مروری دوباره بر فناوری 5G

مقدمه:

شاید با شروع اینترنتهای اولیه و پیشرفت و وارد شدن به اینترنت های 3G و بعد آن 4G در اینترنتهای موبایل به غیر از سرعت بالاتر و اتصال راحتتر تغییر زیادی در زندگی مردم عادی احساس نشد اما فناوری 5G گامی است به سوی آینده که تاثیر عمیقی در لایه های مختلف زندگی خواهد گذاشت و (البته گذاشته است)

5G مانند عبور از 3G به 4G نیست بلکه یک تکامل و جهش بزرگی برای رویاپردازی است با وعده ی آینده ای سریعتر و هوشمندتر!

مزایای این تکنولوژی را سرعت‌های فوق‌العاده بالا، تاخیر بسیار کم و ظرفیت اتصال انبوه دیوایس ها و تغییر در شیوه استفاده و تعامل ما با دنیای دیجیتال است.

با 5G ایده پردازان و نوگرایان و البته خیال (رویا) پردازان علمی خوابهای بیشماری برای زندگی ما دیده اند از خودروهای بی راننده یا (خود راننده) گرفته تا جراحی از راه دور و شهرهای هوشمند، اینترنت 5G زیرساخت لازم برای تحقق ایده‌هایی را فراهم می‌کند که تا دیروز تنها در داستان‌های علمی-تخیلی ممکن بودند. در این مطلب، به شکلی جامع به بررسی این فناوری، تاریخچه، سرعت، کاربردها و وضعیت آن در ایران می‌پردازیم.

تاریخچه اینترنت 5G

• نکته جالب ینترنت 5G اینست که مبدا پیدایش این ایده اصلا معلوم نیست
• هیچ شرکت یا نهادی مدعی اختراع یا گسترش آن نیست
• حاصل بیش از یک دهه مطالعه، تحقیق و توسعه و آزمایش و صرف بودجه هنگفتی از چندین نهاد معتبر فراملیتی است از ژاپن و آلکان و ایتالیات گرفته تا بلوغ آن در آمریکا
• ولی اولین بارقه های آن از اعلام نیاز ناسا (سازمان فضایی آمریکا) به نسل جدیدی از اینترنت با سرعت بالاتر زده شد. سپس از سال ۲۰۱۲ اتحادیه بین المللی مخابرات (ITU) برنامه ای با تعریف پروژه ای با نام IMT-2020 را کلید زد.
• IMT-2020 تعریف جامعی از چشم اندازها و استاندارها، پیش نیازها و زیر ساخت ها و اعلام نیاز به کمک و همکاری دانشمندان و سازمانها بود

در سال‌های بعد، شرکت‌های بزرگ فناوری مانند سامسونگ و نوکیا با دستیابی به سرعت‌های آزمایشی بیش از ۱ گیگابیت بر ثانیه، نشان دادند که این رویا به واقعیت نزدیک است. نقطه عطف این مسیر در سال ۲۰۱۷ با تصویب اولین استانداردهای فنی 5G توسط کنسرسیوم 3GPP رقم خورد که راه را برای تجاری‌سازی این فناوری هموار کرد.

سرانجام، در اواخر سال ۲۰۱۸ و اوایل سال ۲۰۱۹، کره جنوبی به عنوان اولین کشور در جهان، شبکه‌های تجاری و سراسری اینترنت 5G را راه‌اندازی نمود و رسما جهان را وارد عصر جدیدی از ارتباطات کرد. از آن زمان تاکنون، این فناوری با سرعتی چشمگیر در سراسر جهان در حال گسترش است.

سرعت اینترنت 5G

مهمترین ویژگی‌ اینترنت 5G، سرعت  است. اما این سرعت اینترنت 5G چقدر است؟

کلا در اینترنت حتما متوجه شدید که سرعت یک کمیت متغیر حتی در هر لحظه است، مثلاً دریک دانلود شما سرعتهای متفاوتی در لحظات گوناگون می بینید این سرعت واقعی است یعنی آن سرعتی که کاربر آنرا می بیند و براساس آن سرعت کارش انجام می شود مثلا دانلود، آپلود که عوامل زیادی روی آن تاثیر دارند، مانند فاصله از دکل مخابراتی، نوع باند فرکانسی، تراکم جمعیت و حتی موانع فیزیکی مانند ساختمان‌ها.

