5G دقیقا چیست و سرعت آن چقدر خواهد بود؟ - مجله تخصصی کامپیوتر

به گزارش، با افزایش سطح تکنولوژی فرایند دست یابی مردم به اینترنت سرعت بیشتری گرفته است و هرساله شاهد افزایش سرعت برای تسریع فعالیت در فضای مجازی هستیم.

فناوری 5G به عنوان جدیدترین شبکه دسترسی به اینترنت در بسیاری از کشور ها در حال گسترش است و سازندگان تلفن همراه درحال به روزرسانی دستگا های تولیدی برای ارائه این فناوری هستند.

تکنولوژی 5G یک استاندارد صنعتی است که جایگزین استاندارد رایج کنونی یعنی 4G LTE خواهد شد، همان طور که قبلا 4G جایگزین 3G شد. واژه 5G به معنای نسل پنجم است؛ این فناوری پنجمین نسل از این استاندارد است. طراحی این استاندارد به گونه ای است که سرعت آن از تکنولوژی 4G LTE بسیار سریع تر است. البته هدف این استاندارد صرفا افزایش سرعت اتصالات اینترنتی تلفن های هوشمند نیست. این استاندارد، اینترنت بی سیم بسیار پر سرعتی را در همه جا و برای همه چیز ها از جمله خودرو های متصل، خانه های هوشمند و ابزار های اینترنت اشیا (IoT)، فراهم خواهد نمود. در آینده تلفن هوشمند شما و تمام ابزار های مجهز به اتصالات سلولی به جای فناوری 4G LTE از استاندارد 5G استفاده خواهند کرد.

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 نماید 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 تاخیر هستیم و در نتیجه بارگذاری ها سریع تر شده و شاهد بهبود واکنش همه فعالیت های اینترنتی خواهیم بود. در 5G نهایت تاخیر 4 میلی ثانیه خواهد بود که در مقایسه با 20 میلی ثانیه فناوری 4G بسیار کمتر است.

با وجود این سرعت ها تعیین است که 5G اتصالات اینترنت خانگی کابلی را شکست داده و با آن ها قابل مقایسه نیست. شرکت های تامین نماینده اینترنت زمینی مثل Comcast، Cox و ... احتمالا با رقابت جدی در این زمینه روبرو خواهند شد، خصوصا در مناطق خاصی که تنها گزینه موجود برای اتصال پرسرعت خانگی باشند. شرکت های تامین نماینده سرویس های ارتباطات راه دور بی سیم (Carrier) بدون احتیاج به استفاده از کابل های فیزیکی قدر به ارائه جایگزینی بسیار عالی برای تمام کاربران خانگی خواهند بود. شرکت های حاضر در نمایشگاه CES روی قابلیت های 5G مثل سرعت بی نظیر و همچنین اینترنت نامحدود در هر مکان و برای تمام ابزارها، مانور بسیار زیادی می دادند. البته در دنیای واقعی قطعا شرکت های ارائه دهنده خدمات اینترنتی، محدویت هایی را در دسترسی به 5G و استفاده از مزایای آن لحاظ خواهند کرد. برای مثال، حتی اگر شرکت ارائه دهنده خدمات اینترنت بی سیم، یک پلن 100 گیگابایتی داده به شما دهد (که البته این مقدار بسیار بیشتر از پلن های فعلی است)، اگر پیروز به استفاده از نهایت سرعت 5G یعنی 100 گیگابیت بر ثانیه گردد، در عرض 1 دقیقه و 20 ثانیه تمام حجم این پلن مصرف خواهد شد. در حال حاضر نمی توان درباره نوع محدودیتی که شرکت ها در نظر خواهند گرفت و همچنینی شیوه اعمال آنها، اظهار نظر قطعی کرد. بدون شک این محدودیت ها روی نحوه استفاده از اینترنت توسط کاربران اثرگذار خواهند بود.

استاندارد 5G برای دستیابی به این سرعت های فوق العاده از تکنولوژی های متعددی بهره می گیرد. مجله IEEE Spectrum توضیحات فنی بسیار دقیقی در این رابطه ارائه نموده است که به ارائه خلاصه ای از آن بسنده می کنیم. استاندارد جدید از یک باند بسامد رادیویی کاملا جدید از 4G استفاده می نماید. 5G امواج میلی متری، که در فرکانس های بین 30 و 300 گیگاهرتز منتشر می شوند را به کار می گیرد، در حالی که در گذشته از باند های کمتر از 6 گیگاهرتز استفاده می شد. در گذشته از فرکانس های مذکور صرفا برای برقراری ارتباط میان ماهواره ها و سیستم های رادار استفاده می شد. اما امواج میلی متری قادر به عبور آسان از ساختمان ها یا سایر اشیا سخت و محکم نیستند، از این رو 5G برای حل این مشکل از Small Cells یا به تعبیری سلول های کوچک یاری خواهد گرفت؛ سلول های کوچک در حقیقت ایستگاه ها بسیار کوچکی هستند که می توان در مناطق متراکم شهری آن ها را در فواصل 250 متری قرار داد. به این ترتیب معضل عدم پوشش مناسب در این مکان ها مرتفع خواهد شد.

