فناوری 5G چیست ؟ همه چیز درباره اینترنت 5G

این روزها مردم در سراسر جهان با استفاده از شبکه‌های تلفن همراه به اینترنت و در نتیجه، به یکدیگر متصل هستند. یکی از پرسرعت‌ترین شبکه‌های تلفن همراه، 5G است. یک نسل جدید از فناوری بیسیم که قرار است ما را وارد یک دنیای پرسرعت و بدون محدودیت نماید!

پیشرفت فناوری و اطلاعات تمام زندگی افراد را از جهات مختلفی تحت تاثیر قرار داده است. اینترنت یکی از مهم‌ترین قسمت‌های ارتباطات است که افراد زیادی را در طول روز درگیر خود کرده است؛ به گونه‌ای که جهان بدون اینترنت غیرقابل تصور است.

در این مقاله از مجله تکنولوژی ایده آل تک قصد داریم به بررسی صفر تا 100 فناوری 5G و ویژگی‌های مختلف آن بپردازیم. با ما همراه باشید تا  اطلاعات لازم درباره این نسل جدید از شبکه گوشی‌های همراه را به دست بیاورید.

فناوری 5G چیست؟

فناوری بی‌سیم 5G برای ارائه سرعت‌های پیک داده چند گیگابایت بر ثانیه، تاخیر بسیار کم، قابلیت اطمینان بیشتر، ظرفیت شبکه عظیم، افزایش در دسترس بودن و تجربه کاربری یکنواخت‌تر به کاربران است. فناوری 5G برای اتصال تقریبا همه چیز از جمله ماشین‌ها، اشیاء و دستگاه‌ها به یکدیگر طراحی شده است.

5G نسل پنجم فناوری بی سیم است. این فناوری می‌تواند سرعت بالاتر، تاخیر کمتر و ظرفیت بیشتری نسبت به شبکه‌های LTE 4G ارائه دهد. 5G یکی از سریع‌ترین و قوی‌ترین فناوری‌هایی است که جهان تاکنون به خود دیده است.

شبکه‌ای که دارای این چنین امکاناتی باشد، به این معناست که می‌تواند دانلودهای سریع‌تر، تاخیر بسیار کمتر و تاثیر قابل توجهی بر نحوه زندگی، کار و بازی افراد داشته باشد. مزایای این فناوری باعث ایجاد رونق کسب و کارها شده است و به مصرف کنندگان، اطلاعات بیشتری در زمان اندکی می‌دهد.

نسل پنجم بی سیم جدیدترین فناوری سلولی است که برای افزایش سرعت و پاسخگویی شبکه‌های بی سیم مهندسی شده است. با 5G، داده‌هایی که از طریق اتصالات پهن باند بی‌سیم منتقل می‌شوند، می‌توانند با سرعت‌های چند گیگابیتی (حداکثر سرعت 20 گیگابایت در ثانیه بر اساس برخی تخمین‌ها) حرکت کنند.

5G به دلیل پهنای باند بالا و فناوری آنتن پیشرفته، امکان افزایش شدید میزان داده‌های ارسال شده از طریق سیستم‌های بی سیم را فراهم می‌کند.

تاریخچه شبکه تلفن همراه

در 1 دسامبر 2018 کره جنوبی اولین کشوری بود که 5G را ارائه کرد. در سال‌های اخیر، صنعت موبایل از زمان اولین تماس در سال 1973، پیشرفت‌های خیره کننده‌ای داشته است.

تلفن‌های همراه، جهان ما را به گونه‌ای تغییر داده‌اند که هرگز نمی‌توانستیم پیش بینی کنیم که تا جایی پیش بروند که نتوانیم یک روز بدون آن‌ها به زندگی ادامه دهیم. بسیاری از کشورها تصمیم گرفتند از سال 2020 استفاده از 5G را آغاز کنند و به پیشرفت اینترنت اشیا کمک شایانی کنند.

نسل جدید این فناوری که 5G نامیده می‌شود پیشرفت‌های گیج کننده‌ای را در ظرفیت انتقال داده و کاهش تاخیر ایجاد کرده است که خواهان زیادی پیدا کرده است. حال برای اینکه بدانیم از نسل اول شبکه‌های بی سیم تا به امروز چه تغییراتی ایجاد شده است، با ما در ادامه مقاله همراه باشید.

