وصول شبكات 5G NTN (الشبكات غير الأرضية) إنه يمثل تغييراً جذرياً في الاتصال العالمي من خلال السماح للأجهزة المحمولة وأجهزة إنترنت الأشياء بالاتصال بشبكات الأقمار الصناعية دون الحاجة إلى البنية التحتية الأرضية. يفتح هذا الابتكار إمكانيات عديدة لتحسين التغطية في المناطق النائية، وتعزيز الصناعة، وتقليص الفجوة الرقمية.
حتى الآن، اعتمدت الأجهزة المحمولة حصريًا على أبراج الاتصالات الأرضية، مما أدى إلى تقييد التغطية في المواقع النائية مثل المحيطات أو الجبال أو المناطق الريفية. مع شبكة 5G NTN، يختفي هذا القيد من خلال الاستفادة من الأقمار الصناعية في المدارات المنخفضة (LEO) والمتوسطة (MEO) والمدار الجغرافي الثابت (GEO) لتوفير الاتصال.
ما هو 5G NTN وكيف يعمل؟
El شبكة 5G NTN، أو الشبكات غير الأرضية، هي امتداد لشبكات الجيل الخامس التقليدية التي تستخدم الأقمار الصناعية ومنصات عالية الارتفاع لتوفير التغطية في جميع أنحاء العالم. على عكس البنية التحتية الأرضية، والتي تعتمد على محطات أساسية موزعة على الأرض، تعمل شبكة 5G NTN من الفضاء، مما يضمن الوصول إلى الإنترنت والاتصالات في الأماكن التي كان من المستحيل الوصول إليها في السابق.
يعتمد عملها على ثلاثة مكونات رئيسية:
- أقمار LEO وMEO وGEO: اعتمادًا على المدار الذي تعمل فيه، فإنها توفر خصائص مختلفة كمون y سرعة.
- محطات VSAT والأجهزة المحمولة: وهي الأجهزة المسؤولة عن استقبال وإرسال الإشارة من الأقمار الصناعية.
- نطاقات الطيف الجديدة: يستخدم تردد Ka وKu التي تسمح بسرعات اتصال أعلى بكثير.
بفضل التقدم الذي أحرزه معيار 3GPP في إصداراته الافراج عن 17 y 18وقد أتاح تحسين الاتصال ووقت الاستجابة والسرعة إمكانية تنفيذ هذه التقنية في الأجهزة المحمولة القياسية دون الحاجة إلى أجهزة إضافية.
مميزات وفوائد 5G NTN
تقدم شبكة 5G NTN فوائد متعددة لكل من مستخدم مشترك وكذلك بالنسبة للصناعات الحيوية. ومن أهم مميزاتها:
- تغطية عالمية سلسة: ويتيح إمكانية الوصول إلى الإنترنت وشبكات الهاتف المحمول في أي مكان في العالم، بما في ذلك المناطق الريفية والبحرية.
- قدرة أكبر على الصمود في مواجهة حالات الطوارئ: في حالات الكوارث الطبيعية، حيث قد تفشل البنية التحتية الأرضية، تضمن شبكة 5G NTN استمرارية الاتصالات.
- تعزيز إنترنت الأشياء والأتمتة: يمكن لقطاعات مثل الزراعة والنقل والرعاية الصحية الاستفادة من هذا الاتصال لتحسين عملياتها.
- انخفاض زمن الوصول في شبكات الأقمار الصناعية: بفضل أقمار LEO، يمكن إجراء الاتصالات بأقل قدر من زمن الوصول، مما يسهل التطبيقات في الوقت الفعلي.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذا الاتصال من شأنه أن يسهل توسيع نطاق المركبات ذاتية القيادة والطب عن بعد ورقمنة الصناعات في المناطق التي يصعب الوصول إليها. لمعرفة المزيد عن الابتكارات في تكنولوجيا الأقمار الصناعية، يمكنك الاطلاع على المقال على الرسائل عبر الأقمار الصناعية.
تحديات وقيود شبكة 5G NTN
على الرغم من مزاياها، يواجه نشر شبكة 5G NTN العديد من التحديات التي يجب حلها قبل التنفيذ الشامل:
- ازدحام الطيف: مع زيادة عدد الأجهزة المتصلة، توفر التردد يمكن أن تصبح الموجات الراديوية مشكلة.
- تكلفة التنفيذ: على الرغم من أن أقمار LEO والبنية التحتية الهجينة أكثر سهولة في الوصول إليها، إلا أنها لا تزال تتطلب استثمار كبير.
- اللوائح والأنظمة: إن التوحيد والتوافق بين المشغلين هو المفتاح لتجنب مشاكل التوافقية.
- المخلفات الفضائية: إن إطلاق مئات الأقمار الصناعية يمكن أن يساهم في تراكم النفايات في المدار.
ولمعالجة هذه التحديات، يجري حالياً استكشاف حلول مثل تحسين إدارة الطيف، وخفض التكاليف من خلال الشراكات الاستراتيجية، وتطوير تقنيات أكثر كفاءة للتخفيف من توليد الحطام الفضائي. بالإضافة إلى ذلك، هناك تقنيات مثل أنف العجل 690 يمكن أن يسهل الوصول إلى تقنية الجيل الخامس.
التطبيقات الحقيقية لشبكة 5G NTN
بدأت العديد من القطاعات بالفعل في تنفيذ شبكة 5G NTN لتحسين إنتاجيتها وكفاءتها:
- الطب عن بعد والصحة: يتيح تقديم المساعدة الطبية عن بعد في المناطق التي لا يوجد بها مستشفيات قريبة.
- المركبات ذاتية القيادة: يسهل الاتصال عبر الطرق البعيدة لتحسين الأمان والمراقبة.
- الزراعة الذكية: ضمان البيانات في الوقت الحقيقي لمراقبة المحاصيل وموارد المياه.
- الخدمات اللوجستية والنقل: تتبع البضائع في أي مكان في العالم بدقة محسنة.
شركات مثل (سبيس اكس) مع ستارلينك و تليفونيكا يعملون بشكل نشط على تنفيذ شبكات 5G NTN لتوسيع هذه الفوائد على مستوى العالم.
مع استمرار تطور تقنية 5G NTN، فإن تأثيرها سيؤدي إلى تحويل الاتصال عبر الصناعات وتغيير الطريقة التي نصل بها إلى الإنترنت في جميع أنحاء العالم. من ضمان التغطية في المناطق الريفية إلى تحسين الاتصالات في وسائل النقل، هذه التكنولوجيا جاهزة لإعادة تعريف مفهوم شبكات المحمول في السنوات القادمة.