معرفی 5G و سیر تغییرات نسل‌های مخابراتی

دسترسی به شبکه 5G دیگر رویایی در آینده‌ای دور نیست. هم اکنون با ظهور نسل پنجم اینترنت، تحولی عظیم در شبکه تلفن همراه و دنیای دیجیتال رخ داده است. نسل 5 نیازهایی همچون اتصال به اینترنت با سرعت و ظرفیت بالا و تاخیر کم در اتصال را برطرف و برقراری ارتباط میان بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی را تسهیل کرده است. علاوه بر این، با ظهور 5G و مزایایی همچون ارتقای چشمگیر سرعت و ظرفیت انتقال داده، صنعت تلفن همراه بسیار کارآمدتر از گذشته خواهد شد. زیرساخت‌های شبکه‌های مخابراتی، ابزارها و تلفن‌های هوشمندی که به تازگی وارد بازار شده‌اند با نسل جدید اینترنت همگام شده و قابلیت ارائه خدماتی نوین را به افراد و کسب‌و‌کارها خواهند داشت. اما فناوری 5G دقیقا چیست و چگونه در کیفیت استفاده از فناوری‌های به روز دیگر نقش خواهد داشت؟

فناوری 5G چیست؟

5G نسل پنجم از فناوری سلولی است که به منظور ارتقای سطح سرعت و کیفیت ارتباطات استفاده می‌شود و حدود 10 برابر سریع‌تر از فناوری 4G LTE است. اینترنت نسل پنجم در سال 2019 برای اولین بار در جهان به صورت تجاری راه‌اندازی شد و تا به امروز فعالیت‌های شمار زیادی از افراد را در کشورهای مختلف تحت پوشش قرار داده است. ایران نیز در حال حاضر در دسته کشورهایی است که تجاری سازی 5G را در پیش گرفته است. مروری کوتاه بر تاریخچه شبکه اینترنت تلفن همراه به درک پیشرفت‌های استاندارد ارتباط جهانی کمک زیادی خواهد کرد.

تفاوت کلیدی 5G و سایر نسل‌های گذشته اینترنت چیست؟

آنچه در نسل اول موبایل شاهد آن بودیم پیدایش نسل 2 (2G) یا استاندارد آنالوگ بود که انتقال صدا را از طریق تلفن‌های همراه میسر نمود. نسل 2 (2G) با دیجیتالی کردن انتقال صوتی گامی فراتر رفت و به طور کامل جایگزین نسل پیش از خود شد. پس از آن با ورود نسل 3G ، نه تنها صدا بلکه انواع دیگر داده‌ها نیز قابل انتقال شدند. در واقع زمانی که تلفن‌های خانگی از طریق سرویس Dial-up به شبکه مرکزی متصل می‌شدند، مجموعه داده‌ها با سرعتی حدود 14.4 کیلوبایت بر ثانیه انتقال پیدا می‌کردند. با گذر زمان پیشرفت‌های بیشتری حاصل شد که نتیجه آن معرفی 4G LTE به شبکه‌ی مخابراتی تلفن همراه بود. تجربه سرعت بالای انتقال داده در 4G LTE برای کاربران بسیار لذت بخش بود زیرا آن‌ها می‌توانستند عکس و ویدیو را با کیفیت مطلوبی مشاهده کنند و در موقعیت‌های مختلف مکانی از خدمات 4G LTE بهره ببرند. در نهایت با تبدیل 4G LTE به 5G ، امروزه امکان کاربرد جدیدترین نسل اینترنت در اختیار ما قرار گرفته است. نسل پنجم اینترنت دارای سرعتی حدود 10 تا 20 [برابر بیشتر از نسخه 4G است که دنیای کاملا جدیدی را پیش روی کاربران به خصوص طرفداران بازی‌های کامپیوتری قرار داده است.

5G چگونه کار می‌کند؟

فناوری 5G ، پیشرفت‌های زیادی را در سرتاسر معماری شبکه تلفن همراه ایجاد کرده است. معماری 5G بسیار پیشرفته است، عناصر شبکه و پایانه‌های مختلف از لحاظ کاراکتری به منظور ارتقای وضعیت جدید به‌روز شده‌اند. به همین ترتیب، ارائه دهندگان خدمات می‌توانند فناوری‌های پیشرفته را پیاده‌سازی کنند تا سرویس‌های جدید به‌راحتی پیاده‌سازی شوند.

