شبكة الهاتف المحمول هي اسم آخر للشبكة الخلوية, وهو ينتمي إلى بنية أجهزة الاتصالات المتنقلة. وهي مقسمة إلى نوعين: شبكة خلوية تناظرية وشبكة خلوية رقمية. لأن تغطية الإشارة لكل محطة قاعدة اتصالات تشكل تغطية الشبكة هي سداسية, الشبكة بأكملها تشبه الخلية, لذلك سمي كذلك.
1. ما هي الشبكة الخلوية?
تتضمن الشبكة الخلوية ثلاثة أجزاء: محطة متنقلة, النظام الفرعي للمحطة الأساسية والنظام الفرعي للشبكة. فيما بينها, المحطة المتنقلة هي المعدات الطرفية للشبكة, مثل هواتفنا المحمولة; الأجهزة الرقمية, إلخ., يمكن اعتباره محولاً بين الشبكات اللاسلكية والشبكات السلكية.
تعتمد الاتصالات المتنقلة الخلوية شائعة الاستخدام طريقة الشبكات اللاسلكية الخلوية, الذي يربط الجهاز وجهاز الشبكة من خلال قناة لاسلكية, وبالتالي تحقيق التواصل المتبادل بين المستخدمين. سمة مجالها هي إمكانية تنقل المحطة. وتتمثل وظائفها في التبديل عبر الشبكات المحلية والتجول تلقائيًا. مع تطور تقنيات الاتصال المختلفة, وتتوقع بعض التقارير أن يصل عدد الأجهزة الخلوية إلى أكثر من 350 مليون في المستقبل, وخاصة الأجهزة الخلوية التي يتم الوصول إليها من خلالها LTE و5G. في ظل هذه الظروف, هناك حاجة ماسة إلى اختبار أكثر كفاءة للأجهزة الخلوية.
2. كيف تعمل التكنولوجيا الخلوية
ال نظام الهاتف الخلوي يستخدم لإنشاء اتصال بين محطة متنقلة ونظام هاتف عام, أو اتصال آخر بين محطة متنقلة لنظام خلوي آخر.
يتم نقل المعلومات بين المحطة المتنقلة والشبكة الخلوية عن طريق موجات الراديو, مما يلغي الحاجة إلى خطوط الهاتف في الهواتف التقليدية, حتى يتمكن مستخدمو الهاتف المحمول من التحرك بحرية, مثل, في السيارة, أو سيرا على الأقدام.
3. لماذا سميت بالشبكة الخلوية؟?
الخلوية هي تكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية. تقوم هذه التقنية بتقسيم المنطقة الجغرافية إلى عدة خلايا, تسمى "الخلية" (أي الخلية); لذلك, التكنولوجيا تحصل على اسمها, الخلوية. هاتف خليوي (أو الهواتف المحمولة) استخدم هذه التكنولوجيا ولذلك يُشار إليها غالبًا بالهواتف الخلوية. ويمكنه تحقيق الاستفادة الكاملة من ترددات الإرسال اللاسلكي المحدودة عن طريق تقسيم منطقة جغرافية ضخمة إلى عدة خلايا. كل مجموعة من الاتصالات (أو, في حالة الهواتف اللاسلكية, كل مجموعة من الجلسات) يتطلب تردد مخصص, بينما لا يوجد سوى حوالي 1000 الترددات المتوفرة في الكل. لتمكين إجراء المزيد من المحادثات في وقت واحد, تخصص الأنظمة الخلوية مقدارًا معينًا من التردد لكل "خلية" (أي, كل منطقة صغيرة). يمكن تحقيق نفس التردد وتنشيطه بواسطة خلايا مختلفة; لذلك, يمكن تطبيق الموارد اللاسلكية المحدودة واستخدامها بالكامل. جي إس إم (النظام العالمي للاتصالات المتنقلة) و سى دى ام ايه(الوصول المتعدد لقسم الكود) هي أنظمة خلوية شائعة وعادية للرؤية. إنها تقنيات اتصالات الجيل الثاني.
4. ما هي التقنيات اللاسلكية المضمنة في الشبكة الخلوية؟?
تكنولوجيا التعديل المكاني
في تكنولوجيا الاتصالات الخلوية اللاسلكية, يمكن استخدام طريقة التعديل المكاني لجعل تخطيط هوائي الشبكة اللاسلكية أكثر علمية ومعقولة. يعد التعديل المكاني بحد ذاته أحد أشكال تكنولوجيا المعلومات التي تعمل على تحسين أداء نقل الشبكة من خلال ربط بيانات الشبكة بمواقع الهوائيات.
