ما هو الفرق بين 4G و 5G وما هي سرعة 4G و 5G

في الوقت الحالي ، إذا كُنت ترغب في الحصول على هاتف ذكي أو خطة لشبكة خلوية جديدة ، فستواجهك مجموعة من الأسئلة المهمة حول شبكة 4G وشبكة 5G. هنا في هذا المقال سنوضح لك أهم الأسئلة والفروقات الرئيسية ما بين شبكة 4G وشبكة 5G.

ما هو الفرق بين 4G و 5G وما هي سرعة 4G و 5G

حسنًا ، كما هو معروف حاليًا أن شبكة 4G هي الشبكة الخلوية الأكثر شيوعًا لدى العديد من مستخدمي الهواتف الذكية. لكن على الجانب الآخر هُناك شبكة خلوية جاءت إلينا بقوة كبيرة مؤخرًا وهي شبكة 5G. لذلك ، فأن السؤال الذي يطرح نفسه هُنا هل يجب عليك الإسراع والتكيف مع أسلوب حياة شبكة 5G؟ أم أن شبكة 4G تكفي حاليًا؟

من أجل أن نساعدك على فهم العالم الغريب من التكنولوجيا اللاسلكية ، سنقوم في هذه المقالة بتوضيح الفرق بين الجيل الرابع والخامس من الشبكات اللاسلكية ، بحيث سنتداول شرح مدى سرعة شبكة 5G مقارنة بشبكة 4G ، ثم بعد ذلك سنتطرق إلى الحديث عن الهواتف الذكية التي تدعم كلًا من 4G و 5G. 

بالإضافة إلى ذلك ، سنقوم بالتحدث أيضًا عن إصدار 3.9G المعروف باسم 4G LTE ومعلومات عن شبكة الجيل الخامس والأنواع المختلفة من 5G ، والتي غالبًا ما توفر سرعات مختلفة جذريًا.

معلومات عن شبكة الجيل الرابع 4G وشبكة 5G

تُعتبر كلا الشبكتين سواءً كانت شبكة 4G أو شبكة 5G سريعتين بما فيه الكفاية لسماح لك عن طريق هاتفك الذكي بمشاهدة مقاطع الفيديو ولعب الألعاب عبر شبكة الإنترنت والمزيد. لكن بالرغم من ذلك ، هُناك بعض الاختلافات الرئيسية بين كلا الشبكتين.

بالحديث عن الجيل الرابع الحقيقي من الشبكات الخلوية أو مايعرف بـ LTE-Advanced ، كان أول ظهور له في أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، بحيث أنه حاليًا يُعد أقدم وأبطأ من الجيل الخامس ، الذي بدأ إطلاقه في عام 2019. 

أن شبكة 5G تتضمن تقنية جديدة لتقديم إشارات أكثر قوة وسرعات أعلى بكثير من الشبكات السابقة ، ولكنها في هذه المرحلة مازالت تُعد تقنية ناشئة.

حاليًا ، تتوفر شبكة 5G بشكل محدود مقارنة بشبكة 4G المتوفرة على نطاق واسع. كما أن هُناك عدد قليل من الهواتف الذكية والأجهزة التي تدعم شبكة 5G للاختيار من بينها ، وعادة ما تكون متوفرة بسعر أعلى بكثير ، لهذا السبب لا يزال معظم الأشخاص يستخدمون خطوط ومنتجات 4G.

ما هو 4G وما هو 4G LTE ؟

4G هو الجيل الرابع من التكنولوجيا اللاسلكية. لقد تم إطلاق هذا التقنية في نهاية عام 2009 ، بحيث تم إستبدال الجيل الثالث بالجيل الرابع كمعيار سائد لشركات الهواتف المحمولة والهواتف الذكية. حاليًا ، تستخدم هذه الشبكة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. يُطلق على شبكة 4G الحقيقي أيضًا اسم LTE -Advanced ، أو كذلك بـ 4G+.

لقد عززت شبكة 4G سرعة البيانات بشكل كبير للغاية ، مما جعل الإنترنت على هاتفك أسرع بعشر مرات مقارنة بما يمكن أن تحققه على شبكات 3G. 

