درباره اینترنت ۵G و سرعت باورنکردنی آن چه می‌دانید؟

 

جدیدترین استاندارد شبکه تلفن همراه، اینترنت ۵G، بالاخره به مرحله ظهور رسید. طی دو سال گذشته، اپراتورهای ایالات متحده، شبکه‌های ۵G را در سطح وسیعی گسترش داده‌اند. آن‌ها تا کنون این استاندارد را در دسترس بیش از ۹۰ درصد جمعیت کشورشان قرار داده‌اند.

اگر شما جزو افرادی هستید که برای مدت زیادی است گوشی خود را ارتقا نداده‌اید یا در یک منطقه روستایی زندگی می‌کنید که به استاندارد اینترنت ۵G دسترسی ندارد؛ جالب است بدانید که مدت‌ها است تحت پوشش شبکه ۵G قرارگرفته‌اید اما خودتان خبر ندارید. قطعا شما هم هیجان زیادی درباره فناوری ۵G دارید. شاید برایتان سوال به‌وجود آید که این فناوری واقعاً می‌تواند چقدر سریع باید باشد؛ مخصوصا اگر از هیاهیویی که این فناوری به‌پا کرده بی‌خبر باشید، سوالات بیش‌تری هم در ذهنتان وجود خواهد داشت.

درست مانند شبکه‌های ۴G/LTE که در حدود یک دهه گذشته مورد استفاده قرار می‌گرفت، عوامل زیادی وجود دارند که تعیین می‌کنند آیا شما سریع‌ترین و بهترین سرعت ۵G را دریافت می‌کنید یا نه. از جمله مهم‌ترین این عوامل، تلفن، شرکت مخابراتی، میزان فاصله شما از بهترین برج ها و تعداد مشترکین هربرج است. این عوامل در عصر ۵G بارزتر هستند، زیرا فناوری‌های جدید، ما را به افزایش سرعت امیدوار می‌کند، و با این حال ۵G در طیف گسترده‌تری از فرکانس‌ها اجرا می‌شود.

شکی نیست که ۵G مزایای بیش‌تری را نسبت به ۴G ارائه می‌دهد، اما مانند هر فناوری جدید، دردسرهای جدیدی همراه خود دارد که باید آن‌ها را شناخت و از آن‌ها جلوگیری کرد. خوشبختانه، ما مراحل اولیه استقرار ۵G را پشت سر گذاشته‌ایم، و عملکرد و پوشش همه اپراتورها در حال حاضر به‌طور قابل‌توجهی بهتر از دو سال پیش است. در اینجا همه چیزهایی که باید بدانید را بررسی خواهیم کرد.

سرعت ۵G از نظر تئوری

از لحاظ تئوری، ۵G پتانسیل سرعت‌های خیره کننده ۱۰ گیگابیت بر ثانیه را دارد که در ابتدا برای خیلی از افراد غیرقابل تصور بود. اما باید به‌خاطر داشته باشید که اینها نظرات تئوری هستند؛ که احتمالاً هرگز در دنیای واقعی به آن‌ها نخواهید رسید.

نکته قابل توجهی که باید در نظر داشته باشید؛ این است که سرعت بیان شده، به حداکثر پهنای باند برای همه دستگاه‌های ۵G که به یک فرستنده رادیویی در یک برج سلولی متصل هستند اشاره دارد.

دستگاه‌های منفرد برای رسیدن به این نوع سرعت‌ها نه تراشه‌هایی دارند و نه آنتن‌هایی، حتی زمانی که درست در کنار یک برج قرارگرفته باشند. در عوض، ۱۰ گیگابیت بر ثانیه طوری طراحی شده است که در ده ها یا حتی صدها دستگاه به اشتراک گذاشته شود و اطمینان حاصل شود که همه می‌توانند بهترین عملکرد ممکن را داشته باشند. این همان سرعتی است که در مقیاس کوچکتر با روتر Wi-Fi 6 در خانه شما مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در حالی که ما از استفاده از کلمه “هرگز” متنفریم، اما محال است که حتی یک دستگاه دریافت کننده را با اوج سرعت ۵G ببینیم؛ حداقل تا زمانی که شاهد عرضه نسل بعدی فناوری ۶G باشیم؛ این اتفاق نخواهد افتاد.

با این حال، برای اینکه دید مناسب‌تری از نسل‌های مختلف اینترنت داشته باشید، در اینجا جدولی برای مقایسه سرعت های نظری فناوری ۵G در برابر نسل های مختلف فناوری بی سیم آورده ایم:

باز هم تکرار می‌کنم که همه این اعداد نظری هستند. هیچ کس تا به حال سرعت دانلود ۱ گیگابیت بر ثانیه در ۴G LTE-A را دریافت نکرده است، و هر چقدر هم که عجیب به نظر برسد، تعدادی از ما که اوایل استفاده از داده های EDGE را به یاد می‌آوریم، حتی فکر سرعت ۳۰۰ مگابیت بر ثانیه در آیفون اصلی ۲۰۰۷ یا نوکیا N95  را به تمسخر می‌گرفتیم.

