لتفهم MBB VS eMBB، تخيل أن تباطؤ الشبكات يعرض حياة الملايين للخطر يوميًا!

تُسجّل شبكات الاتصالات حول العالم آلاف الانقطاعات والتباطؤات التي تؤدي إلى توقّف خدمات هامّة مثل الرعاية الطبية عن بُعد. كما وأنظمة المواصلات الذكية. هذا و يتسبّب في خسائر بشرية واقتصادية ضخمة كل عام. ومن هنا عليك أن تفهم أنّ ضعف جودة الشبكات ليس مجرد إزعاج تقني. بل يشكّل تهديدًا مباشرًا لسلامة وفعالية البنية التحتية الحديثة التي نعتمد عليها في حياتنا اليومية.

 ببساطة، يكمن الفرق بين النطاق العريض المتنقل التقليدي (MBB) والنطاق العريض المتنقل المحسن (eMBB) في القدرات التقنية التي تحدد سرعة الإنترنت، زمن الاستجابة. كما وسعة الشبكة. وهي العوامل التي ستغيّر تمامًا معلوماتك حول استخدام الإنترنت المحمول.

في هذا المقال، سنستعرض MBB VS eMBB كما ونشرح كيفية عمل كل منهما. وتأثير ذلك على حياتنا اليومية من خلال التطبيقات الحديثة. كما ستتعرّف على أهمية هذه التقنيات في تسريع التحول الرقمي وأين نحن متّجهون مع تقنيات الجيل الخامس. 

 

ما هو النطاق العريض المتنقل (MBB)؟

النطاق العريض المتنقل (Mobile Broadband – MBB) هو تقنية اتصال تمّ تطويرها لتوفير اتصال سريع ومستقر بالإنترنت عبر الشبكات الخلوية. كما ظهر مفهوم MBB لأوّل مرة مع الجيل الثالث (3G)، حيث أتاح الاتصال بالإنترنت على الهواتف المحمولة للمرّة الأولى. كما شهد قفزة نوعية مع الجيل الرابع (4G) بفضل تقنية LTE (Long-Term Evolution) التي قدّمت سرعات أعلى وكذلك استجابة أسرع.

يهدف MBB إلى تحسين تجربة المستخدم من خلال تقديم سرعات إنترنت مناسبة للتطبيقات اليومية مثل تصفّح الإنترنت، بث الفيديو، وتشغيل التطبيقات السحابية. كما وأصبح MBB هو القاعدة التي بُنيت عليها التطبيقات الحديثة مثل مشاهدة الفيديو عالي الدقّة وإجراء مكالمات الفيديو.

 

لكن عمليًّا، ما هي التحسينات التي قدمها MBB؟

قبل ظهور MBB، كانت سرعات الإنترنت عبر الهواتف المحمولة محدودة للغاية. وهذا الأمر جعل تجربة المستخدم ضعيفة وغير مرضية. لكن مع إدخال MBB، ظهرت العديد من التحسينات التقنية التي يجب الاطلاع عليها. منها:

• زيادة سرعة البيانات:

تمّ تحقيق هذه السرعات بفضل استخدام LTE، التي تعتمد على تقسيم البيانات إلى حزم صغيرة. كما ونقلها عبر الشبكة بكفاءة عالية. لنتعرّف معًأ على تطوّر السرعات عبر الجيلَين:

الجيل	السرعة
الجيل الثالث (3G)	كانت السرعات تصل إلى 7.2 ميجابت/ثانية باستخدام تقنيات مثل HSPA (High-Speed Packet Access)
الجيل الرابع (4G)	ارتفعت السرعات بشكل ملحوظ إلى ما يصل إلى 1 جيجابت/ثانية في ظروف مثالية

 

• تقليل زمن الاستجابة (Latency):

سوف نستعرض في الجدول التالي تطوّر زمن الاستجابة عبر الأجيال المختلفة. كما ونوضّح تأثير انخفاضه على جودة تجربة المستخدم.

