فناوری 5g چیست؟اطلاعات کامل در رابطه با اینترنت نسل پنجم

شاید چیزهایی در مورد نسل پنجم شبکه های تلفن همراه یا شبکه 5G یا 5 جی و تفاوت اساسی آن با نسل‌های قبلی ارتباطات از جمله 4G و 3G شنیده ‌باشید و بخواهید در زمینه این نسل جدید از ارتباطات سیار، اطلاعات بیشتری کسب کنید. در ادامه این مقاله با ما باشید تا شما را با آخرین اخبار، اطلاعات، دیدگاه‌ها و تحولات دنیای هیجان‌انگیز شبکه‌ 5G بیشتر آشنا کنیم.

اینترنت 5G چیست؟

اینترنت 5G، پنجمین نسل از تکنولوژی اینترنت دیتا (سلولار) است که حجم بالایی از سرعت اینترنت، پوشش شبکه و پاسخگویی سریع سرور را در اختیار کاربران قرار می‌دهد. اما چقدر سریع؟ دموی شرکت ورایزن از اینترنت 5G نشان می‌هد که این نسل از اینترنت می‌تواند سرعتی معادل 1 گیگابیت در ثانیه را ارائه دهد. این یعنی چیزی حدود 10 تا 100 برابر سرعت متوسط اینترنت فعلی که کاربران از آن استفاده می‌کنند و سریع‌تر از تمامی سرویس‌های اینترنت کابلی و فیبر نوری که در حال حاضر وجود دارد.

برنامه های کاربردی و خدمات 5G

ترکیبی از افزایش پهنای باند، کاهش زمان تأخیر، دامنه بیشتر و تراکم دستگاه در یک شبکه است. ارائه دهندگان خدمات را قادر می سازد تا خدمات جدید تلفن همراه در حال گسترش موجود را افزایش دهند. به این ترتیب، 5G همچنین فرصت های جدیدی را با دستگاه های اینترنت و فناوری های اینترنت (IoT) باز می کند.

طی دهه آینده، حداقل ۲۰ تا ۳۰ میلیارد دستگاه IoT در شبکه های داخلی وجود خواهد داشت اما برخی برآوردها تا حد ممکن ۱ تریلیون دستگاه را پیشنهاد کرده اند، بسیاری از این دستگاه ها همیشه اتصالات و پردازش داده ها را ارائه می دهند.

برای مصرف کننده به طور متوسط، 5G به معنای جریان بیشتر ویدئو و ویدئو تماس می باشد، دسترسی سریعتر به داده ها و پوشش بالقوه مهم‌تر است. بسیاری از مصرف کنندگان ممکن است تصمیم به از دست دادن سیستم های سنتی Wi-Fi در خانه داشته باشند و به جای آن دستگاه سریع‌تر این تکنولوژی را انتخاب کنند.

چرا 5G در اولویت است؟

می‌توان گفت 5G پنجمین استاندارد فنّاوری بی‌سیم را در هسته‌ی اصلی خود ارائه می‌دهد. از این شبکه‌ی داده می‌توان برای تمامی ابزارهای ارتباطی ازجمله لپ تاب، مودم‌ها، آنتن‌ها و از همه مهم‌تر گوشی‌های موبایل به کاربرد. خب می‌دانید که سرعت اینترنت در شبکه‌های 5G بسیار بیشتر از شبکه‌های 4G هست.

ازاین‌رو کاره‌ای اینترنتی سریع‌تر و باکیفیت‌تر انجام می‌شوند. جالب است بدانید از شبکه‌ی 5G می‌توان برای امواج هوایی نیز استفاده کرد. شبکه‌ی 5G همچنان در حال گسترش هست و می‌تواند نیازهای بسیاری از افراد را تأمین کند. شبکه‌های 5G دارای سه نوع هستند که نوع آن‌ها بر اساس ظرفیت فرکانسشان مشخص می‌شود. باند کم، باند میانی و باند تحت 6 از انواع شبکه‌ی 5G هستند. گاهی در برخی مناطق یکی یا دوتا از انواع شبکه‌ی 5G در اتصال ناتوان می‌شود.