ظهور شبكة 4G قد ساعد في تمهيد الطريق للهواتف الذكية الجديدة مثل هاتف iPhone 5 وهاتف Samsung Galaxy S ، والذي بدوره يمنحك القدرة على لعب ألعاب الفيديو عبر شبكة الإنترنت ، ومشاهدة مقاطع فيديو بجودة أفضل ، كل ذلك من خلال هاتفك الذكي.

الفرق بين 4G و LTE

حدد المنظمون الدوليون في الأصل سرعات 4G الذروة عند 100 ميجابت في الثانية للأجهزة المحمولة مثل الهواتف ، و 1 جيجابت في الثانية (1000 ميجابت في الثانية) للأجهزة الثابتة نسبيًا مثل نقاط الاتصال المحمولة.

على مر السنين الماضية ، لم يتمكن العديد من مزودي الخدمة الخلوية من بناء البنية التحتية اللازمة لتحقيق تلك المعايير الأولية. لذلك ، قاموا بإطلاق شبكة 4G LTE (وهي إختصار لـ Long Term Evolution) بالرغم من السرعات الذي وصلت إليها شبكة 4G LTE إلا أنها لم تفي تمامًا بمعايير 4G.

في الوقت الحاضر ، هُناك العديد من الشبكات اللاسلكية التي تستخدم شبكة 4G LTE ، والتي بدورها قادرة على الوصول إلى سرعات متوسطة تبلغ حوالي 33.88 ميجابت في الثانية ، وفقًا لدراسة قامت بإجرائها Speedtest.net في عام 2019.

على أي حال ، من الواضح أن سرعة 33.88 ميجابت في الثانية تُعتبر أبطأ كثيرًا من سرعة 100-1000 ميجابت في الثانية. ولكن مازال الطريق طويلًا بالنسبة لخطة الهاتف المحمول.

مزودي شبكة الجيل الرابع 4G

هُناك أربع شركات اتصالات خلوية رئيسية تُعد من أبرز مزودي شبكة 4G في الولايات المتحدة الأمريكية وهي كالتالي:

• شركة AT&T.
• شركة T-Mobile. 
•  شركة Sprint.  
• شركة Verizon.

لدى كل من شركة Verizon و AT&T و Sprint و T-Mobile مجموعة متنوعة من خطط البيانات غير المحدودة من أجل الاختيار من بينها ، بحيث أن جميعها تعمل على شبكات 4G. 

في نفس الخطط ، يمكنك أيضًا الوصول إلى شبكات 5G عن طريق شركة Sprint و T-Mobile الذي تدعمان شبكة الجيل الخامس طالما كان لديك هاتف متوافق مع 5G. بينما على الجانب الآخر ، تمتلك كلًا من Verizon و AT&T شبكات 5G ولكن بشكل محدود.

ما هي شبكات الجيل الخامس 5G

ترمز كلمة 5G إلى الجيل الخامس من التكنولوجيا اللاسلكية للاتصالات. تُعد هذه التقنية التطور والإمتداد الجديد لشبكة 4G LTE وشبكة 4G LTE Advanced ، والتي بدورها تعد بزيادة كبيرة في سرعة البيانات. 

تؤدي شبكات 5G أيضًا إلى انخفاض كبير في زمن الانتقال "زمن الوصول" يعرف كذلك باسم "Ping" وهو الزمن المستغرق عند إرسال إشارة من جهاز إلى شبكة ، مما يؤدي إلى جودة فيديو أكثر سلاسة ويؤدي كذلك إلى تقليل التخزين المؤقت.

كم تصل سرعة 5G

بالحديث عن سرعة شبكة 5G فأنها تتراوح في أي مكان تتوفر فيه الشبكة من 40 ميجابت في الثانية إلى 1.5 جيجابت في الثانية (1500 ميجابت في الثانية). يُعد هذا فرقًا كبيرًا بالمقارنة بالشبكات السابقة ، أضف إلى ذلك ، أن ما تحصل عليه من سرعات يعتمد على المزود الذي تستخدم شبكته ونوع شبكة 5G.

غالبًا ما تكرر شركات الهواتف المحمولة تقديرًا مفاده أن شبكات 5G ستكون في يوم من الأيام قادرة على الوصول إلى سرعات قصوى تبلغ 10 جيجابت في الثانية (اقصى سرعة لل 5g). إذًا ، يمكننا القول أنها ستكون أسرع 100 مرة من أسرع شبكة 4G وأسرع 10 مرات حتى من العديد من خطوط الإنترنت المنزلية التي تُعتبر الأسرع حاليًا.