الجيل	Latency
الجيل الثالث	كان زمن الاستجابة مرتفعًا (100-200 مللي ثانية)، مما أثر على جودة تجربة المستخدم
الجيل الرابع	انخفض زمن الاستجابة إلى حوالي 20-30 مللي ثانية. مما جعل التطبيقات التفاعلية مثل الألعاب ومكالمات الفيديو أكثر سلاسة

 

• تحسين السعة:

تم تصميم MBB لدعم عدد أكبر من المستخدمين في وقت واحد. خاصةً في المناطق المزدحمة مثل المدن الكبرى. كما أنّ هذا التحسين قد تحقّقَ بفضل تقنيات مثل MIMO (Multiple Input Multiple Output). التي تُضاعف عدد القنوات المتاحة لنقل البيانات.

اقرأ أكثر عن تقنيات الجيل الخامس التي غيّرت اللعبة | MIMO VS SISO.

 

كيفية عمل MBB

لفهم كيفية عمل MBB. دعونا نتعمّق في البنية التقنية والخطوات التي تحدث عند استخدام الهاتف المحمول للوصول إلى الإنترنت:

• المحطة القاعدية (Base Station):

تُعرف أيضًا باسم eNodeB في الجيل الرابع. كما تعمل كوسيط بين الهاتف المحمول والشبكة الأساسية. بمعنى آخر، عندما يرسل الهاتف طلبًا للاتصال بالإنترنت، تُستلم الإشارة من المحطة القاعدية التي تُعالجها وتُرسلها إلى الشبكة الأساسية.

• شبكة النقل (Backhaul Network):

وهي الوسيط الذي يربط المحطات القاعدية بالشبكة الأساسية. كما تستخدم كابلات الألياف الضوئية أو روابط الميكروويف لنقل البيانات بسرعة وثبات. وهذا يعني أنّها تسهم في ضمان استمرارية الاتصال واستقرار الشبكة.

• الشبكة الأساسية (Core Network):

في الجيل الرابع، تُعرف الشبكة الأساسية بـ Evolved Packet Core (EPC). كما تُدير جميع حركات البيانات، بما في ذلك تحديد المسارات المثلى لنقل البيانات، تخصيص الموارد، وضمان أمان الاتصال.

 

لكن عمليًّا كيف يعمل MBB!!!

إذا وجدت أن المعلومات النظرية السابقة صعبة بعض الشيء، فسأقدّم لك مثالًا عمليًا يوضح كيفية عمل MBB بشكل مبسط:

إذا كنت تشاهد فيديو بدقة 1080p على منصة مثل YouTube باستخدام MBB، فإن العملية تحدث كالتالي:

1. يرسل الهاتف طلبًا إلى المحطة القاعدية الأقرب للحصول على الفيديو.
2. تنقل المحطة القاعدية الطلب إلى الشبكة الأساسية عبر شبكة النقل.
3. تستجيب الشبكة الأساسية بطلب الفيديو من خوادم YouTube.
4. يتم إرسال الفيديو كحزم بيانات صغيرة إلى الشبكة الأساسية. كما تعيد توجيهها إلى المحطة القاعدية.
5. تقوم المحطة القاعدية بإعادة تجميع البيانات وبثّها إلى هاتفك بشكل مستمر.

 

تطبيقات MBB

تم تصميم MBB لتلبية احتياجات التطبيقات اليوميّة التي تتطلب اتصالًا سريعًا ومستقرًا بالإنترنت. من أبرز التطبيقات:

• بث الفيديو Video streaming :

يُعتبر MBB مناسبًا جدًّا لبث الفيديو بدقّة تصل إلى 1080p. كما أنّ خدمات مثل Netflix وYouTube تُستخدم للاستفادة من سرعات MBB التي تُتيح تجربة مشاهدة خالية من التّقطيع.

• الألعاب عبر الإنترنت Online Games:

إنّ الــــ MBB تدعم الألعاب متعدّدة اللاعبين عبر الإنترنت. حيث يتطلّب الأمر اتصالًا مستقرًا وزمن استجابة مقبول. كما أنّه على الرغم من أنّ زمن الاستجابة في MBB لا يزال مرتفعًا نسبيًا للألعاب السحابية. إلا أنه مناسب للألعاب التقليدية.

• التطبيقات السحابية Cloud Applications:

يُمكن للمستخدمين تحميل الملفات. كما والوصول إلى البيانات المخزنة على السحابة باستخدام خدمات مثل Google Drive  و Dropbox. كما وبفضل السعات العالية والسرعات المحسنة، أصبحت هذه العمليات أسرع وأكثر كفاءة.