در ضمن این ایستگاه ها از فناوری massive MIMO یا ورودی و خروجی انبوه هم استفاده می نمایند. MIMO مخفف واژه های Multiple-Input-Multiple-Output است. ممکن است شما یک روتر بی سیم خانگی مجهز به فناوری MIMO داشته باشید که با به کارگیری آنتن های متعدد، قادر به تعامل همزمان با ابزار بی سیم مختلف باشد؛ در این حالت احتیاجی نیست روتر ابتدا تعامل با یکی از ابزار ها را به سرانجام رسانده و مصاحبه با ابزار بعدی را شروع نماید. در فناوری ورودی و خروجی انبوه از تعداد بسیار زیادی آنتن در هر کدام از ایستگاه ها استفاده می گردد. در ضمن آنتن ها به منظور راهنمایی بهتر سیگنال ها از فناوری بیم فورمینگ (Beamforming) استفاده می نمایند. با به کارگیری این فناوری موجب راهنمایی دقیق سیگنال بی سیم به ابزار ها و کاهش تداخل برای سایر ابزار ها می گردد.

ایستگاه های 5G در قالب سامانه هایی کاملا دو طرفه اجرا شده و به همین خاطر قادر به ارسال و دریافت همزمان در یک فرکانس مشترک هستند. در حال حاضر ایستگاه ها مجبور به تغییر بین حالت های ارسال و دریافت هستند که این امر موجب کندی پروسه تبادل داده ها خواهد شد. این ها صرفا تصویری کوچک از بعضی فناوری های به کار گرفته شده در 5G برای افزایش سرعت تبادل اطلاعات بود.

در امریکا شرکت ورایزون در نیمه دوم سال 2018 یک نگارش غیراستاندارد از 5G را برای دسترسی به اینترنت خانگی در 5 شهر رونمایی خواهد نمود. البته تلفن های هوشمند سازگار با 5G امکان اتصال به این شبکه را نخواهند داشت چرا که ابزار های سیار، هدف این پروژه آزمایشی نیستند و این شرکت فقط میخواهد شرایط فناوری مذکور را برای ارائه خدمات بی سیم اینترنت پر سرعت خانگی آنالیز نماید. شرکت AT&T هم قول داده که در اواخر سال 2018 از نسل پنجم شبکه تلفن همراه رونمایی کند، اما احتمالا پیاده سازی گسترده این فناوری تا سال 2019 طول خواهد کشید. شرکت T-Mobile هم قرار است در سال 2019 شبکه 5G خود را فعال کند، اما پوشش سراسری آن را به سال 2020 موکول نموده است. Sprint هم وعده شروع کار شبکه 5G خود را برای اواخر سال 2019 برنامه ریزی نموده است. با توجه به این زمان بندی ها می توان گفت کوتاه ترین پیش بینی برای رواج گسترده 5G، احتمالا سال 2020 خواهد بود.

کوالکام، شرکت معروف سازنده چیپ های استفاده شده در بسیاری از تلفن های اندرویدی هم قول ورود تلفن های سازگار با فناوری 5G را در سال 2019 داده است؛ و بله درست حدس زده اید؛ همان طور که شرکت های خدمات ارتباطات راه دور بی سیم برای ارائه فناوری 5G احتیاجمند تعویض سخت افزار های خود هستند، شما هم برای استفاده از مزایای نسل پنجم مجبور به خرید یک تلفن جدید (یا سایر ابزار های مشابه) خواهید بود. در سال های آینده و همزمان با رونمایی، اخبار و مطالب بسیار بیشتری با موضوع 5G خواهید خواند، اما مطمئن باشید تا آن موقع هم تنور شایعات درباره آن داغ خواهد ماند. احتمالا با دیده شک و تردید به نهایت سرعت تئوری این فناوری نگاه می کنید و البته برای رواج گسترده آن هم باید چند سالی صبوری پیش کرد، اما قطعا در آینده ای نه چندان دور، شاهد افزایش چشمگیر سرعت اینترنت بی سیم خواهیم بود.

منبع:میزان