از زمان عرضه 5G در سال 2019، شبکه های بی‌سیم 5G هم از نظر در دسترس بودن و هم در رابطه با کاربرد در حال رشد بوده‌اند. اپل یکی از اولین تولیدکنندگانی بود که در سال 2020 با ارائه جدیدترین آیفون خود با سازگاری 5G، وارد این بازار شد. امروزه حدود 62 درصد از تلفن های هوشمند دارای قابلیت 5G هستند. بسیاری از ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی (ISP) محبوب مانند Verizon، گوگل و AT&T، اتصال 5G را هم در خانه‌ها و هم در مشاغل ارائه می‌دهند و تعداد شبکه ها نیز همچنان در حال رشد است.
اما آینده چه چیزی در انتظار شماست؟ در مقایسه با هوش مصنوعی (AI)، یادگیری ماشین (ML) و اینترنت اشیا (IoT) از نظر نوع تغییراتی که به وجود خواهد آورد، 5G به عنوان یک فناوری مخرب شناخته شده است. چقدر از آن درست است و چقدر فقط تبلیغات؟ برای پاسخ به این سوال، ابتدا باید به نحوه عملکرد 5G و تفاوت آن نسبت به سایر فناوری‌ها نگاه کنیم.
تکنولوژی 5G چیست؟
5G (نسل پنجم فناوری تلفن همراه) استاندارد جدیدی برای شبکه‌های سلولی است که توسط پروژه مشارکت نسل سوم (3FPP) در سال 2018 توسعه یافته است تا جایگزین استانداردهای قبلی 3G ،4G و 4G LTE شود. هدف آن تعریف مجموعه جدیدی از استانداردها برای دستگاه‌ها و برنامه‌های کاربردی سازگار با شبکه‌های 5G بود. 5G مانند نسل‌های قبلی خود از امواج رادیویی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند. با این حال، به دلیل بهبود در تأخیر، توان عملیاتی و پهنای باند، شبکه‌های 5G می‌توانند به سرعت دانلود و آپلود بسیار سریع‌تری دست یابند و طیف وسیع‌تری از برنامه‌ها را در اختیار آن قرار دهند.
5G چه تفاوتی با نسل های قبلی شبکه های بی سیم دارد؟
به دلیل پیشرفت‌های تکنولوژیکی، 5G به دلیل پتانسیل تحول آفرین در تعدادی از صنایع مورد استقبال گرفته است. این تا حد زیادی به دلیل توانایی آن در انتقال حجم زیادی از داده‌ها به سرعت و ایمن بین دستگاه‌های متصل با سرعتی است که قبلاً هرگز به آن دست نیافته بوده‌اند. از زمان اختراع پهنای باند تلفن همراه و گسترش تدریجی آن در زندگی کاری و خانگی، میزان داده‌های تولید شده توسط شبکه‌ها و دستگاه‌های موبایلی که روی آن کار می‌کنند به طور تصاعدی افزایش یافته است. امروزه، برخی از فناوری‌ها (مانند هوش مصنوعی و ML) برای اجرا با سرعت‌های ارائه‌شده توسط نسل‌های قبلی شبکه‌های بی‌سیم به داده‌های بسیار زیادی نیاز دارند. از سوی دیگر، 5G با سرعت‌های بسیار سریع و فرکانس‌های باند بالا (24 گیگاهرتز تا 40 گیگاهرتز)، برای برنامه‌هایی که نیاز به دسترسی سریع و ایمن به مقادیر زیادی داده دارند، مناسب است.
در اینجا برخی از مهم‌ترین تفاوت‌های 5G و نسل‌های قبلی آن آورده شده است:
- ردپای فیزیکی کوچک‌تر: فرستنده‌های 5G کوچک‌تر از فرستنده‌های شبکه‌های قبلی هستند و سلول‌های آن، مناطق جغرافیایی که فناوری بی‌سیم برای اتصال به آن‌ها وابسته است، کوچک‌تر هستند و به انرژی کمتری نیاز دارند.
- نرخ خطای بهبود یافته: طرح مدولاسیون و کدگذاری تطبیقی 5G (MCS)، یک طرح شماتیک برای انتقال داده، قدرتمندتر از طرح‌های مورد استفاده در شبکه‌های 3G و 4G است. این امر باعث می‌شود که نرخ خطای بلوک (BER)، فراوانی خطاها در شبکه‌های 5G، بسیار کمتر شود.
- پهنای باند بهتر: با استفاده از فرکانس‌های رادیویی بیشتر نسبت به شبکه‌های ارتباطی بی سیم قبلی، از جمله باند پایین (کمتر از 1 گیگاهرتز)، باند متوسط (1 گیگاهرتز تا 6 گیگاهرتز) و باند بالا (24 گیگاهرتز تا 40 گیگاهرتز)، 5G می‌تواند از دستگاه‌های بیشتری به طور همزمان پشتیبانی می‌کند.
- تأخیر کمتر: تأخیر کم 5G، اندازه‌گیری زمان لازم برای انتقال داده از یک مکان به مکان دیگر، بهتر از شبکه‌های قبلی است و فعالیت‌های معمولی مانند دانلود فایل یا کار در فضای ابری را بسیار سریع‌تر می‌کند.
