شروع بهره برداری از شبکه های 5G همراه اول

نسل پنجم ارتباطی (5g) آخرین نسل فناوری سلولی است و طوری طراحی شده است که سرعت و پهنای باند شبکه‌های بی‌سیم را تا حد زیادی افزایش دهد و محدودیت اتصال را در مقایسه با استانداردهای بی‌سیم قبلی کاهش دهد.

5g برای ارتباطات راه دور، اینترنت اشیا (IoT) و برای شبکه‌های خصوصی ایده‌آل و مقرون به صرفه است. شرکت های تلفن همراه در سال 2019 به عنوان جانشین نسل چهارم بی سیم 4g شروع به استقرار شبکه های 5G کردند.

با 5G، داده‌هایی که از طریق اتصال چند پهنای باند بی‌سیم منتقل می‌شوند را می‌توان با سرعت چند گیگابیتی با حداکثر سرعت دانلود به عبارتی 20 گیگابیت بر ثانیه (Gbps) منتقل کرد. این سرعت‌ها از سرعت شبکه‌های سیمی فراتر می‌روند و می‌توانند تأخیر کمتر از 5 میلی‌ثانیه یا کمتر ارائه دهند، که برای برنامه‌هایی یا سایت‌هایی که نیاز به ثبت دیتای Real-time دارند مفید است. 5Gبه دلیل پهنای باند، دسترسی آسان‌تری دارد از طرفی به دلیل فناوری پیشرفته آنتن‌دهی امکان افزایش انتقال بیشتر داده و فناوری پیشرفته آنتن دهی، امکان افزایش شدید مقدار داده های ارسال شده از طریق سیستم های بی سیم را فراهم می کند. به طور کلی، انتظار می‌رود که 5G با رونمایی از این فناوری، انواع برنامه‌ها، کاربردها و موارد تجاری جدید را ایجاد کند.

کارکرد اینترنت 5g

5g  با طراحی رابط هوایی 5G جدید رادیویی (5g NR) فعال می شود، که به عنوان مشخصاتی برای شبکه های 5G عمل می کند، توضیح می دهد که چگونه محصولات 5G داده ها را با زیرساخت شبکه 5g NR منتقل می کنند. 5G از دسترسی چندگانه تقسیم فرکانس متعامد استفاده می کند، همان فناوری دسترسی رادیویی که شبکه های 4G LTE از آن استفاده می کنند. به این ترتیب، فناوری بی سیم LTE پایه و اساس 5g  را فراهم می کند. علاوه بر این، 5g همچنین از تکنیک‌های جدیدتری مانند مدولاسیون دامنه مربعی یا QAM، شکل‌دهی پرتو و سایر ویژگی‌های جدید استفاده می‌کند که کارایی شبکه و تأخیر کمتر را افزایش می‌دهد.

برای بررسی مناطق تحت پوشش 5g از سایت https://www.nperf.com/fa/map/5g می‌توانید استفاده کنید.

بررسی سرعت اینترنت 5g

هر باند در طیف  5g با سرعت های مختلفی کار می کند:

• باندهای پایین سرعتی کمتر از 1 گیگاهرتز دارند، اما همچنان می‌توانند سرعت‌هایی سریع‌تر از برخی از سرعت‌های 4g LTE ارائه دهند.

• باند میانی سرعت هایی از 3.4 گیگاهرتز تا 6 گیگاهرتز را ارائه می دهد.

• باند mmWave، در مقایسه، 30 گیگاهرتز تا 300 گیگاهرتز است.

• سرعت هر باند بسته به عواملی مانند حامل، مسافت، میزان ترافیک در شبکه یا موانع (در مورد mmWaves) متفاوت است.

• سرعت موج میلیمتری و سلولی

• سرعت موج میلی متری بین 30 گیگاهرتز تا 300 گیگاهرتز است.