1G

1G اولین نسل از شبکه‌های تلفن همراه است که توسط Nippon Telegraph and Telephone (NTT) در توکیو در سال 1979 راه اندازی شد و تا سال 1984، این شرکت 1G را برای پوشش کل ژاپن عرضه کرد.

در سال 1983، ایالات متحده اولین استفاده از 1G را تصویب کرد و DynaTAC موتورولا به یکی از اولین تلفن‌های همراه تبدیل شد که این فناوری را پوشش داد. کشورهای دیگری مانند کانادا و بریتانیا چند سال بعد شبکه 1G خود را راه اندازی کردند.

بدتر از همه، تماس‌ها رمزگذاری نمی‌شدند، بنابراین هرکسی که اسکنر رادیویی داشت، می‌توانست تماس‌ها را شنود کند. با وجود این کاستی‌ها و قیمت سنگین آن، DynaTAC توانست تا سال 1990 حدود 20 میلیون مشترک جهانی را به خود اختصاص دهد. موفقیت 1G راه را برای نسل دوم که 2G نامیده می‌شود، هموار کرد.

2G

نسل دوم شبکه‌های تلفن همراه یا 2G، تحت استاندارد GSM در فنلاند و در سال 1991 راه‌اندازی شد. در این نسل برای اولین بار، تماس‌ها رمزگذاری می‌شد و تماس‌های صوتی دیجیتال، به‌طور قابل‌توجهی شفاف‌تر و باکیفیت‌تر از سابق بود.

با وارد شدن این نسل، یک انقلاب فرهنگی در مخابرات ایجاد شد،؛ به گونه‌ای که افراد می‌توانستند برای اولین بار پیام‌های متنی، پیام‌های تصویری و پیام‌های چندرسانه‌ای را با گوشی‌های همراه خود ارسال کنند.

اگرچه سرعت انتقال 2G در ابتدا فقط حدود 9.6 کیلوبیت بر ثانیه بود؛ اما اپراتورها عجله کردند و برای آن، زیرساخت های جدیدی ایجاد کردند تا این سرعت را افزایش دهند.

این افزایش سرعت تا حدود 40 کیلوبیت بر ثانیه قابل دستیابی بود و اتصالات EDGE، سرعتی تا 500 کیلوبیت بر ثانیه را ارائه می‌کردند. علیرغم سرعت نسبتا پایین، 2G چشم انداز کسب و کار را متحول کرد و جهان را برای همیشه تغییر داد.

3G

3G توسط NTT DoCoMo در سال 2001 راه اندازی شد و هدف آن، استانداردسازی پروتکل شبکه مورد استفاده توسط فروشندگان بود. به این معنا که کاربران می‌توانند از هر مکانی در جهان به داده‌ها دسترسی داشته باشند. این امر خدمات رومینگ بین المللی را برای اولین بار به یک امکان واقعی تبدیل کرد.

افزایش قابلیت‌های انتقال داده 3G (4 برابر سریع‌تر از 2G) منجر به ظهور خدمات جدیدی مانند کنفرانس ویدیویی، پخش ویدیو و صدا از طریق IP (مانند Skype) شد.

در سال 2002، بلک بری راه اندازی شد و بسیاری از ویژگی‌های قدرتمند آن، با اتصال 3G ممکن شد. در زمان 3G جهان شاهد عرضه آیفون در سال 2007 بود، به این معنی که قابلیت شبکه آن در شرف افزایش بود که قبلا هرگز به خود ندیده بود.

4G

4G برای اولین بار در استکهلم سوئد و اسلو نروژ در سال 2009 به عنوان استاندارد بلند مدت LTE مستقر شد. همچنین با معرفی آن در سراسر جهان، ویدیوهای باکیفیت بالا برای میلیون‌ها مصرف کننده به نمایش درآمد.

4G دسترسی سریع به وب تلفن همراه (حداکثر 1 گیگابایت در ثانیه برای کاربران ثابت) ارائه می‌دهد که خدمات بازی، ویدیوهای HD و کنفرانس ویدیویی HQ را آسان می‌کند.

برای تعویض نسل‌های گذشته شبکه‌های تلفن همراه به سادگی تعویض سیم کارت بود؛ اما برای جایگزین کردن 4G به جای آنها نیازمند طراحی خاص بودند.

در حالی که 4G استاندارد کنونی در سراسر جهان است، برخی از مناطق دچار مشکل ناهمواری شبکه هستند و ضریب نفوذ 4G LTE پایینی دارند. طبق گفته Ogury، در یک پلتفرم داده تلفن همراه، برای مثال مردم تنها در 53 درصد مواقع می‌توانند به شبکه‌های 4G دسترسی داشته باشند.

