چالش توسعه نسل پنجم موبایل با mmWave: چرا سریع‌ترین نوع 5G کاربر چندانی ندارد

به گزارش پیوست، آن دسته از مشترکان تلفن همراه اپراتورهای AT&T و T-Mobile که گوشی با قابلیت پشتیبانی از شبکه موج میلیمتری دارند در دوره‌ای ۹۰ روزه( ۱۶ ژانویه تا ۱۵ آوریل) تنها نیم درصد از مواقع از شبکه 5G مبتنی بر mmWave که سریع‌ترین نوع 5G در جهان به شمار می‌رود، استفاده کرده‌اند. حتی اپراتور مخابراتی ورایزن با گسترده‌ترین تجهیزات در زمینه شبکه 5G مبتنی بر mmWave نیز نرخ ۰/۸ درصدی را برای طیف بسیار سریع نسبت به طیف باند پایینی و متوسط گزارش کرده است. میانگین سرعت mmWave 5G در اپراتورAT&T در حدود ۲۳۲.۷ مگابیت برثانیه، برای تی-‌موبایل ۲۱۵.۳ و برای ورایزن ۶۹۲.۹ مگابیت برثانیه اعلام شده است.

«میانگین اتصال به 5G مبتنی بر mmWave» نشان دهنده زمان اتصال به موج میلیمتری ( mmWave) در بین کاربرانی است که دستگاهی با قدرت اتصال به این شبکه را دارند و حداقل یک بار از mmWave استفاده کرده‌اند.

اوپن‌سیگنال (Opensignal)، شرکت تحلیل شبکه‌های موبایلی، می‌گوید: اینطور نیست که تعداد دستگاه‌های قدیمی که امکان استفاده از  5G مبتنی بر mmWave را ندارند روی این ارقام و آمار تاثیر گذاشته باشد. نرخ استفاده برای هر سه اپراتور اصلی آمریکا برای دستگاه‌های جدیدی که از شبکه‌های mmWave پشتیبانی می‌کنند نیز زیر یک درصد است.

در گزارش اوپن‌سیگنال آمده است که « کاربران موبایل 5G با فناوری mmWave در شرکت ورایزن به طور میانگین اتصال طولانی‌تری را نسبت به دیگر اپراتوری‌های موبایل تجربه کرده‌اند. در این دوره ۹۰ روزه دیدیم که کاربران ورایزن به طور میانگین ۰/۸ درصد مواقع به 5G مبتنی بر mmWave متصل بودند این در حالی است این رقم برای AT&T و تی-موبایل به ۰/۵ درصد می‌رسد.» براساس داده‌های این گزارش، هر سه ارائه دهنده «فضای زیادی برای توسعه دسترسی به خدمات 5G مبتنی بر mmWave دارند.»

در گزارش دیگری از اوپن‌سیگنال با شرط بررسی تمام طیف‌های موج 5G، شبکه 5G درحدود  ۳۳/۱ درصد از مواقع برای تی‌-موبایل، ۲۰/۵ درصد از مواقع برای AT&T و ۱۱/۲ درصد از مواقع برای ورایزن قابل دسترسی است.

اوپن‌سیگنال می‌گوید اپلیکیشن‌های سرعت سنجی این شرکت «روزانه چند میلیارد بار در بیش از ۱۰۰ میلیون دستگاه در سراسر جهان سنجش سرعت انجام می‌دهند و بیشتر داده‌ها با آزمایش سرعت خودکار در پس زمینه انجام می‌شود.»

پیشتازی ورایزن در زمینه mmWave 5G تعجب آور نیست زیرا «استراتژی توسعه 5G ورایزن به شدت روی mmWave تاکید دارد در حالی که تی-موبایل روی طیف‌های 600-MHz و 2.5-GHz تمرکز دارد و AT&T هم تا به امروز بیشتر روی طیف پایینی (low-band) 5G تمرکز کرده است.»

معایب 5G مبتنی بر mmWave چیست؟

احتمال اینکه 5G مبتنی بر mmWave به شبکه اصلی اتصال تبدیل شود بسیار کم است. زیرا موج‌های فرکانس بالای رادیویی، مساحت کمی را پوشش می‌دهند چرا که طول موج پایینی دارند و دیوار و موانع به سادگی جلوی آنها را می‌گیرند. پاندمی کرونا نیز امکان استفاده از mmWave را محدود کرده است و دیگر خبری از مکان‌های شلوغ و بدون سقف نیست.

ایان فاگ، مسئول بخش تحلیل‌های اوپن سیگنال در پاسخ به سوالی درباره پاندمی کرونا و تاثیرش بر توسعه نسل پنج شبکه تلفن همراه مبتنی بر mmWave گفت: «با پاندمی کرونا، گروه‌های پرجمعیت مردم به اندازه قبل در مراکز شهری، استادیوم‌ها یا فروشگاه‌ها حضور ندارند و درنتیجه ما به طور کامل از مزایای خدمات  5G مبتنی بر فرکانس mmWave برخوردار نشدیم. به‌علاوه زمان اتصال به mmWave احتمالا در فصل‌های مختلف هم متفاوت باشد زیرا سایت‌های mmWave عمدتا در فضای باز قرار دارند.»

فاگ اشاره کرد که «طیف باند‌های mmWave با فرکانس بالا از لحاظ فیزیکی به این صورت هستند که اگر سیگنال در فضای باز منتشر شود بیشتر در همان فضای باز می‌ماند» و مردم در تابستان نسبت به زمستان زمان بیشتری را در فضای باز سپری می‌کنند. با این حال «زمانی که mmWave در ساختمان‌های بزرگ مثل فروشگاه‌ها یا سیستم‌های مترو بیشتر استفاده شود این تفاوت فصلی کمتری می‌شود.»

