5G چیست ،هر آنچه باید راجب 5G دانست.
نزدیک به یک دهه می باشد که کار بر روی 5G می گذرد و اکنون به یکی از واقعیت های تکنولوژی تبدیل شده است. چندین سال است که شرکت های مخابراتی نیز شروع به کار بر روی 5G کرده اند و حالا موبایل هایی با قابلیت اینترنت 5G در بازار عرضه شده اند ولی 5G دقیقا چیست؟
به نظر می رسد سوالات در باره 5G بیشتر از جواب ها هستند، برخی کنجکاو هستند که 5G کجا در دسترس می باشد و آیا آن را در شهر خد می بینند یا خیر،عده ای دیگر بیشتر به دنبال این هستند که کدام موبایل 5G را خریداری کنند و بسیاری سوال دیگر که سعی شده در این مقاله به همه آنها پاسخ داده شود.
5G چیست ؟
در کل قبل از اینکه نحوه کار 5G را توضیح دهیم بهتر است توضیح دهیم که اصلا 5G چیست . به زبان ساده 5G نسل پنجم پهنای باند تلفن های همراه می باشد که یا جایگزین شده و یا حد اقل تقویت کننده اتصال 4G LTE شما خواهد شد . با 5Gسرعت بارگیری (download) و بارگذاری (upload) بسیار بیشتر می شود، تاخیر و مدت زمان برقراری ارتباط با دستگاهایی با شبکه بی سیم به شدت کاهش می یابد.
سبکه های 5G ذاتا کارآمدتر هستند و ارتباطات بیشتری را در هر برج انجام می دهند و سرعت بیشتری را برای هر کاربر دارند .5G همچنین برای کار با طیف وسیعتری از فرکانس های رادیویی (RF)طراحی شده است و امکانات جدیدی را در باند فوقالعاده بالای mmWave برای شرکت های مخابراتی فراهم می کند تا خدمات شبکه خود را گسترش دهند. از آنجا که 5G یک فناوری کاملا جدید است که با فرکانس ها و سیستم های جدید کار می کند، تلفن های 4G با شبکه 5G سازگار نیستند.
شبکه های 5G به طور جدی از سال 2019 شروع به کار کردند، اما از سالها قبل از آن زمینه برای شبکه نسل بعدی فراهم بود. معماری استاندارد این شبکه در سال 2016 ارائه شده بود، که یعنی در آن زمان هر شرکت و شخص مرتبط با هر دو طرف که شبکه ها مصرف کننده ها هستند ، می توانستند ساخت دستگاه هایی را که با استاندارد 5G سازگار بوده را شروع کنند.
بدیهی است که این شبکه هنوز به اشباع کامل بازار نرسیده، اما با توجه به تاریخچه عرضه 4G می توان زمان تقریبیی را برای همه گیر شدن آن پیدا کرد. 4G (LTE) برای اولین بار در سال 2009 به صورت تجاری مستقر شد ولی تا سال 2013 طول کشید تا در بسیاری از کشور ها واقعا جریان پیدا کنند و بر 3G قدیمی قلبه پیدا کنند.
با تجه به این تارخچه ، احتمال می رود تا اواخر سال 2022 و یا حتی 2023، 5G شبکه ای غالب در اکثر کشور های جهان باشد.
فناوری 5G چگونه کار می کند ؟
اکنون با فهمیدن اینکه اصلا 5G چیست ، می توان دانست که این فناوری چگونه کار می کند چراکه کاملا متفاوت از 4G LTE ها می باشد.
دقیقا مانند 4G ، فناوری 5G نیز در طیف وسیعی از طیف های رادیویی تقسیم می شود اما قادر است دامنه وسیع تری از شبکه های فعلی را نیز اجرا شود. رایج ترین شکل 5G که استفاده می شود Sub-6 نام دارد ، همچنین از mmWaves نیز استفاده می شود.
