ثورة الجيل الخامس: كيف تُعيد شبكات الجيل التالي وأبراج الاتصالات تشكيل بعضها البعض

يُمثل إطلاق تقنية الجيل الخامس المتقدمة (5G-A) نقلة نوعية في مجال الاتصال المحمول، إذ تُوفر سرعات أعلى بعشر مرات (تصل إلى 10 جيجابت في الثانية للتحميل)، وزمن وصول منخفض للغاية (مللي ثانية)، وإمكانية اتصال هائلة بالأجهزة (مليون/كم²). ومع ذلك، تعتمد هذه القفزة النوعية على عامل مجهول: أبراج الاتصالات. أبراج فولاذية زاوية و أبراج أحادية القطب ل أبراج أنبوبية و أبراج الأسطح تتطور هذه الهياكل لتلبية المتطلبات الفنية لتقنية الجيل الخامس 5G-A مع فتح التطبيقات التحويلية.

--التآزر التقني: الأبراج تتكيف مع الحمض النووي لتقنية الجيل الخامس

1. 1. الكثافة ومرونة النشر :

   • تحدي :تتمتع نطاقات التردد العالي لشبكة 5G-A (على سبيل المثال، mmWave) بتغطية محدودة، وتتطلب محطات أساسية أكثر كثافة لا تستطيع الأبراج الكبيرة التقليدية (أبراج الفولاذ الزاوية) وحدها سد الفجوات بطريقة فعالة من حيث التكلفة.

   • ابتكار :الأبراج تتكامل الآن عمليات النشر متعددة المستويات :

     • أبراج الماكرو :تثبيت تغطية منطقة واسعة باستخدام تشكيل الحزمة ثلاثي الأبعاد للممرات الريفية/الطرق السريعة.

     • المواقع الصغيرة :استخدموا تجهيزات الشوارع (أعمدة الإنارة، إشارات المرور) في المناطق الحضرية الحيوية. في الصين، تحقق الأبراج الصغيرة 85% من استخدام الموارد الاجتماعية ، مما يؤدي إلى خفض تكاليف النشر.

     • على سبيل المثال: على طول خط سكة حديد جينجنان عالي السرعة في الصين، حلت 48 "برجًا صغيرًا" على الجسور مشكلة عبور البحيرات. خفض التكاليف بنسبة 66% مقابل الكابلات التقليدية.

1. 2. ترقيات الطاقة والكفاءة :

   • تحدي :تستهلك محطات قاعدة 5G-A 3-4 مرات أكثر قوة من الجيل الرابع، مما يشكل ضغطًا على البنية التحتية للشبكة.

   • حلول الأبراج :

     • أنظمة الطاقة الذكية :تعمل تقنية "تقليص ذروة الاستهلاك" المدعومة بالذكاء الاصطناعي على ضبط استخدام الطاقة بشكل ديناميكي، مما يقلل من الضغط على الشبكة ورسوم الكهرباء.

     • التكامل المتجدد :تعمل أنظمة الطاقة الهجينة التي تعمل بالطاقة الشمسية/البطاريات على تشغيل الأبراج البعيدة، بينما يتم إعادة استخدام بطاريات السيارات الكهربائية المتقاعدة كنسخ احتياطية - قابلة للتوسع >2 جيجاوات ساعة في الصين.

1. 3. تطور الأجهزة :

   • متطلبات الهوائي الجديد :تتطلب تقنية 5G-A ذات MIMO الضخمة وتشكيل الحزمة هوائيات أكبر وأثقل يتم تعزيز الأعمدة الأحادية لتحمل الوزن، في حين تستخدم الأبراج الموجودة على الأسطح تصميمات خفية للاندماج مع المدن.

   • تكامل الاستشعار :بالنسبة للتطبيقات مثل مراقبة حركة الطائرات بدون طيار، يتم تضمين الأبراج الرادار والكاميرات ومعالجات الذكاء الاصطناعي تتبع "محطات استشعار الاتصالات" 5G-A من هواوي الطائرات بدون طيار على ارتفاع 300 متر - مما يحول الأبراج إلى "أجهزة تحكم في الحركة الجوية".

-- حدود التطبيقات: حيث تُعيد تقنية الجيل الخامس (5G-A) والأبراج تعريف الصناعات

• 1. اقتصاد الارتفاعات المنخفضة :

  • البرج كمركز للطائرات بدون طيار :نشر برج الصين أعشاش الطائرات بدون طيار فوق أبراج الاتصالات، حيث تتوفر مواقف للشحن والطائرات بدون طيار. تنطلق الطائرات بدون طيار من البرج أ → ب → ج، مما يزيد نطاق التغطية إلى ٥ أضعاف.

  • دمج شبكات الاستشعار : يكتشف الاستشعار المتكامل لتقنية الجيل الخامس الطائرات بدون طيار في الوقت الفعلي. في شنتشن، تُرسِم محطات القاعدة مسارات الطيران فوق ناطحات السحاب، مما يُتيح لوجستيات التوصيل الآمن .

• 2. المدن الذكية والتوائم الرقمية :

  • من البرج إلى "الحارس الرقمي" : تحتوي أكثر من 210,000 برج في الصين الآن على أجهزة استشعار بيئية وكاميرات وخوادم طرفية. في حوض نهر اليانغتسي، تفحص الأبراج 97 كيلومترًا من المجاري المائية بحثًا عن الصيد غير القانوني. تقليل الانتهاكات بنسبة 80٪ .

  • الحوسبة الحافة :تحتوي الأبراج الأنبوبية على مراكز بيانات صغيرة، تعمل على معالجة بيانات المرور/الأمان محليًا - وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات الحساسة للزمن مثل القيادة الذاتية.

• 3. ثورة إنترنت الأشياء الصناعية :

  • 5G-A + RedCap :يربط نظام 5G-A خفيف الوزن (RedCap) أجهزة استشعار ضخمة بتكلفة معقولة. يتم نشر الأبراج محطات صغيرة مخصصة في المصانع (على سبيل المثال، الموانئ والمناجم)، مما يتيح التحكم في الآلات في الوقت الحقيقي وصيانة الواقع المعزز.

  • الحالة: تستخدم شبكة 5G-A في ميناء تيانجين أجهزة استشعار RedCap المثبتة على البرج لتنسيق الرافعات والمركبات الموجهة آليًا— تعزيز الكفاءة بنسبة 30% .

--الطريق إلى الأمام: التكافل من أجل الجيل السادس وما بعده

• البنية التحتية للأبراج كخدمة :الأبراج المشتركة (95% في الصين) ستستضيف روابط الأقمار الصناعية لشبكات 5G-A/6G غير الأرضية.

• التشغيل والصيانة المعتمدة على الذكاء الاصطناعي :الصيانة التنبؤية عبر الذكاء الاصطناعي المُثبّت في الأبراج تُخفّض تكاليف الصيانة - "أربعة إجراءات خاصة" من شركة China Tower رسوم المستأجر مخفضة بنسبة 20٪ .

• التحول التنظيمي :تفرض الحكومات الآن تقاسم الأبراج (على سبيل المثال، "برج واحد، استخدامات متعددة" في الصين) وتبسط التصاريح الخاصة بالنشر على أسطح المنازل/الاجتماعي.

* المراجع: شركة China Tower Tech Innovations توقعات نشر تقنية 5G-A من GSMA دراسات الحالة الصناعية *