فناوری ۵G نسل پنجم شبکه های تلفن همراه است. این فناوری طراحی شده است تا سرعت داده های بالاتر، تاخیر کمتر و ظرفیت بیشتر را در مقایسه با نسل های قبلی ارائه دهد. توسعه فناوری ۵G در اوایل دهه ۲۰۱۰ آغاز شد و اولین شبکه های ۵G در سال ۲۰۱۹ مستقر شدند.
استانداردهای فناوری ۵G توسط پروژه مشارکت نسل سوم (۳GPP) که با همکاری سازمان های استاندارد ارتباطات راه دور است، ایجاد شده است. اولین نسخه استاندارد ۵G، Release 15، در سال ۲۰۱۸ تکمیل شد و پس از آن نسخه ۱۶ در سال ۲۰۲۰ تکمیل شد.
بسیاری از شرکت‌ها و سازمان‌ها در توسعه فناوری ۵G نقش داشته‌اند، از جمله شرکت‌های بزرگ مخابراتی مانند اریکسون، نوکیا و هواوی و همچنین شرکت‌های فناوری مانند کوالکام و اینتل.
دولت‌ها در سراسر جهان نیز نقشی در توسعه فناوری ۵G ایفا کرده‌اند و بسیاری از کشورها در تحقیق و توسعه برای حمایت از استقرار شبکه‌های ۵G سرمایه‌گذاری می‌کنند. علاوه بر این، موسسات دانشگاهی از طریق تحقیق و نوآوری در زمینه‌هایی مانند ارتباطات بی‌سیم، پردازش سیگنال و بهینه‌سازی شبکه به توسعه فناوری ۵G کمک کرده‌اند.
مزایای بالقوه فناوری ۵G
مانند هر فناوری جدید، ۵G هم مزایا و هم معایب احتمالی دارد. در ادامه به برخی از مزایای این فناوری اشاره می کنیم.
سرعت داده های بالاتر
“سرعت بالاتر داده” یکی از مزایای اصلی فناوری ۵G است. انتظار می رود افزایش سرعت داده شبکه های ۵G چندین برابر بیشتر از شبکه های ۴G باشد. این قابلیت می تواند به بهبود قابل توجهی در عملکرد برنامه ها و خدمات تلفن همراه منجر شود.
یکی از مزیت های اصلی سرعت بالاتر داده ها، امکان دانلود و آپلود سریعتر فایل های حجیم است. به عنوان مثال، یک فیلم با کیفیت بالا که ممکن است چند دقیقه طول بکشد تا در شبکه ۴G دانلود شود، می تواند تنها در چند ثانیه در شبکه ۵G دانلود شود. این میتواند تجربه کاربری یکپارچه‌تر و لذت‌بخش‌تری را برای افرادی که از خدمات پخش جریانی برای تماشای فیلم یا برنامه‌های تلویزیونی در دستگاه‌های تلفن همراه خود استفاده می‌کنند، فراهم کند.
همچنین، سرعت داده های بالاتر می تواند برنامه ها و سرویس های جدیدی را فعال کند که قبلاً امکان پذیر نبود. برای مثال، برنامه‌های واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR) برای ارائه یک تجربه یکپارچه و همه جانبه به اتصالات داده با سرعت بالا نیاز دارند. با شبکه های ۵G، ممکن است بتوان از AR و VR برای برنامه های مختلف مانند شبیه سازی آموزشی و بازی استفاده کرد.
علاوه براین، سرعت داده‌های بالاتر میتواند عملکرد سایر برنامه‌ها و خدمات تلفن همراه مانند کنفرانس ویدیویی، بازی آنلاین و محاسبات ابری را بهبود بخشد. این می تواند به فرصت های جدیدی برای کسب و کارها و مصرف کنندگان منجر شود و به نوآوری و رشد اقتصادی کمک کند.
با این حال، توجه به این نکته مهم است که سرعت داده‌های بالاتر نیز ممکن است منجر به افزایش مصرف داده شود که نهایتا هزینه بیشتری خواهد داشت. در ضمن، سرعت داده‌های بالاتر ممکن است به زیرساخت‌ها و منابع بیشتری نیاز داشته باشد که میتواند پرهزینه و زمان‌بر باشد.
تأخیر کمتر
این ویژگی یکی دیگر از مزایای مهم فناوری ۵G است. تأخیر زمانی است که طول می کشد تا یک سیگنال از دستگاه به شبکه برود و دوباره برگردد. با شبکه های ۵G، انتظار می رود تاخیر به طور قابل توجهی کمتر از نسل های قبلی شبکه های تلفن همراه باشد.