Sub-6 به 5G گفته می شود که بافرکانس زیر 6GHz کار می کند. همه شرکت های مخابراتیی به نوعی شبکه Sub-6 را دارند ، به این دلیل که در حال حاضر 4G LTE با فرکانس های پایین ار می کند .طیف زیر 6Ghz در عرضه 5G بسیار مهم است ، زیرا این امواج رادیویی با فرکانس پایین می توانند مسافت زیادی را طی کنند و به دیواره ها و موانع نفوذ کنند . این بدان معناست که شرکت های مخابراطی می توانند شبکه های بسیار بزرگتری را بدون نیاز به ساختن تعداد زیادی از از برج های سلول جدید ، ایجاد کنند.
موج های mmWaves نیز به امواجی رادیویی گفته می شود که فرکانس بالایی بین 30GHz تا 300GHz دارند که برای شارژ بیش از حد اتصالات 5G و ارائه سرعت چند گیابایت در ثانیه استفاده می شود.
با اینکه اتصالات mmWaves می توانند سرعت دانلود فوق العاده ای را ارائه دهند ولی شرکت های مخابراتی بیشتر بر روی Sub-6 تمرکز دارند ، چرا که سیگنال هایی با فرکانس بالا نمی توانند نسافت طولانیی را طی کنند و از موانع عبور کنند ، حتی در بیشتر موارد ،یک پنجره یا یک برگ درختان هم می تواند اتصال را مسدود کند.این بدان معناست که شرکت های مخابراتی برای ایجاد یک شبکه قوی از mmWaves ، باید هزاران سلول شبکه کوچک در هر شهر قرار دهند.
سرعت 5G چقذر است ؟
حد اکثر نرخ داده(Peak data rate): 5G به طور قابل توجهی سرعت بالای داده ها را ارئه می دهد،حداکثر نرخ داده می تواند به 20Gbps دانلود و 10Gbps آپلود در هر ایستگاه پایه تلفن برسد . این سرعتی نیست که با 5G تجربه می کنید ( مگر اینکه اتصال اختصاصی داشته باشید) . تمام کاربران سلول نیز از آن سرعت استفاده می کنند که با گذشت زمان تعدادشان بیشتر هم می شود.
سرعت 5G در دنیای واقعی : در حالی که حداکثر نرخ داده بسیار زیاد به نظر می رسد ولی سرعت واقعی بسیار یکسان نخواهد بود، این مشخصات نشانگر استفاده از 100Mbps سرعت دانلود و 50Mbps سرعت آپلود توسط کاربران می باشد.
تاخیر(Latency):تاخیر، زمانی است که برای انتقال داده از یک نقطه به نقطه دیگر نیاز می باشد. در شرایط ایده آل باید 4 میلی ثاتیه و برای استفاده با حداکثر سرعت 1 میلی ثانیه می باشد.
کارایی(efficiency): رابط های رادیویی هنگام استفاده باید از نظر انرژی صرفه جویی کنند و در صورت عدم استفاده به حالت کم انرژی بروند. در حالت ایده آل ، یک رادیو باید در مدت زمان 10 میلی ثاتیه به حالت کم انرژی تبدیل شوند و دیگر از آن استفاده نشود.
بازده طیفی (Spectral efficiency):بازده طیفی “ استفاده بهینه از طیف یا پهنای باند است تا حد اکثر مقدار داده با کمترین خطای انتقال ، قابل منتقل شدن باشد” .پیش بینی می شود 5G باید بازده طیفی بیشتری نسبت به LTE داشته باشد که با 30 bit/Hz دانلینک و 15bit/Hz آپلینک همراه است.
تحرک(Mobility): با 5G ، ایستگاه های پایه باید حرکت از 0 تا 310 مایل بر ساعت را پشتیبانی کنند .این بدان معناست که ایستگاه پایه در طیف وسیعی از حرکات آنتن ( حتی در قطار های سریع ) کار کند.اگرچه این کار در شبکه های LTE به راحتی انجام می شود ، اما چنین تحرکی می تواند در شبکه های جدید mmWave یک چالش باشد.
