چهارشنبه، ۱۶ مهر ۹۹ - ۰۹:۴۷

گروه آیسا

شرکت  پویاسازان

بی تردید ما دراواسط انقلاب سرعت اینترنت هستیم. اگر بخواهیم خودمانی تر از دهه شصتی ها بگوییم از دایا لاپ رسیدم به اینترنت ۴G و اینروزها از گوشه و کنار دنیا در خصوص دستیابی به نسل های بالاتر چون ۵G  و ۶G و پروژه های اینترنت ماهواره ای می شنویم. در این مقاله قصد ورود به اینکه اینهمه تلاش برای دستیابی به سرعت بالاتر با چه اهدافی صورت میگرد نداریم. اینترنتی که امروز به آن دسترسی داریم با سرعتی معادل ۱۵۰ مگابیت برثانیه عرضه می‌شود و در برخی مناطق، اتصال Double LTE نیز ممکن شده است. همین حالا در برخی از شهرهای کشور انگلستان از جمله لندن، اینترنت LTE-A  یا ( ۴G+ EE ) نیز ارائه شده است که سرعت اینترنت موبایل را تا ۳۰۰ مگابیت‌ برثانیه  افزایش داده است. پس چه دلیلی دارد که دنبال چیزی پرسرعت‌تر از این بگردیم.اینکه قرار است سرعت اینترنت تا چه حدی باشد که در موضوعاتی چون اینترنت اشیاء و …. موثر باشد آینده ی مبهم پیش روی ماست مورد بحث این مقاله نیست. تکنولوژی ۵ G یا نسل پنجم شبکه موبایل جدیدترین تکنولوژی اینترنت همراه است که به سرعت در حال فراگیر شدن در سراسر جهان بوده و بسیاری از کشورها در حال آماده‌سازی مقدمات استفاده از آن هستند. در این مطلب به صورت خلاصه به معرفی این تکنولوژی پرداخته و سعی شده  به صورت جامع‌تر ابعاد آن را توضیح دهیم با رایانه سیستم ()همراه باشید

۵G چیست ؟

۵G نسل بعدی پهنای باند موبایل است که در نهایت به جایگزینی برای اتصالات ‌۴G LTE تبدیل می‌شود. با دستیابی به شبکه ۵G، می‌توان منتظر سرعت دانلود و آپلود به مراتب بالاتر از سرعت کنونی بود. علاوه بر این، لتنسی -یعنی مدت زمانی که طول می‌کشد تا دستگاه با شبکه‌های مخابراتی وایرلس تعامل کند- به شکل چشمگیری کاهش می‌یابد.

برای درک بهتر ۵G، شناخت نسل‌های قبلی فناوری‌های مخابراتی مانند ۳G، ۲G و ۴G ضروری است.نسل اول شبکه تلفن همراه در حدود سال ۱۹۸۲ آمد که از سیستم آنالوگ استفاده می کرد و به صورت قراردادی ۱G نامیده شد. این سیستم به طور کامل آنالوگ بود تا زمانی که اینترنت نسل دوم ۲G راه اندازی شد و در سال ۱۹۹۱ به دیجیتال جهش پیدا کرد. ۲G همچنین داده های تلفن همراه را در قالب تکنولوژی های GPRS و EDGE اضافه کرد. تقریبا ۱۰ سال بعد شبکه ۳G راه اندازی شد که سرعت بیشتری از نسل دوم در اختیار کاربران قرار می داد. تقریبا ۱۰ سال بعد از آن شبکه های LTE فعلی ما راه اندازی شد. شبکه ای که ما به آن نسل چهارم یا ۴G می گوییم. از لحاظ تاریخی حدودا هر ۱۰ سال نسل جدیدی از فناوری شبکه به کار گرفته می شود. نسل پنجم اینترنت یا ۵G مانند جهش نسل های قبلی در مورد مواردی مانند سرعت پیشرفت خواهد کرد.