بالطبع سيكون هذا مذهلًا للغاية ، ولكن هذه فقط سرعة نظرية ، وستتطلب بناءًا هائلاً للبنية التحتية للجيل الخامس على مدار سنوات لتحقيق هذه الأهداف بشكل عملي.

في الحقيقة ، أن سرعة تقنية 5g تختلف بشكل كبير للغاية. ففي بعض الحالات ، لا تكون سرعة شبكة 5G أسرع بكثير من سرعة شبكة 4G ، بينما على الجانب المقابل ، هُناك حالات أخرى تكون فيها سرعة شبكة 5G اسرع بكثير.

انواع شبكات 5G

تأتي شبكة 5G في أنواع متعددة ، في معظم الأحيان يتم تحديدها بناءً على نطاق الراديو الذي تستخدمه. تعمل شبكة 5G منخفضة ومتوسطة النطاق على بعض الترددات نفسها مثل تلك الذي تستخدم في شبكة 4G ، مما يوفر سرعات أعلى قليلاً عبر مسافات طويلة. 

هُناك أيضًا الإصدار الأكثر تقدمًا من شبكة 5G ، والذي يعمل على نطاقات الراديو ذات الموجات المليمترية من أجل تقديم سرعات قياسية عالية على نطاقات أقصر.

يمكننا القول أن شبكة 5G لا تزال حاليًا في بداياتها ، لكن جميع الخبراء يعتقدون أنها ستمهد الطريق أمام الابتكارات الرئيسية في مجال الواقع الافتراضي والذكاء الاصطناعي والاتصال في الوقت الفعلي.

ما يجب عليك معرفته هو أن شبكة 5G لا تتعلق بالسرعة فقط ، بحيث أنها تتضمن أيضًا ميزات تكنولوجية جديدة لم تكن مستخدمة من قبل مع شبكة الجيل الرابع 4G. سنستعرض لك هذه التقنيات الحديثة التي تم استخدامها في شبكة 5G وهي كالتالي:

تقنية mmWave 5G

أن كلا الشبكتين سواءً شبكة 4G أو 5G فإنهم يستخدموا ترددات الراديو لتوصيل بيانات الإنترنت من خلال هاتفك. هُناك بعض شبكات 5G التي تستخدم نفس نطاقات الراديو مثل 4G. لكن الشكل الأكثر تقدمًا لشبكة 5G ينقسم إلى طيف جديد تمامًا من نطاقات mm waves.

أن معظم شبكات 5G ذات الموجة المليمترية تقوم بتقديم إشارات على نطاقات تتراوح بين 25 و 39 جيجاهرتز ، وتعمل على ترددات أعلى بكثير بالمقارنة بشبكات الجيل الرابع. لكون الشبكة لم تُستخدم من قبل لأغراض تجارية ، لذا فهي تفتح مساحة أكبر على الشبكات الخلوية ، وهذا ما يؤدي إلى تحسين سرعة الإشارة وكفاءتها.

ومع ذلك ، يوجد هُناك عيب رئيسي وهو أن موجات mm waves لها نطاق محدود للغاية ، ويمكن بسهولة أن تتعطل قوة إشاراتها بواسطة الأشجار والجدران والعوائق الطبيعية الأخرى.

إقرأ المزيد:

• افضل الكتب التي تشرح mmWave

لذلك ، تقوم شركات الخلايا مثل Verizon بنشر شبكات 5G ذات الموجة المليمترية في الغالب في مناطق محصورة مثل الحدائق والملاعب الرياضية. 

في نهاية المطاف ، سنرى استخدامًا أوسع بكثير لـ "الخلايا الصغيرة" أو ماتسمى بـ "Small Cells" مثل (Femto cell , Pico cell , Micro cell). وهي عبارة عن أبراج خلوية مصغرة مصممة من أجل بناء سلسلة من إشارات 5G ، وهذا ما سيسمح بدوره لشبكة الموجات المليمترية بالانتقال عبر مسافات أوسع.

