جادوی نسل پنجم (5G) شبکه‌های تلفن همراه

به گزارش نامه نیوز ، در حال حاضر در بيشتر کشورهاي پيشرفته دنيا، ارتباطات راديويي مرتبط با تلفن همراه، تحت نسل چهارم يعني شبکه 4G LTE صورت مي‌گيرد که سرعتي در حدود 100 مگابيت بر ثانيه را براي کاربرانش به ارمغان مي‌آورد.

اين سرعت روي بستر ارتباطي تلفن همراه باعث شده تا کاربران به خوبي لذت داشتن يک اينترنت پر سرعت در هر مکاني را درک کنند. اين ماجرا سطح توقع افراد را بالا برده و خواستار سرعتي مطلوب در هر شرايطي هستند. حتما در جريان اين ماجرا هستيد که در کشور ما هم چند سالي است صحبت از شبکه ارتباطي پر سرعت نسل چهارم مي‌شود.

در اين ميان بايد گفت که کاربران ايراني چند سالي را در حسرت ارائه اين خدمات به سر بردند زيرا انحصار ارائه آن در اختيار اپراتوري بود که آمادگي لازم را نداشته و گذشته از اين ماجرا در حين پيش بردن کارش با مشکلات بزرگ و کوچکي روبه‌رو شد که تقصيري در آن‌ها نداشت. به هر حال اين ماجرا باعث شد که مدت زمان زيادي بگذرد و کاربران ايراني نتوانند به سادگي به يک اينترنت پر سرعت دسترسي پيدا کنند. تا اين که اين حق انحصار به اتمام رسيد و چيزي در حدود 2 ماه است که مردم مي‌توانند به سادگي از خدمات اينترنت پر سرعتي که روي شبکه تلفن همراه ارائه مي‌شود استفاده کنند.

البته بايد گفت در زماني که ما از ارائه اين دسته از خدمات ذوق زده هستيم و خوشحاليم که مي‌توانيم روي گوشي تلفن همراهمان يک کليپ تصويري را بدون وقفه در حالت آنلاين ببينيم، ديگر مردم جهان در کشورهاي پيشرفته به فکر استفاده از نسل بعدي شبکه تلفن همراه با عنوان 5G هستند. کارشناسان در اين زمينه ادعا داشته‌اند که در شبکه 5G شاهد سرعتي به اندازه چند صد برابر نسل فعلي يعني نسل چهارم، خواهيم بود.

وقتي که صحبت از يک سرعت چند صد برابري مي‌شود، مطمئنا ما نمي‌توانيم در حال حاضر تصوري از آن داشته باشيم، زيرا همين سرعتي که در قالب نسل چهارم شبکه ارتباطي به ما به تازگي عرضه شده است هم برايمان قابل هضم نيست و داشتن اين سرعت در ايران، کمي برايمان عجيب است.

به هر حال خوب است که با تکنولوژي‌هايي که قرار است دير يا زود به آن‌ها دسترسي داشته باشيم و همچنين فناوري‌هايي که کشورهاي پيشرفته، براي استفاده از آن‌ها در حال برنامه ريزي هستند، آشنايي پيدا کنيم. در موضوع ويژه اين هفته به سراغ بررسي اين فناوري خواهيم رفت و نسل پنجم از شبکه ارتباطي تلفن همراه را بررسي مي‌کنيم. مسلما اين شبکه تحول عظيمي را در فناوري‌هاي ارتباطي ايجاد خواهد کرد و باعث تغييرات وسيعي از نظر سخت افزاري و نرم افزاري در جهان ديجيتال خواهد شد.

پس خوب است نکات اوليه‌اي را در ارتباط با آن بدانيم. زماني که شبکه‌هاي نسل پنجم، تجاري سازي شوند و در دسترس همه مردم قرار گيرند، به کاربران خود اين قدرت را خواهند داد تا اطلاعات بسيار بسيار حجيم مانند فيلم‌هاي اولترا اچ‌دي را به راحتي آب خوردن، از طريق اين بستر منتقل کنند.

