هر آنچه لازم است درباره اینترنت 5G بدانید

هر آنچه لازم است درباره اینترنت 5G بدانید

نام نویسنده: آرمین اسحاقی 2022-05-14 17:55:58

هر آنچه لازم است درباره اینترنت 5G بدانید

 

در بسیاری از کشورها، از انواع اینترنت 5G استفاده می کنند که آیکن '5G' را در تلفن هوشمند جدید شما روشن می کند. اما دقیقاً مانند 4G احساس و کار می کنند. این اتفاق ممکن است مردم را به این فکر سوق دهد که پس 5G چه کاربردی دارد. آیا چیزی که الان می بینیم اصلاً 5G است؟از نظر فنی پاسخ مثبت است. به نظر می رسد که فناوری 5G و "تجربه 5G" دو مفهوم متفاوت می باشند.

اینترنت 5G یک سرمایه گذاری برای دهه بعدی خواهد بود. در تحولات قبلی تلفن همراه، سالها پس از اولین اعلان، بیشترین تغییرات مشاهده گردید. به عنوان مثال، اولین تلفن های 4G در ایالات متحده در سال 2010 ظاهر شد، اما برنامه های 4G که دنیای ما را تغییر دادند تا بعدها ظاهر نشدند. Snapchat در سال 2012 آمد و Uber در سال 2013 فراگیر شد. تماس های ویدیویی نیز از طریق شبکه های LTE در ایالات متحده، در حدود سال 2013 فراگیر شدند.

مصارف و کاربردهای 5g

با ظهور 5G، یک تحول دیگر در راه است. سه نوع اصلی 5G وجود دارد: باند پایین ، باند میانی و باند بالا. در حالی که ایالات متحده سرمایه گزاری خود را بر روی باند های پایین و بالا انجام داده، اما مشخص شده که باند میانه بهترین گزینه می باشد.

شبکه های اینترنت 1G 2G 3G 4G 5G

G در عبارت 5G به معنای نسلی از فناوری بی سیم می باشد. در حالی که اکثر نسل ها از نظر تکنیکی با سرعت انتقال داده هایشان تعریف شده اند، اما، مشخص شده است که با آمدن هرکدام، ناسازگاری با نسل قبلی ایجاد می شود.

1G شبکه اینترنتی بیسیم آنالوگ (سلولار آنالوگ) بود. فناوری های 2G، مانند CDMA ، GSM و TDMA، اولین نسل فناوری های تلفن همراه دیجیتال بودند. فناوری های 3G مانند EVDO ، HSPA و UMTS سرعت را از 200 کیلوبیت بر ثانیه به چند مگابیت در ثانیه می رسانند. فناوری های 4G، مانند WiMAX و LTE، جهش بعدی بودند و اکنون آنها به مقیاسی بزرگتر از صدها مگابیت سرعت و یا حتی سرعت گیگابیت جهش می یابند.

نسل های اینترنت گوشی موبایل

اینترنت 5G سه ویژگی جدید را به ارمغان می آورد: کانال های بزرگتر (برای سرعت بخشیدن به داده ها) ، تأخیر کمتر (برای پاسخگویی بیشتر) و امکان اتصال همزمان دستگاه های بسیار بیشتر (برای حسگرها و دستگاه های هوشمند).

گوشی های موبایل 5G همه به شبکه و پوشش 4G نیاز دارند. در ابتدا ، تمام شبکه های 5G برای برقراری ارتباطات اولیه خود از 4G استفاده می کردند. اما در حال حاضر از این شهرت دور شده و به سمت شبکه ای مستقل شدن پیش می رود. اما موضوع اینجاست که بدون یاری گرفتن از 4G، عملکرد قابل توجهی را از دست خواهد داد. بخشی از مشخصات 5G به تلفن های 5G اجازه می دهد تا کانال های 5G و 4G را به صورت نامرئی و یکپارچه برای کاربر ترکیب کنند. بنابراین اکثر اتصالات برای مدتی با پیوندهای 4G / 5G ترکیب می شوند. در حالی که 2G و 3G به زودی از بین می روند ، 4G سالهای زیادی را به عنوان بخشی از معادله 5G در پیش دارد.