• التصفح وتطبيقات التواصل الاجتماعي Browsing and social media applications :

 يدعم MBB استخدام تطبيقات مثل Facebook، Instagram، وTwitter بشكل يومي. حيث تُتيح السرعات العالية استعراض الصور والفيديوهات بسرعة وسهولة.

 

فوائد MBB

في الجدول التالي، نقدّم لك نظرة على بعض الفوائد الرئيسية لتقنية MBB. والتي تساهم في تحسين تجربة المستخدم كما ودعم كل الابتكارات المفيدة والمتقدّمة.

الفائدة	الشرح
الاتصال العالمي	السماح للمستخدمين بالوصول إلى الإنترنت في أي وقت وأي مكان باستخدام الهواتف المحمولة.
	دعم النمو الهائل في الاقتصاد الرقمي. حيث أصبح الإنترنت مكونًا أساسيًا في الأعمال التجارية والتعليم والترفيه.
دعم الابتكارات التكنولوجية	توفير البنية التحتية اللازمة لتطوير التطبيقات والخدمات الرقمية الجديدة.
	الأساس لتطبيقات مثل البث المباشر وخدمات التنقل (مثل Uber و Google Maps).
تحسين تجربة المستخدم	أصبح بإمكان المستخدمين الاستمتاع بتطبيقات تفاعلية مثل مكالمات الفيديو والبث المباشر. بسبب السرعات العالية وزمن الاستجابة المحسّن.

 

التحديات التي واجهت MBB

على الرغم من الفوائد العديدة التي قدّمها MBB، إلّا أنّه واجه عدّة تحدّيات أدّت إلى الحاجة إلى تقنيات أكثر تقدّمًا، مثل eMBB:

• السعة المحدودة  Limited Capacity

في المناطق ذات الكثافة السكّانية العالية، مثل المدن الكبرى أو الفعاليات الجماهيرية، واجهت MBB تحديات في تقديم اتصال مستقر. كما وسرعات مناسبة لجميع المستخدمين.

• زمن الاستجابة المرتفع High Response Time

لم يكن MBB مثاليًا للتطبيقات الحساسة للوقت، مثل الألعاب السحابية أو الواقع الافتراضي. حيث يتطلّب ذلك زمن استجابة أقل.

• القيود التقنية Technical Limitations

إنّ تقنيات مثل MIMO التقليدي كانت محدودة بعدد الهوائيات (2-8 هوائيات). وهذا ما قلّل من السعة الإجمالية للشبكة.

• التداخل Interference:

في البيئات المزدحمة، كان التداخل بين الأجهزة المتّصلة بالشبكة يؤثر على جودة الاتصال.

 

لماذا التحول من MBB إلى eMBB؟ MBB VS eMBB

تطورت الاحتياجات الرقميّة للمستخدمين بشكل كبير. وهذا أمر طبيعي بسبب تقنيات جديدة تتطلّب أداءً عاليًا للشبكة. كما أصبحت التطبيقات مثل بث الفيديو بدقة 4K، الواقع الافتراضي، والقيادة الذاتية غير ممكنة على شبكات MBB التقليدية بسبب القيود الفنية.

لذلك، جاء النطاق العريض المتنقل المحسن (eMBB) في شبكات الجيل الخامس كحل لتلبية هذه الاحتياجات. حيث يقدم تحسينات كبيرة في السرعة، السعة، وزمن الاستجابة، مما يجعله قادرًا على دعم التطبيقات المستقبلية. حتى الآن يجب أن تكون حصلت على نظرة جيّدة ل MBB VS eMBB.

 

النطاق العريض المتنقل المحسن (eMBB): ما هو eMBB؟

لتفهم أكثر الــ MBB VS eMBB. عليك معرفة النطاق العريض المتنقل المحسن (Enhanced Mobile Broadband – eMBB)، و هو أحد السيناريوهات الثلاثة الرئيسية التي قدّمتها شبكات الجيل الخامس (5G)، إلى جانب الاتصالات ذات الموثوقية العالية وزمن الاستجابة المنخفض (URLLC) وإنترنت الأشياء واسع النطاق (mMTC). يركّز eMBB على تقديم تحسينات كبيرة في تجربة المستخدم من خلال توفير سرعات بيانات أعلى. كما وزمن استجابة منخفض، و سعات شبكة ضخمة.

