فناوری 5G چیست؟ هر آنچه باید در مورد این فناوری بدانیم

در ایران نیز از سال ۱۳۹۹ این فناوری در اپراتورهای همراه اول و ایرانسل راه اندازی شد و در حال حاضر در نقاطی از شهرهایی مانند کیش، مشهد و تهران را تحت پوشش قرار می‌دهد و به زودی با تکمیل زیرساخت‌های این فناوری در تمامی شهرهای ایران راه اندازی خواهد شد.

فناوری نسل پنجم شبکه تلفن همراه می‌تواند اینترنت چند گیگابایتی و بی‌سیم را در منزل یا محل کار شما فراهم کند بدون اینکه به wifi  نیاز داشته باشید.

پهنای باند 5G بالاتر است و می‌تواند دستگاه‌های بیشتری را به هم متصل کند و خدمات اینترنتی بهتری را در مناطق شلوغ ارائه بدهد. ناگفته نماند که تنها یک دهم از فناوری نسل پنجم مخابرات می‌تواند تا یک میلیون دستگاه را در هر کیلومتر مربع پشتیبانی کند.

اینترنت 5G چه تفاوتی با 4G دارد؟

پتانسیل نسل پنجم شبکه تلفن همراه در مقایسه با 4G بیشتر است و میزان تاخیر در اتصال دستگاه شما را کاهش می‌دهد. در این فناوری از امواج رادیویی جدید و تکنولوژی‌ها مختلف، برای انتقال اطلاعات استفاده می‌شود. این انتقال داده‌ها با سرعت بیشتر، ترافیک و تاخیر کمتری انجام می‌شود.

‌این رابط در امواج رادیویی به‌صورت طیف میلیمتری عمل می‌کند و در هر کیلومتر مربع می‌تواند یک میلیون دستگاه را پشتیبانی کند. در اینترنت 5G از فناوری‌ای به نام Massive Mimo استفاده شده که به معنای چندین ورودی و خروجی است و باعث بهبود پوشش سرعت و ظرفیت می‌شود. در توضیح تفاوت عمده این دو نسل از اینترنت می توا به موارد زیر اشاره کرد:

۱- تفاوت در پهنای باند

هر اپراتوی از بلوک‌های طیفی تشکیل شده است و هر کدام از این طیف‌ها محدوده‌ای از فرکانس‌های رادیویی هستند. در اینترنت نسل پنجم سرعت انتقال داده؛ اعم از تصویری و صوتی ۱۰۰۰ مگاهرتز است که تاخیر انتقال را به طرز چشمگیری کاهش می‌دهد. درصورتی که تاخیردر 4G، بین ۲۰ تا ۳۰ میلی ثانیه است که با تغییراتی که در نسل پنجم و زیر ساخت‌های آن انجام شده، این تاخیر به زیر ۱۰ میلی ثانیه می‌رسد.

۲- تفاوت در سرعت اینترنت

از نظر تئوری سرعت نسل پنجم ۲۰ گیگابایت است که براساس میزان سرمایه گذاری و با توجه به شرایط خاصی تعیین می شود. میانگین سرعتی که برای آن درنظر گرفته‌اند بین ۱.۵ تا ۲ گیگابایت برثانیه است.

۳- کاربرد اینترنت نسل پنجم

از این تکنولوژی می‌توان درکارخانه‌ها و معادن یا جراحی‌های راه دور استفاده کرد. این شبکه پرسرعت، ماشین آلات را به صورت بی‌سیم به هم متصل می‌کند تا دیگر نیازی به کابل‌کشی‌های پر هزینه نباشد.