تأخیر کمتر می تواند تأثیر قابل توجهی بر انواع برنامه ها و خدمات داشته باشد. به عنوان مثال، تأخیر کمتر در صنعت مراقبت‌های بهداشتی میتواند جراحی‌های از راه دور و سایر روش‌های پزشکی را که نیاز به ارتباط فوری دارند، فعال کند. در صنعت خودرو، تأخیر کمتر می تواند وسایل نقلیه خودران را قادر سازد تا با یکدیگر و زیرساخت ها در زمان واقعی ارتباط برقرار کنند. و به این ترتیب، خطر تصادفات را کاهش دهد و ایمنی کلی را بهبود بخشد.
تأخیر کمتر همچنین میتواند عملکرد سایر برنامه‌ها و خدمات مانند بازی آنلاین، پخش ویدیو و محاسبات ابری را بهبود بخشد. با این حال، توجه به این نکته مهم است که تاخیر کمتر ممکن است به زیرساخت ها و منابع بیشتری نیاز داشته باشد که می تواند پرهزینه و وقت گیر باشد. علاوه براین، تأخیر کمتر نیز ممکن است به انرژی بیشتری نیاز داشته باشد، که می تواند بر عمر باتری دستگاه های تلفن همراه تأثیر بگذارد.
ظرفیت بیشتر
یکی دیگر از مزایای کلیدی فناوری ۵G ظرفیت بیشتر آن در مقایسه با نسل های قبلی شبکه های تلفن همراه است. ظرفیت به مقدار داده ای اشاره دارد که یک شبکه می تواند در هر زمان معین مدیریت کند. با شبکه های ۵G، انتظار می رود ظرفیت به طور قابل توجهی بیشتر از شبکه های ۴G باشد.
انتظار می رود بسیاری از صنایع از ظرفیت بیشتر شبکه های ۵G بهره مند شوند. در ادامه به معرفی چند زمینه مستعد برای بکارگیری این فناوری میپردازیم.
۱- مراقبت های بهداشتی
شبکه های ۵G می توانند ظرفیت بیشتری برای درمان، ویزیت مجازی و جراحی از راه دور را فراهم کنند. همچنین، آنها میتوانند از انتقال فایل های بزرگ داده های پزشکی مانند تصاویر پزشکی و سوابق بیمار پشتیبانی کنند.
۲- تولید
شبکه‌های ۵G میتوانند اجرای کارخانه‌های هوشمند را فعال کنند. در این کارخانه ها از حسگرها و سایر دستگاه‌های متصل، برای بهینه‌سازی تولید و بهبود کارایی استفاده می‌کنند.
۳- حمل و نقل
شبکه های ۵G می توانند ظرفیت وسایل نقلیه خودران و سیستم های حمل و نقل متصل را فراهم کنند. همچنین، آنها میتوانند از مدیریت ترافیک در زمان واقعی پشتیبانی کنند و ایمنی در جاده ها را بهبود بخشند.
۴- سرگرمی
شبکه‌های ۵G میتوانند از پخش ویدئو با کیفیت بالا و بازی‌های آنلاین پشتیبانی کنند و واقعیت افزوده و مجازی را برای تجربه‌های سرگرمی همه جانبه فعال کنند.
۵- کسب و کار
شبکه های ۵G می توانند از سیستم های کسب و کار هوشمند با استفاده از حسگرها و دستگاه های متصل برای بهبود مدیریت موجودی پشتیبانی کنند. همچنین، می توانند زنجیره تامین را بهینه کرده و تجربه خرید را افزایش دهد.
به طور کلی، انتظار می‌رود ظرفیت بیشتر شبکه‌های ۵G تأثیر قابل توجهی بر بسیاری از صنایع داشته باشد. علاوه بر این، موارد استفاده و برنامه‌های کاربردی جدیدی را امکان‌پذیر کند که با نسل‌های قبلی شبکه‌های تلفن همراه غیرممکن بود.
بهبود قابلیت اطمینان شبکه
بهبود قابلیت اطمینان شبکه یکی دیگر از مزایای بالقوه فناوری ۵G است. انتظار می‌رود شبکه‌های ۵G نسبت به نسل‌های قبلی شبکه‌های تلفن همراه، با خرابی کمتر و عملکرد ثابت‌تر قابل اعتمادتر باشند.
چندین عامل در بهبود قابلیت اطمینان شبکه با فناوری ۵G نقش دارند. در زیر به معرفی آنها پرداخته ایم.
۱- افزونگی
شبکه های ۵G با در نظر گرفتن افزونگی طراحی شده اند. به این معنی که مسیرهای متعددی برای انتقال داده ها از طریق شبکه وجود دارد. این قابلیت می تواند به به حداقل رساندن تأثیر قطعی شبکه و بهبود قابلیت اطمینان کلی کمک کند.