پیشنهاد بهفالب : داده کاوی (Data mining) چیست؟
5G چگونه کار می کند؟
مانند تمام شبکه‌های بی‌سیم دیگر، 5G برای عملکرد به سلول‌ها متکی است. در هر سلول، یک دستگاه بی‌سیم مانند تلفن، لپ‌تاپ یا تبلت با استفاده از امواج رادیویی که بین آنتن‌های 5G و ایستگاه پایه جهش می‌کنند، به اینترنت متصل می‌شود. همان فناوری که نسل قبلی شبکه‌های بی‌سیم را تغذیه کرده است، 5G را نیز تامین می‌کند. قابل ذکر است، شبکه‌های 5G داده‌ها را با سرعت 10 یا حتی 20 گیگابیت در ثانیه (Gbps) انتقال می‌دهند که بیش از 100 برابر سریع‌تر از 4G است.
با افزایش تعداد دستگاه‌های ساخته شده برای فناوری 5G، تقاضا برای خود شبکه‌ها نیز افزایش می‌یابد. در آمریکای شمالی، همه شرکت‌های مخابراتی محبوب اکنون 5G را ارائه می‌کنند که بیش از 200 میلیون خانه و کسب و کار را پوشش می‌دهد. پیش‌بینی می‌شود که این عدد در چهار سال آینده دو برابر شود.
در اینجا سه حوزه حیاتی وجود دارد که در آن فناوری 5G نسبت به پیشینیان خود برتری دارد.
1. استاندارد جدید RAT
استاندارد New Radio برای شبکه‌های سلولی نسل بعدی مشخصات فناوری دسترسی رادیویی (RAT) را برای همه شبکه‌های تلفن همراه 5G تعریف می‌کند. امروزه، 45 درصد از شبکه‌های سراسر جهان با 5G سازگار هستند که پیش‌بینی می‌شود این تعداد تا پایان دهه به 85 درصد افزایش یابد.
2. قابلیت برش شبکه
در شبکه‌های 5G، اپراتورهای مخابراتی می‌توانند چندین شبکه مجازی مستقل (علاوه بر شبکه‌های عمومی) را بر روی یک زیرساخت 5G ارائه دهند و به کاربران این امکان را می‌دهند تا کارهای بیشتری را از راه دور با امنیت بیشتر از همیشه انجام دهند.
3. شبکه های خصوصی
علاوه بر برش شبکه، 5G به کاربران اجازه می‌دهد تا شبکه‌های خصوصی با شخصی سازی و امنیت پیشرفته ایجاد کنند. شرکت‌هایی که به دنبال کنترل بیشتر کارمندان هستند، به طور فزاینده‌ای به جای شبکه‌های عمومی به معماری شبکه‌های خصوصی 5G روی می‌آورند.
Edge computing و هوش مصنوعی
در نهایت، Edge computing، یک چارچوب محاسباتی که برای انجام محاسبات نزدیک‌تر به منابع داده، آماده است تا به شرکت‌ها کمک کند تا کنترل بی‌سابقه‌ای بر داده‌های خود داشته باشند و بینش‌هایی را حتی سریع‌تر از آنچه که هستند استخراج کنند. یکی از حوزه‌هایی که Edge computing برای رشد موقعیت خوبی دارد، محاسبات ابری است، جایی که هوش مصنوعی برای مدیریت داده‌هایی که وظیفه تجزیه و تحلیل آن را بر عهده دارد. در اینجا، اتصال و قابلیت اطمینان 5G کلید تحقق ارزش برای شرکت است. به عنوان مثال، ارسال داده‌ها از یک نقطه به نقطه دیگر در یک برنامه چت یا مالی شخصی به قدرت و منابع اضافی نیاز دارد که اگر داده‌ها در منبع آن تجزیه و تحلیل شوند، ضروری نیستند.
به زودی، Edge computing ممکن است تجزیه و تحلیل هوش مصنوعی حجم زیادی از داده را برای همه چیز از برنامه‌های تناسب اندام و سلامت گرفته تا وسایل نقلیه از راه دور مانند ماهواره‌ها و پهپادها به واقعیت تبدیل کند. با توجه به پتانسیل آن، استفاده از Edge computing مجهز به 5G به سرعت به استانداردی برای پردازش داده‌های سازمانی تبدیل می‌شود. بر اساس گارتنر، تا سال 2025، 75 درصد از داده‌های سازمانی در لبه پردازش می‌شوند (در مقایسه با تنها 10 درصد امروز).
پیشنهاد بهفالب : هوش مصنوعی (AI) چیست؟
جمع بندی
فناوری 5G با سرعت بسیار بالاتر نسبت به نسل‌های قبلی خود، تاخیر کمتر و پهنای باند گسترده، گامی بزرگ در جهت ارتباطات بی سیم است. همان طور که در مقاله گفته شد، این فناوری پتانسیل بالایی در زمینه‌های اینترنت اشیا، هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و Edge computing دارد و امکانات و قابلیت‌های آن نسبت به نسل‌های قبلی آن مانند استاندارد RAT، برش شبکه و شبکه خصوصی، امنیت و کنترل بیشتری برای سازمان‌ها و کاربران فراهم کرده است. با گسترش سریع آن، به زودی فناوری 5G را در تک تک دستگاه‌های هوشمند مشاهده خواهیم کرد.