تلفن‌هاي همراه روي خط زمان

از وارد شدن گوشي‌هاي همراه آنالوگ در بازار چيزي در حدود 35 سال مي‌گذرد اما اين پديده يا صنعت جذاب و با اهميت با اين که هنوز در اول راه خود قرار دارد، نسل‌ها را به دنبال خود کشانده است. نسل آنالوگ خيلي سريع‌تر از آن چه در ذهن افراد بود جاي خود را به نسل ديجيتال داد و نسل ديجيتال هم بسيار سريع جاي خود را به شبکه 3G تلفن همراه داد. تفاوت دستگاه‌هاي 3G با نسل قبلي خود در اين بود که دستگاه‌هاي مبتني بر اين فناوري مي‌توانستند علاوه بر صدا، تصاوير را هم هر چند با کيفيت‌هاي پايين انتقال دهند. اين موضوع در نوع خودش تحول بسيار قابل توجهي به حساب مي‌آمد که براي نسل قبلي تلفن همراه بسيار دور از دسترس به نظر مي‌رسيد.

گوشي‌ها و سيم کارت‌هاي 3G زمينه را براي تلفن‌هاي هوشمند فراهم کردند و در مدت زمان کمي همه فهميدند که اين فناوري هم نمي‌تواند پاسخگوي نيازهاي کاربران باشد، البته در کشور ما هنوز شبکه 3G هم به عنوان يک پديده جديد به حساب مي‌آيد. با اين تفاوت که شايد بتوان گفت استانداردهاي ما از استانداردهاي 3G کشورهاي پيشرفته پايين‌تر است. هميشه وقتي صحبت از اينترنت پر سرعت و تکنولوژي‌هاي ارزشمند ارتباطي مي‌شود، نام کره جنوبي به عنوان پيشرفته ترين کشور جهان در اين زمينه شنيده مي‌شود. اين کشور اعلام کرده است که فناوري 5G تا سال 2020 براي استفاده همگاني افراد، آماده خواهد شد.

کدام شرکت پيشتاز است؟

ضمیمه بایت نوشت: از گوشه و کنار شنيده مي‌شود که شرکت سامسونگ در اقدامي پيشگامانه در پايه گذاري نسل پنجم ارتباطات تلفن يا همان 5G بهتر از ديگر رقبايش عمل کرده است. چند ماه پيش سامسونگ اعلام کرد که توانسته براي اولين بار در جهان هسته اصلي نسل پنجم ارتباطات تلفن همراه را طراحي کرده و بسازد. علاوه بر اين با استفاده از اين زير ساخت جديد خود موفق به انجام آزمايش‌هايي شده که نتايج بسيار مطلوبي را برايش به همراه داشته است.

طبق اعلام کارشناسان اين شرکت مشخص شده که نسل پنجم شبکه ارتباطي تلفن همراه قادر است سرعتي چند صد برابر نسل فعلي را به کاربران ارائه کند. البته بايد گفت که سرعت نسل چهارم هم در کشورهاي مختلف با توجه به استانداردهايي که براي پياده سازي اين بستر انجام داده‌اند متفاوت است و اين امکان وجود دارد که سرعت و کيفيت نسل چهارم شبکه تلفن همراه در کشور ما به خوبي آن چيزي که در کره جنوبي طراحي شده و مورد استفاده قرار گرفته است، نباشد.

با تمامي اين موارد بايد گفت که نسل پنجم در حقيقت نسل بعدي 4G LTE است که قادر است تا سقف ده‌ها گيگابيت اطلاعات را در زمان بسيار کمي منتقل کند. بر طبق ادعايي که سامسونگ انجام داده بعد از اين که اين فناوري در دسترس همه قرار بگيرد، سرويس‌هايي نظير سرويس‌هاي پزشکي از راه دور، مي‌توانند بدون وجود هيچ گونه محدوديتي به همه بيماران در سراسر جهان خدمت رساني کرده و پزشکان هم با آسودگي خاطر به معاينه و احيانا انجام عمل جراحي آنلاين روي بيماران خود در هر جايي که باشند، بپردازند.

نسل چهارم ارتباطات به تدريج از اواسط سال 2008 ميلادي بود که در دسترس عموم مردم قرار گفت اما با اين حال هنوز هم تعداد زيادي از کشورهاي جهان در شرايطي قرار دارند که نمي‌توانند از اين زير ساخت استفاده کنند و لذت داشتن يک اينترنت پر سرعت را به مردم خود نشان دهند. به عنوان نمونه کشوري مانند چين چند وقتي است که درگير پياده سازي فناوري LTE است اما آنتن‌هاي ارتباطي اين کشور داراي مشکلات بسيار پايه‌اي است که به گفته مدير پروژه 5G در سامسونگ، تمامي اين مشکلات در نسل پنجم شبکه تلفن همراه به صورت کامل برطرف خواهد شد. يکي از مشکلات فعلي نقل و انتقال داده که بسيار رواج دارد اين است که انتقال داده در باند موج ميليمتري در مسافت‌هاي زياد، باعث افت شديد سرعت و همچنين کيفيت در ارائه خدمات مي‌شود.