یکی از قابلیت‌های نسل 5، پلتفرم‌های نرم‌افزاری است که در آن‌ها عملکرد شبکه به جای سخت‌افزار با استفاده از نرم‌افزار مدیریت می‌شود. پیشرفت در فناوری‌های مبتنی بر پردازش ابری، فناوری اطلاعات و اتوماسیون فرآیندهای تجاری، معماری 5G را چابک، انعطاف‌پذیر و دسترسی‌پذیر کرده است. همچنین شبکه‌های 5G دارای ساختارهای زیرشبکه‌ای به نام برش‌های شبکه (Network Slicing) هستند که مدیران را قادر به تغییر عملکرد شبکه با توجه به نیاز کاربران و دستگاه‌های مختلف کرده است.

چرا به اینترنت 5G نیاز داریم؟

فناوری 5G امکان ارتقای اینترنت اشیاء (IoT) و اتصال آنی میلیاردها دستگاه به یکدیگر را برقرار می‌کند. فناوری 5G دارای معماری پیچیده‌ای است که پردازش داده‌ها را برای کاربران به سرعت انجام می‌دهد. با تقویت تکنیک پردازش ابری در 5G قدرت انتقال فایل‌ها بیش از پیش شده است. 5G سرعت بالا، تاخیر بسیار کم و اتصال تعداد بسیار زیادی از دستگاه‌ها را برای نسل جدیدی از برنامه‌ها، خدمات و فرصت‌های تجاری ایجاد می‌کند که پیش از آن هرگز در دسترس نبود. شاید بتوان گفت مزایای بیشمار 5G در سه دسته کلی زیر قرار دارد:

پهنای باند بیشتر 5G : شبکه‌های ارتباطی نسل پنجم (5G) با افزایش پهنای باند، قابلیت انتقال داده با سرعت بسیار بالاتری را نسبت به نسل‌های قبلی، فراهم می‌کنند. با این امکان، شبکه‌های 5G می‌توانند به بهبود کیفیت و سرعت ارتباطات اینترنتی در بین دستگاه‌ها و شبکه‌ها کمک کنند و از این طریق تجربه‌ای بهتر از اینترنت ارائه دهند. همچنین، این قابلیت می‌تواند امکان پیاده‌سازی برنامه‌هایی نظیر اینترنت بیسیم خانگی و در فضاهای باز برای افراد بیشتری را در دسترس قرار دهد.

حجم وسیعی از ارتباطات ماشین به ماشین (M2M) : چنین ارتباطاتی شامل اتصال میلیاردها دستگاه بدون دخالت انسان در مقیاسی بسیار گسترده است که به آن اینترنت اشیاء (IoT) نیز می‌گویند. M2M این امکان را فراهم می‌کند که تحولات عظیمی در فرایندها و کاربردهای صنعتی مدرن از جمله حمل‌ونقل، کشاورزی، تولید، سلامت و ارتباطات تجاری ایجاد شود.

ارتباطات مطمئن با تاخیر کم: شبکه‌های ارتباطی نسل پنجم (5G) با توانایی کاهش تاخیر در ارتباطات، به امکان کنترل دقیق دستگاه‌های هوشمند و سیستم‌های خودران کمک می‌کنند و برای پیشرفت در درمان و مراقبت‌های پزشکی از راه دور، ارائه بهترین خدمات را به بیماران فراهم می‌آورند. در واقع، با تاخیر کمتر، فرصتی برای ارائه خدمات بهتر به مشتریان و کاربران فراهم می‌شود و می‌تواند برای صنایع و کسب‌وکارها نیز بسیار سودمند باشد. همچنین، این توانایی می‌تواند در بهبود کیفیت و امنیت شبکه‌های حمل‌ونقل و هوشمند، تحقق پذیرد.

سرعت و دسترسی 5G چگونه است؟

سرعت اینترنت 5G دارای قابلیت حداکثری 20 گیگابایت در ثانیه است در حالیکه حداکثر سرعت 4G تنها 1 گیگابایت بر ثانیه بود؛ همچنین 10 برابر نسبت به نسل پیش از خود تاخیر کمتری دارد. بنابراین سرعت اینترنت 5G تجربیات متفاوتی را در کاربردهای دیجیتالی مبتنی بر اینترنت مانند فعالیت‌های تجاری، کنفرانس‌های ویدیویی، خودروی متصل و بازی‌های آنلاین رقم زده است.