جایگزینی اولیه برای 4G بسیاری فکر می کردند که این خواهد بود. در حالی که امروزه مناطقی با سرعت دانلود چند گیگابیتی سریع وجود دارد، احتمال اینکه کاربران با سرعت متوسط یا باند پایین 5g مواجه شوند بسیار بیشتر است. حتی در یک بلوک شهری که mmWave 5G را ارائه می‌کند، اگر سیگنال مجبور شود از دیوار عبور کند، سرعت آن کاهش می‌یابد. به همین دلیل، بسیاری از کاربران ممکن است فقط یک بهبود جزئی در سرعت را در مقایسه با 4g مشاهده کنند.

سرعت5G  هنوز هم در بیشتر موارد سریع در نظر گرفته می‌شود و استفاده مصرف‌کنندگان از جمله پخش بی‌سیم ویدیوها در وضوح‌های 4k را بسیار کاربردی‌تر می‌کند.

مزایای 5G 

اگرچه هنگام در نظر گرفتن اینکه چگونه mmWave را می توان به راحتی مسدود کرد، نکات منفی 5G مشخص است، 5G هنوز مزایای ارزشمند زیادی دارد، از جمله موارد زیر:

• استفاده از فرکانس‎های بالاتر

• پهنای باند بالا

• پهنای باند موبایل پیشرفته

• تاخیر کمتر از 5 میلی ثانیه.

• نرخ داده بالاتر، که گزینه های فناوری جدید را در شبکه های 5G، مانند جریان 4K یا جریان تقریباً واقعی واقعیت مجازی، فعال می کند.

• انعطاف پذیری در پوشش، داشتن شبکه تلفن همراه متشکل از فرکانس های باند پایین، باند میانی و میلیمتری موج.

تقریباً همزمان با راه اندازی اولیه 5G در سال 2019، اولین گوشی های هوشمند سازگار با 5G و دستگاه های مرتبط به صورت تجاری در دسترس قرار گرفتند. در ابتدا، استقرار اپراتور 5G بسیار ضعیف بود، زیرا برخی از شرکت ها ترجیح دادند ابتدا زیرساخت های باند پایین خود را ایجاد کنند. اگرچه هنوز 5G است، اما سرعت هسته‌ای که توسط بسیاری از اپراتورها تبلیغ می‌شود را ارائه نمی‌دهد - زیرا این سرعت با mmWaves ارائه می‌شود. 

تفاوت‌های اصلی 5g با 4g

• هر نسلی از تکنولوژی سلولی در سرعت انتقال دیتا و روش‌های رمزگذاری متفاوت است، که کاربران را ملزم به ارتقای سخت‌افزار خود می‌کند. 4G می‌تواند تا 2 گیگابیت در ثانیه را پشتیبانی کند و به آرامی در حال بهبود سرعت خود است. سرعت 4g تا 500 برابر سریع‌تر از 3G است. 5G نیز می‌تواند تا 100 برابر سریع‌تر از 4G باشد.

• یکی از تفاوت های اصلی بین 4G و 5G میزان تأخیر است که 5G بسیار تاخیر کمی دارد. 5G از رمزگذاری متعامد تقسیم فرکانس (OFDM) که مشابه 4g LTE است، استفاده می کند. با این حال، 4G از کانال های 20 مگاهرتز استفاده می کند که با فرکانس 160 مگاهرتز به یکدیگر متصل شده اند. 5G  کانال های بین 100 تا 800 مگاهرتز است که به بلوک‌های بزرگتری از امواج هوایی نسبت به 4G نیاز دارد.

• سامسونگ در حال حاضر در حال تحقیق در مورد 6G است. در حال حاضر اطلاعات زیادی در مورد سرعت 6G و نحوه عملکرد آن وجود ندارد. با این حال، 6G احتمالاً با تفاوت های بزرگی مشابه بین 4G و 5G عمل خواهد کرد. 