اما با استفاده از آنتن‌هاي جديدي که توسط سامسونگ طراحي شده و به آنتن‌هاي آرايه‌اي تطبيقي شهرت دارند، اين شرکت تضمين مي‌کند که باند موج ميليمتري که در اين آنتن‌ها به کار گرفته شده، در فرکانس 28 گيگا هرتز و در سرعتي بيشتر از 1.056 گيگابيت در ثانيه در فاصله‌اي در حدود 2 کيلومتر، به راحتي و بدون حتي کوچکترين افت سرعت و کيفيت، صورت خواهد گرفت. آقاي چانگ يئونگ کينگ، که معاون ارشد و رئيس بخش تحقيق و توسعه در زمينه طراحي ديجيتال داخلي و توسعه ارتباط سامسونگ است، دراين رابطه مي‌گويد: ارائه فناوري جديد باند موج ميليمتري سامسونگ و در کنار آن به کارگيري اين فناوري در آنتن‌هاي آرايه‌اي تطبيقي توانسته است که اين شرکت را يک قدم به تجاري سازي نسل پنجم ارتباطات نزديک‌تر از قبل کند.

البته بايد گفت با اين که سامسونگ در اين زمينه سرو صداي زيادي به پا کرده است اما تنها شرکتي نيست که در اين راستا به موفقيت‌هايي دست پيدا کرده و چند ماه پيش شرکت NTT DoCoMo هم اعلام کرد که يک آزمايش را با سرعت شگفت انگيز 10 گيگابيت در ثانيه با موفقيت به انجام رسانده است. البته با توجه به اين که سامسونگ بازار تلفن‌هاي هوشمند را هم در دست دارد شايد بتوان گفت که شانس بيشتري در اين زمينه دارد تا زير ساخت‌هاي ارتباطي را هم تحت حاکميت خود داشته باشد.

سيستمي که کاملا هوشمند است

در اين بستر و سيستمي که براي پياده سازي آن مورد استفاده قرار گرفته است، گره‌هايي که بسته‌هاي اطلاعاتي را جا به جا مي‌کنند کاملا هوشمند هستند و مي‌توانند خود را با شرايط انتقال، وفق دهند. همين موضوع باعث مي‌شود تا انتقال اطلاعات به شيوه‌اي امن‌تر و بسيار دقيق‌تر صورت پذيرد. از اين طرح مي‌توان در فناوري‌هاي ديگري مانند ماهواره هم استفاده کرد.

تا قبل از اين سيستم انتقال داده به اين شکل بود که ابتدا بسته‌ها، اطلاعات را دريافت کرده و آن‌ها را ذخيره مي‌کردند و پس از اين که عمليات ذخيره سازي به اتمام مي‌رسيد، اين اطلاعات را از گره‌اي به گره ديگر منتقل مي‌کردند. در واقع اين همان پروتکل TCPاست و يکي از مشکلات بزرگ اين سيستم اين است که در اين ميان اگر در زماني داده‌اي در مسير انتقال داده از دست برود، ارسال ديگر داده‌ها هم با مشکل مواجه خواهد شد و دقيقا به همين دليل است که شما به يکباره در حين انجام يک کار با افت سرعت شديد روبه‌رو مي‌شويد.

فرض کنيد که در حال دانلود يک فايل هستيد و سرعت اوليه شما بسيار مناسب است و تخمين زماني که براي به اتمام رسيدن زمان دانلود به شما گفته مي شود هم از نظرتان بسيار خوب و بدون مشکل است اما يکدفعه وسط کار مي‌بينيد که اين تخمين زماني در حال افزايش است و دائما به شما اعلام مي‌شود که مدت زمان بيشتر طول خواهد کشيد تا دانلود فايل شما به اتمام برسد.

