گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
شبکه 5 جی به تازگی در برخی از کشورها راه‌اندازی شده ولی در مقایسه شبکه 5G با 4G چه چیزی تغییر کرده و آیا این نسل ارزش هزینه‌های کلان را دارد؟
سال‌های زیادی از زمان معرفی و عرضه اینترنت موبایلی می‌گذرد. با پیدایش شبکه 3G شاهد کارآمد شدن اینترنت موبایل بودیم که البته چندان رضایت‌بخش نبود، اما در نسل بعدی اینترنت همراه بسیار سریع‌تر، پایدارتر و قابل اطمینان‌تر شد. با دستیابی به سرعت دانلود بالا (البته نه در کشورمان!) شاید تصور می‌شد 4G آخرین نسل از توسعه شبکه‌های مخابراتی خواهد بود اما غول‌های تکنولوژی به سراغ شبکه 5G رفته و آن را به ویژگی‌های جدیدی تجهیز کرده‌اند.
از سال 2019 در کشورهای جهان اول شاهد شروع اولیه استفاده از شبکه 5G بودیم که سرعت خیره‌کننده‌ای برای دانلود در اختیار کاربر قرار می‌دهد. استانداردهای جدید این شبکه درهای جدیدی به سوی تکنولوژی‌های جدید در صنایع مختلف باز می‌کند اما سوال اصلی این است که در مقایسه شبکه 5G با 4G، چقدر بهبود حاصل شده است؟ گرچه 5G سرعت دانلود و آپلود بسیار بالاتری خواهد داشت و از لحاظ پایداری بی رقیب خواهد بود اما چرا به آن شبکه انقلابی گفته می‌شود؟ بهتر است بی هیچ حرف اضافه‌ای مستقیم به سراغ اصل مطلب برویم و به مقایسه شبکه 5G با نسل پیشین بپردازیم.
نسل پنجم شبکه ارتباطی بی‌سیم
5G چیزی فراتر از آپدیت برای سرعت دانلود و آپلود خواهد بود، چرا که به چشم بستری برای راه‌اندازی اینترنت اشیا به آن نگاه می‌شود. بدین ترتیب امکان اتصال و کار با هر کسی و هر چیزی در جامعه از راه دور وجود خواهد داشت و شاید به نوعی فیلم‌های علمی تخیلی چند سال پیش را در دنیای واقعی زندگی خواهیم کرد. اسمارت فون‌ها، سنسورهای تجهیزاتی، پهپادها و سایر دیوایس‌های هوشمند می‌توانند به شبکه 5G متصل شده و اطلاعات رد و بدل کنند.
اینترنت اشیا یکی از گسترده‌ترین اهداف تاسیس شبکه 5G بوده و ارتباط میان ماشین به ماشین می‌تواند روی تمامی ابعاد و قسمت‌های صنایع گوناگون، از بانکداری گرفته تا سیستم سلامت تاثیرگذار باشد. با استفاده از این شبکه می‌توانیم پهپادها را کنترل یا مانیتور کنیم تا مرسوله را به دست مشتری برساند، توسعه ماشین‌های خودران را با سرعت بیشتری پیش ببریم و حتی امکان مراجعه به پزشک از راه دور و به واسطه دستگاه‌های مختلف را فراهم کنیم. جالب است بدانید شبکه 5G در بدترین فاز بیماری کووید 19 به چین کمک شایانی کرد.
مسیر طی شده از 1G تا 5G
طی سال‌های اخیر پیشرفت تکنولوژی به خصوص در زمینه شبکه‌های مخابراتی با سرعت بالایی صورت گرفته و قابل مقایسه با پیشرفت هیچ صنعتی نیست. بهتر است پیش از رسیدن به 5G نگاهی به آنچه در گذشته به عنوان بالاترین سطح تکنولوژی شناخته می‌شد داشته باشیم تا قدر شبکه 5G را بیشتر بدانیم.
شبکه 1G
توسعه شبکه 1G از سال 1979 شروع شد. این شبکه امکان برقراری تماس‌های تلفنی سیار را فراهم می‌کرد ولی از کیفیت پایین صدا و پوشش‌دهی ضعیف رنج می‌برد. افزون بر این امکان استفاده از رومینگ وجود نداشت و از آنجایی که اپراتورهای مختلف نمی‌توانستند روی یکدیگر سوییچ کنند، هر کدام از فرکانس شبکه مخصوصی استفاده می‌کردند.
مشکلات امنیتی از دیگر معضلات شبکه 1G برشمرده می‌شود و به دلیل عدم رمزنگاری مکالمات، امکان شنود و جاسوسی از افراد به هیچ وجه کار سختی نبود.