ساده ترین تعریف ممکن ، ۵G نسل پنجم شبکه های تلفن همراه است.این نسل گام بعدی در تکنولوژی موبایل است که گوشی ها و تبلت های آینده از آن استفاده خواهند کرد. ۵G یا نسل پنجم نامی است که در حال حاضر به نسل بعدی از اینترنت موبایل گفته می‌شود که  بعد از ۴G عرضه شده است . سرعت اتصال این سرویس به اینترنت به طور غیر قابل باوری زیاد است و از فرکانس‌های بالاتری نسبت به ۴G استفاده می‌کند. این نوع از اینترنت ، محدودیت‌های بسیار کمتری دارد که برای تکنولوژی‌هایی مانند “اینترنت اشیا” ایده آل است. به علاوه از آنجایی که سیگنال‌های این نوع از اینترنت نمی‌تواند زیاد انتشار پیدا کند، می‌بایست تعداد نقاط دسترسی بیشتر (Access Points (، و همینطور با فاصله نزدیک تر به هم قرار گیرند.معمار اصلی اپراتور انگلیسی EE، پروفسور اندی ساتن( Andy Sutton) عقیده دارد که هدف اینترنت ۵G این است که نامرئی باشد. این تکنولوژی باید مانند تکنولوژی “الکتریسیته”   همه جا حضور داشته باشد. این تکنولوژی ، به سازندگان وسایل الکتریکی کمک می‌کند تا برای “اینترنت اشیا”، دسترسی دائمی و نامحدود عرضه کنند.

۵G چه زمانی راه اندازی می شود؟

با فرض همان الگوی ۱۰ ساله برای تغییر نسل شبکه های تلفن همراه می توانیم گوشی های تجاری (قابل استفاده برای عموم و قابل خرید) نسل پنجم را در اوایل سال ۲۰۲۰ ببینیم.LTE حدود سال ۲۰۱۱ شروع به کار کرد بنابراین طبق الگو باید انتظار این نسل را تا سال ۲۰۲۱ کشید. البته احتمالا ما زودتر برخی از ویژگی های این نسل را خواهیم دید اگر ارائه دهندگان شبکه و دیگر دست اندرکاران این حوزه بتوانند پیش بینی درستی داشته باشند و برای آن کار کنند.

چرا ما به اینترنت ۵G احتیاج داریم؟

یکی از مهم‌ترین برتری‌های اینترنت ۵G نسبت به ۴G به استثنای تفاوت در سرعت ( که قاعدتا باید بین۱۰Gbps تا ۱۰۰Gbps باشد) ، مسئله “تاخیر” است ( در علوم مهندسی تاخیر یا Latency به بازه زمانی بین محرک و پاسخ گفته می‌شود). اینترنت ۴G مجهز به تاخیر ۴۰ms تا ۶۰ms است که با وجود اینکه بسیار پایین است اما برای پاسخ لحظه‌ای کافی نیست. برای روشن شدن مسئله یک مثال می‌زنیم: یک گیمر که می‌خواهد به صورت بین المللی با حریفان دیگری در نقاط مختلف جهان بازی کند، باید از اینترنتی با تاخیر پایین استفاده کند و وقتی یک دگمه را فشار می‌دهد ، تغییرات ایجاد شده به صورت آنی و لحظه‌ای‌ ،از طریق سرور اعمال شود.

اینترنت ۵G  قادر است با تاخیر “فوق العاده پایین” اطلاعات را ارسال کند( چیزی حدود تا ۱۰ میلی‌ثانیه ) . برای مثال،این ویژگی به یک تماشاگر بازی فوتبال در استادیوم این امکان را می‌دهد تا بازی را هم زمان از طریق چند دوربین با زوایای مختلف و بدون حتی ثانیه‌ای تاخیر تماشا کند.

“ظرفیت” یا Capacity نیز یکی دیگر از فاکتورهای بسیار مهم است. با هوشمند شدن بیشتر اشیا و ابزارهای الکتریکی، تکنولوژی “اینترنت اشیا” نیز روز به روز از اهمیت بیشتری برخوردار می‌شود. طبق پیش بینی تحلیل گران، تال ۲۰۲۰، هر شهروند بریتانیایی از ۲۷ ابزار متصل به اینترنت اشیا استفاده می‌کند که تعمیم این رقم در کل دنیا ، ۵۰ میلیارد دستگاه در سرتاسر دنیا خواهد بود. این نظریه ،هم گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و ساعت‌های هوشمند و هم یخچال‌ها، خودروها، عینک‌های واقعیت افزوده و حتی لباس‌های هوشمند را نیز شامل می شود. برخی از این وسایل برای داشتن عملکردی کاربردی، نیاز به ارسال و دریافت حجم اطلاعای به نسب زیادی هستند و برخی نیز ارسال و دریافت اطلاعات کمتری دارند. اینترنت ۵G میزان نیاز هر وسیله را بررسی کرده و پهنای باند کافی در اختیار هر وسیله قرار می‌دهد.

