فناوری ۵G چیست و چه کاربردهایی دارد

علی تارک

معرفی نسل پنجم شبکه تلفن همراه ۵G

مزیت ها و کابرد ها، میزان سرعت، موانع موجود و زمان عرضه ۵G

5g

 

 

۵G چیست؟

نسل پنجم شبکه تلفن همراه (۵G)، یا دقیق‌تر، نسل پنجم ارتباطات سیّار سلولی، هم‌اکنون جدیدترین نسل سیستم‌های ارتباطات سیار سلولی است که پس از نسل چهارم (۴G) فعلی ارائه شده‌است. حرف G به کلمه Generation به معنی نسل اشاره میکند .جالب است بدانید واژه نسل ۵ اینترنت که در سایت های ایرانی فراوان دیده میشود یک کلمه اشتباه است زیرا اینترنت نسل ندارد بلکه منظور از ۵G و یا ۴G، نوع شبکه های همراه میباشد.

تاریخچه شبکه های تلفن همراه ۵G،۴G،۳G،۲G،۱G :

 

 

AMPS (نسل اول) ۱G: نسل اول شبکه تلفن همراه در حدود سال ۱۹۸۲ شکل گرفت که از سیستم آنالوگ استفاده می‌کرد و به صورت قراردادی ۱G نام گرفت

 

AMPS OFFNET

نخستین تلفن‌های هوشمند از امواج رادیویی برای ارتباط با ایستگاه‌های اصلی خود استفاده می‌کردند. این تلفن‌ها که از آن‌ها به AMPS یا سیستم تلفن سیار پیش‌رفته یاد می‌شد، بعد از نخستین استفاده در کشور امریکا به‌سرعت در دنیا طرف‌دار پیدا کردند. این فناوری برای افراد ثروتمند یا اهداف خاص همچنان باقی ماند. این تلفن‌ها با توجه استانداردهای امروزی ظاهر شیکی ندارند

 

 

GSM (نسل دوم) ۲G:

شبکه‌های سلولی دیجیتال در سال ۱۹۹۰ در قالب تلفن‌های سیار وارد بازار شدند. فناوری شبکه ۲G که سیستم جهانی ارتباطات سیار یا GSM نام دارد، امکان ارسال پیام کوتاه را نیز فراهم آورد که پیش‌تر ممکن نبود.

 

 

 

(GPRS(۲G:

 

 

سرویس بسته عمومی رادیویی که در واقع بخشی از فناوری بزرگ‌تر GSM است. نخستین سرویس تجاری داده سیار است که داده‌ها را با نرخ ۱۴ کیلوبایت بر ثانیه ارسال و با نرخ ۴۰ کیلوبایت بر ثانیه دریافت می‌کند. این نرخ سرعت جالبی است، اما دقت کنید که به سال ۱۹۹۰ مربوط است.

 

 

(EDGE(۲G) :

 

 

OFFNETT EDGE 2G

نسخه پیش‌رفته GSM که EDGE نام دارد در اوایل سال ۲۰۰۰ وارد بازار شد و همان طور که انتظار می‌رفت، عملکرد GSM را بهبود بخشید. این فناوری جدید نرخ انتقال داده را به ۱۳۵ کیلوبیت بر ثانیه افزایش داد.

 

 

UMTS  نسل سوم (۳G) :

 

UMTS 3G OFFNET.IR

با شروع قرن جدید مخابرات نیاز به یک انقلاب بزرگ داشت و آن هم نسل سوم شبکه تلفن همراه ۳G بود. ۳G برخلاف GSM که نسلی برای انتقال صدا و پیام بود، این نسل جدید سرعت بالا برای انتقال فایل های چندرسانه ای را فراهم ساخت. در نسل سوم همه چیز در قالب اطلاعات دیجیتال منتقل شد و امکاناتی از قبیل تماس های تصویری بی سیم، با کیفیت مناسب قابل استفاده گردید. نسل سوم شبکه های تلفن همراه یا ۳G، در سال ۲۰۰۳ به آمریکا وارد شد. با کمترین سرعت اینترنت ۱۴۴ کیلوبایت بر ثانیه، قرار بود شبکه موبایل با باند پهن را تأمین کند؛ اما امروزه به خاطر انواع مختلف ۳G، یک کانکشن از این نوع می تواند سرعتی بین ۴۰۰ کیلوبایت بر ثانیه تا ده برابر بیشتر از آن را برایتان فراهم کند. حداکثر سرعت در ۳G به ۴۲ Mbps می رسد ولی در ایران طبق قوانین جمهوری اسلامی این سیستم را حداکثر تا سرعت نیم مگابیت یا ۰.۵ Mbps ارائه می دهد

 

WiMAX و LTE   نسل چهارم (۴G)  :