تراکم اتصال(Connection density): از نظر تراکم اتصال ، 5G باید بتواند دستگاه های متصل بیشتری نسبت به 4G را شتیبانی کند.کشور های استاندارد 5Gباید بتوانند از 1 میلیون دستگاه متصل در هر کیلومترمربع شتیبانی کنند. این تعداد عظیم ، تعداد زیادی از دستگاه های متصل به اینترنت اشیاء (IoT) را نیز شامل می شود.
در دنیای واقعی ، سرعت واقعی 5G بسیار متفاوت خواهد بود . در کل شبکه های Sub-6 باید قادر به ارائه سرعتی چندصد گیگابایتی در ثانیه باشند، اما در حال حاضر اتصالات می توانند از 50Mbps تا 400Mbps باشند.
ولی مشخص کردن سرعت mmWave در دنیای واققعی کمی سخت است،چرا که به سختی در دسترس می باشد و اگر کسی به این نوع از شبکه دسترسی داشته باشد ، می تواند به سرعتی تا 4Gbps برسد . این سرعت چندین برابر سرعت های 4G LTEمی باشد.ولی همانطور که گفته شد ، دسترسی به این نوع از اتصالات بسیار سخت است.
در بسیاری از مناطق، اینترنت 5G به همان اندازه کند یا در مواردی کند تر از 4G LTE می باشد.چراکه ممولا به دلیل محدودیت در دسترس بودن طیف است زیرا شرکتهای مخابراتی سعی می کنند از یک فطعه امواج رادیویی برای پشتیبانی همزمان از شبکه های 4G فعلی و 5G جدید استفاده کنند . این روند به زودی تغییر خواهد کرد چرا که با گذشت زمان دستگاه های بیشتری قابلیت اتصال به 5G را خواهند داشت و شرکت های مخابراتی شروع به تغییر تخصص خواهند کرد.
آیا باید گوشی های 5Gرا الان بخریم؟
از آنجایی که این تکنولوژی نحوه ارتباط ما با دیگران را نغییر خواهد داد ، اما این تغییر یک شبه اتفاق نمی افتد . چندین سال طول می کشد که این شبکه در کشور ها جا بیوفتد و داشتن آن ضروری شود. به همین دلیل خرید یک تلفن همراه 5Gبه هدف استفاده از 5G فعلا توصیه نمی شود و نیازی نیست که پول اضافی برای این گوشی ها بدهید . هرچند در آینده تمام گوشی هایی که قرار است عرضه شوند دارای 5G می باشند.
آیا می توان از 5Gبرای اینترنت خانگی استفاده کرد؟
با سرعت های باورنکردنی و تاخیر کم ،5G جایگزین بسیار خوبی برای شبکه های بی سیم خانگی می باشد.مخصوصا در مناطق روستایی که دسترسی به اینترنت با سیم سریع ، بسیار دشوار است و تنها گزینه دیگر اغلب اینترنت های ماهواره ای هستند.
مزایای استفاده از 5G:
ارتباطات موبایل تنها مزیت این شبکه نیستند و می توان بوسیله آن پیشرفت زیادی در صنعت و پزشکی به جود آورد و حتی می توان به وسیله آن جان افراد بسیاری را نجات داد.در اینجا برخی موارد که توسط 5Gامکان پذیر می شوند را آورده ایم.
- پهنای باند خانگی را بهبود می بخشد:
اگرچه معمولا5G از نظر دسترسی به تلفن همراه تصور می شود ، ولی می تواند تاثیر مهمی در پهنای باند خانگی و اتصال بی سیم داشته باشد . شرکت های مخابراتی شروع به ارائه خدمات اینترنت خانگی خواهند کرد که به جای اتصال کابل یا فیبر ، بر 5G متصل هستند.
- وسایل نقلیه اتوماتیک:
انتظار می رود با این شبکه ، تعداد ماشین های اتوماتیک افزایش پیدا کند،به طوری که وسیله نقلیه شما با سایر وسایل نقلیه در جاده و خیابان ارتباط برقرار کند، اطلاعاتی در باره جاده ، موقعیت خیابان یا ماشین های دیگر را بگیرد یا منتقل کند. و اگر وسیله نقلیه ای ترمز کند بقیه وسایل نقلیه نیز متوقف می شوند و می توان با این تکنولوژی از به وقوع پیوستن هزاران حادثه جلوگیری کرد.
