چگونه شبکه 5G می‌تواند اینترنت سریع و بهتر را فراهم کند؟

به نظر می‌رسد اینترنت نسل پنجم یا همان شبکه 5G در سال 2019 میلادی راه‌اندازی شود. در این مقاله قصد داریم به بررسی توانایی شبکه 5G در افزایش سرعت اینترنت بپردازیم.

تلفن همراه را می‌توان مهم‌ترین وسیله ارتباطی در دنیای مدرن شناخت. ما شاهد آن هستیم که ارتباطات از یک نسخه بیسیم تلفن ثابت به رایانه‌های دستی رسیده و این پیشرفت به لطف شبکه‌های تلفن همراه امکان‌پذیر است.

تکنولوژی شبکه سلولی از نظر کیفیت تماس، سرعت داده‌ها و همچنین سطح پوشش در دو دهه گذشته پیشرفت کرده است. استاندارد جریان اصلی کنونی همان نسل چهارم فناوری سلولی بوده که به شبکه 4G شناخته می‌شود. در این مقاله قصد داریم شبکه 5G و قابلیت‌های آن را مورد بررسی قرار دهیم.

تکامل تکنولوژی شبکه سلولی

فناوری شبکه سلولی برای نخستین بار در سال 1979 میلادی و توسط شرکت NTT در شهر توکیو کشور ژاپن با مقیاس وسیع گسترش پیدا کرد.

تکنولوژی 1G در سال 1980 میلادی به ایالات متحده آمریکا و اروپا گسترش یافت؛ در آن زمان استانداردهای مختلفی وجود داشت. تکنولوژی 2G یا ساده‌سازی استانداردها در سال 1991 راه‌اندازی شد؛ این فناوری راه را برای دسترسی تلفن همراه به اینترنت تا سرعت 64 کیلوبیت در ثانیه هموار کرد. سرعت داده‌ها با استفاده از سازگاری میان نسل‌های 2G همانند GPRS و EDGE تا 384 کیلوبیت در ثانیه افزایش یافت.

در سال 2001 میلادی شاهد فناوری 3G بودیم که استانداردهای سرعت را به 56 مگابایت در ثانیه افزایش داد. شبکه 4G در سال 2009 میلادی معرفی شد و از نظر سرعت با جهش همراه بوده است؛ این شبکه تحت عنوان LTE-A به سرعت 1Gbps دست پیدا کرد.

هر کدام از شبکه‌های سلولی بعد از یک دهه مورد بازبینی قرار خواهند گرفت و سپس نسل جدیدی ایجاد می‌شود.

پروژه مشارکت نسل سوم را اصطلاحا 3GPP می‌نامند که مراقبت از توسعه و نگه‌داری شبکه‌های تلفن همراه را شامل می‌شود. شبکه 5G در حال توسعه بوده و در نهایت 3GPP مطابق با استانداردهای اولیه برای شبکه 5G در سال 2018 تنظیم شده است.

شبکه جدید 5G در کنار استاندارهای جدید

استانداردها توسط اتحادیه بین‌المللی مخابرات (ITU) تنظیم می‌شود. 3GPP باید پیشنهادی در رابطه با پیاده‌سازی طرح، مطابق با استانداردهای تعیین‌شده تهیه کرده و آن را به اتحادیه بین‌المللی مخابرات ارسال کند.

استاندارد بین‌المللی که توسط ITU برای شبکه 5G تنظیم شده است با عنوان IMT-2020 نام‌گذاری شده و به سرعت 20 گیگابایت در ثانیه نیاز دارد. 3GPP استانداردها را با عنوان انتشار (Releases) مطرح کرده است. با توجه به شبکه 5G، در حال حاضر دو نسخه از Releases وجود دارد:

Releases 15 دارای دو بخش است؛ بخش غیرمستقل که بر ساختار 4G موجود است تا پایان سال 2017 نهایی شد.

Releases 16 در ماه ژوئن سال 2018 میلادی نهایی شد؛ این مورد اولین مرحله انتشار 5G را تکمیل کرده و باعث تنظیم استاندارد 5G جدید می‌شود.

خبرهای جدید درباره فرکانس و سرعت شبکه 5G

پیش فرض اصلی در رابطه با شبکه 5G را می‌توان سرعت گیگابایت در ثانیه عنوان کرد، اما این فقط شروع کار است. سرعت‌های شبکه افزایش پیدا می‌کند، زیرا تجدیدنظرهای زیادی در رابطه با آن خواهد شد.

شبکه 5G در زمینه فرکانس‌ها در طیف گسترده‌ای عمل خواهد کرد. محدوده فرکانس این شبکه از تمام شبکه‌های قبلی بیشتر بوده و از 600 مگاهرتز تا 71 گیگاهرتز شروع می‌شود؛ این بدان معنا است که شبکه 5G از پایین‌ترین طیف (mmWave) استفاده می‌کند که بین 24 الی 100 گیگاهرتز قرار دارد. این یک افزایش قابل توجه در سرعت است، اما برای تحت پوشش قرار دادن مناطق باید هزینه کرد.

