نطاق واسع. 4G هو الجيل الرابع من تكنولوجيا شبكات الهاتف المحمول، وهو خليفة 3G ويسبقه شبكة 5G . وهي توفر سرعة نقل بيانات أعلى بكثير من الشبكات التي تليها، مما يجعلها مفضلة في هذه المرحلة من نمط الحياة السريع. في هذا الموضوع سنتعرف أكثر على اتصالات الجيل الرابع 4G ومقدمتها وعملها ومدى توفرها وما إلى ذلك.

ما هو 4G؟

يُعرف 4G باسم الجيل الرابع من الاتصالات المتنقلة أو تكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية، وهي خليفة شبكة الجيل الثالث. يوفر سرعة نقل بيانات عالية ومناسب لمكالمات الفيديو عالية الدقة والتنزيل والتحميل السريع والبث المباشر والألعاب عبر الإنترنت وما إلى ذلك. يجب أن يلتزم نظام 4G بالإمكانيات والميزات المحددة بواسطة الاتحاد الدولي للاتصالات (الاتحاد الدولي للاتصالات) في الاتصالات المتنقلة الدولية المتقدمة ، بما في ذلك تكنولوجيا النقل وسرعة البيانات. توفر شبكة 4G سرعة تصل إلى 100 ميجابت في الثانية للمستخدمين، وهي أعلى بكثير من شبكة 3G.

تتيح تقنية 4G للمستخدمين إمكانية بث الصوت ومقاطع الفيديو عالية الوضوح دون انقطاع بسبب سرعتها العالية. كما أنه يسهل النطاق العريض اللاسلكي الذي يسمح للمستخدمين بالوصول إلى الإنترنت دون الحاجة إلى شبكات سلكية ثابتة.

مميزات شبكة الجيل الرابع للهاتف المحمول

• ويهدف إلى توفير سرعة نقل عالية للبيانات دون انقطاع في أي مكان.
• وفقًا لمعايير الاتحاد الدولي للاتصالات، يجب أن يتمتع نظام شبكة 4G بأعلى معدلات بيانات تبلغ 100 ميجابت في الثانية للمحطات المتنقلة للغاية مثل القطارات والسيارات وما إلى ذلك.
• فهو يوفر التبديل السلس عبر مناطق الشبكة غير المتجانسة.
• إنه مناسب جدًا لنقل الصوت والبيانات والإشارات والوسائط المتعددة والإنترنت اللاسلكي وخدمات النطاق العريض الأخرى.
• يوفر سرعة عالية بتكلفة منخفضة.
• التنقل العالمي، وإمكانية نقل الخدمة، وشبكات الهاتف المحمول القابلة للتطوير.
• فهو يوفر طريقة أفضل لجدولة واستدعاء تقنيات التحكم في القبول.

فئات 4G

تنقسم شبكات 4G إلى فئتين:

LTE (التطور طويل المدى)
LTE لتقف على تطور طويل الامد ، وهو معيار للاتصالات اللاسلكية عالية السرعة شائع الاستخدام في اتصالات 4G. وهو يختلف تقنيًا عن 4G، أي أن 4G و4G LTE ليسا متماثلين من الناحية الفنية. يتم نقل بيانات LTE بسرعة أكبر وزمن وصول أقل. يتوفر الاتصال بشبكة LTE عالميًا في جميع أنحاء العالم لكل من العملاء والتطبيقات الصناعية.
يستخدم مصطلح LTE خصيصًا لأغراض التسويق، حيث لم يكن من الممكن تحقيق السرعة المحددة والمواصفات الفنية المحددة لـ 4G عند تقديمها. ومن ثم فإن LTE توفر سرعة وعرض نطاق ترددي أكبر بكثير من 3G ولكنها لا تتضمن معدلًا محددًا. اعتمادًا على الناقل، تتراوح السرعة من 20 ميجابت في الثانية إلى 100 ميجابت في الثانية إمكانية التشغيل البيني على مستوى العالم للوصول إلى الموجات الدقيقة (WiMAX)
WiMAX هو نوع أو ممثل للإنترنت اللاسلكي 4G. وهي تشبه شبكة wifi، والتي تمكن المستخدم من الوصول إلى الإنترنت دون الحاجة إلى أسلاك. ومع ذلك، فهو يختلف قليلاً عن شبكة wifi، لأنه على عكس شبكة wifi (التي تغطي مبنى أو مدينة)، فإنه يمكن أن يغطي مسافات شاسعة مثل شبكات الهاتف الخليوي مع إمكانية الوصول إلى الإنترنت عالي السرعة على غرار النطاق العريض. أ يعد Mobile WiMax أحد أنواع شبكات 4G، لكن جميع شبكات 4G ليست WiMAX . معدلات الذروة للبيانات التي تقدمها WiMAX هي 128 ميجابت في الثانية للوصلة الهابطة و56 ميجابت في الثانية للوصلة الصاعدة التي تزيد عن 20 ميجاهرتز.