يهدف eMBB إلى تلبية متطلّبات التطبيقات المتقدّمة التي تتطلّب نطاقًا تردديًا واسعًا. كما وقدرة استيعابية كبيرة، مثل بث الفيديو عالي الدّقة، الألعاب السحابية، والواقع الافتراضي (VR). كما والواقع المعزّز (AR). بالإضافة إلى ذلك، يعمل eMBB كداعم أساسي لتطبيقات مثل المدن الذكية والسيارات ذاتية القيادة. حيث تُعتبر السرعة والموثوقية عنصرين أساسيين.

 

التحسينات التي قدمها eMBB

في الفقرة التالية، سنلقي نظرة على أهم التحسينات التي قدّمها eMBB، والتي ترتكز على زيادة السرعة، تقليل زمن الاستجابة، وزيادة سعة الشبكة، مع أمثلة عملية توضح أثرها في تحسين تجربة المستخدم.

زيادة السرعة:

كالعادة، تُعتبر السرعة أكثر أمر يبحث عنه اجميع وهي من مزايا eMBB. في شبكات 4G، كانت السرعات تصل إلى 1 جيجابت/ثانية، بينما تصل السرعات في eMBB إلى 10 جيجابت/ثانية أو أكثر في أفضل الحالات باستخدام ترددات الموجات المليمترية (mmWave). هذه السرعات الكبيرة تُتيح تحميل أو بث محتوى عالي الدقة مثل فيديوهات 8K في ثوانٍ معدودة.

على سبيل المثال، إذا كنت تشاهد فيلمًا بدقّة 8K على هاتفك المحمول، يتم نقل كميات ضخمة من البيانات بسرعة فائقة. كما أنّ هذا يمنح تجربة مشاهدة سلسة دون أي تقطيع أو تأخير، حتى في الأماكن المزدحمة مثل الملاعب.

 

تقليل زمن الاستجابة:

وهو من أهم التحسينات في eMBB.

في شبكات 4G، كان زمن الاستجابة يتراوح بين 20-30 مللي ثانية، بينما يمكن أن يصل إلى أقل من 1 مللي ثانية في eMBB. كما يجب الإشارة إلى أنّ هذا التحسّن يجعل التطبيقات الحساسة للوقت، مثل الألعاب السحابية. كما والواقع الافتراضي، أكثر سلاسة وفاعليّة.

مثلًأ: يؤدي تقليل زمن الاستجابة في الألعاب السحابية مثل Google Stadia أو NVIDIA GeForce Now إلى تحسين تجربة اللعب. كما و يتم تنفيذ الأوامر في الوقت الفعلي دون أي تأخير يُذكر.

 

زيادة السعة:

هل تعلم أنّ eMBB يدعم الاتصال المتزامن لملايين الأجهزة في الوقت نفسه!

هذا الأمر يجعله مثاليًا للمناطق ذات الكثافة السكانية العالية. تعتمد هذه الميزة على تقنيات مثل Massive MIMO وتقسيم الشبكة (Network Slicing). كما يسمح للشبكة بتوفير خدمة مستقرة وفعالة حتى عند استخدام العديد من الأجهزة في الوقت نفسه.

 

كيف يعمل eMBB؟ | MBB VS eMBB

تعتمد تقنية eMBB على بنية شبكات الجيل الخامس التي تدمج بين تقنيات متقدمة لضمان تقديم أداء عالي.ولنفهم كيفية عمل eMBB، دعونا نحلّل العمليات الأساسية التي تحدث في الشبكة:

• المحطة القاعدية (gNodeB):

المحطة القاعدية هي نقطة البداية. حيث تتولى إرسال واستقبال الإشارات من الأجهزة المتصلة. تُستخدم تقنيات مثل Massive MIMO لزيادة كفاءة الإرسال. كما وBeamforming لتوجيه الإشارة بدقة نحو الأجهزة المستهدفة.

