The 5th Generation wireless Systems
محمد الطاهر | Mohamed tahar
06/06/2020 القراءات: 4507
الجيل الخامس لشبكات الخليوي (بالإنجليزية: The 5th Generation Cellular Networks) أو الجيل الخامس للأنظمة اللاسلكية (بالإنجليزية: The 5th Generation wireless Systems) اختصاراً (5G)، هو مصطلح يستخدم في بعض الأوراق والمشاريع البحثية للدلالة على مرحلة رئيسية مقبلة من معايير الاتصالات المتنقلة ما وراء المعايير الحالية جيل رابع/IMT-المتقدمة. 5G لا تصف أي مواصفات معينة في أي وثيقة رسمية نشرتها أي هيئة قياسية للاتصالات.
على الرغم من أن المعايير المحدثة التي تحدد قدرات تتجاوز تلك المعايير المحددة في 4G الحالية هي قيد النظر، لا يزال يجري تجميع تلك القدرات الجديدة وفقا لمعايير 4G الحالية. نهاية العام 2017 صدر المعيار الأولي للجيل الخامس[1] مع تحديد أهم المتطلبات والتقنيات المرشح استخدامها[2].
وذكرت وكالة انباء يونهاب الكورية، أن شركة سامسونج قد اختبرت بنجاح شبكة 5G بقدرة إتصال سرعتها 1 جيجابايت في الثانية (يحتمل أن تصل إلى 8 جيجابت في الثانية).
ظهر الجيل الرابع في العام 2011 وكان معتمدا بشكل كبير على عناويين الانترنت
( IPV4) ( كل عنوان IPV4 مؤلف من 32 خانة ثنائية ) ، أما الجيل الخامس فمن المتوقع تطبيقه في العام 2021 وسيكون معتمدا بشكل كلي على عناوين الانترنت (IPV6 ) (كل جهاز أو آلة له عنوان IPV6 مؤلف من 128 خانة ثنائية ) .
سرعة نقل البيانات في الجيل الرابع كانت 100Mbps للأجهزة المتحركة بسرعة لغاية km/h360 (Mobile users) و 1Gbps للأجهزة الثابتة stationary users)).
بينما هذه السرعة تصل في الجيل الخامس إلى 1Gbps للأجهزة المتحركة و 10Gbps للأجهزة الثابتة.
زمن التأخير (latency) في الجيل الرابع هو بحدود 10ms (الفترة الزمنية مابين إرسال البيانات ووصولها للطرف الآخر، مثلا الفترة بين طلب أمر ما من السيرفر ووصول هذا الأمر للسيرفر)، أما في الجيل الخامس فالتأخير لا يتجاوز 1ms .
عرض النطاق الترددي (bandwidth) المستخدم في الجيل الرابع هو 20MHZ ، أما في الجيل الخامس فهو MHZ160 .
اتصال جهاز مع جهاز بشكل مباشر (D2D communications) وهذا يعني اتصال الأجهزة القريبة من بعضها مباشرة بدون الحاجة إلى برج الخدمة كوسيط.
مساحة الخلية (cell) في الجيل الخامس أصغر بكثير منها في الجيل الرابع وذلك حتى تستطيع تحمل العدد الكبير من الأجهزة المتصلة بها، بالإضافة إلى أن ذلك يؤدي إلى انخفاض مستوى استهلاك الجهاز للطاقة بنسبة 90 بالمئة إذ أن أبراج الخدمة تكون قريبة من الجهاز. (الخلية هي المساحة الجغرافية التي يغطيها برج خدمة واحد ).
على الرغم من أن شبكات الجيل الخامس ستوفر سرعة عالية لنقل البيانات والقدرة على ربط عدد هائل من الأجهزة ودعمها لمجموعة كبيرة من الخدمات الشخصية وانماجها مع التكنولوجيا المتقدمة القائمة على تقنيات حديثة، فهناك مجموعة واسعة من المسائل الأمنية والتي ستقود إلى تحديات أمنية كبيرة في مستقبل شبكات الاتصال نتيجة عدة عوامل:
المعمارية والبنية المعتمدة على بروتوكولات الانترنت والتي هي دائما عرضة لأي تهديد.
تنوع طرق الوصول لشبكة الانترنت.
عدم تجانس الأجهزة المتصلة من حيث القدرة الحسابية وكفاءة المعالجة والتخزين.