شبکه 2G
اولین تغییر انقلابی در شبکه‌های مخابراتی را شبکه 2G انجام داد. این شبکه تحت استاندارد GSM فعالیت می‌کرد و سیگنال‌ها را از حالت آنالوگ به دیجیتالی تغییر داد. گرچه این روزها از 2G به عنوان تاریخ‌ساز یاد می‌شود اما در مقایسه شبکه 5G با 2G این شبکه هم می‌تواند تاریخ‌ساز باشد، همان‌طور که 2G در زمان خودش گام بزرگی در راستای پیشرفت و توسعه تکنولوژی برداشت. سرویس‌های SMS و MMS برای اولین بار در شبکه 2G راه‌اندازی شدند، در حالی که این روزها بیشتر به اپلیکیشن‌هایی مانند واتس اپ برای ارسال متن یا عکس و فیلم عادت داریم.
برخی از ویژگی‌های کلیدی شبکه 2G:
- سرعت دانلود دیتا تا حدود 64 کیلوبیت بر ثانیه
- ارائه استانداردهای رمزنگاری و کیفیت صدای بسیار شفاف‌تر حین مکالمات
- عرضه روی پهنای باند 30 تا 200 کیلو هرتز
شبکه 3G
با فراگیر و معمولی شدن امکانات جدید شبکه 2G، شاهد رونمایی از شبکه 3G بودیم که تحول جدیدی در دنیای شبکه‌های ارتباطی ایجاد کرد. این شبکه از استانداردهای UMTS پشتیبانی می‌کند و در عین حال تمامی نقاط قوت شبکه 2G را حفظ کرد. این استاندارد جدید سبب شد تا تجربه کاری با شبکه 3G پایدارتر و قابل اطمینان‌تر شود. شبکه 3G توانست وب‌گردی را برای اولین بار روی موبایل آسان کند و تجربه‌ای کارآمد برای کاربر رقم بزند. البته در مقایسه با استانداردهای کنونی تجربه کارآمد، قطعا سرعت و کیفیت وب‌گردی این روزها اختلاف زیادی با تعریف کارآمدی نسل سوم دارد.
برخی از ویژگی‌های کلیدی شبکه 3G:
- دانلود دیتا با سرعت تقریبی 2 مگابیت بر ثانیه
- پهنای باند بزرگ‌تر و نرخ انتقال داده بیشتر
- امکان‌پذیر شدن ارسال و دریافت ایمیل با حجم زیاد
- بهبود کیفیت صدای حین مکالمه با استفاده از پهنای باند 15 تا 20 مگاهرتزی
شبکه 4G
پیشرفت محسوس دیگر در شبکه موبایلی در سال 2009 با پیدایش شبکه 4G آغاز شد. این شبکه از تکنولوژی‌هایی نظیر MIMO و OFDM حداکثر استفاده را داشته و جهش بزرگی در سرعت اینترنت موبایلی ایجاد کرد. همچنین امکان بهره‌گیری از تمامی ویژگی‌های هوشمند یک اسمارت فون را برای کاربر فراهم می‌کرد تا بتواند از اینترنت پر سرعت و پایدار به طور سیار استفاده کند. شایان ذکر است در شبکه 4G LTE در ابتدا امکان برقراری تماس صوتی وجود نداشت، اما پس چند سال این قابلیت با VoLTE برای این شبکه فراهم شد.
برخی از ویژگی‌های کلیدی شبکه 4G:
- پشتیبانی از مالتی مدیاهای پس زمینه و دانلود آن‌ها مانند پیام‌های صوتی و ویدیویی
- سرعت دانلود دیتا تا حدود 20 مگابیت بر ثانیه با قیمت کمتر
- پشتیبانی و پوشش‌دهی گسترده شبکه 4G در کشورهای مختلف جهان
- پشتیبانی از شبکه‌های اتصال نقطه به نقطه در صورت نیاز
شبکه 5G
ما هنوز در ابتدای راه شبکه 5G قرار داریم ولی استانداردهای جدید این شبکه نوید تغییرات مثبت زیادی را می‌دهند. در مقایسه شبکه 5G با دیگر شبکه‌ها، این شبکه می‌تواند پشتیبان و بستر مناسبی برای اینترنت اشیا – IoT و ارتباطات سایر بخش‌ها با یکدیگر باشد. این شبکه با استفاده ترکیبی از سلول‌های کوچک و آنتن‌های ارسال‌کننده‌های موج فعالیت می‌کند و می‌تواند سرعت دانلود بسیار بالایی در کنار تاخیر کم در اختیار کاربر قرار دهد.