در اين ميان شما به اين فکر مي‌کنيد که سرعت اينترنت دائما در حال تغيير است و اين کاهش سرعت است که مشکلات اين چنيني را برايتان به وجود مي‌آورد اما در واقع بايد گفت که بيشتر مشکلاتي که در اين ميان وجود دارد به خاطر همين است که بخشي از داده‌ها در مسير انتقال از دست مي‌روند و ارسال ديگر داده‌ها را هم با مشکلاتي اين چنيني درگير کرده و در نهايت باعث ايجاد افت سرعت شديدي در اينترنت مي‌شوند. اما در روشي که براي نسل بعدي شبکه تلفن همراه در نظر گرفته شده، قرار است که گره ها کد گذاري شوند که اين کدگذاري هوشمند شدن گره‌ها يا مسيرها را به دنبال خواهد داشت.

اين سيستم باعث مي‌شود تا داده‌ها بسيار هوشمندانه مسيريابي شوند و مطابق سيستم قبلي از گره‌اي به گره بعدي منتقل نشوند. اين هوشمند سازي گره‌ها براساس مسير و مقصد مي‌باشد که باعث مي‌شود در انتقال داده‌ها سرعت و امنيت به وجود آيد. البته بايد گفت که با دست پيدا کردن به اين دسته از فناوري‌ها نبايد هم خيلي خوشحال باشيم. اگر تصور ما اين است که در آينده‌اي بسيار نزديک يک اينترنت امن و پرسرعت داريم بايد بدانيد که با اين سرعت پيشرفت فناوري در جهان، اين خوشحالي ما دوام زيادي نخواهد داشت زير سيستم‌هاي جديد با سرعتي باور نکردني کهنه شده و جاي خودر ا به سيستم‌هاي پرسرعت‌تر و با کيفيت‌تر خواهند داد.

نتيجه‌اي از يک تست سرعت اينترنت نسل پنجم

همان طور که در قبل هم گفتيم يکي از فعال‌ترين شرکت‌هايي که در اين زمينه در حال تکميل تحقيقات خود است، شرکت سامسونگ است که تا حدودي به تجاري سازي اين فناوري نزديک شده است. البته بايد گفت که هنوز هم بسياري از شبکه‌هاي مخابراتي جهان مشغول تست و بهبود نسل چهارم خود هستند ولي سامسونگ آزمايش‌هاي ابتدايي مربوط به نسل پنجم شبکه 5G خود را آغاز کرده است.

البته هنوز هم راه بسيار زيادي در پيش است تا اين فناوري به صورت عمومي عرضه شود و سامسونگ هم در ميانه راه قرار دارد. در آخرين تستي که توسط اين شرکت در آزمايشات نسل پنجم مخابراتي‌اش انجام گرفته، سامسونگ به رکورد بسيار فوق العاده 940 مگابايت در ثانيه يا همان 7.5 گيگا بيت دست پيدا خواهد کرد. اما اين سرويس سامسونگ در حال حرکت سرعت متفاوتي را در اختيار کاربر مي‌گذارد.

سامسونگ طي آزمايشي که در يک پيست اتومبيل راني انجام داده، خودرويي را به آنتن‌هاي دريافت سيگنال نسل پنجم مجهز کرده و با سرعت 110 کيلومتر بر ثانيه توسط آن حرکت کرده است. در طول اين آزمايش رانندگي در يک بزرگراه شبيه سازي شده است. نکته‌اي که در اين ميان براي سامسونگ يک گام موفقيت آميز به حساب آمده اين است که اين شرکت در سرعت 110 کيلومتر توانسته که به يک سرعت دانلود 1.2 گيگا بيت بر ثانيه ( 150 مگا بايت بر ثانيه ) دست پيدا کند. در اين تست از فرکانس‌هاي کوتاه برد 28 گيگا هرتزي استفاده کرده و به کمک فناوري Hybrid Adaptive Array Technology توانسته که طول موج را به مسافت‌هايي طولاني‌تر هم ارسال کند. با وجود تمامي اين آزمايش‌ها و موفقيت‌هايي که در اين زمينه حاصل شده باز هم بايد گفت که راه طولاني براي عمومي شدن نسل پنجم مخابراتي باقي مانده و همين طور که پيش مي‌رويم، سرعت اينترنت همراه روز به روز در حال افزايش پيدا کردن است.