تقنية Beamforming

في الغالب ، يتم تثبيت الهوائيات اللاسلكية والأبراج الخلوية لبث الإشارات في جميع الاتجاهات في وقت واحد ، لذلك كل ما عليك فعله هو أن تكون في أي مكان مجاور من البرج من أجل إستقبال الإشارة. 

ولكن يجب أن تعرف أن هذا لا يضمن أنك ستحصل على إشارة قوية ، وقد تواجه نقاط توقف حيث تنقطع الإشارة عنك بشكل كامل تمامًا.

ما هو الحل لهذا؟ من أجل حل هذه المشكلة جاءت تقنية Beamforming. في تقنية Beamforming يتم استخدام صفائف الهوائي لتوجيه الإشارات إلى الأجهزة الفردية. 

ستقوم الهوائيات المتعددة بإرسال العديد من الإشارات في نفس المنطقة وبنفس الوقت ، ثم ستساعد برامج وخوارزميات الكمبيوتر في تشكيل الإشارات المتداخلة لتحويلها. 

تُعد هذه الطريقة معقدة للغاية وعالية الدقة ، كل هذا من أجل منحك اتصال إنترنت أسرع وأكثر انسيابية مع تقليل التداخل مع الإشارات الأخرى.

تقنية Massive MIMO

ماهي تقنية MIMO؟

تقنية الميمو تعني ببساطة "مدخلات متعددة ومخرجات متعددة". إنها تقنية تبسط قدرة برج الهاتف الخلوي على تقديم إشارات أفضل للعديد من الأجهزة. هذه التقنية مستخدمة بالفعل في الكثير من الهواتف المحمولة وأجهزة التوجيه ، لكن شبكة 5G ستستخدم تقنية MIMO على نطاق أوسع بكثير. 

إقرأ المزيد:

• كل ما تريد معرفته عن تقنية Massive MIMO

سيتم تجميع أبراج 5G بعدد كبير من الهوائيات لإنشاء عدد أكبر من "خطوط النقل الافتراضية" التي يمكن أن تمر عبرها المعلومات الرقمية. أن استخدام تقنية Massive MIMO مع تقنية تكوين الحزمة سيمنح المستخدم القدرة على الوصول إلى إشارة لاسلكية أقوى بكثير ، حتى على مسافة كبيرة من أقرب برج 5G.

الفرق بين سرعة 4G و 5G

تتيح لك شبكات 4G و LTE تحقيق سرعة تنزيل بمعدل 33.88 ميجابت في الثانية على هاتفك الذكي. بينما على الجانب المقابل ، فأن سرعات 5G لها نطاق أكبر بكثير. أن أبطأ سرعة تقدمها شبكة 5G تُعتبر أسرع قليلاً من متوسط ​​سرعات شبكة 4G ، في حين أن أسرع سرعة تقدمها شبكة 5G يمكن أن تصل إلى 1 جيجابايت في الثانية وما فوق.

حسنًا ، لفهم الموضوع بشكل أبسط سنستعرض لك تحليل لسرعات شبكة 5G من شركات الهواتف المحمولة الأربع الرئيسية:

كم تبلغ سرعة 5G لشركة T-Mobile؟

لقد وصلت سرعاتها إلى ما بين 40-100 ميجابت في الثانية. تمتلك شركة T-Mobile أكبر شبكة 5G في أمريكا ، ولكن معظمها الآن يتكون من 5G "منخفضة النطاق" ، تعمل على بعض نطاقات الراديو الفرعية 6 جيجاهرتز مثل 4G.

قالت شركة T-Mobile أن سرعة بيانات الهواتف الذكية وصلت إلى ما يقارب 600 ميجابت في الثانية أثناء الاختبارات التي أجرتها في ولاية فيلادلفيا. 

في ذات الوقت تقريبًا ، قالت CNET أن سرعة البيانات وصلت ما بين 40-50 ميغابت في الثانية في الاختبارات التي قامت بإجرائها في ولاية نيويورك ، مع مناطق عرضية حيث يمكن للهاتف الاستفادة من سرعات تنزيل تزيد عن 100 ميغابت في الثانية.

كم تبلغ سرعة 5G لشركة Sprint؟

تقدم سرعات تصل إلى 40-400 ميجابت في الثانية. قالت شركة Sprint أنها أثناء الاختبارات التي أجرتها على الشبكة ، وصلت سرعات تنزيل البيانات إلى 213 ميجابت في الثانية. ومع ذلك ، يجب عليك أن تضع في الاعتبار أن هذه السرعات تتقلب بناءً على المكان الذي توجد فيه.