موارد استفاده از 5g

موارد استفاده از 5G می تواند از استفاده تجاری و سازمانی تا استفاده معمولی مصرف کننده را شامل شود. چند نمونه از نحوه استفاده از 5G عبارتند از:

• پخش ویدیو با کیفیت بالا

• ارتباط بین دستگاه ها در محیط اینترنت اشیا

• ردیابی موقعیت مکانی دقیق‌تر

• خدمات بی سیم ثابت

• ارتباط با تاخیر کم

• توانایی بهتر برای تجزیه و تحلیل Real Time

علاوه بر بهبود در سرعت، ظرفیت و تأخیر، 5G ویژگی های مدیریت شبکه را ارائه می دهد - از جمله آنها برش شبکه، که اپراتورهای تلفن همراه را قادر می سازد چندین شبکه مجازی را در یک شبکه فیزیکی 5G ایجاد کنند. این قابلیت اتصالات شبکه بی سیم را برای پشتیبانی از کاربردهای خاص یا موارد تجاری فعال می کند و می تواند به عنوان یک سرویس فروخته شود. برای مثال، یک خودروی خودران می‌تواند به یک بخش شبکه نیاز داشته باشد که اتصالات بسیار سریع و کم تاخیر را ارائه می‌دهد تا وسیله نقلیه بتواند در زمان واقعی حرکت کند. با این حال، یک لوازم خانگی را می توان از طریق یک اتصال کم مصرف و کندتر متصل کرد زیرا عملکرد بالا بسیار مهم نیست. اینترنت اشیا می تواند از اتصالات امن و فقط داده استفاده کند.

اینترنت 5g در ایران

پس از اجرای آزمایشی و شروع به کار شبکه ‌های نسل پنج اپراتور ایرانسل، شرکت ارتباطات سیار یعنی همراه اول نیز تصمیم به راه‌اندازی اولین سایت‌های پایلوت خدمات نسل پنچ مخابراتی خود گرفته است. اولین سایت 5g در تهران در خیابان کارگر شمالی ایجاد شد، به ترتیب؛ امیرآباد، دانشکده برق و کامپیوتر دانشگاه تربیت مدرس، پارک آب و آتش و چند محله‌ی دیگر ادامه پیدا کرد. کمی بعد همراه اول نیز اینترنت نسل 5 را به شهر‌های مشهد، قم، اهواز، کیش و تبریز گسترش داد. هرچند قرار بود تا سال 1401 این اینترنت در دسترس عموم قرار بگیرد اما همچنان پس از گذشت یک سال، خبری از آن نیست.

 البته در ایران به دلیل عدم وجود زیر ساخت قوی، همچنان مشکل TimeOut و افزایش پینگ وجود دارد، در اصل مهم‌ترین مزیت اینترنت 5g تنها اتصال تحت هر شرایطی نیست، بلکه سرعت بالا تحت هر شرایطی است. در صورت گسترش تحول عظیمی در شیوه‌ی ارتباطات صورت می‌گیرد. 

شبکه‌ های 5g  نه تنها حجم دیتای ورودی روی شبکه ‌های ارتباطی را چندصد برابر می‌کنند، بلکه سرعت انتقال دیتاها را نیز چندین برابر خواهد کرد و تاخیر انتقال دینا از مبدا تا مقصد به کمتر از ۱ میلی ‌ثانیه خواهد رسید، این درحالی است ‌که تاخیر انتقال دیتا در نسل ۴G برابر ۲۵ تا ۴۰ میلی‌ ثانیه است.

همچنین 5g  امکان استفاده از طیف پهن ۳۰ تا ۳۰۰ گیگا هرتز را در اختیار می‌گذارد. سازمان GSMA یا سیستم جهانی ارتباطات تلفن همراه (international machine for cell Communications) در گزارش خود، تعداد اتصالات 5g  را تا سال ۲۰۲۵ حدود ۴/ ۱ میلیارد در کل جهان پیش‌بینی کرده است.

برای استفاده از اینترنت 5g نیازی به تعویض سیم ندارید، همان USIM ها نیز که آخرین نسل سیم‌کارت‌های ارائه شده در ایران بودند، امکان وصل شدن به اینترنت 5g را دارند. اما در مورد تلفن همراه، اگر تلفن همراه شما تولید قبل از سال 2020 میلادی باشد، به احتمال زیاد توانایی دریافت امواج 5g را ندارد. به هر حال می‌توانید با جستجوی مدل گوشی خود راحت به این موضوع پی ببرید.