به همین خاطر شرکت‌های حمل ‌و نقل سعی دارند سه نوع این شبکه را با یکدیگر ترکیب کنند تا بتوانند از خدمات بیشتری برخوردار شوند. نکته‌ی جالب این است که در صورت ضرورت خدماتی که اینترنت اشیا ارائه می‌دهد، می‌تواند در شبکه‌های 5G نیز منعکس گردد. در سال 2015 شبکه‌ی داده‌ی 5G به‌طور رسمی شناخته شد و شروع به کارکرد. پس‌ازآن ایرانسل و همراه اول نیز وب سایت های تخصصی خود تحت عنوان 5G را برای خود راه ‌اندازی کردند.

«۵G»، رايانش ابري ، خودروهاي هوشمند و صنايع

به زودي، عمده‌ي اطلاعات و محتواي موجود در گوشي‌هاي هوشمند و ساير دستگاه‌هاي حوزه IOT بر بستر فضاي ابري جاي مي‌گيرند. بازي ها، برنامه‌هاي مختلف گرافيکي و واقعيت مجازي و بسياري ديگر از اطلاعات بر روي سرورهاي ابري قرار خواهند گرفت.

سرعت تبادل اطلاعات در ۵G به قدري زياد است که ديگر تفاوتي نمي‌کند اين اطلاعات بر روي هارد درايو گوشي و يا تبلت شما قرار دارند يا بر روي يک سرور در نقطه‌ي ديگري از جهان.

يکي ديگر از مزيت‌هاي عمده‌ي ۵G اين است که در سطح کاربر نياز به سخت افزارهاي قدرتمند را به شدت کاهش خواهد داد، زيرا عمده‌ي عمليات‌هاي پردازشي بر بستر سرورهاي Cloud اتفاق مي‌افتد.

۵G به همان ميزان که براي کاربران نهايي آن با اهميت است، براي صنايع نيز حائز اهميت است.

کمپاني‌هاي بزرگ از خط توليد تا ناوگان حمل و نقل خود را با آن مديريت مي‌کنند؛ مغز روبات ها، دستگاه‌هاي هوشمند و حتي شبکه‌هاي داخلي آنها مي‌توانند بر بستر ۵G و Cloud فعاليت کنند و نظارت و کنترلي دقيق بر روي آنها صورت پذيرد.

بیشتر بخوانید: آموزش فعال سازی 4.5g در گوشی های سامسونگ

ساختار تشکیل‌دهنده‌ی فناوری 5G

اینترنت 5G شامل روش تعدیل سیگنال دیجیتال در چندین کانال مختلف برای کاهش انواع تداخلات است. همچنین استفاده از رابط هوایی NR و ارائه‌ی پهنای باند 6 گیگاهرتزی از جمله ویژگی‌های دیگر 5G است. روش تعدیل سیگنال مورد استفاده توسط 5G در حقیقت مشابه به اصول شبکه‌های قبلی مانند 4G است اما استفاده از قابلیت رابط هوایی NR، مقایس‌پذیری و انعطاف‌پذیری بیشتر را به شبکه‌ی 5G داده‌است. این ویژگی باعث می‌شود تا افراد بیشتری توانایی دسترسی به این شبکه را داشته باشند.

اینترنت 5G با گسترش طیف منابعی که در اختیار دارد، پهنای باند گسترده‌ای را ارائه می‌دهد. اینترنت 5G می‌تواند در هر دو حالت باند پایین‌تر (برای مثال زیر 6 گیگاهرتز) و باند mmWave (برای مثال بالاتر از 24 گیگاهرتز) کار کند. اینترنت 5G به نحوی طراحی شده است که علاوه بر آن که سرعت اینترنت دستگاه‌های تلفن همراه را افزایش می‌دهد، می‌تواند در وسایلی که برای ارائه‌ی خدمات باید به اینترنت متصل شوند نیز به کار گرفته شود.

آیا تفاوت محسوسی نسبت به اینترنت ۴G دارد؟

بله، این یک تکنولوژی کاملاً جدید است اما احتمالاً در ابتدای امر شاهد سرعت زیادی نخواهیم بود، زیرا شرکت‌های مخابراتی احتمالاً در ابتدا از این فناوری برای افزایش ظرفیت شبکه‌های ۴G استفاده خواهند کرد. سرعت نهایی، بستگی به این دارد که به کدام‌یک از طیف‌های باند وصل شده باشید و این که شرکت مخابراتی موردنظر چقدر بر روی نصب دکل‌ها و فرستنده‌های جدید سرمایه‌گذاری کرده باشد.