4G OFFNETT.IR

نسل چهارم شبکه که در سال ۲۰۰۸ معرفی شد ۴G است. امریکا به‌عنوان نخستین مشتری شبکه‌های وای‌مکس انتقال داده با نرخ ۳۷ مگابیت بر ثانیه را تجربه کرد، اما فناوری وای‌مکس شرکت Sprint در مقابل رقیب بزرگ‌تر خود LTE شکست خورد.تکامل بلندمدت یا LTE استاندارد طلایی کنونی در استفاده عمومی از داده‌های سیار است. افزایش نرخ انتقال تا ۲۰۰ مگابیت بر ثانیه در LTE امروزه توسط تمام شرکت‌های مخابراتی امریکا مورد استفاده قرار می‌گیرد و در حال پیش‌رفت است.انچه که ما به عنوان ۴G استفاده می کنیم واقعا ۴G نیست. طبق استانداردها آن چه که ما به عنوان ۴G استفاده می کنیم باید در حالت ایستا حدود ۱ گیگابایت سرعت داشته باشد و در حالت حرکت نیز باید ۱۰۰ مگابایت بر ثانیه سرعت داشته باشد که با توجه به شواهد عینی ۴G که ما استفاده می کنیم نسل چهارم نیست. با این حال امیدواریم که سرعت اینترنت نسل پنجم اینترنت به اندازه ای که وعده داده می شود باشد و در حد حرف باقی نماند.

 

۵G نسل پنجم:

نسل پنجم اینترنت هنوز ایده‌ای درخشان در دوردست‌هاست، پس گول تبلیغات‌هایی مبنی بر تست سرعت در شبکه ۵G را نخورید، یک شبکه ۵G دارای مشخصه‌هایی فراتر از امکانات طراحی شده برای شبکه ۴G است؛ در حال حاضر دقیقا نمی‌دانیم قرار است با چه چیزی رو برو شویم؛ گمانه‌زنی‌ها از سرعت‌های بالا و در حد چند گیگابایت بر ثانیه خبر می‌دهند، اما نمی‌دانیم به طور دقیق وضعیت چگونه خواهد شد.

 

مزیت ها و کاربرد های ۵G

از مزیت ها و کابرد ها نسل پنجم ۵G، میوان به افزایش سرعت انتقال داده، افزایش ظرفیت سرویس‌دهی به کاربران شبکه، کاهش تأخیر شبکه و بهینگی بیشتر مصرف توان در تجهیزات شبکه و کاربر،کاهش مصرف انٰرژی دستگاه‌های فرستنده و گیرنده،امکان ارتباط به صورت رسانه جاری (streaming) در ساعات اوج مصرف از طریق تلفن همراه و همچنین، هدف عملیاتی دیگر آن بهبود پشتیبانی از ارتباطات ماشین با ماشین، یعنی اینترنت اشیا، با هزینه کمتر، مصرف باتری کمتر و تأخیر کمتر از نسل چهارم است.اینترنت نسل پنجم یا ۵G به نوعی زیرساخت اینترنت اشیا Internet Of Thing به حساب می آید که می تواند تاثیر شگرفی در زندگی بشر بگذارد. اینترنت با پهنای باند مناسب در دسترس قرار می گیرد، هزینه اتصال کاهش می یابد و دستگاه های بسیار زیادی به اینترنت وصل خواهند شد. خانه های هوشمند و شهر های هوشمند از اهداف این اینترنت هستند. هزینه تکنولوژی پایین خواهد آمد. مطمئن باشید ظرف چند سال آینده از اینترنت اشیاء (IOT) و ۵G بیشتر خواهید شنید.

Internet Of Thing offnett.ir

در بین شرکت‌های توسعه‌دهنده ۵G در دنیا، بدون شک هوآوی (HUAWEI) پیشرو است و شاید یکی از علت‌های اصلی مخالفت‌های آمریکا با هوآوی، همین موضوع توان علمی و عملی این شرکت در توسعه مهم‌ترین تغییر تکنولوژیک دهه آینده باشد. هوآوی با پشتوانه سابقه طولانی در صنعت مخابرات، هم‌اکنون در کشورهای مختلف آسیایی به خصوص چین و همچنین در اروپا، کانادا و … در حال توسعه شبکه‌های ۵G با کمک اپراتورهای محلی است.

در همین زمینه جو کِلی (Joe Kelly)، نایب رئیس هوآوی در مصاحبه‌ای با بخش اقتصادی رسانه فاکس نیوز، نکات مختلفی را در رابطه با ۵G بیان کرده و نمایی از انقلابی که این تکنولوژی می‌تواند در اقتصاد و جامعه ما ایجاد کند را ترسیم کرده است.

به گفته او ۵G می‌تواند ۳.۵ تریلیون (هزار میلیارد) دلار رشد اقتصادی در دنیا ایجاد کند که این حجم از پول باعث ایجاد بیش از ۲۲ میلیون شغل در سراسر جهان خواهد شد. برای درک بهتر بد نیست بدانیم که تعداد کل اشخاص بدون کار در جهان برابر ۲۰۰ میلیون نفر بوده و ۲۲ میلیون، عددی بسیار بزرگ برای اشتغال‌زایی یک تکنولوژی جدید است.

اما مهم‌ترین کارکرد ۵G عوض کردن تعریف ما از زندگی روزمره شهری ‌است. هوآوی آینده‌ای را ترسیم می‌کند که شهرها «واقعاً» هوشمند هستند و به واسطه وجود تجهیزات ۵G در سالن‌های کنسرت، چهارراه‌ها، مراکز خرید، خیابان‌ها و حتی لامپ‌های کوچه‌ها؛ با قدم زدن و انجام هر فعالیتی در سطح شهر، می‌توان از ارتباط نسل پنجم استفاده کرد.

نسل پنجم یا همان ۵G  این امکان را برای کاربران خود فراهم خواهد کرد که بتوانند با سرعتی حدود ۴۰ برابر اینترنت نسل چهارم یا  ۴G  به گشت و گذار در فضای مجازی و اینترنت بپردازند و این بدان معناست که اگر روزی ویدیوهای سه بعدی و ۸K هم فراگیر شوند، مشکلی در تماشای آن ها پیش نخواهد آمد و دانلود فیلم های سه بعدی هم در طول سه ثانیه انجام می شود

 

چالش‌های خاص به کارگیری نسل پنجم :

در تکنولوژی تلفن همراه انتقال داده از طریق امواج رادیویی انجام می‌شود؛ این امواج بسته به نوع سیگنال الکترومغناطیسی و فرکانس‌های متفاوت، دسته بندی می‌شوند؛ هر چه فرکانس بالاتر باشد طول موج کوچکتراست، بنابراین موج میلیمتری به سیگنالی مربوط می‌شود که طول موج آن به در حد میلی‌متری کوچک است و به طور کلی فرکانس آن بین ۳۰ گیگاهرتز و ۳۰۰ گیگا هرتز تعریف شده است.

البته این فناوری چالش‌های خاص خود را هم دارد چرا که با افزایش فرکانس محدوده انتقال کم خواهد شد و طول موج‌ها کاهش پیدا می‌کنند که این برای موجی که باید از دیوارها، ساختمان‌ها و حتی قطرات باران عبور کند مشکل بزرگی محسوب می‌شود؛ آزمایش‌های اولیه روی نسل پنجم پیرامون همین مشکلات و ارائه راه حل هاست.

یک قاعده کلی و بسیار ساده وجود دارد؛ هر چه فرکانس بالاتر باشد داده بیشتری می‌تواند جا به جا کند؛ به عنوان مثال موج FM که فقط صدا منتقل می‌کند به طور معمول در فرکانس بین ۸۷.۵ تا ۱۰۸.۰ مگا هرتز پخش می‌شود، اما در شبکه LTE که داده‌های بسیار بزرگتری حمل می‌کند این عدد بین ۷۰۰ تا ۲۱۰۰ مگاهرتزمی‌رسد؛ موج میلیمتری، پهنای باندی بیش از آن چه در LTE با آن مواجهیم به ما ارائه می‌دهد.یکی دیگر از مزیت‌های طول موج کوتاه که در موج میلیمتری استفاده می‌شود این است که آنتن‌های ارسال و دریافت سیگنال‌ها کوچک‌تر می‌شود پس گوشی‌‎هایی که قرار است با این تکنولوژی ساخته شوند می‌توانند با استفاده از چندین آنتن برای طول موج‌های گوناگون باعث افزایش سرعت می‌شود، حتی زمانی که چندید کاربر به آن متصلند.

 

چه زمانی ۵G راه اندازی می شود؟

گفته شده سال ۲۰۲۲ یا پس از آن زمان شروع عرضه عمومی نسل پنجم خواهد بود. همچنین کشور انگلستان محل عرضه آزمایشی این تکنولوژی می باشد که اپراتورهای تلفن همراه در حال پیدا کردن مناطق مناسب برای نصب نقاط دسترسی (Access Point) می باشند.با این وضعیت به نظر می رسد تا ده سال دیگر خبری از ۵G در ایران و دیگر کشورها نباشد. زیرا هنوز بسیاری از کشورها از تکنولوژی های قدیمی اینترنت استفاده می کنند که لازم است بکلی زیرساخت آنها تغییر پیدا کند. پروفسور Sutton یک از سازندگان تکنولوژی ۵G است که نظر دارد که «این دهه، مخصوص ۴G بود و دهه آینده مخصوص ۵G خواهد بود  با این حال بسیاری از کمپانی های گوشی همراه گوشی هایی عرضه کرده اند که اعا میکنند که از نسل پنجم شبکه پشتیبانی میکندد .

 

 

نظرات کاربران

  1. بازتاب: آف نت | سرویس جدید «ابرینو»: فضای ابری ایرانی

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لینک کوتاه :

عضویت در خبرنامه ویژه مشتریان سیگما پلاس

با عضویت در خبرنامه ویژه سیگما پلاس از آخرین جشنواره های سایت باخبر شوید!