اما از نظر تئوری، اینترنت 5G قادر است به سرعت دانلود تا ۲۰ گیگابیت بر ثانیه و سرعت آپلود تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه دست یابد. این اعداد به معنای سرعتی حدود ۱۰۰ برابر بیشتر از بهترین حالت شبکه 4G است. با چنین سرعتی، دانلود یک فیلم سینمایی با کیفیت بالا تنها چند ثانیه زمان می‌برد، ولی این سرعت تئوریک است و رسیدن به آن سخت!

ما همیشه سرعت واقعی را حس و به کار می بریم هر چند در خرید سرعت تئوریک را به ما نشان دهند!

کشورهای زیادی با رفع موانع گفته شده و بروزرسانی زیر ساختها و سخت افزار ها توانسته آمد به سرعت تئوری نزدیک و حتی به آن برسند:

چند مثال:

• امارات متحده عربی: با سرعت میانگین بین ۶۳۰ تا ۶۶۰ مگابیت بر ثانیه، یکی از سریع‌ترین شبکه‌های 5G جهان را دارد.

• کره جنوبی: کاربران در این کشور سرعتی بین ۳۴۱ تا ۴۳۲ مگابیت بر ثانیه را تجربه می‌کنند.

• قطر: با سرعتی بین ۵۲۲ تا ۵۸۸ مگابیت بر ثانیه، در رتبه بالایی قرار گرفته است.

اروپا و آمریکا نیز سرعت‌ها قابل توجه دارند اما هنوز به کشورهای فوق نرسیده اند. برای مثال، میانگین سرعت در ایالات متحده بین ۹۷ تا ۱۶۷ مگابیت بر ثانیه و در کشورهایی مانند نروژ و فنلاند حدود ۱۴۰ تا ۱۴۵ مگابیت بر ثانیه گزارش شده است.

اما به طور کلی، افزایش سرعت اینترنت مهم‌ترین دستاورد قابل لمس این فناوری برای کاربران عادی محسوب می‌شود.

وضع اینترنت 5G در ایران

اینترنت 5G از سال ۱۳۹۹ به صورت رسمی وارد ایران شد و از آن زمان تاکنون، توسعه آن با شتاب مناسبی ادامه داشته است. اولین سایت 5G در ایران توسط اپراتور ایرانسل در مرداد ماه ۱۳۹۹ راه‌اندازی شد و چندی بعد، همراه اول نیز به این رقابت پیوست.

امروزه، تعداد سایت‌های فعال 5G در کشور از مرز ۲۰۰۰ سایت عبور کرده است و هر دو اپراتور اصلی کشور، یعنی ایرانسل و همراه اول، به طور گسترده در حال توسعه پوشش این شبکه هستند.

اینترنت 5G در کدام شهرهای ایران فعال است؟

در حال حاضر، تمرکز اصلی اپراتورها بر پوشش مراکز استان‌ها و شهرهای بزرگ و پرجمعیت بوده است. پوشش اینترنت 5G تقریبا تمام مراکز استان‌ها را در بر می‌گیرد و در شهرهای مهم سایر استان‌ها نیز به سرعت در حال گسترش است.

سرعت اینترنت 5G در ایران چقدر است؟

سرعت اینترنت 5G در ایران نیز مانند سایر نقاط جهان، بسته به منطقه و شرایط متغیر است. در تست‌های انجام شده در شهرهای مختلف، سرعت‌های بسیار خوبی ثبت شده است. برای مثال، سرعت‌هایی بین ۳۰۰ تا بیش از ۶۰۰ مگابیت بر ثانیه در شهرهایی مانند قم، اهواز و شیراز گزارش شده است. حداکثر سرعت ثبت شده در آزمایشگاه‌های داخلی نیز به حدود ۴ گیگابیت بر ثانیه می‌رسد که نشان‌دهنده ظرفیت بالای زیرساخت‌های کشور برای ارائه خدمات با کیفیت است.

