جيل خامس (شبكات اتصال)

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 مع تحديد أهم المتطلبات والتقنيات المرشح استخدامها.
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)، وتهدف إلى تقديم الخدمة بحلول عام 2020.

ما قبل الجيل الخامس

هناك جيل من أجيال المحمول الجديد تظهر تقريبا في كل 10 أعوام منذ أول جيل أول نظام الشمال الهاتف المحمول ، قد ظهرت في عام 1981. بدء أول تشغيل لنظام 2G حيث طرح في عام 1992 ،أما أول تشغيل لنظام الجيل الثالث 3G فقد تم في عام 2001 , أخيرا نظام 4G المتوافق تماما مع IMT المتقدم كانت قيد التشغيل في عام 2012. 
بعض المصادر الحكومية أوضحت أن جيلا جديدا من المعايير 5G لن يتم تنفيذها من قبل الاتحاد الدولي للاتصالات إلى ما يقرب من 2020.
تطوير معايير جيل ثان (النظام العالمي للإتصالات المتنقلة) وجيل ثالث (IMT-2000 وUMTS) استغرق تقريبا 10 سنوات بداية من البداية الرسمية لمشاريع للأبحاث والتطوير ، وتطوير نظم جيل رابع التى بدأت في 2001 أو 2002. ومع ذلك، لم يتم إطلاق أى تطوير VSLN عالمى أو دولى GLAHVDU لشبكات VSLDH 5Gفإن بعض ممثلي الصناعة عبروا عن شكوكهم تجاه 5G.
عادة ما يتم تعيين نطاقات تردد أجيال المحمول الجديدة وأوسع عرض للنطاق الترددي الطيفي لكل قناة تردد فمثلا (1G تصل إلى 30 كيلو هرتز، 2G تصل إلى 200 كيلوهرتز، 3G تصل إلى 5 ميغاهيرتز، و4G تصل إلى 40 ميغاهيرتز)، ولكن يجادل المتشككون في أنه مايزال هناك مجالا كبيرا لنطاقات الترددات الجديدة أو عرض لنطاق ترددية لقنوات أكبر من 4G. من وجهة نظر المستخدمين، قد يعني ذلك ضمنا أن أجيال المحمول السابقة لديها زيادة كبيرة في معدل البت الذروة (أي الطبقة المادية صافي معدلات البت للاتصالات لمسافات قصيرة). ومع ذلك، لا يشير أي مصدر أن الذروة معدلات التنزيل والرفع لل 5G ستصل لأكثر من 1 جيجابت في الثانية التي سيتم تقديمها من قبل تعريف نظم ITU-R 4G. إذا ظهر 5G، وتعكس هذه التكهنات، يجب على الفرق الرئيسي من وجهة نظر المستخدم من عرض بين 4G وتقنيات 5G يكون شيئا آخر غير زيادة الإنتاجية القصوى، على سبيل المثال انخفاض استهلاك البطارية، وانخفاض احتمال انقطاع (تغطية أفضل)، الأسعار مرتفعة قليلا في أجزاء أكبر من مساحة التغطية، وأرخص أو أي رسوم المرور بسبب انخفاض تكاليف نشر البنية التحتية، أو قدرة إجمالية أعلى لكثير من المستخدمين في وقت واحد (أي أعلى مستوى نظام الكفاءة الطيفية). تلك هي الأهداف في العديد من الأوراق البحثية.

نظرة عامة عن الجيل الخامس في الاتصالات

إن الشعار الرئيسي للجيل الخامس هو الانترنت لكل شيء أو انترنت الأشياء إنترنت الأشياء 
أي أن كل شخص وكل شيء سيكون متصلا بالانترنت ، فأي أداة أو جهاز في البيت أو في الشارع أو أي مكان عمل سيكون متصلا بشبكة الانترنت ، وهذا ما يقودنا إلى مصطلح المدن الذكية ، إذ أن البيانات يتم تشكيلها في كل مكان من قبل أي شخص أو أي آلة وسيتم تحليلها في أقل زمن حقيقي ممكن للاستدلال على معلومات مفيدة في الوقت المناسب كمراقبة الحالة الصحية للمرضى وكبار السن ، ومراقبة الأجهزة والأدوات في المنزل وتحديد إن كان هناك عطلا ما أو نقصا في مادة ما ، وكذلك تحليل حالة المرور في الشوارع  ومساعدة السائقين وتحذيرهم من المخاطر غير المرئية مما يمهد الطريق نحو السيارات ذاتية القيادة .وهنا تلعب الاتصالات المتنقلة دورا محوريا في تمكين النقل الفعال والآمن لهذه المعلومات من آلة آلى آلة أخرى (= MACHINE TO MACHINE M2M ) - بدون تدخل الانسان - لمعالجتها واتخاذ الإجراء المناسب  بأقصى سرعة وأقل تأخير ( أقل من 1ms) .وهذا ما يفرض مزيدا من التحديات على الشبكة المستقبلية التي يجب أن تستوعب بيانات الهواتف الجوالة و العدد الهائل من الأجهزة والحساسات المنتشرة في كل مكان لتكون شبكة واسعة النطاق بقدرة وكفاءة قصوى ودرجة عالية من تأمين الأجهزة المعلومات المنقولة والمخزنة.

الأجزاء الأكثر عرضة وهدفا للتهديدات

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.
الشبكة النواة لمزود الخدمة (Mobile Operator’s Core Network) :
بما أن البنية المعمارية لشبكة الجيل الخامس ستعتمد على عناوين الانترنت (ipv6) فهي ستكون عرضة للهجمات (عبر تلك العناوين) الشائعة على شبكة الانترنت مثل الهجمات التي تستهدف أنظمة التشغيل لأجهزة الشبكة المركزية لمزود الخدمة (DOS attaks) التي تعد من أخطر التهديدات ، ولتجنب الخروقات الأمنية للشبكة الناجمة عن استخدام الهواتف الذكية داخل بيئة العمل يجب إجراء مسح دوري لهواتف الموظفين باستخدام برامج الحماية ، ولكن هذا النهج يعتبر مكلفا للشركات ، فالحلول المبتكرة يجب أن تحقق التوازن بين التكلفة والفعالية ، لذلك يتم أخذ عينات من الهواتف الذكية بشكل دوري لفحصها ويتم قياس ذلك على بقية الأجهزة بما يسمى بقياس التمثيل الأمني للهواتف الذكية.