5G

با توجه به اینکه پوشش 4G در برخی مناطق بسیار کم است، چرا تمرکز بر روی 5G کم است؟

کوین اشتون در طی مصاحبه‌ای با Tech Republic توضیح داد که چگونه اصطلاح “اینترنت اشیا” (یا به اختصار IoT ) را در طول ارائه پاورپوینتی در دهه 1990 ارائه کرد. همچنین برای متقاعد کردن Procter & Gamble برای شروع استفاده از این فناوری، برچسب RFID ابداع کرد.

این فناوری مورد توجه قرار گرفت و اینترنت اشیا به زودی به عنوان انقلاب دیجیتال بزرگ بعدی تبلیغ شد که میلیاردها دستگاه متصل را به طور یکپارچه در سراسر جهان به اشتراک می‌گذارد.

به گفته اشتون، تلفن همراه یک تلفن نیست، بلکه اینترنت اشیا در جیب شماست. تعدادی حسگر متصل به شبکه که به شما کمک می‌کند همه چیز را از ناوبری گرفته تا عکاسی و ارتباطات و موارد دیگر انجام دهید.

در اوایل دهه 2000، توسعه دهندگان می‌دانستند که شبکه‌های 3G و حتی 4G قادر به پشتیبانی از شبکه‌های اشیا نیستند. از آن‌جایی که تاخیر 4G بین 40 تا 60 میلی‌ثانیه برای پاسخ‌های بلادرنگ بسیار کند است، تعدادی از محققان شروع به توسعه نسل بعدی شبکه‌های تلفن همراه کردند.

در سال 2008، ناسا به راه اندازی شرکت هوشمند ماشین به ماشین (M2Mi) برای توسعه فناوری IoT و M2M و همچنین فناوری 5G مورد نیاز برای پشتیبانی از آن کمک کرد.

در همان سال، کره جنوبی یک برنامه تحقیق و توسعه 5G را توسعه داد، در حالی که دانشگاه نیویورک NYU WIRELESS تحقیق بر 5G را در سال 2012 شروع کرد. 5G امکانات زیادی مانند جراحی‌های از راه دور، پزشکی از راه دور و حتی نظارت بر علائم حیاتی از راه دور را به کاربران قول داده است که می‌تواند جان انسان‌ها را نجات دهد.

فناوری 5G چه تفاوتی با 4G دارد؟

نسل پنجم فناوری مخابرات سیار که به‌عنوان فناوری 5G شناخته می‌شود، به‌عنوان یک تغییر گام در شبکه‌های تلفن همراه مطرح شد که نویدبخش سرعت دانلود سریع‌تر، اشتراک‌گذاری داده‌ها در زمان واقعی و ظرفیت کلی بیشتر در شبکه است.

سرانجام، علیرغم تاخیرها و مشکلاتی که در ایالات متحده و در بخش‌هایی از اروپا ایجاد شد، بالاخره 5G کار خود را در این بخش‌ها شروع کرد. کره جنوبی، ایالات متحده و چین با حدود 80 تا 90 درصد پوشش جمعیت، پیشتاز در این فناوری هستند.

اروپا نسبت به این بخش‌ها عقب‌تر است ولی در مقابل سوئیس به 90 درصد از ظرفیت رسیده است. این فناوری نسبت به 4G دارای معایب و مزایایی است که در این مقاله به بررسی تمامی جوانب آن می‌پردازیم.

تفاوت‌های اصلی 5G با 4G

شبکه‌های تلفن همراه 4G نسبت به نسل سوم، امکانات زیادی همچون افزایش کیفیت پخش ویدیو و برقراری تماس در حال حرکت دارد. این امکانات باعث شد افرادی زیادی به سمت استفاده از این فناوری روی بیاورند و ازدحام شبکه را در بدو ورود آن مشاهده کردیم.

گذشت زمان و استفاده افراد زیاد از شبکه‌های 4G، باعث ایجاد محدودیت‌های فنی شد که سرعت انتقال داده را در آن کاهش می‌داد. این مسئله یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های اصلی بین 4G و 5G است.