أثناء البحث الذي أجراه بعض الصحفيين في أكتوبر 2019 وجدوا أن سرعات شبكة 5G تصل إلى 400 ميجابت في الثانية في بعض الأماكن. لكن في أماكن أخرى ، كانت سرعات 5G منخفضة ، حتى يمكن أن تكون أبطأ من شبكة Sprint's 4G LTE.

كم تبلغ سرعة 5G لشركة AT&T؟

تقدم الشركة سرعة بيانات تصل ما بين 59.3 ميجابت في الثانية إلى 1.5 جيجابت في الثانية. لقد بدأت شركة AT&T بداية سريعة للغاية عند إطلاقها شبكة 5G الخاصة بها في أواخر عام 2018. وقد أسفرت الإختبارات الميدانية التي أجرتها شركة AT&T بعد بضعة أشهر من الإطلاق عن سرعات مذهلة للغاية ، حيث وصلت لأكثر من 1.5 جيجابت في الثانية على شبكة الموجات المليمترية الخاصة بها.

ولكن على الجانب المقابل فأن الموجة المليمترية 5G من شركة AT & T متاحة فقط لعملاء محددين في الوقت الحاضر. ربما ستمتلك فرصة أكبر في الوصول إلى شبكات الجيل الخامس الأكبر وذات النطاق المنخفض إذا كُنت من أحد مشتركي شركة AT&T.

 

كم تبلغ سرعة 5G لشركة Verizon؟

لقد حققت شبكة 5G لهذه الشركة سرعات تصل ما بين 676.4 ميجابت في الثانية إلى 1.1 جيجابت في الثانية. أن شركة Verizon تمتلك شبكة 4G LTE تُعد من أسرع شبكات 4G LTE في الولايات المتحدة الأمريكية ، ولقد قامت أيضًا بالأثبات أنها توفر أسرع سرعات يمكن أن تقدمها شبكة 5G. 

لقد وصلت سرعة شبكة 5G من الموجات المليمترية من شركة Verizon إلى ما يقارب 676.4 ميغابت في الثانية في اختبار سرعة تم إجراءه في لوس أنجلوس في أوائل عام 2020 وفقًا لما قالته شركة الأبحاث RootMetrics. 

في أغسطس 2019 ، قامت شركة الأبحاث RootMetrics أيضًا بإجراء اختبار سرعة لشبكة 5G التي تقدمها شركة Verizon في شيكاغو ، بحيث وصلت سرعة شبكة الجيل الخامس إلى 1.1 جيجابت في الثانية وهي أسرع بكثير من سابقتها.

ما هي الهواتف التي تدعم 5G؟

هُناك بعض الهواتف الذكية والأجهزة التي تدعم 5G متوفرة في الأسواق حاليًا ، ولكن سوف نحتاج إلى جهاز واحد فقط للوصول إلى شبكة 5G بشكل صحيح. 

سوف تتيح لك هواتف 5G أيضًا الوصول إلى شبكات 4G و 4G LTE ، وهذا نظرًا لكونها مصممة لتكون متوافقة مع الإصدارات السابقة لمعايير الهواتف المحمولة السابقة. 

ولكن للأسف ، هُناك خيارات محدودة من الهواتف التي تدعم شبكة 5G ، وهذا لكون الشبكة لا تزال جديدة جدًا لدرجة أن الشركات المصنعة للهواتف الذكية كشفت عن عدد قليل من الأجهزة المناسبة لشبكات 5G. بالحديث عن أسعار تلك الهواتف ، فأنها غالبًا ما تكلف كثيرًا بالمقارنة مع نظيراتها من هواتف الجيل الرابع. 

إليك قائمة ببعض الهواتف التي تدعم شبكة 5G:

• هاتف Samsung Galaxy S20 Plus 5G.

• هاتف Samsung Galaxy A71 5G.

• هاتف OnePlus 8 Pro 5G.

• هاتف LG V50 ThinQ 5G.

• هاتف Motorola Edge Plus 5G.