۲- برش شبکه
شبکه های ۵G از فناوری برش شبکه استفاده می کنند که به اپراتورها اجازه می دهد شبکه های مجازی را در شبکه فیزیکی بزرگتر ایجاد کنند. به این ترتیب، اطمینان حاصل میشود که برنامه ها و سرویس های ضروری، منابع مورد نیاز خود را برای کارکرد قابل اعتماد در اختیار دارند.
۳- خود ترمیمی
شبکه های ۵G به گونه ای طراحی شده اند که خود را ترمیم کنند. به این معنی که می توانند به طور خودکار مشکلات شبکه را شناسایی کرده و به آنها پاسخ دهند. برای مثال، اگر یک برج تلفن همراه آفلاین شود، شبکه میتواند به طور خودکار ترافیک را به دیگر برج‌های مجاور هدایت کند تا اطمینان حاصل شود که کاربران در ارتباط هستند.
۴- بهبود امنیت
شبکه‌های ۵G با ویژگی‌های امنیتی بهبود یافته طراحی شده‌اند، که میتوانند به جلوگیری از حملات سایبری و سایر مسائل امنیتی کمک کنند. همچنین، خدمات اضطراری و سایر برنامه‌های کاربردی ضروری میتوانند با اتصالات مطمئن‌تر به طور مؤثرتری عمل کنند و ایمنی و امنیت عمومی را بهبود بخشند.
۵- تجربه کاربری بهتر
با اتصالات مطمئن تر، کاربران می توانند از تجربه ای یکپارچه تر و بدون وقفه در هنگام استفاده از برنامه ها و خدمات تلفن همراه لذت ببرند.
۶- بهبود بهره وری کسب و کار
با اتصالات مطمئن تر، کسب و کارها می توانند برای پشتیبانی از برنامه ها و خدمات ضروری، به شبکه های تلفن همراه تکیه کنند و بهره وری و کارایی را بهبود بخشند.
فعال سازی قابلیت های جدید
یکی از مزایای کلیدی فناوری ۵G توانایی آن در فعال کردن موارد و برنامه های کاربردی جدید است که با نسل های قبلی شبکه های تلفن همراه غیرممکن بود. این قابلیت توسط ترکیبی از سرعت داده‌های بالاتر، تأخیر کمتر و ظرفیت بیشتر است که شبکه‌های ۵G فراهم می‌کنند.
در ادامه چند نمونه از موارد استفاده جدید که فناوری ۵G می تواند فعال کند را ارائه کرده ایم.
۱- شهرهای هوشمند
فناوری ۵G می تواند توسعه شهرهای هوشمند را امکان پذیر کند. در شهرهای هوشمند، داده ها از طریق حسگرها و سایر دستگاه های تعبیه شده در زیرساخت شهر برای بهبود کارایی، کاهش تراکم ترافیک و افزایش ایمنی عمومی جمع آوری می شود.
۲- اینترنت اشیا (IoT)
فناوری ۵G همچنین میتواند باعث رشد اینترنت اشیا شود، جایی که بسیاری از دستگاه‌ها برای اشتراک گذاری داده‌ها و بهبود اتوماسیون به شبکه متصل هستند. این می تواند کاربردهای متعددی در صنایع بهداشتی، تولیدی و حمل و نقل داشته باشد.
۳- واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR)
فناوری ۵G می تواند توسعه برنامه های کاربردی AR و VR همه جانبه مانند شبیه سازی های آموزشی یا گشت های مجازی در موزه ها و سایر مؤسسات فرهنگی را امکان پذیر کند.
۴- جراحی از راه دور
با تأخیر کمتر و قابلیت اطمینان بیشتر شبکه‌های ۵G، ممکن است بتوان روش‌های پزشکی پیچیده را از راه دور انجام داد. این قابلیت به بیماران در مناطق دوردست این امکان را می‌دهد تا از متخصصان از راه دور درمان دریافت کنند.
۵- وسایل نقلیه خودران
فناوری ۵G می تواند وسایل نقلیه خودران را قادر سازد تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. مزایای استفاده از این فناوری، میتواند کاهش خطر حوادث و بهبود ایمنی کلی را بدنبال داشته باشد.
۶- کار و تحصیل از راه دور
با افزایش سرعت داده و تأخیر کمتر شبکه‌های ۵G، دورکاری و یادگیری از راه دور مؤثرتر ممکن است امکان پذیر باشد و انعطاف‌پذیری و دسترسی بیشتر به فرصت‌ها را ممکن می‌سازد.
موارد ذکر شده تنها چند نمونه از موارد استفاده جدید هستند که فناوری ۵G می تواند فعال کند. همانطور که این فناوری تکامل می یابد و برنامه های کاربردی بیشتری توسعه می یابند، احتمالاً شاهد ظهور موارد استفاده مبتکرانه تری نیز خواهیم بود.