تكنولوجيا الهوائي الضخم
تكنولوجيا الهوائي واسعة النطاق, في تكنولوجيا الشبكة الخلوية اللاسلكية, تشكل قناة إرسال يمكنها الإرسال والاستقبال من خلال المنشأة الصلبة للهوائي. كنوع مكون يعتمد على التكنولوجيا الإلكترونية, يمكن للهوائي نفسه تحقيق وظيفة نقل الإشارات اللاسلكية. إن استخدام تكنولوجيا الهوائي واسعة النطاق في شبكة الاتصالات يمكن أن يضع الأساس للتكوين الشامل للنظام الخلوي.
تكنولوجيا شبكات الراديو
الراديو هو أساس الشبكة. في تطبيق تكنولوجيا الشبكات الراديوية, ويمكن تشكيل قنوات نقل فعالة من خلال الطيف الراديوي. في شبكة الراديو, يمكن تحديد احتياجات الاستخدام لمستخدمي الشبكة, ومن ثم يمكن تخصيص قنوات الشبكة المناسبة للمستخدمين بشكل مستقل. عندما يكون نطاق تردد معين مشغولا, سيتم رفض احتياجات استخدام الشبكة الخاصة بالمستخدم, وسوف تتولى نطاقات التردد الأخرى المسؤولية.
4.1 ما هي تقنية 1G?
1G هو في الأساس الجيل الأول من تكنولوجيا الاتصالات المتنقلة (1ز). بالإضافة إلى ذلك, يشير عادةً إلى التناظرية الأصلية, معايير الهواتف الخلوية الصوتية فقط. تم تطويره في الثمانينات. الشمال للهواتف المحمولة (إن إم تي) هو أحد هذه المعايير. تم تطبيقه في أوروبا الشرقية, روسيا, ودول الشمال. والبعض الآخر يحتوي على نظام الهاتف المحمول المتقدم (أمبير) الذي يقع في الولايات المتحدة, نظام اتصالات الوصول الكامل (تاكس) الذي يقع في المملكة المتحدة, JTAGS التي تعمل في اليابان, شركة C-Netz التي تعمل في ألمانيا الغربية, راديو مع 2000 في فرنسا, وRTMI الذي تمت خدمته لأول مرة في إيطاليا. في عدة اماكن, يتم التخلص ببطء من الخدمات الخلوية التناظرية.
4.2 ما هي تقنية 2G?
2يشير G إلى الجيل الثاني من التكنولوجيا في مجال الاتصالات المتنقلة. GSM هو مثال على ذلك. جوهر التكنولوجيا هو نقل الصوت الرقمي. GSM هو المعيار الذي تم تقديمه في 1992 من قبل اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي. وهي تعتمد تكنولوجيا الاتصالات الرقمية ومعايير موحدة للشبكة للجميع. عن طريق القيام, وسيتم ضمان جودة الاتصالات وتطوير خدمات جديدة للمستخدمين. تتمتع شبكة الاتصالات المتنقلة GSM بسرعة نقل تبلغ 9.6 ك / ث. حالياً, هناك اكثر من 500 مليون مشترك في الهاتف المحمول GSM في العالم, تغطية 1/12 من السكان, وتكنولوجيا GSM تحتل أكثر من 70% في مجال الهاتف المحمول الرقمي العالمي. GSM هي التكنولوجيا المتعلقة بتكنولوجيا الاتصالات المتنقلة التناظرية.
4.3 ما هي تقنية 3G?
3يشير G إلى الجيل الثالث من التكنولوجيا. تمت مقارنتها مع الأجيال السابقة (1جي و2 جي) جي إس إم, سى دى ام ايه, وأنواع أخرى من الهواتف المحمولة الرقمية.
بشكل عام, 3يشير G إلى جيل جديد من أنظمة الاتصالات المتنقلة التي تدمج الاتصالات اللاسلكية مع اتصالات الوسائط المتعددة, والإنترنت مثال تمثيلي. يمكنه معالجة جميع أنواع أشكال الوسائط وتقديم أنواع مختلفة من خدمات المعلومات. يمكن أن يكون النموذج موسيقى, تدفقات الفيديو, أو الصور, ويمكن أن تكون الخدمات مؤتمرات عبر الهاتف, تصفح الويب, والتجارة الإلكترونية. لتقديم هذا النوع من الخدمة, يجب أن تكون الشبكة اللاسلكية قادرة على دعم سرعات نقل البيانات المختلفة, يسمى, 2 ميغابت في الثانية و 384 كيلوبت في الثانية في البيئات المعنية, مثل داخل الغرفة, خارج المبنى, وفي البيئات المتنقلة. فضلاً عن ذلك, سرعة النقل هي 144 كيلو بايت في الثانية.
4.4 ما هي تقنية 4G?