تفاوت های ۴G  و ۵G  چیست؟

نسل پنجم اینترنت هنوز ایده ای درخشان در دوردست است پس گول شرکت ها و تبلیغات تست سرعت را نخورید. یک شبکه ۵G دارای مشخصه هایی فراتر از آنهایی است که برای ۴ G طراحی شده است، ما در این لحظه به سادگی نمی دانیم که قرار است با چه چیزی روبرو شویم.گمانه زنی ها از سرعت های بالا و در حد چند گیگابایت خبر می دهند اما نمی دانیم به طور دقیق وضعیت چگونه خواهد شد. شرکت‌هایی مانندCompanies ، Verizon, AT&T, Intel, Qualcomm آزمایش هایی را برای نسل پنجم انجام داده اند و این آزمایش های اولیه است که احتمالا شکل استاندارد بین المللی این نسل را شکل خواهد داد. یکی از ویژگی های رایج برای ۵G استفاده از موج انتقال mmWave  یا میلیمتر موج است که می تواند کلید سرعت بالای اینترنت نسل پنج باشد که وعده اش داده شده است.

مشکل ۴G

آنچه که ما به عنوان ۴G استفاده می کنیم واقعا ۴G  نیست. طبق استانداردها آن چه که ما به عنوان ۴G استفاده می کنیم باید در حالت ایستا حدود ۱ گیگابایت سرعت داشته باشد و در حالت حرکت نیز باید ۱۰۰ مگابایت بر ثانیه سرعت داشته باشد که با توجه به شواهد عینی ۴G که ما استفاده می کنیم نسل چهارم نیست. با این حال امیدواریم که سرعت اینترنت نسل پنجم اینترنت به اندازه ای که وعده داده می‌شود باشد و در حد حرف باقی نماند.احتمالا اینترنت نسل پنجم حدود ۱۰ گیگابایت بر ثانیه سرعت دارد که چندین برابر اینترنت نسل چهارم است. لازم به ذکر است برخی از شرکت های بزرگ در استرالیا، مانند Vodafone،Telsra و حتی هواوی برای نسل جدید شبکه های تلفن همراه آماده می شوند.

اینترنت اشیا

اینترنت نسل پنجم یا ۵G به نوعی زیرساخت اینترنت اشیا Internet Of Thing به حساب می آید که می تواند تاثیر شگرفی در زندگی بشر بگذارد. اینترنت با پهنای باند مناسب در دسترس قرار می گیرد، هزینه اتصال کاهش می‌یابد و دستگاه های بسیار زیادی به اینترنت وصل خواهند شد. خانه های هوشمند و شهر های هوشمند از اهداف این اینترنت هستند. هزینه تکنولوژی پایین خواهد آمد. مطمئن باشید ظرف چند سال آینده از اینترنت اشیاء (IOT) و ۵G بیشتر خواهید شنید.

تماشای ویدیوهای ۴K 

فاکتور “ظرفیت” یا Capacity برای تکنولوژی تماشای فیلم به صورت زنده و جاریStreaming Video ، نیز در آینده از اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود. شرکت اپراتور تلفن  همراه EE در انگلستان، پیش بینی می‌کند که ۷۶ درصد ترافیک اطلاعات در سال ۲۰۳۰، مربوط به تماشای ویدیو زنده (Streaming Video) خواهد بود که بیشتر این فیلم‌ها با کیفیت ۴K و یا حتی ۸K خواهد بود. در حال حاضر اینترنت ۴G با سرعت ۱۴ مگابیت برثانیه ، قابلیت پخش فیلم‌های ۴K و اینترنت ۴G  با سرعت ۱۸ مگابیت برثانیه برای فیلم‌های ۸K کفایت می‌کند. اما مطابق با اطلاعات آماری،  اگر تمام کاربران بخواهند در یک زمان و با این کیفیت ، فیلم‌ها را تماشا کنند ، شبکه با اختلال مواجه می‌شود.