شبکه های بی سیم و نسل های مختلف تلفن همراه چگونه کار می کنند؟

نسل اول شبکه های تلفن همراه در سال 1982 معرفی و در سال 1990 تکمیل گشت. 1G بر پایه فناوری «سامانه پیشرفته تلفن های همراه» (AMPS) توسعه یافت و مکالمه صوتی را به ارمغان آورد. سرعت 2.4 کیلوبیت بر ثانیه و سیگنال های آنالوگ، از ویژگی های این نسل بودند. اما 1G مشکلاتی مانند امنیت پایین شبکه، اندازه بزرگ تلفن های همراه و ظرفیت پایین باتری را به همراه داشت.

نسل دوم برای حل مشکلات یاد شده پا به عرصه گذاشت و توانست تا حدودی موفق عمل کند، اما عدم توانایی در مدیریت داده های پیچیده مانند ویدیوها و نیاز به سیگنال های قوی دیجیتالی برای کارکرد درست، باعث شد که نسل های بعدی نیز از راه برسند. به ارمغان آوردن سرعت بالای دیتا، هدف اصلی ارائه نسل سوم (3G) بود. سرعت انتقال داده به 14 مگابیت بر ثانیه رسید و کاربران توانستند مکالمات ویدیویی را تجربه کنند.

با این حال مسائلی مانند اندازه بزرگ تلفن های هوشمند و قیمت بالای آنها هنوز حل نشده باقی مانده بودند. در نسل چهارم (4G)، نوبت به LTE (Long Term Evolution) رسید تا سرعت اینترنت به 100 مگابیت بر ثانیه افزایش پیدا کند. امکان تماشای محتوای ویدیویی با کیفیت بالا، استفاده همزمان از وای فای و وایمکس و هزینه پایین به ازای هر بیت، از مزایای این نسل به شمار می رفت.

نسل چهارم بسیار خوب عمل کرد و ضعف های چندانی به همراه نداشت، اما نسل بعدی نیز در راه بود؛ تکنولوژی که پا را فراتر از سرعت و موضوعات این چنینی گذاشته و قصد دارد زندگی بشر را دگرگون کند. بله ما در حال صحبت از 5G هستیم.

سرعت 5G چقدر خواهد بود؟

شرکت های فناوری وعده های زیادی درباره 5G می دهند. اگر چه از نظر تئوری نهایت سرعت 4G، 100 مگابیت بر ثانیه (Mbps) است، اما 5G این مقدار را به 10 گیگابیت بر ثانیه (Gbps) افزایش خواهد داد. همان طور که می بینید 5G صد برابر سریع تر از فناوری کنونی 4G خواهد بود؛ حداقل از نظر تئوری بالاترین سرعت آن این مقدار خواهد بود. برای مثال موسسه Consumer Technology Association به این نکته اشاره می کند که با این سرعت فناوری 5G شما قادر به دانلود یک ویدئوی دو ساعته در مدت زمان 3.6 ثانیه خواهید بود؛ این مقدار در 4G برابر با 6 دقیقه و در 3G معادل 26 ساعت است.

البته این تنها مزیت نسل پنجم شبکه های تلفن همراه نیست. در 5G شاهد کاهش چشمگیر تأخیر هستیم و در نتیجه بارگذاری ها سریع تر شده و شاهد بهبود واکنش همه فعالیت های اینترنتی خواهیم بود. در 5G نهایت تأخیر 4 میلی ثانیه خواهد بود که در مقایسه با 20 میلی ثانیه فناوری 4G بسیار کمتر است.

وضعيت فناوری 5g در ایران

طي سال‌هاي اخير ايران تلاش قابل توجهي در توسعه زيرساخت شبکه‌هاي تلفن همراه داشته است. بهره برداري از فناوري‌هاي نوين اين حوزه را با حداقل فاصله نسبت به ساير کشورهاي جهان به انجام رسانده است. ايرانسل در سال ۹۶ با همکاري شرکت اريکسون ۵G را با موفقيت آزمايش کرد و موفق شد تا در تبادل ديتا به سرعتي معادل ۲۴ گيگابيت بر ثانيه دست يابد.

ايرانسل همچنين ميزان بهينه سازي انرژي در اين فناوري را ۳ برابر بالاتر از نسل چهارم آن توصيف کرده است. ايرانسل اميدوار است تا در آينده نزديک و با استقرار زيرساخت‌هاي لازم در مدار بهره برداري ، امکان بهره گيري از سرعت انتقال داده‌ها را تا ۱۰ گيگابيت بر ثانيه براي کاربران خود فراهم آورد.