كيف تعمل شبكة 4G؟

على المستوى الأساسي، ينقل اتصال الهاتف المحمول 4G الإشارة عبر هوائي عبر ترددات الراديو، مما يسمح للأجهزة المحمولة بالاتصال بشبكات الهاتف المحمول.

تعتمد قدرات 4G على إرسال واستقبال الإشارة الإدخال المتعدد والمخرجات المتعددة (MIMO) و تقنيات تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد (OFDM). . وبفضل هذه التقنيات، توفر تقنية 4G قدرة عالية وعرض النطاق الترددي مقارنة بشبكة 3G.

تعمل تقنية MIMO على تقليل ازدحام الشبكة مقارنة بتقنية 3G، وبالتالي يمكن تقديم الخدمات لعدد أكبر من المستخدمين دون ازدحام الشبكة.

تدعم شبكة 4G جميع معايير IP لنقل الصوت والبيانات. تعد شبكة 4G أكثر كفاءة لموفري شبكات الهاتف المحمول في التشغيل والتحسين من إدارة تقنيات الشبكات المختلفة للصوت والبيانات بسبب شبكة IP بالكامل.

مزايا 4G

• ومع اتصال 4G، لا يحتاج المستخدمون إلى أي خط هاتف أو اتصال سلكي. وبدلاً من ذلك، فهو يعمل باستخدام نفس اتصال الإنترنت مثل الهاتف المحمول.
• توفر تقنية 4G إمكانية النقل، مما يعني أنه مع هذا الاتصال، يمكن للمستخدمين استخدام الإنترنت في أي مكان وفي أي وقت.
• مع 4G، انخفضت تكلفة خدمات الإنترنت بشكل كبير مقارنة بـ 3G. وبالتالي، فهو يوفر إنترنت عالي السرعة بتكلفة أقل.
• في الوقت الحاضر، تتم استضافة كل شيء عبر الإنترنت، وبالتالي يحتاج المستخدمون إلى إنترنت عالي المستوى للعمل مع الخدمات السحابية، وهذا ممكن مع اتصالات 4G (والجيل الخامس القادم).

عيوب 4G

• يعتمد ذلك على إشارة الشبكة؛ إذا أصبحت الإشارة أضعف، فإن المستخدم يواجه خدمات بطيئة وغير مستقرة.
• يحتاج إلى المزيد من استهلاك البطارية.

مستقبل 4G

على الرغم من أن شبكة 4G أكثر كفاءة وسرعة مقارنة بشبكة الجيل الثالث، إلا أنها لا تزال تفتقر إلى التوافق مع التقنيات سريعة النمو التي تحتاج إلى العديد من الشبكات عالية السرعة. وبالتالي، بعد الجيل الرابع، أصبحت تقنية الجيل الخامس جاهزة لإحداث طفرة في قطاع الاتصالات المتنقلة. ستوفر الهواتف المحمولة 5G ذات معدلات البيانات العالية للغاية، وIP Core، والتغطية العالمية ميزات لم يتم تصورها حتى الآن.

في الوقت الحالي، لا تتوفر تقنية 5G في جميع أنحاء العالم ولا يتم استخدامها عالميًا لأنها تتطلب الكثير من التغييرات في البنية التحتية للشبكة وأشياء أخرى. وسوف يغير بشكل جذري المشهد الحالي للاتصالات المتنقلة. وهو متوفر حاليا في الولايات المتحدة، الصين، كندا، إيطاليا إلخ. ومع ذلك، قريبًا جدًا، سيكون متاحًا في جميع أنحاء العالم.