اولین بار سرویس 5G بر روی زیرساخت شبکه 4G LTE ساخته شده است که 5G غیر مستقل (5G NSA) نامیده می‌شود. هرچند 5G NSA امکان دسترسی به سرعت‌های بالاتر را فراهم می‌آورد اما 5G مستقل (5G SA) که پیشرفت‌های جدید بر روی آن متمرکز شده است، دارای سرعت بسیار بالا و تاخیر کم است. سرویس 5G در حال حاضر در برخی مناطق کشورهای مختلف در دسترس است.در ایران، ابتدا 5G قرار بود تا سال 2022 در دسترس باشد اما هنوز زیرساخت‌های لازم برای آن در بسیاری مکان‌ها فراهم نشده است.

آیا اکنون اینترنت 5G در ایران فعال شده است؟

شبکه در جهان به‌سرعت در حال گسترش است و یکی از مشکلات موجود در راه‌اندازی و گسترش سرویس 5G در ایران، کمبودهای موجود در زیرساخت‌های آن به‌ویژه عدم دسترسی عموم به گوشی‌هایی با قابلیت استفاده از اینترنت 5G است. با تمام این وجود، شبکه 5G در ایران نیز توسعه و راه‌اندازی شده و هم‌اکنون همراه اول در برخی نقاط کشور، در حال ارائه سرویس 5G است.

چگونه از اینترنت 5G استفاده کنیم؟

در حالی که مصرف‌کنندگان، مشتاق استفاده از اینترنت 5G بر روی تلفن‌های همراه خود هستند، هنوز برخی گوشی‌ها در بازار، قابلیت پشتیبانی از این فناوری را ندارند. بر این اساس ابتدا باید بررسی کنید که آیا گوشی تلفن همراه شما قابلیت پشتیبانی از سرویس 5G را دارد یا خیر. سپس باید وضعیت پوشش‌دهی اپراتور خود را در منطقه موردنظرتان بررسی کنید. در صورتی که از پوشش‌دهی لازم برخوردار بود می‌توانید در تنظیمات گوشی خود گزینه 5G را فعال کنید. لیست گوشی‌هایی را که از فناوری 5G پشتیبانی می‌کنند به راحتی می‌توان جستجو کرد. مطمئنا با توسعه روزافزون شبکه‌های 5G ، فهرست دستگاه‌های پشتیبانی کننده نیز افزایش می‌یابد.

چگونه کسب و کارها از نسل جدید اینترنت 5G بهره می‌برند؟

فناوری 5G نه تنها آغازگر دوره جدیدی از بهبود عملکرد و سرعت شبکه در طیف گسترده‌ای از محصولات، خدمات و صنایع است بلکه تجربه‌های جدیدی را برای صنایع مختلف به ارمغان آورده است. در حوزه پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی، امکان اتصال بیماران را از طریق دستگاه‌های متصل فراهم کرده است. دستگاه‌هایی که شاخص‌های کلیدی سلامتی مانند ضربان قلب و فشار خون را اندازه‌گیری کرده و مقادیر اندازه‌گیری شده را به منظور نظارت مداوم در اختیار افراد و تیم پزشکی قرار می‌دهند.

در صنعت حمل‌ونقل نیز 5G به توسعه کاربردهایی در زمینه وسایل نقلیه خودران، کنترل ترافیک، کنترل تصادفات و سایر موارد کمک خواهد کرد. همچنین از مهمترین کاربردهای این نسل، به‌کارگیری خودروی‌های متصل خواهد بود که به موجب آن، وسایل نقلیه می‌توانند اطلاعات جمع‌آوری شده از سنسورها و محیط را با سایر وسایل نقلیه و تجهیزات و زیرساخت‌ها به اشتراک بگذارند.

از دیگر کاربردهای نوآورانه 5G در صنعت می‌توان به شکل‌گیری کارخانه‌های فوق هوشمند اشاره کرد که نوید‌بخش ایمنی بیشتر، سیستم‌هایی با بهره‌وری بالا در تولید و صرفه‌جویی بیشتر در هزینه‌های تولید و مصرف خواهند بود. موارد بیان شده تنها چند کاربرد از مزایای بی‌شمار فناوری جدید 5G در صنعت هستند که می‌توانند تجربه‌های نوین و قابل اطمینانی را برای افراد فراهم کنند. 5G همچنین می‌تواند در صنایع مختلف از جمله انرژی، کشاورزی، شهر هوشمند و امنیت عمومی باعث بهبود عملکرد و یا ظهور کاربردهای نوآورانه‌ای شود که پیش از آن غیر ممکن بود.

امید است که با افزایش زیرساخت مورد نیاز جهت پیاده‌سازی 5G در کشور، شاهد گسترش روزافزون فناوری نسل پنج و توسعه کسب و کارها در صنایع مختلف باشیم.