ما هي شبكات الجيل الخامس
تسمى شبكات الهاتف المحمول التي تستخدم تقنية الجيل الخامس 5G وهي قادرة على توصيل العديد من الأجهزة اللاسلكية في نفس الوقت لتزويدها بإمكانية الوصول إلى خدمات الإنترنت والهاتف بخصائص السرعة وزمن الاستجابة أعلى بكثير من تلك المستخدمة من قبل الأجيال السابقة. لإجراء هذه الاتصالات اللاسلكية تستخدم شبكات الجيل الخامس عادةً نطاقات تردد أعلى من شبكات ال 4g مما يسمح بزيادة أداء الشبكة.
كيف تعمل شبكات الجيل الخامس
سيقوم معظم المشغلين في البداية بدمج شبكات الجيل الخامس مع شبكات 4G الحالية لضمان استمرارية الاتصال.عادة ما تتكون شبكة هاتف محمول من مكونين اثنين رئيسيين وهما:
- شبكة الوصول اللاسلكي.
- الشبكة الرئيسية.
شبكة الوصول اللاسلكي : تتكون من عدة أنواع من التركيبات بما في ذلك: الخلايا الصغيرة والأبراج والصواري والأنظمة المخصصة في المنزل والمباني التي تربط مستخدمي الهواتف المحمولة والأجهزة اللاسلكية بالشبكة الرئيسية.
ستكون الخلايا الصغيرة سمة مهمة لشبكة 5G خاصة في ترددات الموجات المليمترية الجديدة (mmWave) ، وهي الترددات التي يكون فيها نطاق الاتصال قصيرًا جدًا.
لتوفير اتصال مستمرسيتم توزيع الخلايا الصغيرة المجمعة في مجموعات اعتمادًا على المكان الذي يحتاج فيه المستخدمون إلى الاتصال وهذا سيكمل شبكة الماكرو التي توفر تغطية شبكة واسعة النطاق.
☜إقرأ أيضا: هذا هو الفرق بين الجيل الرابع والخامس 4G/5G
الشبكة الأساسية: هي شبكة البيانات والاتصالات المتنقلة التي تدير جميع اتصالات الهاتف والبيانات والصوت والإنترنت. في حالة 5G يتم إعادة تصميم الشبكة الرئيسية لتحقيق تكامل أكبر مع الإنترنت والخدمات المستندة إلى السحابة وستشمل الخوادم الموزعة في جميع أنحاء الشبكة من أجل تحسين أوقات الاستجابة.
ستتم إدارة العديد من الميزات المتقدمة لشبكة الجيل الخامس بما في ذلك التمثيل الافتراضي لوظائف الشبكة وتجزئة الشبكة للتطبيقات والخدمات المختلفة من المكتب المركزي.
تجزئة الشبكة: تتيح طريقة ذكية لتقسيم الشبكة إلى صناعة أو عمل أو تطبيق معين. على سبيل المثال: يمكن أن تعمل خدمات الطوارئ على جزء من الشبكة بشكل مستقل عن المستخدمين الآخرين.
المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة: هي القدرة على بدء وظائف الشبكة في الوقت الفعلي في أي موقع مطلوب داخل النظام الأساسي السحابي للمشغل.
على سبيل المثال: يمكن الآن تشغيل جدار الحماية والتشفير في مقر الشركة على برنامج في جهاز افتراضي. تعد هذه الوظيفة ضرورية لتمكين الكفاءة السريعة وخفة الحركة لدعم تطبيقات الأعمال الجديدة كما أن نواة 5G هي تقنية مهمة.
☜إقرأ أيضا: أنواع شبكات الحاسب واستخداماتها
مميزات شبكة الجيل الخامس
تتميز تقنيات 5G بثمانية مواصفات:
- سرعة بيانات تصل إلى 10 جيجابت في الثانية أي 10 إلى 100 مرة أفضل من شبكات 4G و 4.5G
- زمن استجابة يبلغ 1 مللي ثانية
- نطاق عريض 1000 مرة أسرع لكل وحدة مساحة
- ما يصل إلى 100 جهاز متصل إضافي لكل وحدة مساحة (مقارنة بشبكات 4G LTE)
- توفر بنسبة 99.999٪
- تغطية بنسبة 100٪
- 90٪ تخفيض في استهلاك طاقة الشبكة
- عمر بطارية يصل إلى 10 سنوات في أجهزة إنترنت الأشياء منخفضة الطاقة.
☜إقرأ أيضا: طوبولوجيا الشبكات وانواعها: شرح ومقارنة 6 بنى للشبكات
لماذا شبكات الجيل الخامس أسرع؟
هناك مبدأ في تكنولوجيا الاتصال يقول أنه كلما كان التردد قصيراً زاد عرض نطاق التردد.
إن استخدام الترددات الأقصر (موجات المليمتر بين 30 جيجاهرتز و 300 جيجاهرتز) لشبكات الجيل الخامس هو السبب في أن 5G يمكن أن تكون أسرع.
يوفرهذا النطاق العالي النطاق التعزيز المتوقع ليس فقط في السرعة ولكن أيضًا في السعة ووقت الاستجابة المنخفض والجودة.
ومع ذلك يمكن أن تختلف سرعة تنزيل 5G اختلافًا كبيرًا حسب المنطقة.
