هر آنچه که باید درباره شبکه ارتباطی 5G بدانید

شبکه ارتباطی 5G، یکی از دارایی‌های بزرگ جهان در ارتباطات دوربرد است و تمام سازندگان زیرساخت‌ها، تولید کنندگان قطعات و محصولات مرتبط با اپراتورهای شبکه، پیش‌بینی برنامه‌ها و حتی اجرای آن‌ها را برای استانداردهای جدید این شبکه آماده می‌کنند.

5G چیست؟

قبل از توضیح شبکه 5G، بهتر است تاریخچه کوتاهی در مورد استانداردهای شبکه را برای‌تان عنوان کنیم. اولین استاندارد شبکه یا تکنولوژی شبکه تلفن‌های همراه بی‌سیم، در سال 1981 و با نام 1G معرفی شد. پس از آن در سال 1992، شبکه 2G جایگزین 1G شد که رمزگذاری دیجیتال، پیامک و خدمات داده را به ارمغان آورده بود.

شبکه 3G، در سال 1998 معرفی شد اما تا سال 2001 تجاری نشد و خدماتی مانند دسترسی سریع‌تر به اینترنت همراه، تماس‌های ویدئویی و تلویزیون تلفن‌همراه را به ارمغان آورد. این روند تا سال 2008 و با معرفی شبکه 4G ادامه یافت و بعدها در سال 2011 الی 2012 به یک جریان اصلی تبدیل شد و شبکه G همراه با دسترسی به پهنای باند بالا ارائه شد. با نگاهی به تاریخ خواهید دید که بین هر نسل تلفن همراه تقریبا 10 سال فاصله افتاده است.

استاندارد 5G هنوز وجود ندارد، اما پیکره تجاری GSM که معمولا GSMA نامیده می‌شود و منافع اپراتورهای شبکه تلفن همراه در سراسر جهان را نشان می‌دهد، به معرفی 8 معیار برای واجد شرایط بودن اپراتور 5G پرداخته که شامل موارد زیر است:

• اتصالات 1 تا 10 گیگابایت برثانیه به نقاط انتهایی در این زمینه
• تاخیر زمانی کم
• پهنای باند x1000 در واحد سطح
• 10 تا 100 برابر شدن تعداد دستگاه‌های متصل شده
• 99.999 درصد در دسترس بودن
• 100 درصد پوشش
• 90 درصد کاهش مصرف انرژی شبکه
• تا 10 سال عمر باتری برای دستگاه‌هایی با قدرت پایین

شبکه ارتباطی 5G در چه جاهایی کاربرد دارد؟

صنایع

در حالی که شبکه‌های 4G و 3G بر روی دستگاه‌هایی با نرخ داده‌های بالا متمرکز شده‌اند، شبکه ارتباطی 5G به دنبال برقرای ارتباطات ماشین به ماشین است و انتظار می‌رود استقرار این شبکه در بخش بعدی انقلاب صنعتی، نقش مهمی را ایفا کند. همچنین انتظار می‌رود که کارخانجات آینده هوشمندتر شوند. صنایع قادر خواهند بود از اتصالات سیمی به بی‌سیم کوچ کنند، درنتیجه هزینه نصب و انعطاف‌پذیری فرآیندهای تولید کاهش می‌یابد.

در حال حاضر، ماشین‌آلات برنامه‌ریزی شده مورد استفاده در کارخانه‌ها، به دلیل استفاده از شبکه‌های سیمی، انعطاف‌پذیری زیادی ندارند و برای تغییر فرآیند تولید، کار، زمان و پول زیادی مورد نیاز است. در مواردی که چندین ماشین مجزا باید مجددا برنامه‌ریزی شوند، تعداد داده‌های کل مورد نیاز حتی اگر به‌روزرسانی برای هر دستگاه کوچک باشد، بسیار بزرگ هستند، ضمن اینکه با اتصالات سیمی روند انجام این کار به شکل قابل ملاحظه‌ای کند است.

با استفاده از تکنولوژی شبکه‌های 5G، انجام این کار جهت به‌روزرسانی ارتباطات میان ماشین‌های بی‌سیم بسیار ساده‌تر خواهد بود و زمان تأخیر بسیار پایین‌تر است. در این وضعیت می‌توان ماشین‌ها را در حالی‌ که فعال هستند، مجددا برنامه‌ریزی کرد، در نتیجه زمان تولید کاهش می‌یابد.

رانندگی مستقل

در حال حاضر اتومبیل‌های خودران بسیار محبوب هستند و در سال‌های آینده همچنان تعداد آن‌ها افزایش خواهد یافت. این اتومبیل‌ها برای برقراری ارتباط به داده نیاز دارند و سرعت LTE (یک استاندارد برای ارتباطات بی‌سیم با سرعت بالا برای دستگاه‌های تلفن همراه و پایانه‌های داده بر اساس تکنولوژی‌های GSM / EDGE و UMTS / HSPA است.) در حال حاضر به‌اندازه کافی سریع نیست و اینجاست که شبکه 5G کار خود را شروع می‌کند.