باند های بالا میانی پایین شبکه اینترنت 5G

5G از نظر امواج هوایی گزینه های بیشتری نسبت به 4G، به شرکت های هواپیمایی ارائه می دهد. از همه جالب تر، باعث باز شدن "باند بالا" می شود که امواج هوایی کوتاه برد با فناوری 4G در آن کار نمی کنند. اما 5G می تواند با هر فرکانسی اجرا شود و منجر به سه نوع تجربه باند 5G پایین، میانه، و بالا بشود.

نکته کلیدی که باید در اینجا فهمید این است که اینترنت 5G نسبت به 4G، در کانال های رادیویی قدیمی، خیلی سریعتر نمی باشد. در عوض، مشخصات شبکه 5G باعث می شود تلفن ها از کانال های بسیار گسترده تری در دامنه وسیع تری از فرکانس ها استفاده کنند.

باند پایین شبکه 5G در فرکانس های کمتر از 2 گیگاهرتز کار می کند. اینها قدیمی ترین فرکانس های تلفن همراه و تلویزیون می باشند. آنها مسافت زیادی را طی می کنند، اما درگستره بسیاری کانالها در دسترس نمی باشند و بسیاری از این کانالها برای 4G استفاده می شوند. بنابراین باند پایین 5G کند می باشد و فعلاً مانند 4G عمل و احساس می کند. عرض کانالهای 5G باند پایین از 5 مگاهرتز (برای AT&T) تا 15 مگاهرتز (برای T-Mobile) می باشد. بنابراین می بینید که آنچنان بزرگتر از 4G نمی باشند.

باند بالا، متوسط و پایین اینترنت نسل پنج

مشکلات اینجاست که گوشی های موبایل  باند پایین گاهی نمادهای 5G را نشان می دهند که حتی از 5G استفاده نمی کنند و تشخیص تفاوت را دشوار می کند.

باند وسط شبکه 5G در محدوده 2 تا 10 گیگاهرتز است. این بیشتر فرکانس های تلفن همراه و Wi-Fi فعلی و همچنین فرکانس های کمی بالاتر از آن را پوشش می دهد. این شبکه ها برد خوبی از برج های خود دارند؛ حدود نیم مایل؛ بنابراین در بیشتر کشورها، این شبکه ها بیشترین ترافیک 5G را حمل می کنند.

باند بالای اینترنت 5G که به "موج میلی متر" معروف می باشد، چیزی کاملا جدید است. تا کنون، این امواج هوایی دربیشترین محدوده، یعنی 20 تا 100 گیگاهرتز می باشند. این امواج قبلاً برای استفاده مصرف کننده بکارگیری نشدند. آنها بسیار کوتاه برد هستند. آزمایشات ما حدود 800 فوت فاصله از برج ها را نشان داده است. اما مقادیر زیادی از طیف استفاده نشده در آنجا وجود دارد، که به معنای سرعت های بسیار بالا بوده که هر بار، از 800 مگاهرتز استفاده می کنند.

پیش از این از باند های بالا برای ایجاد تاخیر استفاده می شدند و ایستگاه های پایه ای را به پیوندهای اینترنتی راه دور متصل می کرد. اما قبلاً از آنها برای دستگاه های مصرفی استفاده نشده است، زیرا قدرت پردازش دستی و آنتن های کوچک در دسترس نبود. سیگنال های موج میلی متر نیز با فاصله بیشتری نسبت به سیگنال های با فرکانس پایین تر کاهش می یابند و حجم عظیمی از داده های منتقل شده با آنها به ارتباطات بیشتری با اینترنت ثابت نیاز دارد. بنابراین ارائه دهندگان تلفن همراه برای ارائه سرعت چند گیگابایتی از شبکه های موج میلی متر مجبورند از بسیاری از ایستگاه های پایه کم مصرف تر (به طور کلی 2 تا 10 وات خروجی بگیرند) استفاده کنند تا از ماکروسل های قدرتمندتر (که 20 تا 40 وات خروجی دارند). به دلیل افت سریع، امواج در هنگام رسیدن به شما کاملاً ضعیف می شوند.