توفر تقنية 5G معدل استجابة منخفض للغاية وهو التأخير بين إرسال المعلومات واستلامها. من 200 مللي ثانية لـ 4G انخفاضا إلى 1 مللي ثانية مع 5G.
☜إقرأ أيضا: تعريف الشبكة المحلية lan
مخاطر شبكات الجيل الخامس
يحتاج الأمان والخصوصية في شبكات 5G إلى بعض التحسينات المهمة لتجنب المخاطر المتزايدة للقرصنة. بعض المخاوف الأمنية ناتجة عن الشبكة نفسها بينما يتضمن البعض الآخر أجهزة متصلة بشبكة 5G. لكن كلا الجانبين يعرض المستهلكين والحكومات والشركات للخطر.
عندما يتعلق الأمر بشبكات الجيل الخامس والأمن السيبراني فإليك بعض أهم مخاطرهما:
الأمن اللامركزي: تتضمن شبكات ما قبل 5G على عدد قليل من نقاط اتصال حركة مرور الأجهزة مما يجعل عمليات فحصها الأمنية وصيانتها أسهل. تتمتع معظم الأنظمة المعتمدة على البرامج بالتنوع في نقاط توجيه حركة المرور.
لكي تكون آمنًا تمامًا يجب مراقبة كل هذه الأشياء. نظرًا لأن هذا قد يكون صعبًا فإن أي منطقة غير آمنة يمكن أن تعرض أجزاء أخرى من الشبكة للخطر.
المزيد من عرض النطاق الترددي سيؤثر على مراقبة الأمان الحالية: في حين أن شبكات اليوم محدودة السرعة والسعة فقد ساعد ذلك مقدمي الخدمة على مراقبة الأمن في الوقت الفعلي. لذلك يمكن أن تضر فوائد شبكات الجيل الخامس الموسعة بالأمن السيبراني. ستعمل السرعة والحجم المضافان على تحدي فرق الأمان لابتكار طرق جديدة لإيقاف التهديدات.
يتم تصنيع العديد من أجهزة إنترنت الأشياء مع نقص في الأمان: لا تعطي جميع الشركات المصنعة الأولوية للأمن السيبراني كما يتضح من العديد من الأجهزة الذكية منخفضة الجودة.
شبكات الجيل الخامس تعني المزيد من الفائدة والإمكانات لإنترنت الأشياء. يعني الافتقار إلى معايير الأمان لأجهزة إنترنت الأشياء أن خروقات الشبكة والقرصنة يمكن أن تكون متفشية.
الافتقار إلى التشفير في وقت مبكر من عملية الاتصال يمكن له أن يكشف عن معلومات الجهاز التي من الممكن استعمالها لهجمات إنترنت الأشياء المستهدفة الخاصة بجهاز معين.
تساعد هذه المعلومات المتسللين في معرفة الأجهزة المتصلة بالشبكة بالضبط. يمكن أن تساعد التفاصيل مثل نظام التشغيل ونوع الجهاز المتسللين في التخطيط لهجماتهم بشكل أكثر دقة.
☜إقرأ أيضا: معلومات أساسية عن تخصص أمن الشبكات
ثغرات الأمن السيبراني
يمكن أن تتشكل ثغرات الأمن السيبراني في مجموعة متنوعة من الهجمات: تتضمن بعض التهديدات الإلكترونية المعروفة ما يلي:
- تتحكم هجمات الروبوتات في شبكة من الأجهزة المتصلة للتعامل مع هجوم إلكتروني ضخم.
- يؤدي رفض الخدمة الموزع إلى زيادة التحميل على الشبكة أو موقع الويب لجعلها في وضع عدم الاتصال.
- يهاجم mitm (Man in the middle attack) هجوم الوسيط بصمت اعتراض الاتصالات وتبديلها بين طرفين.
- يمكن تتبع الموقع واعتراض المكالمات إذا كان شخص ما يعرف حتى قدرًا ضئيلًا من بروتوكولات ترحيل البث.
سرعة شبكات الجيل الخامس
التحول إلى تقنية 5G والتقدم من حيث السرعة الذي يعنيه هذا سيكون مثل الانتقال من عربة إلى طائرة ركاب عابرة للقارات في قفزة واحدة.
سجل المشغلون الذين أجروا اختبارات السرعة باستخدام تقنية 5G سرعات تصل إلى 70 جيجابت في الثانية. كما تم الحصول على نتائج مبهرة في عمليات المحاكاة التي ترعاها الصناعة مع زيادة معدلات البيانات من 71 ميجابت في الثانية لمستخدمي تقنية 4G إلى 1.4 جيجابت في الثانية لمستخدمي تقنية 5G في الموجة المليمترية.
هذه الزيادة الكبيرة في السرعة مع تقنية 5G مصحوبة بانخفاض كبير في زمن الاستجابة. هذا العامل له أهمية كبيرة في حالة التقنيات الناشئة مثل السيارات ذاتية القيادة والجراحة الروبوتية الافتراضية والتي تعتمد على الاتصال الفوري.
باستخدام شبكات الجيل الخامس يمكنك توقع زمن انتقال في نطاق 1 مللي ثانية بينما تتميز تقنية 4G عادةً بزمن انتقال يبلغ 20 مللي ثانية.