به همین ترتیب، میانگین‌های آورده شده در اینجا تقریبی هستند. در حقیقت فناوری‌ها نتایج را پیچیده می‌کنند، زیرا هر نسل تکامل می‌یابد و حتی پس از شروع نسل بعدی به رشد خود ادامه می‌دهد. همچنین اپراتورها اطلاعات نادرستی از شبکه‌های خود می‌دهند. بسیاری از افراد، ۳G HSPA+ را به عنوان ۴G برچسب‌گذاری کردند. جالب است بدانید که چند سال پیش شیرین کاری AT&T “۵G E” وجود داشت که سعی داشت مشتریان را متقاعد کند که ۴G LTE-A ، تکامل یافته ” ۵G” است.

سرعت دانلود اینترنت ۵G در دنیای واقعی

پیچیده‌تر از این، سه « taste » مختلف از ۵G وجود دارد که بسته به اینکه به کدام یک وصل هستید، می‌توانند به طور چشمگیری بر سرعت دانلود واقعی شما تأثیر بگذارند.

برخلاف فناوری‌های سلولی که قبلاً ارائه شدند، ۵G در طیف گسترده‌تری از فرکانس‌ها، گسترش یافته و فناوری‌هایی که بیش‌ترین سرعت را دارند، معمولاً در مکان‌های کم‌تری در دسترس هستند.

این شرکت‌ها برای محدود کردن سرعت اینترنت توطئه نمی‌کنند، بلکه قوانین فیزیک منجر به این اتفاق می‌شود. اگر تا به حال یک روتر وای فای دو بانده یا سه بانده در خانه خود راه اندازی کرده باشید، احتمالاً با این واقعیت مواجه شده‌اید که فرکانس‌های پایین‌تر از ۲٫۴ گیگاهرتز منطقه بیشتری را پوشش می‌دهند؛ اما سرعت بسیار کمتری نسبت به برد کوتاه‌تر دارند. همین اتفاق، در مورد فرکانس‌های سلولی در مقیاس بسیار بزرگتر نیز صدق می‌کند.

در حالی که ۵G، در باندهای زیادی اجرا می‌شود، اما می‌توان آن را  به سه گروه مجزا طبقه بندی کرد. ۵G با باند پایین، عموماً همه فرکانس‌هایی که زیر ۲٫۳ گیگاهرتز هستند را شامل می‌شود. این باند سعی دارد دسترسی وسیعی را فراهم کند، اما سرعتی بهتر از ۴G/LTE دارد. ۵G اغلب با فرکانس‌هایی مشابه سیگنال‌های ۴G/LTE اجرا می‌شود و بنابراین باید با استفاده از فناوری جدیدتر ۵G که به نام اشتراک‌گذاری طیف پویا (DSS) شناخته می‌شود، به شبکه با ترافیک قدیمی‌تر دسترسی پیدا کند. این بدان معناست که دستگاه‌های ۴G/LTE همیشه در دریافت فرکانس‌ها اولویت دارند و حتی سرعت کاربران اینترنت ۵G را کاهش می‌دهند.

از طرف دیگر، mmWave با باند بالا در فرکانس بسیار بالا (EHF) عمل می‌کند، که سرعت آن حدود ۲۴ گیگاهرتز شروع می‌شود، سرعت‌های فوق‌العاده‌ای را ارائه می‌کند اما پوشش آن بیش‌تر از یک بلوک شهری نیست.

اخیراً، اپراتورها نقطه ای با ۵G میان رده پیدا کرده‌اند که از حدود ۲٫۵ گیگاهرتز شروع می‌شود و فرکانس های باند C 3.7 تا ۳٫۹۸ گیگاهرتز را شامل می‌شود.

در اینجا یک نکته در مورد این فرکانس‌ها و سرعت‌های کلی وجود دارد. همانطور که قبلاً به آن اشاره کردیم، تلفن هوشمند هیچ کس در خلاء کار نمی‌کند. بلکه شما با استفاده از تلفن‌ همراه، فرکانس‌هایی را با مخاطبان خود، با استفاده از برجی که به آن متصل هستید به اشتراک می‌گذارید. هر برج در دسترس، یک پهنای باند دارد که باید بین هر دستگاهی که مقداری از آن را می‌خواهد تقسیم شود. به همین دلیل است که معمولاً  مناطقی مثل استادیوم‌ها و فرودگاه‌ها، سریع‌ترین طول موج را  دارند، جایی که به راحتی ۷۰۰۰۰ نفر  در آن برای خدمات اینترنت ۵G رقابت می‌کنند.