اینترنت نسل پنج بصورت کیک

T-Mobile سه شکل 5G را به عنوان "کیک لایه ای" توصیف می کند.

اینترنت 5G چگونه کار می کند؟

مانند سایر شبکه های تلفن همراه، شبکه های 5G از سیستمی از سایت های سلولی استفاده می کنند. این سیستم قلمرو آنها را به بخشهایی تقسیم کرده و داده های رمزگذاری شده را از طریق امواج رادیویی ارسال می کنند. هر سایت سلولی باید به یک شبکه مازه ای متصل شود، چه از طریق اتصال سیمی یا بیسیم backhaul .

شبکه های 5G باید بسیار هوشمندتر از سیستم های قبلی باشند ، زیرا آنها سلولهای کوچکتر و بیشتری را تغییر می دهند که می توانند اندازه و شکل خود را تغییر دهند. اما حتی با وجود سلول های ماکرو موجود، کوالکام می گوید 5G قادر خواهد بود با استفاده از پهنای باند بعنوان اهرم و فن آوری های پیشرفته آنتن، ظرفیت را به چهار برابر با سیستم های فعلی افزایش دهد. استانداردهای ارگانهای درگیر این ماجرا، رسیدن به هدف سرعت  20 گیگابیت بر ثانیه و 1 دقیقه زمان تاخیر می باشد.

نسل جدید اینترنت

کدام گوشی های تلفن از اینترنت 5G برخوردارند؟

گوشی های موبایل 5G اکنون در حال پخش شدن در بازار می باشند. تاکنون سری های iPhone 12 آیفون، سری Galaxy S21 ، Google Pixel 5 و LG Wing دارای باند C هستند.

اجرای باند پایین و میانی 5G نسبت به باند بالایی 5G هزینه کمتری دارد. بنابراین بسیاری از برند های گوشی موبایل فاقد باند 5G بالا می باشند. فناوری بیشتر بهتر بوده و همینطور شرکت هایی که دارای امواج بسیار از باند بالا می باشند. اما آنها نسبت به آنچه قصد دارند با آنها انجام دهند بسیار سختگیرانه عمل کرده اند. سری Galaxy S21 دارای تمام اشکال 5G است.

از تلفن های 5G دیگری که اغلب کشورها مورد استفاده قرار می دهند، می توان به مدل هایی از Huawei ، Oppo ، Realme ، Xiaomi اشاره کرد. آنها معمولاً در شبکه های 5G ایالات متحده کار نمی کنند زیرا از باندهای فرکانسی آنها پشتیبانی نمی کنند. آنها از سیستم های باند میانه اروپا و آسیا استفاده می کنند که در آمریکا موجود نیستند.

آیا شبکه 5G ایمن است؟

بله!  تئوری های توطئه آنلاین، 5G را مسئول همه چیز، از سرطان گرفته تا ویروس کرونا می دانند. اما این تئوری ها با کوچکترین حقایق برملا می شوند. 5G باند پایین و میانی باند بر اساس فرکانس های رادیویی است که برای دهه ها استفاده شده است. 5G باند پایین از باندهای تلویزیونی UHF استفاده می کند، که از سال 1952 مورد استفاده قرار گرفته اند. باند میانی Sprint حداقل از سال 2007 مورد استفاده قرار گرفته است. حتی بخش هایی از آن برای اولین بار در سال 1963 مورد استفاده قرار گرفتند.