اینترنت نسل پنجم در چه حوزه‌هایی کاربرد دارد؟

اینترنت نسل پنجم در سراسر دنیا در حال گسترش است و به زودی تمامی ابعاد زندگی ما را تحت تاثیر قرار خواهد داد. در این قسمت قصد داریم کاربرد 5G را در حوزه‌های مختلف مورد بررسی قرار بدهیم. تغییرات بزرگی از بدو ورود این فناوری حاصل خواهد شد. بخشی از کاربردهای مهم اینترنت نسل پنجم به شرح زیر است:

۱- اینترنت خانگی پرسرعت

این سرویس می‌تواند در مقایسه با wifi خانگی با سرعتی بالاتر و تاخیری بسیار کم، عمل کند. ناگفته نماند که هزینه راه اندازی این شبکه، بیشتر از سرویس‌های اینترنت نسل‌های قبل خواهد بود.

۲- وسایل نقلیه خودران

شبکه 5G تنها به تلفن‌های همراه معطوف نمی‌شود. امروزه شاهد ورود خودروهای بدون راننده مانند تسلا به بازارهای جهانی هستیم. یکی از نیازهای مهم این خودروهای پیشرفته وجود شبکه‌های پرسرعت است تا بتوانند از طریق آن اطلاعاتی مانند محتوای چند رسانه‌ای، سنسورها و مسیریاب‌ها را در فضای ابری تبادل کنند. در واقع این سیستم‌ها وضعیت چراغ‌های راهنمایی و همین‌طور تخمین زمان تغییر آنها را در اختیار خودروها قرار می‌دهد.

۳- صنعت بهداشت و درمان

به دلیل تاخیر بسیار پایین این شبکه، پزشکان می‌توانند اقدامات مراقبتی لازم را برای بیمار، از راه دور به‌ راحتی به‌ کار بگیرند. یکی دیگر از گجت‌هایی که سلامت کاربر را مورد بررسی قرار می‌دهد ساعت‌های هوشمند است که با ورود نسل پنجم اینترنت پرسرعت بیشتر از قبل توسعه پیدا می‌کنند و بخش مهمی از آینده خواهند بود.

۴- کشاورزی

تامین غذای جمعیت رو به افزایش جهان، یکی از مشکلات بزرگ جوامع است. لازمه کشاورزی امروز صرفه جویی در آب، هزینه و زمان است و رسیدن به این هدف نیز با روش‌های دقیق کشاورزی، به وسیله فناوری 5G میسر می‌شود و این امکان را فراهم می‌کند تا محصولات بیشتری تولید شود.

۵- شهرهای هوشمند

ایجاد شهرهای هوشمند، لازمه زندگی ایده‌ال و موفق هر جامعه است. امکاناتی همچون نظارت بر ازدحام، مدیریت زباله‌های شهری، سنسورهای پارک و ایجاد زیر ساخت‌هایی برای حفظ بیشتر حریم خصوصی از دیگر مواردی است که با ساخت شهرهای هوشمند ایجاد می‌شود.

۶- اینترنت اشیا

با وجود دستگاه‌های هوشمند مانند الکسا و سیری در زندگی روزمره شاهد تغییرات مثبتی هستیم. یک شبکه کم مصرف با قدرت بالا می‌تواند اتصالات بی‌سیم پایداری داشته باشد و بسیاری از دستگاه‌های مختلف را به صورت واحد به هم متصل کند. این مسئله باعث می‌شود، کنترل و نظارت این دستگاه‌ها بدون در نظر گرفتن زمان و مکان راحت‌تر انجام شود.

چه گوشی‌هایی از فناوری 5G پشتیبانی می‌کنند؟

اکثر تلفن‌های هوشمند جدید از این فناوری پشتیبانی می‌کنند. چندین مدل قدیمی از تلفن‌های همراه وجود دارد که با سایر اپراتورها سازگار نیست. شبکه 5G SPRINT منسوخ شده و حتی روی T –MOBILE هم کار نمی‌کنند، اما برخی گوشی‌ها مانند گوشی سری گلکسی اس ۲۰  که برای SPRINT 5G طراحی شده بود روی T-MOBILE به‌روزرسانی شده و قابل استفاده است. لازم به ذکر است که بسیاری از افراد از اتصال قوی LTE استفاده می‌کنند که از سرعت کافی برای انجام کارهای آنلاین برخوردار است. به‌طور کلی تاز مانی که C-BAND کاملا راه اندازی نشود، نمی‌توانیم از تمامی قابلیت‌های فناوری نسل پنجم استفاده کنیم و تفاوت 4G  را با فناوری جدید احساس نخواهیم کرد.