چگونه این اتفاق در دنیای واقعی رخ می‌دهد؟ خب، گستره وسیع ۵G با باند پایین به این معنی است که شبکه‌های «سرتاسر کشور» در هر سه حامل به این فرکانس‌ها تکیه می‌کنند تا به بیشترین تعداد ممکن دسترسی پیدا کنند. در حالی که T-Mobile اولین شرکتی بود که شبکه سراسری ۵G را در تمام ۵۰ ایالت راه اندازی کرد، اما به طیف ۶۰۰ مگاهرتز خود متکی بود که پایین ترین محدوده فرکانس سلولی و کندترین آنها بود. AT&T بیشتر اینترنت ۵G را به  باند پایین خود را در محدوده ۸۵۰ مگاهرتز و ۱۹۰۰ مگاهرتز (۱٫۹ گیگاهرتز) پارک کرد و آن را با استفاده از DSS روی برج های ۴G/LTE خود نگه داشت. ورایزون آخرین بار در اواخر سال ۲۰۲۲ در سراسر کشور راه اندازی شد و شبکه ۵G باند کم خود را عمدتاً به همان روشی که AT&T  استفاده کرد، به کار برد.

نتایج عرضه اولیه این تکنولوژی، سرعت اینترنت ۵G بود که به ندرت بهتر از ۴G/LTE عمل می‌کرد و در برخی موارد حتی شاهد عملکرد بدتر آن نیز بودیم.

در واقع، در اواخر سال ۲۰۲۰، DSS Verizon آنقدر بد بود که Sascha Segan از PCMag آن را «سیستم بسیار کند» نامید و به کاربران آیفون Verizon گفت که بهتر است ۵G را به طور کامل غیرفعال کنند.

خوشبختانه از آن زمان. تا اوایل سال ۲۰۲۱ خیلی چیزها تغییر کرده است. T-Mobile در حال حاضر راه اندازی شبکه ۵G Ultra Capacity خود و یک سرویس ۵G باند متوسط ​​۲٫۵GHz، با استفاده از طیفی که از ادغام خود با Sprint به دست آورده است را آغاز کرده. یک سال بعد، Verizon با طیف باند C جدید ۳٫۷ تا ۳٫۹۸ گیگاهرتز خود به بازی پیوست و شبکه ۵G Ultra Wideband خود را فراتر از برج‌های mmWave بسیار نادری که در مراکز شهری راه‌اندازی شده بودند، گسترش داد. AT&T همچنین در همان زمان، شروع به پخش بلوک طیف باند C خود کرد، اگرچه این کار را بسیار محافظه کارانه تر انجام داده است.

امروز، به طور کلی خواهید دید که اکثر مناطق شهری حداقل در Verizon و T-Mobile تحت پوشش ۵G میان باند هستند.

در ماه مارس، Verizon فاش کرد که شبکه ۵G Ultra Wideband آن اکنون بیش از ۲۰۰ میلیون نفر را پوشش می دهد، در حالی که ظرفیت ۵G Ultra T-Mobile تا ژوئیه ۲۷۵ میلیون نفر را پوشش داده و قصد دارد تا پایان سال ۲۰۲۳ به ۳۰۰ میلیون نفر برسد. متأسفانه، AT&T همچنان از رقیبان عقب مانده و شبکه ۵G پلاس آن فقط در “مناطق محدود” حدود ۵۰ شهر در دسترس است.

این تفاوت‌ها در پوشش در آخرین گزارش‌های بازار Ookla و Opensignal منعکس شده است. این بازارها، میانگین و میانگین سرعت دانلود ۵G و سایر معیارهای عملکرد را در سراسر ایالات متحده اندازه‌گیری می‌کنند. این گزارش‌ها هر سه ماه یکبار منتشر می‌شوند، و در حالی که T-Mobile به لطف شروع بزرگ خود در استقرار ۵G میان رده، همچنان پیشتاز است، Verizon به آرامی به آن نزدیک‌تر می‌شود. پوشش ضعیف‌تر AT&T باعث می‌شود که محبوبیت چندانی نداشته باشد و DSS 5G، با داشتن باند پایین امتیازات خود را کاهش می‌دهد.

آخرین اعداد نشان می‌دهند که T-Mobile با میانگین/میانگین کلی در حدود ۲۰۰ مگابیت بر ثانیه پیش‌رو است، در حالی که سرعت Verizon در حدود ۱۰۰ مگابیت در ثانیه بوده و AT&T ، سرعتی ۸۰ مگابیت در ثانیه دارد.

البته، سرعت متوسط ​​و متوسط ​​دانلود تمام ماجرا را بیان نمی کند. آنها عمدتاً منعکس کننده تعداد افرادی هستند که بهترین سرعت را در شبکه هر اپراتور دریافت می‌کنند.