أن أقل سعر لهاتف يدعم 5G متوفر في الولايات المتحدة يصل إلى 600 دولار وهو لهاتف Samsung Galaxy A71 5G. بينما تتراوح أسعار معظم هواتف 5G الأخرى بين 800 و 1000 دولار.

على العموم ، ربما لا توجد هُناك حاجة ملحة للحصول على هاتف ذكي يدعم شبكات الجيل الخامس على الفور. إذا كُنت ترغب في الحصول على هاتف جديد ، ففكر في الحصول على هاتف يدعم شبكة 4G LTE-A و 4G LTE ثم انتظر بعض الوقت حتى يتوفر المزيد من أجهزة 5G للاختيار من بينها وتكون أسعارها قد إنخفضت.

ما هي ترددات 5G؟

تقوم شبكة 5G باستخدام إصدارات النطاق المنخفض والمتوسط من بعض نطاقات التردد نفسها مثل يحدث في شبكات 4G ، والتي بدورها تتراوح ما بين 600 ميجاهرتز إلى 4 جيجاهرتز. أيضًا ، توجد هُناك شبكة الجيل الخامس عالية النطاق ، والتي بدورها تستخدم نطاقات موجات mm waves في نطاق 25-39 جيجاهرتز.

أن الإصدارات المنخفضة ومتوسطة النطاق لشبكة الجيل الخامس تتمتع بنطاق أوسع بكثير ، وقادرة على تغطية مسافات طويلة وتقديم سرعات أسرع قليلاً مما تقدمه شبكات الجيل الرابع.

بالإضافة إلى ذلك ، فأن شبكة 5G عالية النطاق تتمتع بنطاق محدود نسبيًا ، مما يتطلب استخدام "خلية صغيرة" من أجل حمل الإشارة في المناطق المعزولة ، على سبيل المثال الحدائق والملاعب الرياضية. ولكن يمكن كذلك لشبكة 5G ذات النطاق العالي تقديم سرعات أعلى بكثير ، بحيث يمكن أن تصل إلى 1 جيجابت في الثانية أو حتى أسرع.

إيجابيات وسلبيات 4G و 5G

سنقدم لك الآن قائمة سريعة للاختلافات الرئيسية ما بين شبكة 4G (بما في ذلك 4G LTE) وشبكة 5G.

مميزات الجيل الرابع 4G

• تتوفر الشبكة بشكل واسع.

• خطوط وهواتف الشبكة ميسورة التكلفة.

سلبيات الجيل الرابع 4G

• تقدم سرعات بطيئة بالمقارنة بـ 5G.

• ازدحام على الشبكة في الأماكن المزدحمة.

مزايا شبكة الجيل الخامس

• تقدم سرعة بيانات فائقة للغاية.

• تُعد تقنية جديدة وبمميزات كثيرة.

• زمن الوصول إلى الشبكة قليل.

سلبيات شبكة الجيل الخامس

• الهواتف التي تدعم 5G متوفرة بأسعار باهظة.

• تتوفر شبكة 5G بشكل محدود.

في نهاية الحديث نود القول أنه بغض النظر عما تبدو عليه شبكة 5G أنها الشبكة الأسرع والأقوى مقارنةً بالشبكات السابقة ، ولكنها في المقابل لا تزال عبارة عن شبكة جديدة في قيد التطوير. أعتقد أن هُناك العديد من الأسباب التي تجعلك متحمسًا بشكل كبير إلى شبكات الجيل الخامس من ضمنها سرعتها التي تصل 1 جيجابت في الثانية ، أي بمعنى أنها أسرع بعدة مرات من شبكات 4G. 

علاوة على ذلك ، تشتمل شبكة 5G على العديد من التقنيات الجديدة الذي من شأنها تحسين قوة الإشارة وكذلك تقليل ازدحام الشبكة. ولكنها لا زالت في مرحلة التطوير ، لذا لا داعي للاندفاع بشكل كبير إلى أسلوب حياة 5G. 

ربما جميع الأشخاص متحمسون للغاية بشأن شبكات الجيل الخامس للاتصالات ، ولكن توفر الشبكة يُعد محدودًا والهواتف التي تدعم الشبكة باهظة الثمن ، لذلك ننصح بالانتظار بعض الوقت لنرى ماذا سيحدث من أمر في الأيام القادمة.