بزرگترین وجه تمایز 4G و 5G، اینترنت اشیا است. ما از فناوری نسل پنجم انتظار داریم که برای صنایع مبتنی بر داده، شهرهای هوشمند، مدیریت و زیرساخت، انقلابی داشته باشد، زیرا امکان کارکرد دستگاه‌های بسیار بیشتر، مطمئن، ایمن و بدون وقفه در همان منطقه وجود دارد.

به طور کلی با توجه به فناوری‌ها، طیف و فرکانس‌های جدیدی که استفاده می‌کند، 5G مزایای متعددی نسبت به 4G دارد. این مزایا شامل سرعت بالاتر، تأخیر کمتر، ظرفیت برای تعداد بیشتری از دستگاه‌های متصل، تداخل کمتر و کارایی بهتر است.

برخی دیگر از تفاوت‌های این دو نسل را می‌توانید در جدول زیر مشاهده کنید.

آیا 5G در ایران فعال است؟

ایران نیز همانند کشورهای دیگر، دوستدار استفاده از فناوری 5G بود، این فناوری از سال 1399 وارد کشور شد و سایت اولیه آن در این سال پایه گذاری شد. اساس ورود این فناوری مبادله بین ایران و چین بود، این قرارداد شامل خرید 16 میلیارد دلار نفت ایران در سال به منزله مبادله‌ای برای کالاهای چینی و استفاده از ارتباطات از راه دور و فناوری 5G بود.

بعد از آن دومین سایت در امیرآباد تهران و سومین سایت فناوری 5G به شرکت ایرانسل مربوط بود که در داخل ساختمانِ (Indoor) قبلی، نخستین سایت خارج از ساختمان (Outdoor) بود.

بعد از آن شرکت ایرانسل این قابلیت را برای استفاده تمام عموم مشترکان خود آماده کرد که تنها کسانی می‌توانند از آن استفاده کنند که گوشی‌های هوشمندشان قابلیت پشتیبانی از 5G را داشته باشند.

کلام آخر

همانطور که دیدیم، 5G آماده است تا به عنوان شبکه تلفن همراه آینده، وارد شبکه مخابراتی شود و به تحقق IoT کمک کند. این پیشرفت از زمان ورود 1G تا به امروز ممکن شد. استفاده از اینترنت اشیا در فناوری 5G باعث ایجاد راهی برای تسهیل افزایش بی شمار بهره‌وری انسان می‌شود.

تنها تفاوت این نسل با نسل‌های قبلی این است که دیگر نمی‌توان از زیرساخت های فناوری‌های قبلی استفاده کرد و برای استفاده از فناوری نسل پنجم نیازمند استفاده زیرساخت جدید و گران‌تر و پیچیده‌تر هستیم.

همچنین نیازمند ایستگاه‌های پایه بسیار بیشتری نسبت به 4G است و همچنین باید در کنار هم قرار بگیرند که ممکن است برای سلامتی انسان خطرساز باشد.

در این مقاله سعی کردیم به بررسی همه ویژگی‌های فناوری 5G بپردازیم. در صورتی که همچنان در این رابطه سوال یا ابهامی دارید، حتما در بخش نظرات با ما در میان بگذارید تا در اولین فرصت، پاسخ‌گوی شما عزیزان باشیم.

سوالات متداول

فناوری 5G در اینترنت اشیا چگونه عمل می‌کند؟

با 5G، سرعت انتقال داده به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. طبق گزارش‌ها، 105G برابر سریع‌تر از شبکه‌های LTE فعلی است. این افزایش سرعت به دستگاه‌های اینترنت اشیا امکان می‌دهد سریع‌تر از همیشه با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و داده‌ها را به اشتراک بگذارند.

آیا 5G سریع‌تر از WIFI است؟

شبکه‌های 5G، 50 برابر سرعت بیشتر، 10 برابر تاخیر کمتر و 1000 برابر ظرفیت بیشتر از 4G/LTE ارائه می‌کنند. این بدان معناست که 5G می‌تواند دستگاه‌های بیشتری را به هم متصل کند و داده‌های بیشتری را نسبت به قبل منتقل کند و اتصال سریع و تجربه‌های کاربر را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

سرعت اینترنت 5G چقدر است؟

سرعت 5G از 50 مگابیت بر ثانیه تا بیش از 1000 مگابیت بر ثانیه (1 گیگابایت بر ثانیه) متغیر است. سریع‌ترین سرعت 5G در باندهای میلی‌متری موج خواهد بود و با تجمیع حامل و MIMO می‌تواند به 4 گیگابایت بر ثانیه برسد.