4تقنية G أقل من الجيل الرابع من الاتصالات المتنقلة في مجال التكنولوجيا. إنه منتج تكنولوجي يجمع بين 3G و WLAN. يمكنه نقل صور فيديو عالية الجودة, وجودة نقل الصور تعادل جودة HDTV.
الغرض الأساسي من تقنية الاتصالات المتنقلة 4G هو إرسال واستقبال الإشارات من الطرف الآخر للمنتج الطرفي, وإيجاد مسار الاتصال الأسرع والأكثر كفاءة بين أنظمة الشبكات المختلفة, المنصات, وواجهات الاتصالات اللاسلكية في أسرع انتقال, تلقي وتحديد المواقع العمل.
4.5 ما هي تقنية 5G?
5ز هو ملخص للجيل الخامس من تكنولوجيا الاتصالات المتنقلة. إنه الجيل الأحدث. وهو أيضًا امتداد للأجيال السابقة من الأنظمة, مثل 4G. شركة سامسونج للإلكترونيات الكورية الجنوبية, المحدودة. نجحت لأول مرة في تطوير تكنولوجيا الاتصالات المتنقلة من الجيل الخامس في 2013 وبدأت في تسويقه العام الماضي.
4.6 ما هي تقنية 6G?
6G هو امتداد لـ 5G, وهو معيار الاتصالات المتنقلة من الجيل السادس. يُطلق عليه أيضًا الجيل السادس من تكنولوجيا الاتصالات المتنقلة. الترويج الرئيسي هو نمو إنترنت الأشياء. 6يمكن لمحطات G الأساسية الوصول في الوقت نفسه إلى أكثر من مئات الاتصالات اللاسلكية. تصل الطاقة الاستيعابية لهذه المحطات 1,000 أضعاف محطات 5G الأساسية.
5. أمن تكنولوجيا الشبكات الخلوية
تلعب الشبكات الخلوية اللاسلكية دورًا مهمًا في رفع مستوى تغطية الشبكات اللاسلكية. في شبكة منطقة العاصمة اللاسلكية ذات النطاق العريض, يمكن للهيكل الشبكي أن يحقق تغطية مساحة كبيرة بتكلفة منخفضة وعالية الكفاءة. يعد الهيكل الشبكي رائعًا في العديد من الجوانب مثل تقديم توجيه غير مباشر فعال عندما لا تتمكن الشبكة من ضمان الاتصال السلس. إنها أكثر مرونة وموثوقية من الخطوط الخاصة أو سلاسل الأقحوان, وتتمتع الشبكة بقدرات التكوين الذاتي, التنظيم الذاتي, والشفاء الذاتي.
تتبنى الشبكات اللاسلكية وضع التحكم المركزي لفترة طويلة, الأمر الذي يجلب أيضًا مخاطر محتملة مثل اختناقات النقل, الأنظمة القديمة, أو فشل نقطة واحدة. مع ذلك, أصبحت الشبكات اللاسلكية تقنية تحويل لاسلكية أخرى. يمكن للشبكات الخلوية توزيع المعلومات الاستخبارية من المحولات إلى نقاط الوصول من خلال شبكة منظمة شبكة طوبولوجيا.
نظرًا لأن الشبكات الخلوية تعتمد على الإدارة, يتحكم, واكتشاف المعلومات, يجب عليهم حماية حركة المرور الخاصة بهم وحركة مرور المستخدمين. يتم نقل المعلومات داخل النطاق عبر نفق مشفر, والتي يمكن أن تمنع التنصت أو الهجمات المماثلة. تقنيات الأمان القائمة على المعايير, مثل 802.1x, وتقنيات التشفير مثل معيار التشفير المتقدم, تأكد من أن أجهزة وعقد الشبكة اللاسلكية المعتمدة فقط هي التي يمكنها الاتصال وتشفيرها بشكل صحيح.
6. ما هو سوق تكنولوجيا الشبكات الخلوية?
أبحاث كونتربوينت, مؤسسة بحثية ذات شهرة عالمية, أصدرت أحدث التوقعات لوحدات إنترنت الأشياء الخلوية العالمية: بحلول ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين, الشحنات العالمية من الهواتف الخلوية إنترنت الأشياء سوف تتجاوز الوحدات 1.2 مليار, وبمعدل نمو سنوي مركب قدره اثني عشر بالمائة. سيتم تشغيل شحنات Develin بشكل أساسي بواسطة الجيل الخامس, إنترنت الأشياء (NB-IoT)., والجيل الرابع من القط 1 تقنيات مكررة. بين 2022 و 2030, 5ستكون تقنية G هي التكنولوجيا الأسرع نموًا, تليها 4G القط 1 تكنولوجيا مكررة.
