بعد اعتماد الموجات المليمترية في شبكات الجيل الخامس، ما الذي ستستخدمه شبكات الجيل السادس والسابع؟

مع الإطلاق التجاري لتقنية الجيل الخامس (5G)، كثرت النقاشات حولها مؤخرًا. يعلم المطلعون على تقنية 5G أن شبكاتها تعمل بشكل أساسي على نطاقين تردديين: دون 6 جيجاهرتز وموجات المليمتر. في الواقع، تعتمد شبكات LTE الحالية لدينا جميعها على نطاق دون 6 جيجاهرتز، بينما تُعدّ تقنية موجات المليمتر مفتاحًا لإطلاق الإمكانات الكاملة لعصر 5G المنشود. مع ذلك، ورغم عقود من التطورات في مجال الاتصالات المتنقلة، لم تدخل موجات المليمتر بعدُ إلى حياة الناس بشكل فعلي لأسباب عديدة.

مع ذلك، أشار خبراء في قمة بروكلين لتقنية الجيل الخامس في أبريل إلى أن موجات التيراهيرتز قد تعوض عن أوجه القصور في الموجات المليمترية وتسرّع من تحقيق تقنيتي الجيل السادس والسابع. تتمتع موجات التيراهيرتز بإمكانيات غير محدودة.

في أبريل، عُقدت قمة بروكلين السادسة لتقنية الجيل الخامس في موعدها المحدد، وتناولت مواضيع مثل نشر تقنية الجيل الخامس، والدروس المستفادة، وآفاق تطويرها. كما ناقش البروفيسور جيرهارد فيتويس من جامعة دريسدن للتكنولوجيا، وتيد رابابورت، مؤسس شركة NYU Wireless، إمكانات موجات التيراهيرتز خلال القمة.

أكد الخبيران أن الباحثين قد بدأوا بالفعل بدراسة موجات التيراهيرتز، وأن تردداتها ستكون عنصرًا أساسيًا في الجيل القادم من تقنيات الاتصالات اللاسلكية. وخلال كلمته في القمة، استعرض فيتويس الأجيال السابقة من تقنيات الاتصالات المتنقلة، وناقش إمكانات موجات التيراهيرتز في معالجة قيود الجيل الخامس (5G). وأشار إلى أننا ندخل عصر الجيل الخامس، وهو عصر بالغ الأهمية لتطبيقات تقنيات مثل إنترنت الأشياء (IoT) والواقع المعزز/الواقع الافتراضي (AR/VR). ورغم أن الجيل السادس (6G) يشترك في العديد من أوجه التشابه مع الأجيال السابقة، إلا أنه سيعالج أيضًا العديد من أوجه القصور.

إذن، ما هي موجات التيراهيرتز تحديداً، والتي يحظى بها الخبراء بتقدير كبير؟ اقترحت الولايات المتحدة استخدام موجات التيراهيرتز في عام 2004، وأُدرجت ضمن قائمة "أهم عشر تقنيات ستغير العالم". يتراوح طول موجاتها من 3 ميكرومترات (ميكرومتر) إلى 1000 ميكرومتر، ويتراوح ترددها من 300 جيجاهرتز إلى 3 تيراهيرتز (تيراهيرتز)، وهو أعلى من أعلى تردد مستخدم في شبكات الجيل الخامس (5G)، والذي يبلغ 300 جيجاهرتز لموجات المليمتر.

يتضح من الرسم البياني أعلاه أن موجات التيراهيرتز تقع بين موجات الراديو والموجات الضوئية، مما يمنحها خصائص مختلفة إلى حد ما عن الموجات الكهرومغناطيسية الأخرى. بعبارة أخرى، تجمع موجات التيراهيرتز بين مزايا الاتصالات الميكروية والاتصالات الضوئية، مثل معدلات النقل العالية، والسعة الكبيرة، والتوجيه القوي، والأمان العالي، والقدرة العالية على الاختراق.

نظرياً، في مجال الاتصالات، كلما زاد التردد، زادت سعة الاتصال. يُعد تردد موجات التيراهيرتز أعلى من تردد الموجات الميكروية المستخدمة حالياً بمقدار يتراوح بين عشرة إلى أربعة أضعاف، مما يتيح معدلات نقل لاسلكية لا تستطيع الموجات الميكروية تحقيقها. وبالتالي، يمكنها حل مشكلة محدودية عرض النطاق الترددي لنقل المعلومات وتلبية احتياجات المستخدمين من عرض النطاق الترددي.

من المتوقع استخدام موجات التيراهيرتز في تكنولوجيا الاتصالات خلال العقد القادم. ورغم اعتقاد العديد من الخبراء بأن هذه الموجات ستُحدث ثورة في قطاع الاتصالات، إلا أنه لا يزال من غير الواضح ما هي أوجه القصور التي يمكنها معالجتها. ويعود ذلك إلى أن شركات الاتصالات المتنقلة حول العالم قد أطلقت للتو شبكات الجيل الخامس (5G)، وسيستغرق الأمر بعض الوقت لتحديد أوجه القصور.

مع ذلك، فقد أبرزت الخصائص الفيزيائية لموجات التيراهيرتز مزاياها. فعلى سبيل المثال، تتميز موجات التيراهيرتز بأطوال موجية أقصر وترددات أعلى من موجات المليمتر. وهذا يعني أن موجات التيراهيرتز قادرة على نقل البيانات بسرعة أكبر وبكميات أكبر. لذا، فإن إدخال موجات التيراهيرتز في شبكات الهاتف المحمول قد يساهم في معالجة أوجه القصور في تقنية الجيل الخامس (5G) من حيث سرعة نقل البيانات وزمن الاستجابة.

كما عرض فيتويس نتائج اختبارات خلال خطابه، تُظهر أن سرعة نقل موجات التيراهيرتز تبلغ تيرابايت واحد في الثانية (TB/s) ضمن مسافة 20 مترًا. ورغم أن هذا الأداء ليس متميزًا بشكل خاص، إلا أن تيد رابابورت لا يزال يؤمن إيمانًا راسخًا بأن موجات التيراهيرتز هي أساس شبكات الجيل السادس (6G) وحتى الجيل السابع (7G) في المستقبل.

بصفته رائدًا في مجال أبحاث الموجات المليمترية، أثبت رابابورت دور هذه الموجات في شبكات الجيل الخامس. وأقرّ بأنه بفضل تردد موجات التيراهيرتز وتحسين تقنيات الاتصالات الخلوية الحالية، سيشهد الناس قريبًا هواتف ذكية بقدرات حاسوبية تُضاهي قدرات الدماغ البشري.

بالطبع، إلى حد ما، كل هذا مجرد تكهنات. ولكن إذا استمر اتجاه التطوير على ما هو عليه الآن، فيمكننا أن نتوقع رؤية شركات الاتصالات المتنقلة تستخدم موجات التيراهيرتز في تكنولوجيا الاتصالات خلال العقد القادم.

شركة Concept Microwave هي شركة صينية متخصصة في تصنيع مكونات الترددات اللاسلكية لشبكات الجيل الخامس، بما في ذلك مرشحات الترددات اللاسلكية منخفضة التمرير، وعالية التمرير، ومرشحات تمرير النطاق، ومرشحات الحجب/إيقاف النطاق، ومزدوجات الإرسال والاستقبال، ومقسمات الطاقة، والمقرنات الاتجاهية. ويمكن تخصيص جميع هذه المكونات وفقًا لمتطلباتكم.

أهلاً بكم في موقعنا الإلكتروني:www.concept-mw.comأو راسلنا عبر البريد الإلكتروني على العنوان التالي:sales@concept-mw.com