برخی از ویژگی‌های کلیدی شبکه 5G:
- ارائه سرعت دانلود بسیار بالا تا 10 گیگابیت بر ثانیه که 10 برابر سریع‌تر از شبکه 4G عمل می‌کند
- 60 تا 120 برابر تاخیر کمتر در مقایسه با شبکه 4G
- کار روی پهنای باند 30 تا 300 گیگاهرتز
مقایسه شبکه 5G با 4G: به روز رسانی‌های بزرگ
شبکه 5G ارزش زیادی برای صنعت و انقلاب اکونومیک خواهد داشت اما چه چیزی آن را برتر از شبکه 4G می‌کند؟ شبکه 4G به منظور بهبود و افزایش سرعت دانلود اینترنتی توسعه پیدا کرد، در حالی که تمرکز اصلی شبکه 5G روی کنترل دیوایس‌های الکترونیکی خواهد بود.
مزایا و معایب شبکه 5G
مزایا
- سرعت انتقال داده بالاتر: شبکه 5G حداقل 10 تا 100 برابر سریع‌تر از شبکه 4G LTE عمل می‌کند
- کاهش تاخیر: شبکه 5G تا 10 برابر تاخیر کمتری نسبت به شبکه 4G دارد
- امکان اتصال بیشتر: شبکه 5G تا دو برابر بیشتر از شبکه 4G ظرفیت برای اتصال کاربران دارد
- مصرف انرژی بهینه‌تر: شبکه 5G 10 درصد انرژی کمتری نسبت به شبکه 4G مصرف می‌کند
- هماهنگی بهتر پروسه‌های تجاری: با شبکه 5G تشکیلات و کارخانه‌ها نظارت بیشتری روی اشیا و دارایی‌هایشان خواهند داشت
معایب
- گران‌بها بودن نصب آنتن‌ها و سلول‌های شبکه: جایگزینی ساختارهای 5G با 4G نیاز به ایستگاه‌های فراوان و کارگران متخصصی برای حفظ پایداری و عملکرد آن‌ها دارد
- نامطمئن بودن از موفقیت شبکه 5G: این شبکه هنوز در حال طی کردن مراحل ابتدایی و آزمایشی بوده و تا زمان مشخص شدن پتانسیل‌های واقعی‌اش زمان زیادی فاصله داریم
- پوشش‌دهی محدود: امواج 5G در طیف موج‌های میلی‌متری هستند که قدرت نفوذ کمی به ساختمان‌ها، درختان، دیوارها و غیره دارند و در این صورت از کیفیت شبکه کاسته خواهد شد
- فرکانس کاری اشغال شده توسط سایرین: بیشتر فعالیت‌های شبکه 5G روی فرکانس 6 گیگاهرتزی انجام می‌شود که در حال حاضر توسط سایر سیگنال‌ها اشغال شده است. این معضل هنگام راه‌اندازی شبکه 4G در ایران نیز وجود داشت که فرکانس‌های مورد نیاز آن توسط صدا و سیما اشغال شده بود
- مشکلات امنیتی و حریم شخصی: به دلیل ورود دیوایس‌های فراوان جدید که همگی به ارسال و دریافت دیتا مشغولند، احتمال ایجاد حفرات امنیتی را افزایش می‌دهد
نتیجه‌گیری
شرکت اریکسون یکی از پیشتازان توسعه شبکه 5G بوده که بیشتر آن را به واسطه همکاری‌اش با شرکت سونی برای تولید گوشی‌های «سونی اریکسون» می‌شناسیم. این کمپانی اعلام کرده تا پیش از سال 2024 حداقل 65 درصد از کشورهای جهان از شبکه 5G استفاده خواهند کرد. این شبکه بهبودهای قابل توجهی در زمینه اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و صنعت رباتیک ایجاد خواهد کرد، بنابراین تاثیرات اصلی این شبکه روی ابعاد مختلف زندگی روزمره‌مان هنوز غیر قابل تخمین است.
از شروع نسل اول شبکه مخابراتی شاهد تلاش در جهت بهینه‌سازی و پایداری ارتباطات بودیم و حالا که با شبکه 4G این تلاش‌ها به ثمر نشسته، شبکه 5G قصد دارد در ارتفاعات بالاتری پرواز کند و به راحتی سقف استانداردها را بالاتر ببرد. شبکه مخابراتی 5G برای ساختن جامعه جدیدی آمده که تمامی اجزای آن با یکدیگر مرتبط باشند، بر پایه سرویس‌های ابری فعالیت کنند و ارزش اقتصادی این سگمنت را افزایش دهد.
شاید نسل پنجم شبکه مخابراتی برای کسانی که از سرعت و کیفیت شبکه 4G رضایت دارند چندان هیجان‌انگیز و جذاب نباشد، اما به محض امتحان کردن این شبکه و تجربه تغییرات و استانداردهای جدید و پیشرفته 5G، قطعا تغییر عقیده خواهند داد.
