ما هي الموجة المليمترية وعلاقتها بمقوي السيرفس

الكل متفق أن هناك تقدم كبير في عالم تكنولوجيا الاتصالات خصوصا في ما يتعلق بالطريقة التي نقوم باستخدام الويب بها ، و سابقا كان يقتصر استخدام الويب على أجهزة الكمبيوتر المكتبية او أجهزة اللابتوب المحمولة و كان يتم الاتصال عبر المودم و خط التليفون الأرضي ، و لكن في وقتنا الحالي أصبح الانترنت متاح في أي وقت و في أي مكان و بشكل شبه دائم .

حيث بامكانك أن تقوم بتصفح الويب على جهاز التابلت الخاص بك ، أو حتى استخدام جوالك في دردشة الفيديو مع زميل ، أو استخدام سرعات التحميل المتوفرة لتنزيل بعض الملفات او التقارير المهمة ، و لذلك كل ما مر الوقت كل ما كانت من المهم أن تكون سرعات الانترنت أكبر لأنها أصبحت ضرورة أكثر من أنها رفاهية، كما أنها تقوم بتوفير المزيد من المتعة في استخدام شبكة الانترنت .

و من الجدير بالذكر أن هناك العديد من الأجهزة الذكير غير جوالاتنا الذكية أو أجهزة الحاسوب ، تقوم باستخدام الانترنت خصوصا بعد انتشار ما يسمى بانترنت الأشياء (IOT) ، وهو ما يساعد العديد من الأجهزة في التواصل على نفس الشبكة و هذه أمثلة من بعض هذه الأجهزة :

الساعات الذكية

الثلاجات الذكية

أجهزة تنظيم الحرارة

السيارات الحديثة

و بسبب أن جميع هذه الأجهزة في حاجة لاستهلاك المزيد من البياناتا ، فإنها تقوم باستخدام نطاقا تردديا أكبر من العادي و بشكل متزايد . و جدير بالعلم أنه من عام 2010 إلى 2020 قد نمى استخدام بيانات الجوال بمقدار 200% و من المتوقع أنه بحلول عامل 2030 أن يكون النمو قد وصل إلى 20000% .

يتوجب على شركات الاتصالات العمل على توسيع نطاقات شبكاتها حتى تتسع للكم الهائل لأجهزة الجديدة التي ستعمل على استخدام الشبكة . و لذلك في هذه المقالة سنتعرف أكثر على كيفية عمل الموجات المليمترية و ماذا تقوم شركات الاتصال بفعله حتى توسع بينتها التحتية لاستقبال تكنولوجيا الجيل الخامس 5G .

Table of Contents

ما هي القيود في النطاق الترددي

تستخدم شبكات الجوال موجات الراديو لكي تتواصل الأجهزة فيما بينها . و عند زيادة أعداد المستخدمين و إضافة المزيد من الأجهزة إلى الشبكة و الاستخدام بشكل متكرر يتم الضغط على الشبكة .

بشكل عام هذه الترددات هي الوسيلة لنقل البيانات بين الأجهزة و من الممكن القيام بتشبيهها على انها مركبات . فعندما يكون الكثير من المركبات و قليل من الطرق تتحرك البيانات بسرعة أقل من الطبيعي . و العكس صحيح فإذا كانت المركبات قليلة وهناك العديد من الطرق المتوفر ستتمكن البيانات من الوصول بدون تزاحم .

و للعلم ليست شبكة الجوال فقط من تقوم باستخدام هذه الترددات – فاغلب الأشياء دقيقة الصنع في وقتنا الحاضر تقوم باستخدام هذه الترددات من أول مودم الواي فاي إلى الطائرات بدون طيار. و يتواجد معظم هذه الأجهزة في وقتنا الحالي في نطاق من 3 جيجا هيرتز إلى 6 جيجا هيرتز ، و للأسف هذه الترددات سريعا ما تمتليء في حالة كثرة الأجهزة التي تتصل بالانترنت عن طريقها . و بالتالي فمن الطبيعي تحتاج هذه البيانات إلى مساحة أكبر للعمل بسلاسة ، ولذلك دور طيف الموجات المليمترية مهم جدا في هذه المرحلة .

ما هو طيف الموجة المليمترية ؟

يشار إلى الموجات المليمترية غالبا باسم mmWaves أو بالاسم الدارج الجيل الخامس 5G عالية النطاق – و تبدأ هذه الترددات من 24 جيجا هيرتز و ما بعده . و لكن مع زيادة تردد الموجات الراديوية ، تكون طول الموجة صغيرا . و بالنظر لتردداتها العالية ، فإن mmWave لها تغطية محدودة ما بين 300 إلى 500 قدم فقط و تجد صعوبة بالغة في اختراق المباني ، على العكس تماما مع شبكات الجيل الثالث 3G و الجيل الرابع 4G لها القدرة على الوصول لمسافات أبعد و القيام باختراق مواد البناء أفضل من ترددات الجيل الخامس .