تجهیزات مورد نیاز برای دسترسی به ۵G

برای اتصال به اینترنت ۵G ، به سخت افزارهای مخصوص نیاز است. درست مانند حالا که برای اتصال به اینترنت۴G ، باید گوشی هوشمندی داشته باشیم که این نوع اینترنت را پشتیبانی کند. هر وسیله‌ای اعم از تبلت، گوشی همراه و غیره می‌بایست قطعات متناسب با این تکنولوژی را داشته باشد. در زمان نگارش این مقاله شرکت های سازنده گوشی های هوشمند ، مدلهایی بر اساس فناوری نسل پنجم ارایه روانه بازار کرده اند و با توجه به اینکه هنوز این سرویس عمومیت پیدا نکرده است صحبت از اینترنت نسل ۶ میشود؟!!!

اما آیا از ۶G هم خبری خواهد شد؟

پروفسور ساتن جواب این سوال را اینگونه می هد:” اگر ۵G به درستی اعمال شود،چیزی به نام ۶G در کار نخواهد بود.” این جمله بدین معنیست که اگر زیرساخت‌های این سیستم به درستی انجام شود، نیازی به جایگزینی آن با مدل دیگری نخواهد بود و فقط به ارتقا سیستم نیازمند خواهد بود. در سال‌های گذشته، تکنولوژی اطلاعات موبایل، بر اساس سخت افزاری بنیان نهاده شده است اما هسته اصلی اینترنت ۵G، نرم افزاری است. نرم افزارها قابلیت ارتقا دارند ولی در مورد سخت افزارها به ندرت چنین امکانی وجود دارد.”

۵G در ایران

ایرانسل در شهریور ۹۶ شبکه‌ی ۵G‌ خود را با حضور وزیر ارتباطات برای اولین بار مورد آزمایش قرار داد. ایرانسل طی مراسمی پس از ارائه‌ی اطلاعاتی در خصوص دستاوردهای خود در زمینه‌ی توسعه‌ی شبکه‌های ۴G و ۴٫۵G در کنار آماری از تعداد کاربران و حجم ترافیک شبکه، برای اولین بار شبکه‌ی نسل پنجمی خود را که با همکاری اریکسون توسعه یافته است، در حضور محمدجواد آذری جهرمی، وزیر ارتباطات و فناوری اطلاعات آزمایش کرد. با توجه به قرارداد منعقد شده بین دو شرکت ایرانی و سوئدی، اریکسون خود را متعهد می‌داند تا به ایرانسل در مسیر پیاده‌سازی شبکه‌ی نسل پنجمی کمک کند.

دومین سایت نسل پنحم کشور در مردادماه ۹۹ درساختمان مرکزی ایرانسل افتتاح شد. در این سایت تست سرعت نسل پنجم تلفن همراه با حضور اصحاب رسانه صورت گرفت و ایرانسل توانست در این محیط Indoor (داخلی) به سرعت بیش از ۱.۵ گیگابیت بر ثانیه نیز برسد.

به گفته «بیژن عباسی آرند» فناوری نسل پنجم صرفا یک تغییر نسل در حوزه ارتباطات نیست و متخصصین امر سه ویژگی اصلی در تعریف فناوری نسل ۵ پیش بینی کرده‌اند که هر کدام آن راس تشکیل یک مثلث تکنولوژی است:

۱- پهنای باند زیاد که مشترک می‌تواند یک سرعت بسیار بالاتری را نسبت به نسل قبل در استفاده اینترنت به دست بیاورد و یک تجربه به مراتب بهتری را نسبت به فورجی در سرعت و ارتباط خواهند اشت

۲- قابلیت اتصال انبوه Massive Connectivity که زیرساخت لازم برای شهر و خانه هوشمند را فراهم می‌سازد.

۳- بحث پایداری بالا و تاخیر خیلی کم نیز با فایوجی به وجود خواهد آمد که در مباحثی چون سلامت از راه دور و گیم کاربرد خواهد داشت.

عباسی باور دارد که نسل ۵ تفاوت‌های جدی با نسل قبل خواهد داشت و تجربیات دنیا این مساله را ثابت می‌کند و قابلیت‌های آن در خدمت توسعه اقتصاد کشور به کار خواهد آمد: «سهم اقتصاد دیجیتال قریب به ۶.۵ درصد است و سالانه یک درصد به آن اضافه می‌شد اما با به کارگیری این فناوری، سهم اقتصاد دیجیتال بیشتر خواهد شد و شتاب سریع‌تری نیز خواهد گرفت.»

آینده  ارتباطات روشن و با سرعت رعد و برق در حال پیشرفت است.

منبع

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

logo-samandehi