C- BAND به چه معناست؟

C-Band به فرکانس‌های رادیویی با محدوده طیف بی‌سیم بین ۴ گیگاهرتز و ۸ گیگاهرتز گفته می‌شود.      C-Band در دسته زیر ۶ گیگاهرتز قرار می‌گیرد که در این دسته‌بندی فقط فرکانس‌های رادیویی بین ۱ گیگاهرتز و ۶ گیگاهرتز تعریف شده‌اند. باند C بخشی از فرکانس موج میانی است که باعث ایجاد تعادل در مسافت، سرعت و ثبات می‌شود.

دربرخی کشورها باند C بین فرکانس‌های ۳.۷ گیگاهرتز تا ۴.۲ گیگاهرتز قرار دارد و درسایر نقاط جهان نیز از ۴ گیگاهرتز تا ۸ گیگاهرتز استفاده می‌شود. شبکه C-Band برای ایجاد یک شبکه بی‌سیم پر سرعت، با پوشش‌دهی بالا طراحی شده است.

امنیت شبکه اینترنت نسل پنجم

تمام حوزه‌های کاربردی 5G می‌توانند از رمزگذاری (Encryption) و امنیت بالای این شبکه نیز بهره‌مند شود. نسل پنجم ارتباطات، شبکه خاصی را برای صنایع مختلف فراهم می‌کند که به‌ وسیله آن بتوانند اینترنت اشیا را با اطمینان و کنترل بیشتری راه‌اندازی کنند. در این شبکه، سرویس‌های محاسباتی مبتنی بر Edge-Based Computation یا فضای ابری ایجاد شده است.

شبکه 5G در مورد شبکه‌های وای فای هم شرایطی را فراهم کرده تا دچار تداخل نشوند. ایجاد بستری امن برای انتقال داده‌ها یکی از اهداف بزرگ نسل پنجم ارتباطات است. از آنجایی که قرار است تمامی جنبه‌های زندگی به شبکه‌های ارتباطی متصل شود، این فناوری به راهکارهایی جدی برای تامین امنیت نیاز خواهد داشت. در ادامه به چند مورد از چالش‌هایی که فناوری 5G با آن مواجه است اشاره خواهیم کرد.

۱- امنیت رابط‌‌های رادیویی

۲- یکپارچه‌سازی سطوح کاربری

۳- تعهدات امنیتی در شبکه

۴- امنیت رومینگ

۵- جلوگیری از حملات زیرساختی و دستگاه‌های کاربری

این چالش‌هایی که به آنها اشاره کردیم از طریق سیستم‌های جدید SDN و NFV قابل حل است. SDN توانایی این را دارد که در صورت نیاز، پهنای باند را به بخش‌های خاصی از شبکه اختصاص بدهد. از طریق NFV هم سرویس‌های موجود در هسته شبکه به لبه Edge-Based Computation منتقل شده و هم به درخواست‌های ترافیک در حال افزایش پاسخ می‌دهد.

سخن پایانی

صنایع بزرگ دنیا نیازمند یک شبکه ارتباطی پرسرعت و به دور از اختلال هستند. این نیازمندی بیشتر در  شرکت‌هایی که برنامه‌های بلند مدت آنها جذب متخصصان دور کار برای کار روی پروژه‌های بزرگ است یا حتی شرکت‌هایی که روی پلتفرم‌های فضای دیجیتالی فعالیت می‌کنند و از طرفداران ثابت نسل پنجم ارتباطات هستند و می‌خواهند تا بتوانند با استفاده از سرعت و امنیت بالای این شبکه به اهداف خود دست پیدا کنند، دیده می‌شود. این نیاز در صنایع مختلف باعث شده تا هر روز شاهد رشد بیشتر فناوری 5G در نقاط مختلف دنیا باشیم.