استخدام الموجات المليمترية ليس جديد و لكنها كانت تستخدم فقط من قبل الأقمار الصناعية و الرادار ، و في العادة يتم استخدامهها من قبل الصناعات العسكرية و الفضائية . و لكن بسبب زيادة استخدام البيانات ، كان الحاجة لهذا النوع من الموجات ملح .

امكانيات و خصائص الموجات المليمترية

الموجات المليمترية تقوم بالسماح بإمكانية شبكات تقوم بتوفير سرعة و موثوقية محسنة بشكل كبير مثل شبكات الجيل الخامس 5G ، و القاعدة الأساسية لنقل البيانات عن طريق شبكات الجوال هي سرعة نقل البيانات و هو ما يسهل الطريق أمام الكثير من الابتكارات و التطبيقات الخاصة بأجهزة الجوال .

ومن التطبيقات الذي سوف تتاح عندما يتم انتشار استخدام شبكات الجيل الخامس 5G التي تقوم باستخدام mmWave :

السيارات ذاتية القيادة

الطب عن بعد

إدارة المرور

التعليم عن بعد

تعزيز الواقع الإفتراضي ، و التي من الممكن أن تغير طريقة استخدامنا للانترنت و الويب بشكل عام .

مشكلات الموجات المليمترية

اعتبر فيما قبل برغم من مميزات الموجات المليمترية أنها غير عملية بسبب قيودها ، بشكل مبدأي فإن الموجات المليمترية لها تركيز عالي في الغلاف الجوي ، وبمعنى آخر فإن الموجات المليمترية يتم امتصاصها بسهولة بواسطة الغازات المتواجده في الغلاف الجوي ، و بما في ذلك المطر . و هذا يقل من قوة مداها ، على المسافات القصيرة . و الأسوأ انها تقوم بالتحرك في ماسارات على مدى البصر ، بمعنى آخر أن الأشجار و المباني سوف تكون عازل لها و يقلل من قوة إشارتها .

و بسبب هذه المشكلات ، تم ظهور العديد من التقنيات الجديدة للهوائيات و أساليب جديدة للمساعدة في انتشار هذه التقنية الجديدة و تحدي العوائق و المشاكل التي تعيقها .

في ظل القيود ، فإن الموجات المليمترية mmWave في شبكات الجوال ستقوم بالعمل على تغطية المساحة الخارجية و الداخلية فقط ، أي بمعنى آخر ستكون الموجات المليمترية تقوم بتغطية مساحة واحدة منهما و ليس كلاهما معا . و بالتالي لن تستطيع الموجات المليمترية التي تقوم بالبث من الهوائي الخارجي الموضوعة في الشوارع خارج المنازل و المكاتب باختراق جدران المباني و المنازل و الوصول للمستخدمين في الداخل و توفير اتصال شبكة الجيل الخامس في الداخل . و بالمثل بالنسبة للمستخدمين في داخل هذه الوحدات سواء منازل بسيطة او حتى المباني و لديهم هوائي داخلي يمدهم بالشبكة و الإشارة ، سيفقدون هذه الإشارة إذا ما خرجوا من الوحدة التي فيها الهوائي .

ولذلك ، فإن عملية التغطية لشبكة الجيل الخامس 5G التي تقوم على استخدام الموجات المليمترية mmWave تتطلب على وجود الهوائيات و انتشارها في كل مكان ، و لذلك يجب أن يتم استخدام تقنيات الشبكات الأخرى معها مثل شبكة الجيل الرابع LTE ، بحيث أن يكون الاتصال يمر بسلاسة و مستقر .

و بسبب مسافة تغطية الموجات المليمترية المحدود ، فمن الأكيد أن تقنية الجيل الخامس 5G لن تحل محل تقنية الجيل الرابع 4G في الوقت القريب ، و مع ذلك هناك العديد من الطرق التي تمكنا من توصيل الموجات المليمترية لشبكة الجيل الخامس 5G إلى مناطق أكثر و زيادة المساحة التي تقوك بتغطيتها .