- ایمنی عمومی و زیرساخت ها:
در نهایت ، 5G به شهرها و سایر شهرداری ها امکان می دهد که کارایی بیشتری داشته باشند. شرکت های تاسیساتی قادر خواهند بود تا از راه دور میزان کارایی و استفاده محصولاتشان را کنترل کنند، سنسورها می توانند هنگام خالی شدن سیل یا خاموش شدن چراغ های خیابانی ، به بخش کارهای عمومی اطلاع دهند و شهرداری ها می توانند به سرعت و با کمترین هزینه دوربین های نظارتی را نصب کنند.
- کنترل دستگاه از راه دور:
از آنجا که 5G تاخیر بسیار کمی دارد ، کنترل ماشین آلات و دستگاه های سنگین و خطرناک به واقعیت تبدیل شده. چرا که هدف ازین کار کاهش خطر در محیط های خطرناک است و به تکنسین های ماهر اجازه می دهد ماشین آلات را از هر جایی در دنیا کنترل کنند.
- مراقبت های پزشکی و بهداشتی:
با ارتباطات قابل اعتماد و کم تاخیر(URLLC)5G می تواند مراقبت های پزشکی را اساسا تغییر دهد. از آنجا که URLLC ، تاخیر 5G را از 4G حتی بیشتر کاهش می دهد، دنیایی از امکانات جدید را پیش روی شما قرار می دهد. انتظار می رود در سالهای آینده شاهد بهبودهایی در پزشکی از راه دور ، بهبودی از راه دور و فیزیوتراپی از طریق واقعیت افزوده ، جراحی دقیق و حتی جراحی از راه دور باشید. . بیمارستان ها می توانند شبکه های حسگری گسترده ای را برای نظارت بر بیماران ایجاد کنند ، پزشکان می توانند قرص های هوشمند برای ردیابی انطباق تجویز کنند و بیمه گران حتی می توانند مشترکین را برای تعیین روشهای درمانی و مناسب کنترل کنند.
آیا امواج 5Gخطرناک است؟
به طور خلاصه ، نه . امواج 5G برای سلامتی شما خطرناک نیست. نگرانی در مورد ایمنی امواج رادیویی از سالها قبل وجود داشته است ، اما ما هنوز هیچ مدرکی پیدا نشده که نشان دهد این امواج واقعاً برای سلامتی انسان مضر هستند . با وجود تئوری های توطئه5G ، این امواج رادیویی با آنهایی که دهه هاست داریم از آنها استفاده می کنیم تفاوتی ندارند.
هنوز شواهدی پیدا نشده که نشان دهد انواع امواجی که ما برای ارتباطات بی سیم استفاده می کنیم برای سلامتی انسان مضر باشد . امواج رادیویی دو نوع هستند: یونیزه و غیر یونیزه. امواج یونیزه ممکن است برای سلامتی انسان خطرناک باشند. به عنوان مثال انواع موج های رادیویی که در مایکروویو استفاده می شوند امواج یونیزه هستند. این امواج فرکانس بسیار بالایی دارند و می توانند به DNA شما آسیب برسانند.
اما 5G از امواج رادیویی یونیزه استفاده نمی کند. علاوه بر این ، بیشتر امواج مورد استفاده در 5G قبلاً برای موارد مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. برخی از آنها برای 4G ، برخی برای پخش تلویزیونی و برخی برای سایر ارتباطات استفاده شده است. به عبارت دیگر ، اگر امواج رادیویی 5G خطرناک بودند ، باید تا الان تاثیرات منفی آنرا از امواج 4G یا امواج تلویزیون می دیدیم. امواجی مثل mmWaveکه هنوز استفاده نشده اند ، با مطالعاتی که بر روی آنها صورت گرفته ،هیچ نشانه ای از تهدید بر روی سلامتی انسان کشف نشده و به دور از هر نوع تهدیدی می باشند.