ژاپن هم در حال تست است

ژاپني‌ها هم چند وقتي است که اعلام کرده‌اند که در حال آزمايش روي نسل پنجم فناوري‌هاي مخابراتي هستند. شرکت مخابراتي NTT DoCoMo که در مورد آن صحبت کرديم اعلام کرده که طرح جديدي را آغاز کرده که در قالب آن نسل پنجم فناوري‌ها و شبکه‌هاي مخابراتي مورد بررسي قرار خواهد گرفت و توانايي‌هاي مختلف اين بستر در اين راه شناسايي خواهد شد. در اين اقدام شرکت NTT اعلام شده که فناوري نسل پنجم به همراه همکاري که اين شرکت با 6 شرکت بزرگ فناوري با نام‌هاي NEC، Alcatel Lucent، اريکسون، فوجيتسو، نوکيا و سامسونگ دارد، گسترش پيدا خواهد کرد و اين شرکت از طريق اين همکاري در تلاش است تا تمامي مشکلات مربوط به اين فناوري را از سر راه بردارد.

اين همکاري‌ها به شکلي دنبال خواهد شد که بر اساس آن هر يک از شرکت‌هايي که نام آن را گفتيم به صورت جداگانه تحقيقات خود در زمينه شبکه 5G را تکميل کرده و اين تحقيقات را آزمايش کند. پس از انجام گرفتن چند آزمايش، شرکت‌ها مشکلات خود را در اين زمينه اعلام کنند و با يکديگر در صدد رفع آن‌ها برآيند. قرار بر اين شده است که 6 شرکتي که از آن‌ها نام برديم، فناوري 5G را با سيستم‌هاي پيشرفته و طيف باند مخابراتي بيش از 6 گيگاهرتز مورد آزمايش قرار دهند. در قالب اين آزمايش‌ها مشخص خواهد شد که اين سيستم تا چه حد ظرفيت، قدرت و توانايي در زمينه فناوري‌هاي نوين راديويي دارد. پيش‌بيني شده است که اين نسل جديد تا سال 2020 بتواند به صورت عمومي در سراسر جهان عرضه شده و مورد استفاده قرار گيرد.

براساس زير ساختي که براي اين شبکه در نظر گرفته شده است، شما به عنوان يک مشترک مخابراتي قادر خواهيد بود تا با سرعت 10 هزار گيگا بيت در ثانيه به اينترنت متصل شويد و بايد گفت که اين عدد چيزي در حدود 1000 برابر سريع‌تر از شبکه مخابراتي LTE است که در حال حاضر در کشورهاي پيشرفته جهان مورد استفاده قرار مي‌گيرد. شرکت NTT DOCOMO که تا به حال اين شبکه مخابراتي را در مرکز تحقيق و توسعه خود واقع در شهر کاناگاواي ژاپن مورد آزمايش قرار داده بود، تصميم دارد تا از ابتداي سال 2015 اين فناوري را در خارج از مرزهاي ژاپن هم مورد تست قرار دهد.

به اين ترتيب چشم بر هم خواهيم زد و مي‌بينيم که کشورهاي پيشرفته به جايگاهي دست پيدا مي‌کنند که مردمان آن‌ها از اينترنتي با 1000 برابر سرعت اينترنتي که ما استفاده مي‌کنيم، بهره مي‌برند. چيزي که در اين ميان از همه بيشتر اهميت دارد اين است که بايد به صورت اساسي فکري به حال زير ساخت‌ها و استانداردهايي که مورد استفاده قرار مي‌گيرند کرد. اگر همه چيز به صورتي اصولي انجام پذيرد به آساني مي‌توان از فناوري‌هاي نوين استفاده کرد و آن‌ها را جايگزين سيستم‌هاي قبلي کرد.

اما اگر زيرساخت‌ها به خوبي پايه ريزي نشده باشند در زماني که به فکر استفاده از يک فناوري نوين مي‌افتيم بايد قبل از هر چيز به فکر تهيه زير ساخت و تجهيزات کاملا جديد بوده و همه چيز را از ابتدا بنا کنيم و اين گونه مي‌شود که سرعت پياده سازي و اجراي کار به شدت پايين آمده و تا چشم بر هم مي‌زنيم مي‌بينيم که کشورهاي پيشرفته به سراغ نسل‌هاي بعدي رفته‌اند، در حالي که ما همچنان اندرخم يک کوچه مانده‌ايم.

منبع: صبحانه آنلاین