أنظمة التشغيل المفتوحة على الأجهزة، أي يمكن تنزيل البرامج مهما كان مصدرها وتثبيتها على الأجهزة، وهذا ما قد يخلق الكثير من المشاكل الأمنية.
الأجهزة المتصلة عادة ما يتم تشغيلها من قبل أشخاص غير محترفين في القضايا الأمنية.
ونتيجة لذلك سيتعين على نظام الجيل الخامس في الاتصالات أن يعالج تهديدات أكثر وأقوى بكثير من أنظمة الاتصال الحالية. وعلى الرغم من أن النظام الجديد سيكون عرضة لعدد كبير من التهديدات الأمنية المعروفة وغير المعروفة، فليس من الواضح أي التهديدات ستكون أخطر وأي أجزاء الشبكة ستكون عرضة أكثر لتلك التهديدات.[11]
الأجزاء الأكثر عرضة وهدفا للتهديدات عدل
أهداف المهاجمين عادة ما تكون معدات المستخدمين وشبكات الوصول والشبكة النواة لمزود الخدمة:
أجهزة المستخدم (user equipment) :
في الجيل الخامس ستكون الأجهزة الذكية وأجهزة التابلت جزءا رئيسيا من الحياة اليومية، وهذه الأجهزة ستوفر مجموعة كبيرة من الميزات الهامة التي تمكن المستخدمين من الوصول لعدد كبير من الخدمات الشخصية عالية الجودة. ومن المتوقع زيادة عدد هذه الأجهزة في المستقبل مع ازدياد حجم البيانات وامكانيات الشبكة التي ستدعم كل خيارات التوصيل (2G,3G,4G).ولكن هذه الأجهزة ستكون هدفا رئيسيا للمهاجمين حيث ستتعرض لهجمات أكثر تطورا عن طريق البرمجيات الخبيثة كالفيروسات التي تستهدف كلا من الأجهزة المحمولة وشبكات الاتصال، وهذه البرمجيات تبدو وكأنها صديقة (كالألعاب مثلا) سواء من مصادر موثوقة أوغير موثوقة، حيث يتم تثبيتها على الأجهزة، لكنها في الواقع مصممة لتمكين المهاجمين من الوصول للبيانات الشخصية للمستخدم، أو للوصول لأنظمة التشغيل لهذه الأجهزة وتعطيلها. مما يعرض المستخدم أو الأجهزة للكثير من المخاطر.
شبكات الوصول (ACCESS NETWORKS) :
من المتوقع أن تكون شبكات الاتصال في الجيل الخامس غير متجانسة ومعقدة إلى حد كبير فهي ستدعم شبكات الاتصال ( 2G,3G,4G) وغيرها من تقنيات الاتصال المتقدمة وذلك حتى يكون الاتصال مضمونا و آنيا. فمثلا في غياب الشبكة 4G من المفروض تواجد الشبكات الأخرى سواء 2G أو 3G لضمان إتمام الاتصال. ولكن ذلك يؤدي إلى وراثة جميع القضايا الأمنية المتعلقة بالشبكات السابقة وبالتالي يجب تطوير آليات حماية قوية لمواجهة التهديدات الأمنية الناشئة. فمثلا من المشاكل الأمنية الهامة التي قد تؤثر بشكل خطير على خصوصية المستخدم في نظام الجيل الرابع إمكانية تتبع موقع المستخدم (User location tracking) والتي تتم بطريقتين ؛ الأولى عن طريق تحديد الرقم التعريفي للخلية المزودة للخدمة (C‐RNTI) والثانية هي تحديد الأرقام التسلسلية للبيانات المرسلة.[11]
الشبكة النواة لمزود الخدمة (Mobile Operator’s Core Network).
الجيل الخامس 5ème génération
يجب تسجيل الدخول للمشاركة في اثراء الموضوع
الجيل الخامس الذي سيأخذنا كغيره من الاجيل من أسرنا وأبنائنا وحياتنا، ويجعلنا ندمن عليه ونحن لا نشعر، تمر سويتات أعمارنا أمام الاجهزة الذكية، لا ننتبه فيها الى العمر الذي يتسرب بين أيدينا، لا نذكر الاستغفار ولا التسليح ولا التهليل، الجيل الخامس ضرورة نعم، ولكنها الضرورة التي تقتلنا بصمت وبصمت وصمت..
نعم ابتلينا بالهواتف وهجرنا المصاحف