شبکه بی‌سیم 5G مانند اکسیژن برای وسایل نقلیه خودران خواهد بود. سنسورهای ساخته شده در این اتومبیل‌ها قادر به انتقال و دریافت اطلاعات با حداکثر سرعت گیگابیت در ثانیه و با استفاده از مودم‌های 5G ساخته شده توسط سازندگانی از قبیل Intel هستند. توسط این شبکه می‌توان اطلاعات مهم مانند گزارش آب‌و‌هوا و شرایط جاده را به‌سرعت و در اسرع وقت به اتومبیل ارسال کرد. مزیت این امر به‌طور کلی کمتر از تصادفات است.

واقعیت مجازی

مزیت کلیدی شبکه 5G تاخیر کم (تاخیر شبکه) است. این امر در زمینه‌هایی مانند بازی واقعیت مجازی Real Realality Virtual واقع خواهد شد که در آن تأخیر می‌تواند نتیجه بازی را تحت تأثیر قرار دهد. همچنین سرعت بالای 5G موجب می‌شود تا  داده‌ها به‌سرعت و سریع‌تر به مصرف کنندگان برسند.

سلامت الکترونیک

بهداشت‌ و‌ درمان یکی از گروه‌هایی است که بیشتر از سایرین از خدمات شبکه 5G بهره‌مند می‌شود. دستگاه‌های پزشکی به بخشی از اینترنت اشیاء (IoT) و یا به عبارت بهتر اینترنت اشیاء پزشکی (IoMT)، تبدیل می‌شوند و حاوی سنسورهایی هستند که می‌توانند داده‌ها را دریافت و ارسال کنند. مزیت این امر این است که بیماران برای تشخیص بیماری خود نیاز به مراجعه حضوری نزد پزشک ندارند و روند درمان از راه دور انجام می‌شود و در نتیجه به کاهش هزینه‌های مراقبت‌های بهداشتی به ویژه برای افرادی که در آن دوران زندگی می‌کنند، کمک می‌کند.

مزیت دیگر استفاده از دستگاه‌های پزشکی متصل که پزشکان از طریق آن‌ها به اطلاعات بیمار دسترسی دارند کمک به تجزیه‌ و‌ تحلیل بیماری، پیش‌بینی و در نتیجه تشخیص زود هنگام است.

همچنین انتظار می‌رود اینترنت اشیاء پزشکی بسیار درآمدزا باشد و موجب ایجاد شغل مناسب برای کسانی شود که در ساخت وسایل پوشیدنی سالم و دستگاه‌های نظارت بر سلامت مشغول هستند. با این حال، این موارد همچنان باید توسط سازمان بهداشت و‌ درمان تنظیم شوند.

شبکه 5G و تلفن‌های همراه

شرکت‌های کوالکام و اینتل بازی‌کنان بزرگ دنیای تلفن‌همراه محسوب می‌شوند. چندی پیش شرکت اینتل در یک مسابقه، اولین مودم جدید خود را که مبتنی بر تکنولوژی 5G است و XMM 8060 نام دارد، معرفی کرد. اگرچه ماه‌ها قبل شرکت کوالکام مودم X50 خود را معرفی کرده است اما اینتل احتمالا یک مشتری بزرگ در اپل را ربوده است. از سوی دیگر مودم‌های کوالکام در اکثر گوشی‌های هوشمند همراه با تراشه‌های قدرت‌مند استفاده می‌شوند و همکاری آن با مایکروسافت برای رایانه‌های مبتنی بر ویندوز 10 ARM وجود دارد.

ما منتظر اولین رایانه‌های مبتنی بر ویندوز 10 ARM هستیم که در سال جاری عرضه می‌شوند. آن‌ها نه‌تنها مجهز به تراشه Snapdragon 835 SoC کوالکام هستند، بلکه از مودم X16 LTE خود نیز برای برقراری اتصال استفاده خواهند کرد. همچنین انتظار می‌رود که نسل دوم رایانه‌های شخصی، با مودم X50 5G عرضه شوند.

نتیجه‌گیری

به نظر می‌رسد شبکه ارتباطی 5G اتفاقات امیدوارکننده‌‌ای را نه‌تنها در دنیای تلفن‌های همراه بلکه پس از ورود به صنایع و بسیاری موارد دیگر رقم خواهد زد. با این حال، ما هنوز باید چند سال دیگر صبر کنیم تا جریان اصلی به‌ راه بیفتد.