بیشترین نگرانی از اینترنت 5G در ایالات متحده تقریباً مربوط به 5G باند پهن یا موج میلی متر است. این باند دارای برد کوتاه است که به تعداد زیادی سایت کوچک سلول نیاز دارد، بنابراین زیرساخت ها بیشتر از قبل قابل مشاهده کی باشد. نکته کنایه آمیز در مورد نگرانی از اینکه موج های باند بالا سلولهای شما را سرخ می کند این نیست که بیش از حد قوی هستند، بلکه بسیار ضعیف می باشند. آنها حتی توسط برگها، دیوارها، شیشه ها، ماشین ها، لباس و پوست مسدود می شوند.

سطح قدرت بسیار مهم است. اجاق های بلوتوث و مایکروویو با همان فرکانس کار می کنند. از آنجا که به سیگنال های موج میلی متر از نظر فنی مایکروویو گفته می شود، برخی از مردم متقاعد می شوند که آنها اجاق های مایکروویو هستند و ما را سرخ می کنند. اما کرم شب تاب کار یک چراغ جوشکاری را نمی کند و در قیاس بین این دو، سیستم های 5G بیشتر مشابه کرم شب تاب عمل می کنند.

امنیت اینترنت 5g

مطالعات mmWave نشان داده است که این امواج به راحتی در پوست انسان نفوذ نمی کنند و قوی ترین اثر آنها در مقادیری با قدرت بالاتر از هر شبکه 5G می باشد، که باعث می شود محیط کمی گرمتر شود. در استفاده از شبکه های 5G، هیچ تأثیر محسوسی بر روی افراد مشاهده نشده است.

اما نکته مورد نکوهش نسبت به منتقدین 5G  این است که آنها به هیچ یک از این جزئیات اهمیت نمی دهند. یک دادخواست مشهور در انگلیس در اوایل سال 2020 ادعا کرد که 5G با "60 مگا هرتز" راه اندازی و "تمام اکسیژن هوا را می بلعد". این بیانیه پیش از حذ ، چیزی بالغ بر 114،000 امضا در change.org به دست آورد. 60 مگاهرتز بسیار کمتر از فرکانس هر شبکه بی سیم می باشد! ممکن است منظورشان 60 گیگاهرتز باشد، اما هنوز هیچ شبکه 5G از آن استفاده نمی کند. در مورد اکسیژن، خوب ، شبکه ای از شبه دانشمندان با درجات علمی چون  "سلامتی طبیعی" در یوتیوب هستند که این ادعاها را با کمترین ادله منطقی به مردم انتقال می دهند.

شبکه اینترنت 5G برای چیست؟

مدیر عامل وان پلاس، پیت لاو گفت " 5G می تواند فضای ذخیره سازی آن را بی معنا سازد، و درستی این حرف را در سری Samsung Galaxy S20 می توان دید. گلکسی S20 عکس های عظیم 108 مگاپیکسلی و فیلم های 8K می گیرد که به سرعت فضای ذخیره سازی شما را کم می کند و بارگذاری آنها دشوار خواهند شد. مگر اینکه اتصال سریع 5G داشته باشید. در سفر به کره ، متوجه شدم که چت ویدیویی با کیفیت بالا عامل اصلی خواستن 5G است."

خطوط آنتن دهی اینترنت

اینترنت خانگی 5G یک مزیت عمده نسبت به 4G را نشان می دهد: ظرفیت عظیم. شرکت های مخابراتی نمی توانند اینترنت خانگی 4G با قیمت رقابتی ارائه دهند زیرا در سایت های همراه 4G ظرفیت کافی برای 346 گیگابایت استفاده ماهانه از بیشتر خانه ها وجود ندارد.

اینترنت خانگی 5G برای حمل و نقل آسان تر از خطوط فیبر نوری خانه به خانه است. به جای حفر هر خیابان، شرکت های مخابراتی فقط باید فیبرهای نوری را در هر چند بلوک به یک محل سلول نصب کنند و سپس به مشتریان مودم های بی سیم بدهند.