• الوحدة الموزعة (DU – Distributed Unit):

تعمل DU على معالجة البيانات ذات الأولوية العالية محليًا بالقرب من المستخدمين لتقليل زمن الاستجابة. على سبيل المثال، إذا كنت تستخدم تطبيق واقع افتراضي (VR). تُعالج البيانات المُتعلقة بحركة الرأس واليدين في DU لضمان استجابة فورية.

• الوحدة المركزية (CU – Centralized Unit):

تُدير CU التحكم في الشبكة والإشارات التي تتطلّب معالجة معقّدة أو طويلة المدى. مثل إدارة الموارد على مستوى الشبكة كما وتخصيص الترددات. مثلًا، في حالة استخدام سيارة ذاتية القيادة. تُنسّق CU الاتّصال بين السيارة والبنية التحتية للمدينة الذكية.

 

تطبيقات eMBB 

يُتيح eMBB مجموعة واسعة من التطبيقات التي تُغيّر الطريقة التي نتفاعل بها مع التكنولوجيا وتساعدك على معرفة MBB VS eMBB:

التطبيق	التفاصيل	مثال عملي
بث الفيديو عالي الدقة	إنّ eMBB مثالية لبث الفيديو بدقات تصل إلى 8K. تسمح السرعات العالية وزمن الاستجابة المنخفض بمشاهدة فيديوهات دون تقطيع حتى في المناطق المزدحمة	مشاهدة فيلم بدقة 8K أثناء التنقل في قطار سريع دون انقطاع في الإشارة
الألعاب السحابية	تسمح eMBB بتشغيل الألعاب بجودة عالية دون الحاجة لأجهزة قوية، حيث تتم معالجة اللعبة على الخوادم السحابية وبث النتائج إلى الجهاز	تشغيل ألعاب بجودة رسومات عالية عبر السحابة بدون الحاجة لجهاز قوي
الواقع الافتراضي والواقع المعزز	تفتح آفاقًا جديدة لتطبيقات VR و AR	في التعليم، يمكن إجراء محاكاة علمية مثل استكشاف الفضاء أو دراسة التشريح. في العقارات، كما يمكن عرض نماذج ثلاثية الأبعاد للمنازل باستخدام AR
السيارات ذاتية القيادة	تحتاج السيارات إلى إرسال واستقبال بيانات في الوقت الفعلي مثل الموقع، حالة المرور، واستجابات المركبات الأخرى.  DU توفر استجابة فورية.  CU تُنسق العمليات طويلة المدى	تحديث الخرائط في الوقت الفعلي واستجابة فورية لحركة المرور في السيارات ذاتية القيادة
المدن الذكية	تدعم إدارة المرور الذكية، مراقبة البيئة، وإدارة الطاقة. المستشعرات في الشوارع ترسل بيانات آنية لتحسين إشارات المرور وتدفق السيارات.	تحسّن أنظمة إشارات ذكية تدفق السيارات بناءً على بيانات حركة المرور الآنية

 

البنية الكاملة لشبكات الجيل الخامس (5G) ودور DU وCU  

تعتمد شبكات الجيل الخامس على مجموعة من العناصر التقنية الهامّة التي تمكّنها من تحقيق أداء جيّد. كما ويلّبي احتياجات الاتصالات الحديثة.

المكونات الرئيسية لشبكات 5G:

• الوحدات اللاسلكية (RU – Radio Units):
  تُرسل وتستقبل الإشارات اللاسلكية بين الأجهزة والمحطّات القاعدية.
• الوحدات الموزعة (DU):
  تُعالج البيانات محليًا لتقليل زمن الاستجابة. كما وتحسين الأداء في التطبيقات الحساسة للوقت.
• الوحدات المركزية (CU):
  تُدير التحكم في الشبكة على مستوى واسع. مثل تخصيص الموارد والتنسيق بين الخلايا المختلفة.
• الشبكة الأساسية (5G Core):
  تعتمد على بنية قائمة على السحابة، وهذا يجعلها مرنة وقابلة للتوسّع.