ما هي شبكات الخلايا الصغيرة

يتم اطلاق شبكات الخلايا الصغيرة “macrocell” على برج الإشارة الخلوي الذي يتم استخدامه لشبكات الجيل الرابع ، حيث تم تصميم هذه الأبراج لإنتاج إشارات عالية الطاقة على مساحات تغطية كبيرة . و لهذا فإن هذه الأبراج ليست مجهزة لاستخدامها في إرسال و استقبال إشارات الموجات المليمترية mmWave لشبكة الجيل الخامس 5G .

بدلا من ذلك ، تقوم شركات الاتصالات “مزودي الخدمة ” باستخدام ما يعرف بالخلايا المصغرة “macrocell” للقيام بتغطية شبكات الجيل الخامس 5G. حيث أن هذه الخلايا المصغرة “macrocell” تقوم بتوفير إشارة مركزة على ترددات الموجات المليمترية . و لكن بسبب عيوب تقنية الموجات المليمترية mmWave ، يتم توزيعها في هيئة شبكات خلوية صغيرة ، في بعض الأحيان قد تبلغ المئات أو أكثر و ذلك فقط لتوفير إشارات لشبكة الجيل الخامس 5G بجودة مناسبة في منطقة ما .

وهنا يأتي الجانب السلبي من القصة ، وهو شركات الاتصالات او مزودي الخدمة يتوجب عليهم القيام بنشر اعداد كبيره من هذه الخلايا قد تصل في بعض الأحيان إلى الآلاف للقيام بتغطية مناطق أكبر ، و حتى وقتنا الحالي هناك العديد من المشاكل في اختراق الموجات المليمترية إلى المباني . و لكن من المتوقع مع تقدم التكنولوجيا سيزداد استخدام المزيد من شبكات الخلايا الصغيرة “macrocell” ، على الأقل سيكون الأمر مقتصر في استخدامها على المناطق الحضرية .

حل المشكلات مع مقويات سيرفس الجوال

يعتبر مقوي السيرفس من أهم العوامل التي تقوم بالعمل على نشر إشارة شبكة الجيل الخامس 5G باستخدام الموجات المليمترية ، . فطالما كانت مقوي السيرفس نعمة مساحات الوحدات ذات إشارة ضعيفة أو شبه معدومة . يعمل مقوي السيرفس عن طريق سحب إشارة الجوال من خارج الوحدة المراد تغطيتها و إعادة نشرها داخل الوحدة و بثها لتغطية المساحة الداخلية للوحدة .

بسبب مشاكل الموجات المليمترية mmWave مع الغلاف الجوي ، وكونها ليس لديها المقدرة على النفاذ من خلال ابسط الهياكل ، فمن السهل جدا أن نتوقع المستقبل حين انتشار تقنية شبكة الجيل الخامس 5G إن لم تكن تمتلك مقوي سيرفس يدعم الجيل الخامس 5G .

يعد ضروريا جدا بناء مواقع بث إشارة جوال كاملة أو شبكات إشارة جوال خلوية صغيرة لبعض المواقف . و لكن هناك العديد من الحالات الأخرى التي من المهم جدا استخدام مقويات إشارة الجوال ، و من الفوائد المهمة لمقويات سيرفس الجوال أنها ستمكنك من الاستمتاع بقوة الموجات المليمترية mmWave من حيث السرعة المذهلة .

يمكن أن يساعد مقوي السيرفس في تعزيز تغطية شبكة الجيل الخامس 5G

يقوم مقوي السيرفس بتقوية إشارة شبكة الجيل الخامس 5G ، و بالتالي ستخوض تجربة مستخدم مذهلة ، و من الطبيعي أن تكون التكنولوجيا قيد التطوير في الأعوام القادمة . و نحن نقدم منتجات تساعدك في الحصول على أفضل تجربة مستخدم من خلال استخدام و الاستفادة من جميع المميزات التي تقدمها سواء شبكة الجيل الرابع 4G وشبكة الجيل الخامس 5G و خصوصا ما تقدمه الموجات المليمترية من مميزات و سرعة مذهلة . كما منتجاتنا تقوم بمساعدتك في الحصول على أفضل البيانات و اشارة الجوال في أي مكان .

وجميع مقويات السيرفس الخاصة بنا متوافقة مع شبكة الجيل الخامس 5G الأكثر شيوعا ، و هي شبكات الجيل الخامس 5G منخفضة النطاق .

عملنا و هدفنا هو توفير حلول التعزيزات ومكبرات الصوت التي تدعم شبكات الجيل الخامس ، كما تدعم شبكات الجيل الرابع 4G الحديثة . من خلال مقويات إشارة الجوال التي تقوم بالعمل عبر مجموعات من التكنولوجيا و جميع مزودي الخدمة في دولة الكويت سواء كانت شركة زين الكويت او شركة Ooredoo او شركة فيفا.