در یک سفر به اولو در فنلاند، جایی که یک مرکز توسعه 5G وجود دارد، در یک هاکاتون 5G(یک مناسبت که در آن افراد گرد آمده تا درباره مسائل مربوط به برنامه نویسی تبادل اطلاعات داشته باشند) گروهی محقق شرکت داشتند. آنها دریافتند که ایده های اصلی در آنجا شامل یک سرویس پخش بازی، روشی برای بازتوانی سکته مغزی از طریق VR و بانداژهای هوشمندی است که روند بهبود زخم شما را دنبال خواهد کرد. همه این ایده ها به پهنای باند بالا، تأخیر کم، یا جنبه های کم مصرف و کم هزینه 5G نیاز دارند.

ماشین بی سرنشین اینترنت اشیا

اتومبیل های بدون راننده ممکن است به 5G نیاز داشته باشند.

سردبیر مجله الکترونیکی PCmag توضیح می دهد که اتومبیل های بدون راننده ممکن است برای شروع واقعی به 5G نیاز داشته باشند. نسل اول اتومبیل های بدون راننده خودگردان خواهند بود، اما نسل های آینده برای بهبود ایمنی و مدیریت ترافیک با سایر خودروها و جاده ها، تعامل هوشمند خواهند داشت.

برای انجام این کار ، شما به تأخیرهای زمانی بسیار کم نیاز دارید. همه اتومبیل ها بسته های اطلاعاتی بسیار کوچکی را رد و بدل می کنند، که تقریباً بلافاصله باید این کار را انجام دهند. آنجاست که 5G نقش مهمی در این انتقال های داده با تاخیر زیر یک میلی ثانیه خواهد داشت. این ارسال و دریافت داده ها ممکن است بین یک ماشین و جزیی از چراغ عقب خودروی دیگری اتفاق افتد!

جنبه دیگر اینترنت 5G این است که دستگاه های بیشتری را به هم متصل می کند. در حال حاضر، ماژول های 4G گران، پر مصرف و برنامه های سرویس دهنده پیچیده ای را می طلبند. بنابراین بخش اعظم اینترنت اشیا با Wi-Fi و سایر فن آوری های خانگی در ارتباط می باشد. 5G دستگاه های کوچک، ارزان و کم مصرف را می پذیرد. بنابراین بسیاری از اشیا کوچکتر و انواع مختلف حسگرهای محیط را به اینترنت متصل می کند.

بزرگترین تغییری که 5G ممکن است ایجاد کند در واقعیت مجازی و افزوده است. همانطور که تلفن ها به دستگاه هایی تبدیل می شوند که قرار است با هدست های VR بکارگرفته شوند، تأخیر بسیار کم و سرعت ثابت 5G را در هر زمان که بخواهید به شما ارائه می دهد.

اینترنت 5G در ایران

اخبار رسیدن اینترنت نسل پنج به ایران از سال 93  به گوش می رسد. همراه اول در سال 96 با نوکیا بعنوان اولین وندور LTE قراردادی برای شناخت، توسعه و پیاده سازی اینترنت نسل پنج منعقد کردد. گفته شده که همراه اول تا پایان سال 99 پنج سایت اینترنت 5G را آماده می سازد.

همچنین ایرانسل، دیگر اپراتور شناخته شده در ایران، از راه اندازی شبکه 5G بصورت هات اسپات در مهر 99 خبر داد.مدیر عامل ایرانسل در مراسم چهاردهمین سالگرد فعالیت این اپراتور، تاکید داشته که در کنار توسعه خدمات و نسل های فعلی اینترنت، پرداختن به 5G را هم در برنامه های اصلی خود قرار داده اند. این فناوری بصورت پایلوت در دو نقطه انجام شده و بزودی در نقاط دیگر هم انجام خواهد شد.

نسل پنجم اینترنت در ایران

بنابراین با توجه به این روند، در حالی سعی داریم تا با 5G انس بگیریم، و استفاده از آن را شروع می کنیم، انتظار می رود که کاربردهای  5G تا سال 2022 توسعه پیدا کنند.