این شبکه توانایی استفاده از پرتو فریم را دارد تا باعث متمرکز شدن سیگنال‌ها در مناطق دارای ترافیک سنگین شود. شبکه 5G یک گام بزرگ در تکامل فناوری سلولی است؛ به نظر می‌رسد که می‌تواند آخرین پرش نسل بزرگ باشد و تنها نیازمند تجدیدنظرهای کوچک خواهد بود.

چیپست و اسمارت فون های 5G

همانطور که می‌دانید، برای استفاده از شبکه‌های قدرتمند تلفن همراه باید اسمارت فون قدرتمندی تهیه کنید که قابلیت پشتیبانی از شبکه‌های جدید را داشته باشد. ساخت سخت افزارها در صنعت آغاز شده و در این رابطه شرکت کوالکام پیشتاز است.

چیپست اسنپدراگون 855 توسط شرکت کوالکام عرضه شد، تراشه‌ای که دارای مودم X50 5G است. سرعت این شبکه به 5 گیگابایت در ثانیه رسیده است، اما هنوز هم برای رسیدن به استانداردهای موردنظر راه زیادی در پیش دارد.

در حال حاضر برخی تولیدکنندگان گوشی های هوشمند چینی، بازاریابی خود را با شبکه 5G انجام داده‌اند؛ گوشی هوشمند شیائومی می میکس 3 (Xiaomi Mi Mix 3) به عنوان یک اسمارت فون 5G معرفی شده است، اما تا اواسط سال 2019 میلادی به بازار عرضه نخواهد شد. شرکت ال جی وعده داده است که اوایل سال 2019 میلادی گوشی هوشمند 5G را در ایالات متحده آمریکا عرضه خواهد کرد.

سامسونگ گلکسی اس 10 در حال توسعه بوده و احتمالا به چیپست اسنپدراگون 855 مجهز است؛ این دستگاه در اوایل سال 2019 میلادی معرفی می‌شود. به نظر می‌رسد شرکت اپل قصد ندارد در آینده‌ای نزدیک اسمارت فون هایی با قابلیت پشتیبانی از شبکه 5G را معرفی کند، آن‌ها صبر خواهند کرد تا این شبکه قدرتمند به صورت کامل استاندارد شود.

5G و اینترنت چیزها (Internet Of Things)

در چند سال گذشته اینترنت چیزها (IoT) که اینترنت اشیا هم نامیده می‌شود، موضوع مهمی بوده و شبکه 5G به دنبال آن است. تلاش‌هایی برای حرکت IoT صورت گرفت، اما تاکنون به خوبی تحقق پیدا نکرده است. در صورتی که ما پیاده‌سازی ایده‌آل را به دست آوریم، 5G امکان ادغام IoT با شبکه‌های اصلی را افزایش می‌دهد.

5G در طیف وسیعی از فرکانس‌ها که اغلب مربوط به شبکه‌های محلی مستقر هستند، عمل خواهد کرد، همچنین فرکانس‌های شبکه سلولی را هم شامل می‌شود. به نظر می‌رسد 5G بیشتر از یک شبکه تلفن همراه باشد، یک شبکه واقعی که می‌تواند تمام ارتباطات بیسیم را ادغام کند.

5G قصد دارد تولیدکنندگان را تشویق به استاندارد کردن 5G IoT کند؛ شرکت‌های بزرگ همانند کوالکام و اریکسون در حال انجام این کار هستند. هم اکنون سایر استانداردهای IoT استفاده می‌شوند که به صورت گسترده پذیرفته شده‌اند. 5G می‌تواند مواردی همانند NB-IoT و LTE-M را ادغام کند. قرارگیری 5G به عنوان مرکز IoT را می‌توان مزیت بزرگی دانست.

آیا ما شبکه 5G نداریم؟

از لحاظ فنی، خیر. شبکه 5G برای نخستین بار در اواسط سال 2019 میلادی آزمایش خواهد شد، اما برخی از ارائه‌دهندگان سرویس‌های مخابراتی، شبکه 5G را در سال 2018 میلادی پیشنهاد کرده‌اند؛ این چیزی به غیر از بازاریابی هوشمندانه نیست.

Verizon خدمات 5G اینترنت خانگی خود را در ماه اکتبر سال جاری میلادی به نمایش گذاشت، اما این شبکه 5G با استانداردهای صحیح همراه نیست. Verizon ادعا می‌کند که به سمت شبکه 5G واقعی در حرکت است، اما استانداردسازی به اندازه کافی سریع نیست.

AT & T هم شبکه‌های 5G خود را معرفی کرده است که قیمت مناسبی هم دارد؛ از طریق یک روتر و هزینه 499 دلار به همراه اشتراک ماهانه 70 دلار برای 15 گیگابایت، می‌توان این شبکه را در اختیار داشت.

استانداردسازی یکی از بخش‌های بزرگ نسل‌های جدید شبکه تلفن همراه است. این امکان وجود دارد که حتی پس از معرفی شبکه 5G هم افراد زیادی تمایلی از خود برای داشتن آن نشان ندهند. بهترین زمان برای راه‌اندازی شبکه 5G زمانی‌ست که تعداد زیادی از شرکت‌های ارائه‌دهنده سرویس‌های مخابراتی آن را تبلیغ کنند.