با توجه به این موضوعات، نباید خیلی زود نتیجه‌گیری کنیم که 5G با mmWave را از لیست توسعه شبکه‌های اصلی اینترنت موبایلی خط بزنیم. تا امروز شبکه mmWave 5G سهم خیلی کمی از شبکه اتصال موبایلی آمریکا را به خود اختصاص داده و مشخص نیست که آیا به فاکتور مهمی برای کاربران گوشی هوشمند تبدیل می‌شود یا خیر.

شاید در آینده این تکنولوژی برای ارائه اینترنت سریع به کاربران خانگی و اتصال نقطه به نقطه استفاده شود، اما اکثر مردم در این زمینه اتصال سیمی را ترجیح می‌دهند. به‌علاوه خدماتی مثل اینترنت استارلینک و اسپیس‌ایکس از مدار پایینی زمین باعث کاهش توجه به موج mmWave 5G برای استفاده خانگی می‌شود. از سوی دیگر خدمات mmWave 5G برای استفاده خانگی محدود است و ورایزن خدمات محدودی در این زمینه ارائه می‌دهد و تی‌-موبایل به تازگی خدمات اینترنت خانگی 5G را راه‌اندازی کرده اما از mmWave استفاده نمی‌کند.

ورایزن در جولای ۲۰۱۹ مدعی شد که «5G فوق پهن‌باند» نامی که برای تبلیغ mmWave استفاده کرده «این پتانسیل را دارد که تحول گسترده و سیستماتیک را نه تنها‌ برای کاربران و شرکت‌ها بلکه برای تمام بشریت ایجاد کند.»

ورایزن اعلام کرد: «5G چیزی فراتر از سرعت دانلود سریع است. نسل پنجم ارتباطات بی‌سیم یک نوآوری در عرصه تکنولوژی است که با انقلاب‌های صنعتی قبلی مثل الکتریسته، موتور بخار و کامپیوتر شخصی در یک تراز قرار می‌گیرد. این تکنولوژی پتانسیل تاریخ‌ساز شدن را دارد و می‌تواند طریقه زندگی، کار، یادگیری و بازی ما را تغییر دهد. تفاوت 3G با 4G زیاد بود اما جهش از 4G به 5G احتمال شکلی انقلابی پیدا می‌کند و تمام صنایع را متحول کرده و شکل جدیدی ایجاد می‌کند.»

این شرکت مدعی شد که هرچیزی با 5G مبتنی بر mmWave این شرکت امکان‌پذیر است.

توسعه 5G مبتنی بر فناوری mmWave از چه زمانی آغاز شد؟

در آوریل ۲۰۱۸، AT&T تکنولوژی 5G را آزمایش کرد و «سرعت بی‌سیم گیگابیتی را در طیف mmWave بدون مانع و با مانع به ثبت رساند.» این شرکت در آن زمان مدعی شد که 5G موبایل «تجربیاتی مثل واقعیت مجازی، خودرو‌های بدون راننده، ویدیوهای 4K و خیلی چیزهای دیگر را محقق می‌کند.»

طبق اعلام ای تی اند تی سیگنال‌های 5G مبتنی بر mmWave به اندازه‌ای قدرت داشتند که «باران، برف یا دیگر شرایط آب و هوایی» تاثیری برآنها نداشته و می‌توانند «به موادی مثل شاخ و برگ متراکم، شیشه و حتی دیوار‌ها با عملکردی بهتر از آنچه تصور می‌شود نفوذ کنند.»

اما در نهایت AT&T شبکه 5G را با باند‌های طیف پایینی راه‌اندازی کرد که سرعتی شبیه به 4G ارائه می‌کنند. به‌علاوه این شرکت با تغییر نام خدمات پیشرفته 4G LTE خود به «5G E» سعی داشت مشتریان خود را گمراه کند.

تی-موبایل از سال 2018  تلاش کرد تا لابی دولتی خود برای خرید شرکت ارتباطات اسپرینت را با موضوع 5G پیش ببرد. سپس آژیت پای، رئیس وقت کمیسیون ارتباطات فدرال برای کاهش مقررات 5G و کاهش پرداختی ارائه‌دهندگان به دولت‌های محلی تلاش کرد.

اما ورایزن اعلام کرد آنچه پای، رئیس وقت کمیسیون ارتباطات فدرال در راستای هزینه‌های دولت محلی انجام داد تاثیر چندانی بر توسعه 5G ندارد. از سوی دیگر ناویل ری، مسئول ارشد تکنولوژی در شرکت تی‌موبایل، در بیانیه‌ای درمورد طیف امواج میلیمتری 5G گفت: «این طیف هیچوقت از هات‌اسپات 5G در محیط‌های شلوغ شهری فراتر نمی‌رود» و برای پوشش گسترده استفاده نخواهد شد.

در جولای ۲۰۲۰، وب‌سایت لایت‌ریدینگ نوشت: «به نظر ورایزن تنها اپراتور آمریکایی است که توجه زیادی به توسعه طیف موج میلیمتری در شبکه 5G دارد» و بقیه علاقه خاصی به موج‌های رادیویی با فرکانس بالا ندارند.

از آنجایی که 5G در طیف‌های مختلفی از موج‌های فرکانس بالا و پایین به اجرا درآمد، شرکت ورایزن در ماه مه ۲۰۲۰ اعلام کرد که در کوتاه مدت، 5G در شبکه‌های غیر mmWave تفاوت چندانی با 4G نخواهد داشت. ورایزن گفت که مشتریان در نهایت «پیشرفت قابل توجهی» را تجربه می‌کنند اما زمان این پیشرفت را مشخص نکرد.

منبع: Wired