برخی از کاربردهای فعلی

شاید هیجان‌انگیزترین بخش ماجرا، کاربردهای اینترنت 5G باشد. این فناوری تنها برای دانلود سریع‌تر فیلم نیست، بلکه زیرساخت لازم برای انقلابی در صنایع مختلف را فراهم می‌کند. تاخیر بسیار پایین (کمتر از ۱ میلی‌ثانیه) و سرعت بالا، امکان تحقق سناریوهایی را می‌دهد که با 4G غیرممکن بودند.

• سلامت و درمان: یکی از تحول‌آفرین‌ترین کاربردهای اینترنت 5G در حوزه پزشکی است. جراحی از راه دور، که در آن یک جراح متخصص می‌تواند بیماری را از صدها کیلومتر دورتر عمل کند، به لطف ارتباط بدون تاخیر 5G ممکن می‌شود. همچنین، دستگاه‌های پوشیدنی هوشمند می‌توانند به طور لحظه‌ای اطلاعات حیاتی بیمار را برای پزشک ارسال کنند و جان انسان‌ها را نجات دهند.
• خودروهای خودران: خودروهای هوشمند برای تصمیم‌گیری‌های آنی و جلوگیری از تصادف، نیازمند ارتباط دائمی و بدون وقفه با یکدیگر و با زیرساخت‌های شهری (مانند چراغ‌های راهنمایی) هستند. اینترنت 5G این ارتباط پایدار و سریع را تضمین می‌کند.
• شهرهای هوشمند: اینترنت 5G به شهرها اجازه می‌دهد تا با استفاده از هزاران حسگر متصل، مدیریت ترافیک، مصرف انرژی، امنیت عمومی و خدمات شهری را بهینه کنند. برای مثال، چراغ‌های خیابان تنها زمانی روشن می‌شوند که عابر یا خودرویی در حال عبور باشد.
• صنعت و کارخانه‌های هوشمند: در کارخانه‌ها، ربات‌ها و ماشین‌آلات می‌توانند به صورت بی‌سیم و با هماهنگی کامل با یکدیگر کار کنند. همچنین، نگهداری پیش‌بینی‌کننده (Predictive Maintenance) با تحلیل داده‌های دریافتی از حسگرها، از خرابی دستگاه‌ها قبل از وقوع جلوگیری می‌کند.
• سرگرمی و رسانه: پخش زنده رویدادهای ورزشی با کیفیت 8K، تجربه بازی‌های آنلاین بدون تاخیر و دنیای واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) همگی با اینترنت 5G به سطح جدیدی از کیفیت و جذابیت می‌رسند.
• 

تفاوت‌های کلیدی 5G و 4G

برای درک بهتر ارزش اینترنت 5G، بهتر است آن را با نسل قبلی یعنی 4G مقایسه کنیم:

• سرعت: همان‌طور که گفته شد، 5G از نظر تئوری تا ۱۰۰ برابر سریع‌تر از 4G است. در عمل نیز این تفاوت بسیار چشمگیر و معمولا بین ۵ تا ۲۰ برابر است.
• تاخیر (Latency): این بزرگ‌ترین برتری 5G است. تاخیر در شبکه 5G می‌تواند به کمتر از ۱ میلی‌ثانیه برسد، در حالی که در 4G این عدد بین ۳۰ تا ۱۰۰ میلی‌ثانیه است. این ویژگی برای کاربردهای حساس مانند خودروهای خودران حیاتی است.
• ظرفیت: شبکه 5G می‌تواند تعداد بسیار بیشتری دستگاه را به طور همزمان پشتیبانی کند (حدود ۱ میلیون دستگاه در هر کیلومتر مربع). این قابلیت، آن را برای عصر اینترنت اشیا (IoT) ایده‌آل می‌سازد.
• باند فرکانسی: 5G از طیف گسترده‌تری از فرکانس‌ها، از جمله باندهای موج میلی‌متری (mmWave) استفاده می‌کند که پهنای باند بسیار بیشتری را فراهم می‌آورند.

به طور خلاصه، اینترنت 5G یک ارتقای صرف نیست، بلکه یک فناوری کاملا جدید است که پایه‌های دنیای دیجیتال فردا را می‌سازد.