في نفس الوقت, وفقا لتقرير صادر عن شركة الأبحاث جونيبر, سيصل حجم سوق إنترنت الأشياء الخلوية 31 مليار دولار أمريكي في 2022, وبواسطة 2026, سوف يتجاوز حجم سوق إنترنت الأشياء الخلوية 61 مليار دولار أمريكي!
7. تاريخ التكنولوجيا الخلوية
منذ تطور الاتصالات الخلوية المتنقلة, يتم الانتهاء من الابتكار التكنولوجي التاريخي كل عشر سنوات تقريبًا, وقد شهدت تطورًا كبيرًا من الخدمات الصوتية إلى خدمات البيانات ذات النطاق العريض عالية السرعة. في أوائل الثمانينات, الجيل الأول من نظام الاتصالات المتنقلة, نظام الهاتف المحمول الخلوي, ولد. قدم نظام الاتصالات المتنقلة 1G مفهوم الشبكة الخلوية (أي نظام الخلية) لأول مرة, تحقيق مضاعفة تقسيم الفضاء لموارد الطيف, واعتمد الوصول المتعدد بتقسيم التردد (FDMA) التكنولوجيا لتحسين قدرة النظام.
في 1991, ظهر نظام الاتصالات المتنقلة من الجيل الثاني أو تكنولوجيا الاتصالات المتنقلة الرقمية. يعتمد نظام الاتصالات المتنقلة 2G تقنية TDMA وCDMA (تقسيم الوقت الوصول المتعدد \ الوصول المتعدد بتقسيم الكود). يعتمد النظام تقنية التعديل الرقمي. قدرة نظامها, سرية, وتم تحسين جودة المكالمات الصوتية بشكل كبير, مما أدى إلى نجاح تجاري كبير.
مع تطور الشبكة, تتطور خدمات البيانات والوسائط المتعددة بسرعة. في 2001, دخل نظام الاتصالات المتنقلة من الجيل الثالث لغرض الاتصالات المتنقلة الرقمية متعددة الوسائط إلى المرحلة التجارية. يعتمد نظام الاتصالات المتنقلة 3G تقنية CDMA ذات النطاق العريض الأكثر تقدمًا ويستخدم نطاق ترددي أكبر للنظام لنقل البيانات في نطاقات التردد الأعلى, لذلك تم تحسين معدل نقل البيانات بشكل أكبر. ممثلوها الرئيسيون هم CDMA 2000 في أمريكا الشمالية, الوصول المتعدد لقسم كود النطاق العريض (WCDMA) نظام الاتصالات المتنقلة المقترح في أوروبا واليابان, والوصول المتعدد لقسم كود التزامن بتقسيم الوقت (TD-SCDMA)) التقنيات في الصين.
في 2011, 3أصدرت GPP نظام الاتصالات المتنقلة من الجيل الرابع وهو تقنية اتصالات الإنترنت عبر الهاتف المحمول لبيانات النطاق العريض. تم تصميم نظام الاتصالات المتنقلة 4G على أساس بنية الشبكة المسطحة وتم ترقيته على أساس تطور 3G على المدى الطويل (LTE). يعتمد نظام LTE التقنيات الرئيسية, مثل OFDMA, امك, و MIMO, يعتمدها نظام LTE (تشير الاختصارات إلى الوصول المتعدد بتقسيم التردد المتعامد, التعديل التكيفي والترميز, ومتعددة المدخلات والمخرجات المتعددة). تم تحسين الكفاءة الطيفية, ويصل معدل الذروة للوصلة الصاعدة/الهابطة إلى 50 ميجابت في الثانية/100 ميجابت في الثانية.
على عكس الأجيال السابقة من التقنيات التي توفر فقط الاتصالات المتنقلة ذات النطاق العريض بين الناس, 5ز, كنظام اتصالات متنقل لتلبية احتياجات مجتمع المعلومات البشري بعد 2020, سوف تخترق إنترنت الأشياء والمجالات الأخرى, وستكون مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالمنشآت الصناعية, معدات طبية, مواصلات. انه يجلب في العمق, ينفذ بشكل كامل الإنترنت في كل شيء في المشاركة المتساوية. إنه يلبي احتياجات خدمة المعلومات للصناعات الرأسية بطرق فعالة. مواصلات, صناعة, والرعاية الصحية هي أمثلة على تلبية الطلب. بالإضافة إلى دعم التواصل التقليدي بين البشر, وسوف يدعم أيضًا الاتصالات الآلية واسعة النطاق, لتصبح قوة دافعة مهمة لتعزيز التنمية الاقتصادية والاجتماعية الوطنية وتعزيز التحول الصناعي والتحديث. في جميع أنحاء العالم, وقد ظهر عدد من المنظمات والمؤسسات للقيام بأعمال بحثية نشطة حول تقنية الجيل الخامس.