 

كيف تعمل DU وCU معًا؟

نوع الوحدة	الوصف	مثال
(الوحدة الموزعة) DU	تُعالج البيانات ذات الأولوية العالية مثل الإشارات التي تحتاج استجابة فورية	إذا كنت تستخدم سيارة ذاتية القيادة، فإنّ الــ DU تُعالج بيانات مثل الكبح أو تغيير المسار محليًا لتقليل التأخير
(الوحدة المركزية) CU	تُدير العمليات الأكثر تعقيدًا مثل تخصيص الطيف الترددي. كما وإدارة الموارد طويلة الأجل	تُنسّق CU بين السيارات المختلفة والبنية التحتية للمدينة لتوفير تدفق مروري سلس

 

سؤال اليوم! ما دور تقسيم الشبكة (Network Slicing)؟  تتيح هذه التقنية تخصيص موارد الشبكة لتطبيقات معينة. على سبيل المثال: شريحة مخصصة لبث الفيديو بجودة 8K. شريحة أخرى مخصصة للسيارات ذاتية القيادة لضمان زمن استجابة منخفض.

 

الارتكاز على eMBB لتحقيق التحول الرقمي

من المهم أن نفهم سبب أهمية تقنية eMBB وكيف تساهم في تحقيق التحول الرقمي في حياتنا اليومية. كما وخاصة في مجالات التعليم والرعاية الصحية والصناعة:

1. التعليم الافتراضي:
   مع eMBB، يُمكن للطلّاب استخدام نظارات الواقع الافتراضي لحضور محاضرات علميّة في بيئات ثلاثية الأبعاد. مثل استكشاف المواقع الجغرافية أو دراسة التجارب الفيزيائية.
2. الرعاية الصحية:
   يُمكن للأطباء إجراء عمليات جراحية عن بُعد باستخدام روبوتات طبيّة متّصلة عبر شبكة 5G. كما يوفّر eMBB سرعة وموثوقية لنقل الفيديو عالي الدقة وبيانات المريض.
3. المصانع الذكية:
   في قطاع التصنيع، تُستخدم eMBB لتشغيل الروبوتات وأنظمة التشغيل الآلي. كما وتتيح هذه التقنية الاتصال الفوري بين الآلات. وهذا يزيد من كفاءة الإنتاج ويقلّل من الأخطاء.

 

التحديات الحالية لـ eMBB 

برغم المزايا العديدة التي يقدّمها eMBB. إلّا أنّه يواجه بعض التّحديات التي تحتاج إلى معالجة، ومعرفة هذه التحديات يتجعلك تفهم MBB VS eMBB بدقّة:

• التكلفة العالية للبنية التحتية:

يتطلّب نشر شبكات 5G استثمارات ضخمة في البنية التحتية. كما وخاصةً في المناطق الريفية أو النائية.

•  صعوبة نشر الترددات العالية (mmWave):

تعتمد eMBB على ترددات الموجات المليمترية (mmWave) لتوفير سرعات فائقة، لكن هذه التردّدات لها مدى محدود. كما وتتأثر بالعوائق مثل الجدران والمباني.

• استهلاك الطاقة:

تتطلّب شبكات 5G طاقة أكبر مقارنة بشبكات 4G. وهذا يزيد من تكاليف التشغيل كما ويؤثر على الاستدامة البيئية.

ختامًا وبعد أن شرحنا MBB VS eMBB. نجد أنّ النطاق العريض المتنقل المحسّن (eMBB) يمثّل طفرة تقنية حقيقيّة في مجال الاتصالات اللاسلكية. حيث يجمع بين السرعات الفائقة، زمن الاستجابة القليل. كما والسعات الشبكية الهائلة التي تمكّن تطبيقات الجيل القادم من الواقع الافتراضي، السيارات ذاتية القيادة. كما والمدن الذكية.

مع ذلك، يبقى التحدّي الأكبر في تجاوز العقبات التقنية والاقتصادية المتعلّقة ببناء الشبكات. كما وتوفير تغطية شاملة، لا سيما في المناطق النائية، إلى جانب تحسين كفاءة استهلاك الطاقة. إنّ تحقيق هذه الأهداف سيتطلّب تكاتف جهود القطّاعَين العام والخاص. كما واستثمارًا مستدامًا في البحث والتطوير.

في النهاية، يفتح اعتماد تقنية eMBB أبوابًا واسعة لمستقبل متّصل أكثر ذكاءً واستجابة أسرع. وهذا يحسّن من جودة الحياة. كما يُعزّز قدرات الابتكار على مستوى العالم.