اتصال خودرو ها، ماشين آلات و تجهيزات IOT به اينترنت نسل ۵ از ديگر برنامه‌هايي است که ايرانسل در دست اقدام دارد. همراه اول، به عنوان بزرگ‌ترین اپراتور کشور نيز در سال ۱۳۹۶ تفاهم نامه‌اي را در اين زمينه با شرکت نوکيا امضاء کرده است. همراه اول وعده داده است که کاربران اين اپراتور نيز همزمان و همگام با مردم ساير کشورها به ۵G دسترسي خواهند داشت.

اینترنت پرسرعت خانگی

5G حتی قادر است اینترنت پرسرعت در اختیار کاربران خانگی قرار دهد. در ماه فوریه امسال، ورایزن اعلام کرد که اواخر سال ۲۰۱۷ تست تکنولوژی 5G را در پنج شهر آمریکا آغاز می‌کند. ورایزن با همکاری سامسونگ،‌ اریکسون، اینتل و کوالکام در خانه‌ها نقاط دسترسی 5G نصب می‌کند که قادر به ارائه اینترنت پرسرعت گیگابایتی هستند.

ورایزن تنها شرکتی نیست که تست 5G را در دستور کار خود قرار داده است. AT&T امسال DirecTV را به کاربران خانگی عرضه خواهد کرد. DirecTV در حال حاضر نام سرویس استریم تلویزیونی شرکت AT&T است؛ اما این شرکت قصد دارد DirecTV را به‌صورت یک بسته چهارگانه شامل سرویس تلویزیون، اینترنت 5G خانگی، سرویس موبایل و سرویس تلفن ثابت عرضه کند.

این می‌تواند خبر خوبی برای کاربران باشد و حق انتخاب مصرف‌کنندگان را افزایش می‌دهد. بر اساس گزارش سال ۲۰۱۵ کمیسیون فدرال ارتباطات، ۵۱ درصد خانه‌های آمریکا برای تهیه اینترنت ۲۵ مگابیت بر ثانیه و بالاتر، تنها به یک اپراتور دسترسی دارند.

کاربرد اصلی فناوری 5G چیست؟

هر نسل جدیدی از شبکه اینترنت‌های بی‌سیم به همراه مقدار زیادی قابلیت‌ها و کاربردها عرضه می‌شوند. فناوری 5G از این قاعده مستثنا نیست و تمرکز بسیاری را بر روی اینترنت اشیاء و توسعه هوش‌های مصنوعی قرار داده است. اگر بخواهیم برخی از پیشرفت‌های این فناوری را نام ببریم باید آن‌ها را به این گونه توصیف کنیم:

• بهبود و توسعه پهنای باند از سال ۲۰۲۰
• قدرت اتصال فوق‌العاده و ستودنی به سیستم اینترنت اشیاء
• نرخ تأخیر بسیار پایین در اتصال به دستگاه‌ها و ارسال داده‌های مختلف
• از آن‌ جایی که برخی دستورات اجرایی بر روی خودروهای هوشمند و خودران نیازمند سرعت بسیار بالا برای انجام صحیح عملیات هستند، می‌توان گفت از برترین کاربردهای نسل پنجم اینترنت هدایت این نوع اتومبیل‌ها است.

آیا اینترنت ۵G در مناطق روستایی هم ارائه می‌شود؟

در بسیاری از کشورها، ساکنان مناطق روستایی خواهان دستیابی به اینترنت پرسرعت‌تر هستند. اما اینترنت ۵G راه‌حل این مشکل نخواهد بود، زیرا برای این فناوری از باندهای فرکانس بالا استفاده می‌شود که با وجود بهره‌گیری از ظرفیت زیاد، مناطق محدودی را پوشش می‌دهند. به همین خاطر برای ارائه‌ی اینترنت ۵G باید دکل‌ها و فرستنده‌های متعددی نصب شود که چنین هزینه‌ای برای مناطق روستایی چندان به‌صرفه نیست. شاید بعد از گذشت چند سال، دولت‌ها با ارائه‌ی مشوق‌های مالی، منجر به راه‌یابی این فناوری به مناطق روستایی شوند.