در شرایط ایده‌آل، سرویس ۵G Ultra Wideband (5G UW) Verizon می‌تواند همان سرعت‌های حداکثر ظرفیت ۵G Ultra (5G UC) T-Mobile را ارائه دهد. فقط به همین دلیل است که مشتریان T-Mobile دو برابر بیشتر از مشتریان ورایزون پوشش ۵G UC را پیدا می‌کنند، و احتمالاً بیشتر به سمت اینترنت ۵G با باند پایین آهسته تر می‌روند.

با این وجود، بسیاری از این موارد به محل زندگی، کار و سایر موارد بستگی دارد. بسیاری از مشتریان Verizon و حتی AT&T از عملکرد ۵G خود بسیار راضی هستند زیرا آنها به اندازه‌ای خوش شانس هستند؛ که هرگز از شبکه‌های ۵G UW یا ۵G+ اپراتورهای خود دور نشوند.

در نهایت، سرعت‌های برجسته‌شده در این گزارش‌ها نباید حداکثر سرعتی که در شبکه هر اپراتور دریافت می‌کنید، در نظر گرفته شود.

بسیاری از مشتریان T-Mobile و Verizon تجربه حداکثر سرعت ۵G را بیش از ۱Gbps داشته‌اند. این موضوع، به ویژه در مورد پوشش mmWave صادق است، اما ۱Gbps در فرکانس‌های باند C دور از دسترس نیست. به‌علاوه، T-Mobile با فناوری تجمیع حامل ۵G (5G CA) بازی می‌کند که می‌تواند به مشتریان اجازه دهد با ترکیب فرکانس‌های باند میانی با برد بلندتر به سرعت‌های mmWave مانند ۳Gbps برسند.

تأخیر و سرعت ۵G

به همان اندازه که سرعت های دانلود ثبت شده قابل توجه است، اکثر کاربران گوشی‌های هوشمند واقعاً نیازی به حجم عظیمی از داده‌ها ندارند که استفاده از اینترنت پرسرعت را ضروری کند. در نظر بگیرید که حتی یک پخش ویدیوی ۴K UHD معمولاً فقط به سرعتی در حدود ۲۵ تا ۴۰ مگابیت بر ثانیه نیاز دارد. جایی که ۵G بیشترین تأثیر را بر دستگاه‌های تلفن همراه می گذارد، سرعت دانلود نیست؛ بلکه تأخیر در اتصال است.

تأخیر به مدت زمانی که برای برقراری ارتباط، از طریق یک شبکه ارتباطی دیجیتال طول می‌کشد اشاره دارد و این معیار مهم‌تر از روشی است که ما معمولاً از تلفن‌های هوشمند خود استفاده می‌کنیم.

به عنوان مثال، گشت و گذار در وب، گپ زدن از طریق برنامه های پیام رسانی فوری و بازی، همگی به ده ها یا حتی صدها اتصال فردی هستند که تنها بیت‌های کوچکی در آن‌ها مبادله می‌شود.

اگر برقراری هر اتصال زمان زیادی طول بکشد، سرعت دانلود در اینجا کمکی نخواهد کرد، درست مانند داشتن سریع‌ترین هواپیمای جت جهان برای تحویل یک بسته، که خدمه برای بارگیری آن زمان زیادی صرف می‌کنند. سرعت اینترنت نیز فایده‌ای برای شما نخواهد داشت. و لازم است که آن را از باند خارج کنید.

الز بارت، مدیر بازاریابی و ارتباطات در NetComm در یک مصاحبه، به Digital Trends گفت: ورود ۵G بدون شک سرعت‌های بالاتری را برای کاربران نهایی به همراه خواهد داشت، اما این سرعت ها بسته به نحوه طراحی شبکه‌های اپراتورها و تعداد کاربران در شبکه متفاوت خواهد بود. اگرچه ۵G می‌تواند سرعت‌های بالاتری ارائه دهد، اما تفاوت اصلی که کاربران نهایی متوجه آن خواهند شد تأخیر بسیار کم در ۵G در مقایسه با ۳G یا ۴G خواهد بود. این اتفاق مسئله‌های جدیدی را در فضای اینترنت اشیا ایجاد می‌کند.

طبق یک مقاله سفید از اتحاد شبکه‌های تلفن همراه نسل بعدی، که به ایجاد استانداردها کمک کرد، شبکه های ۵G باید ۱۰ میلی ثانیه تأخیر به طور کلی و ۱ میلی ثانیه برای موارد خاص که به تأخیر کمتری نیاز دارند ارائه شوند. این گزارش همچنین پیشنهاد می‌کند که «باید در برخی از محیط‌های خاص، مانند دفاتر داخلی، سرعت داده تا ۱ گیگابیت در ثانیه پشتیبانی شود، در حالی که حداقل ