.svg)
۵ G. دقیقا چیست و سرعت آن چقدر خواهد بود؟
پارسینه: فناوری ۵ G. به عنوان جدیدترین شبکه دسترسی به اینترنت در بسیاری از کشور‌ها در حال گسترش است و سازندگان تلفن همراه درحال به روزرسانی دستگا‌های تولیدی برای ارائه این فناوری هستند.
با افزایش سطح تکنولوژی روند دست یابی مردم به اینترنت سرعت بیشتری گرفته است و هرساله شاهد افزایش سرعت برای تسریع فعالیت در فضای مجازی هستیم.
فناوری ۵ G. به عنوان جدیدترین شبکه دسترسی به اینترنت در بسیاری از کشور‌ها در حال گسترش است و سازندگان تلفن همراه درحال به روزرسانی دستگا‌های تولیدی برای ارائه این فناوری هستند.
اما ۵ G. دقیقا چیست؟
تکنولوژی ۵ G. یک استاندارد صنعتی است که جایگزین استاندارد رایج کنونی یعنی ۴ G. LTE خواهد شد، همان طور که قبلا ۴ G. جایگزین ۳ G. شد. واژه ۵ G. به معنای "نسل پنجم" است؛ این فناوری پنجمین نسل از این استاندارد است. طراحی این استاندارد به گونه‌ای است که سرعت آن از تکنولوژی ۴ G. LTE بسیار سریع‌تر است. البته هدف این استاندارد صرفا افزایش سرعت اتصالات اینترنتی تلفن‌های هوشمند نیست. این استاندارد، اینترنت بی سیم بسیار پر سرعتی را در همه جا و برای همه چیز‌ها از جمله خودرو‌های متصل، خانه‌های هوشمند و ابزار‌های اینترنت اشیا (IoT)، فراهم خواهد کرد. در آینده تلفن هوشمند شما و تمام ابزار‌های مجهز به اتصالات سلولی به جای فناوری ۴ G. LTE از استاندارد ۵ G. استفاده خواهند کرد.
سرعت ۵ G. چقدر خواهد بود؟
شرکت‌های فناوری وعده‌های زیادی درباره ۵ G. می‌دهند. اگر چه از نظر تئوری نهایت سرعت ۴ G، ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه (Mbps) است، اما ۵ G. این مقدار را به ۱۰ گیگابیت بر ثانیه (Gbps) افزایش خواهد داد. همان طور که می‌بینید ۵ G. صد برابر سریع‌تر از فناوری کنونی ۴ G. خواهد بود؛ حداقل از نظر تئوری بالاترین سرعت آن این مقدار خواهد بود. برای مثال موسسه Consumer Technology Association به این نکته اشاره می‌کند که با این سرعت فناوری ۵ G. شما قادر به دانلود یک ویدئوی دو ساعته در مدت زمان ۳.۶ ثانیه خواهید بود؛ این مقدار در ۴ G. برابر با ۶ دقیقه و در ۳ G. معادل ۲۶ ساعت است. البته این تنها مزیت نسل پنجم شبکه‌های تلفن همراه نیست. در ۵ G. شاهد کاهش چشمگیر تاخیر هستیم و در نتیجه بارگذاری‌ها سریع‌تر شده و شاهد بهبود واکنش همه فعالیت‌های اینترنتی خواهیم بود. در ۵ G. نهایت تاخیر ۴ میلی ثانیه خواهد بود که در مقایسه با ۲۰ میلی ثانیه فناوری ۴ G. بسیار کمتر است.
با وجود این سرعت‌ها مشخص است که ۵ G. اتصالات اینترنت خانگی کابلی را شکست داده و با آنها قابل مقایسه نیست. شرکت‌های تامین کننده اینترنت زمینی مثل Comcast، Cox و ... احتمالا با رقابت جدی در این زمینه مواجه خواهند شد، خصوصا در مناطق خاصی که تنها گزینه موجود برای اتصال پرسرعت خانگی باشند. شرکت‌های تامین کننده سرویس‌های ارتباطات راه دور بی سیم (Carrier) بدون نیاز به استفاده از کابل‌های فیزیکی قدر به ارائه جایگزینی بسیار عالی برای تمام کاربران خانگی خواهند بود. شرکت‌های حاضر در نمایشگاه CES روی قابلیت‌های ۵ G. مثل سرعت بی نظیر و همچنین اینترنت نامحدود در هر مکان و برای تمام ابزارها، مانور بسیار زیادی می‌دادند. البته در دنیای واقعی قطعا شرکت‌های ارائه دهنده خدمات اینترنتی، محدویت‌هایی را در دسترسی به ۵ G. و استفاده از مزایای آن لحاظ خواهند کرد. برای مثال، حتی اگر شرکت ارائه دهنده خدمات اینترنت بی سیم، یک پلن ۱۰۰ گیگابایتی داده به شما دهد (که البته این مقدار بسیار بیشتر از پلن‌های فعلی است)، اگر موفق به استفاده از نهایت سرعت ۵ G. یعنی ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه شود، در عرض ۱ دقیقه و ۲۰ ثانیه تمام حجم این پلن مصرف خواهد شد. در حال حاضر نمی‌توان درباره نوع محدودیتی که شرکت‌ها در نظر خواهند گرفت و همچنینی شیوه اعمال آنها، اظهار نظر قطعی کرد. بدون شک این محدودیت‌ها روی نحوه استفاده از اینترنت توسط کاربران اثرگذار خواهند بود.
تکنولوژی ۵ G. چگونه کار می‌کند؟
استاندارد ۵ G. برای دستیابی به این سرعت‌های فوق العاده از تکنولوژی‌های متعددی بهره می‌گیرد. مجله IEEE Spectrum توضیحات فنی بسیار دقیقی در این رابطه ارائه کرده است که به ارائه خلاصه‌ای از آن بسنده می‌کنیم. استاندارد جدید از یک باند بسامد رادیویی کاملا جدید از ۴ G. استفاده می‌کند. ۵ G. "امواج میلی متری"، که در فرکانس‌های بین ۳۰ و ۳۰۰ گیگاهرتز منتشر می‌شوند را به کار می‌گیرد، در حالی که در گذشته از باند‌های کمتر از ۶ گیگاهرتز استفاده می‌شد. در گذشته از فرکانس‌های مذکور صرفا برای برقراری ارتباط میان ماهواره‌ها و سیستم‌های رادار استفاده می‌شد. اما امواج میلی متری قادر به عبور آسان از ساختمان‌ها یا سایر اشیا سخت و محکم نیستند، از این رو ۵ G. برای حل این مشکل از "Small Cells" یا به تعبیری "سلول‌های کوچک" کمک خواهد گرفت؛ سلول‌های کوچک در حقیقت ایستگاه‌ها بسیار کوچکی هستند که می‌توان در مناطق متراکم شهری آنها را در فواصل ۲۵۰ متری قرار داد. به این ترتیب معضل عدم پوشش مناسب در این مکان‌ها مرتفع خواهد شد.
ضمنا این ایستگاه‌ها از فناوری massive MIMO یا "ورودی و خروجی انبوه" هم استفاده می‌کنند. MIMO مخفف واژه‌های Multiple-Input-Multiple-Output است. ممکن است شما یک روتر بی سیم خانگی مجهز به فناوری MIMO داشته باشید که با به کارگیری آنتن‌های متعدد، قادر به تعامل همزمان با ابزار بی سیم مختلف باشد؛ در این حالت نیازی نیست روتر ابتدا تعامل با یکی از ابزارها را به پایان رسانده و گفتگو با ابزار بعدی را شروع نماید. در فناوری ورودی و خروجی انبوه از تعداد بسیار زیادی آنتن در هر کدام از ایستگاه‌ها استفاده می‌شود. ضمنا آنتن‌ها به منظور هدایت بهتر سیگنال‌ها از فناوری بیم فورمینگ (Beamforming) استفاده می‌کنند. با به کارگیری این فناوری موجب هدایت دقیق سیگنال بی سیم به ابزارها و کاهش تداخل برای سایر ابزارها می‌شود.
ایستگاه‌های ۵ G. در قالب سامانه‌هایی کاملا دو طرفه اجرا شده و به همین خاطر قادر به ارسال و دریافت همزمان در یک فرکانس مشترک هستند. در حال حاضر ایستگاه‌ها مجبور به تغییر بین حالت‌های ارسال و دریافت هستند که این امر موجب کندی پروسه تبادل داده‌ها خواهد شد. این‌ها صرفا تصویری کوچک از برخی فناوری‌های به کار گرفته شده در ۵ G. برای افزایش سرعت تبادل اطلاعات بود.
زمان دسترسی به نسل پنجم شبکه تلفن همراه چه هنگام خواهد بود؟
در امریکا شرکت ورایزون در نیمه دوم سال ۲۰۱۸ یک نگارش غیراستاندارد از ۵ G. را برای دسترسی به اینترنت خانگی در ۵ شهر رونمایی خواهد کرد. البته تلفن‌های هوشمند سازگار با ۵ G. امکان اتصال به این شبکه را نخواهند داشت چرا که ابزار‌های سیار، هدف این پروژه آزمایشی نیستند و این شرکت فقط قصد دارد وضعیت فناوری مذکور را برای ارائه خدمات بی سیم اینترنت پر سرعت خانگی بررسی نماید. شرکت AT&T هم قول داده که در اواخر سال ۲۰۱۸ از نسل پنجم شبکه تلفن همراه رونمایی کند، اما احتمالا پیاده سازی گسترده این فناوری تا سال ۲۰۱۹ طول خواهد کشید. شرکت T-Mobile هم قرار است در سال ۲۰۱۹ شبکه ۵ G. خود را فعال کند، اما پوشش سراسری آن را به سال ۲۰۲۰ موکول کرده است. Sprint هم وعده آغاز کار شبکه ۵ G. خود را برای اواخر سال ۲۰۱۹ برنامه ریزی کرده است. با توجه به این زمان بندی‌ها می‌توان گفت: کوتاه‌ترین پیش بینی برای رواج گسترده ۵ G، احتمالا سال ۲۰۲۰ خواهد بود.
کوالکام، شرکت معروف سازنده چیپ‌های استفاده شده در بسیاری از تلفن‌های اندرویدی هم قول ورود تلفن‌های سازگار با فناوری ۵ G. را در سال ۲۰۱۹ داده است؛ و بله درست حدس زده اید؛ همان طور که شرکت‌های خدمات ارتباطات راه دور بی سیم برای ارائه فناوری ۵ G. نیازمند تعویض سخت افزار‌های خود هستند، شما هم برای استفاده از مزایای نسل پنجم مجبور به خرید یک تلفن جدید (یا سایر ابزار‌های مشابه) خواهید بود. در سال‌های آینده و همزمان با رونمایی، اخبار و مطالب بسیار بیشتری با محوریت ۵ G. خواهید خواند، اما مطمئن باشید تا آن زمان هم تنور شایعات درباره آن داغ خواهد ماند. احتمالا با دیده شک و تردید به نهایت سرعت تئوری این فناوری نگاه می‌کنید و البته برای رواج گسترده آن هم باید چند سالی صبوری پیش کرد، اما قطعا در آینده‌ای نه چندان دور، شاهد افزایش چشمگیر سرعت اینترنت بی سیم خواهیم بود.
فناوری ۵ G. به عنوان جدیدترین شبکه دسترسی به اینترنت در بسیاری از کشور‌ها در حال گسترش است و سازندگان تلفن همراه درحال به روزرسانی دستگا‌های تولیدی برای ارائه این فناوری هستند.
اما ۵ G. دقیقا چیست؟
تکنولوژی ۵ G. یک استاندارد صنعتی است که جایگزین استاندارد رایج کنونی یعنی ۴ G. LTE خواهد شد، همان طور که قبلا ۴ G. جایگزین ۳ G. شد. واژه ۵ G. به معنای "نسل پنجم" است؛ این فناوری پنجمین نسل از این استاندارد است. طراحی این استاندارد به گونه‌ای است که سرعت آن از تکنولوژی ۴ G. LTE بسیار سریع‌تر است. البته هدف این استاندارد صرفا افزایش سرعت اتصالات اینترنتی تلفن‌های هوشمند نیست. این استاندارد، اینترنت بی سیم بسیار پر سرعتی را در همه جا و برای همه چیز‌ها از جمله خودرو‌های متصل، خانه‌های هوشمند و ابزار‌های اینترنت اشیا (IoT)، فراهم خواهد کرد. در آینده تلفن هوشمند شما و تمام ابزار‌های مجهز به اتصالات سلولی به جای فناوری ۴ G. LTE از استاندارد ۵ G. استفاده خواهند کرد.
سرعت ۵ G. چقدر خواهد بود؟
شرکت‌های فناوری وعده‌های زیادی درباره ۵ G. می‌دهند. اگر چه از نظر تئوری نهایت سرعت ۴ G، ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه (Mbps) است، اما ۵ G. این مقدار را به ۱۰ گیگابیت بر ثانیه (Gbps) افزایش خواهد داد. همان طور که می‌بینید ۵ G. صد برابر سریع‌تر از فناوری کنونی ۴ G. خواهد بود؛ حداقل از نظر تئوری بالاترین سرعت آن این مقدار خواهد بود. برای مثال موسسه Consumer Technology Association به این نکته اشاره می‌کند که با این سرعت فناوری ۵ G. شما قادر به دانلود یک ویدئوی دو ساعته در مدت زمان ۳.۶ ثانیه خواهید بود؛ این مقدار در ۴ G. برابر با ۶ دقیقه و در ۳ G. معادل ۲۶ ساعت است. البته این تنها مزیت نسل پنجم شبکه‌های تلفن همراه نیست. در ۵ G. شاهد کاهش چشمگیر تاخیر هستیم و در نتیجه بارگذاری‌ها سریع‌تر شده و شاهد بهبود واکنش همه فعالیت‌های اینترنتی خواهیم بود. در ۵ G. نهایت تاخیر ۴ میلی ثانیه خواهد بود که در مقایسه با ۲۰ میلی ثانیه فناوری ۴ G. بسیار کمتر است.
با وجود این سرعت‌ها مشخص است که ۵ G. اتصالات اینترنت خانگی کابلی را شکست داده و با آنها قابل مقایسه نیست. شرکت‌های تامین کننده اینترنت زمینی مثل Comcast، Cox و ... احتمالا با رقابت جدی در این زمینه مواجه خواهند شد، خصوصا در مناطق خاصی که تنها گزینه موجود برای اتصال پرسرعت خانگی باشند. شرکت‌های تامین کننده سرویس‌های ارتباطات راه دور بی سیم (Carrier) بدون نیاز به استفاده از کابل‌های فیزیکی قدر به ارائه جایگزینی بسیار عالی برای تمام کاربران خانگی خواهند بود. شرکت‌های حاضر در نمایشگاه CES روی قابلیت‌های ۵ G. مثل سرعت بی نظیر و همچنین اینترنت نامحدود در هر مکان و برای تمام ابزارها، مانور بسیار زیادی می‌دادند. البته در دنیای واقعی قطعا شرکت‌های ارائه دهنده خدمات اینترنتی، محدویت‌هایی را در دسترسی به ۵ G. و استفاده از مزایای آن لحاظ خواهند کرد. برای مثال، حتی اگر شرکت ارائه دهنده خدمات اینترنت بی سیم، یک پلن ۱۰۰ گیگابایتی داده به شما دهد (که البته این مقدار بسیار بیشتر از پلن‌های فعلی است)، اگر موفق به استفاده از نهایت سرعت ۵ G. یعنی ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه شود، در عرض ۱ دقیقه و ۲۰ ثانیه تمام حجم این پلن مصرف خواهد شد. در حال حاضر نمی‌توان درباره نوع محدودیتی که شرکت‌ها در نظر خواهند گرفت و همچنینی شیوه اعمال آنها، اظهار نظر قطعی کرد. بدون شک این محدودیت‌ها روی نحوه استفاده از اینترنت توسط کاربران اثرگذار خواهند بود.
تکنولوژی ۵ G. چگونه کار می‌کند؟
استاندارد ۵ G. برای دستیابی به این سرعت‌های فوق العاده از تکنولوژی‌های متعددی بهره می‌گیرد. مجله IEEE Spectrum توضیحات فنی بسیار دقیقی در این رابطه ارائه کرده است که به ارائه خلاصه‌ای از آن بسنده می‌کنیم. استاندارد جدید از یک باند بسامد رادیویی کاملا جدید از ۴ G. استفاده می‌کند. ۵ G. "امواج میلی متری"، که در فرکانس‌های بین ۳۰ و ۳۰۰ گیگاهرتز منتشر می‌شوند را به کار می‌گیرد، در حالی که در گذشته از باند‌های کمتر از ۶ گیگاهرتز استفاده می‌شد. در گذشته از فرکانس‌های مذکور صرفا برای برقراری ارتباط میان ماهواره‌ها و سیستم‌های رادار استفاده می‌شد. اما امواج میلی متری قادر به عبور آسان از ساختمان‌ها یا سایر اشیا سخت و محکم نیستند، از این رو ۵ G. برای حل این مشکل از "Small Cells" یا به تعبیری "سلول‌های کوچک" کمک خواهد گرفت؛ سلول‌های کوچک در حقیقت ایستگاه‌ها بسیار کوچکی هستند که می‌توان در مناطق متراکم شهری آنها را در فواصل ۲۵۰ متری قرار داد. به این ترتیب معضل عدم پوشش مناسب در این مکان‌ها مرتفع خواهد شد.
ضمنا این ایستگاه‌ها از فناوری massive MIMO یا "ورودی و خروجی انبوه" هم استفاده می‌کنند. MIMO مخفف واژه‌های Multiple-Input-Multiple-Output است. ممکن است شما یک روتر بی سیم خانگی مجهز به فناوری MIMO داشته باشید که با به کارگیری آنتن‌های متعدد، قادر به تعامل همزمان با ابزار بی سیم مختلف باشد؛ در این حالت نیازی نیست روتر ابتدا تعامل با یکی از ابزارها را به پایان رسانده و گفتگو با ابزار بعدی را شروع نماید. در فناوری ورودی و خروجی انبوه از تعداد بسیار زیادی آنتن در هر کدام از ایستگاه‌ها استفاده می‌شود. ضمنا آنتن‌ها به منظور هدایت بهتر سیگنال‌ها از فناوری بیم فورمینگ (Beamforming) استفاده می‌کنند. با به کارگیری این فناوری موجب هدایت دقیق سیگنال بی سیم به ابزارها و کاهش تداخل برای سایر ابزارها می‌شود.
ایستگاه‌های ۵ G. در قالب سامانه‌هایی کاملا دو طرفه اجرا شده و به همین خاطر قادر به ارسال و دریافت همزمان در یک فرکانس مشترک هستند. در حال حاضر ایستگاه‌ها مجبور به تغییر بین حالت‌های ارسال و دریافت هستند که این امر موجب کندی پروسه تبادل داده‌ها خواهد شد. این‌ها صرفا تصویری کوچک از برخی فناوری‌های به کار گرفته شده در ۵ G. برای افزایش سرعت تبادل اطلاعات بود.
زمان دسترسی به نسل پنجم شبکه تلفن همراه چه هنگام خواهد بود؟
در امریکا شرکت ورایزون در نیمه دوم سال ۲۰۱۸ یک نگارش غیراستاندارد از ۵ G. را برای دسترسی به اینترنت خانگی در ۵ شهر رونمایی خواهد کرد. البته تلفن‌های هوشمند سازگار با ۵ G. امکان اتصال به این شبکه را نخواهند داشت چرا که ابزار‌های سیار، هدف این پروژه آزمایشی نیستند و این شرکت فقط قصد دارد وضعیت فناوری مذکور را برای ارائه خدمات بی سیم اینترنت پر سرعت خانگی بررسی نماید. شرکت AT&T هم قول داده که در اواخر سال ۲۰۱۸ از نسل پنجم شبکه تلفن همراه رونمایی کند، اما احتمالا پیاده سازی گسترده این فناوری تا سال ۲۰۱۹ طول خواهد کشید. شرکت T-Mobile هم قرار است در سال ۲۰۱۹ شبکه ۵ G. خود را فعال کند، اما پوشش سراسری آن را به سال ۲۰۲۰ موکول کرده است. Sprint هم وعده آغاز کار شبکه ۵ G. خود را برای اواخر سال ۲۰۱۹ برنامه ریزی کرده است. با توجه به این زمان بندی‌ها می‌توان گفت: کوتاه‌ترین پیش بینی برای رواج گسترده ۵ G، احتمالا سال ۲۰۲۰ خواهد بود.
کوالکام، شرکت معروف سازنده چیپ‌های استفاده شده در بسیاری از تلفن‌های اندرویدی هم قول ورود تلفن‌های سازگار با فناوری ۵ G. را در سال ۲۰۱۹ داده است؛ و بله درست حدس زده اید؛ همان طور که شرکت‌های خدمات ارتباطات راه دور بی سیم برای ارائه فناوری ۵ G. نیازمند تعویض سخت افزار‌های خود هستند، شما هم برای استفاده از مزایای نسل پنجم مجبور به خرید یک تلفن جدید (یا سایر ابزار‌های مشابه) خواهید بود. در سال‌های آینده و همزمان با رونمایی، اخبار و مطالب بسیار بیشتری با محوریت ۵ G. خواهید خواند، اما مطمئن باشید تا آن زمان هم تنور شایعات درباره آن داغ خواهد ماند. احتمالا با دیده شک و تردید به نهایت سرعت تئوری این فناوری نگاه می‌کنید و البته برای رواج گسترده آن هم باید چند سالی صبوری پیش کرد، اما قطعا در آینده‌ای نه چندان دور، شاهد افزایش چشمگیر سرعت اینترنت بی سیم خواهیم بود.
منبع:
میزان
ارسال نظر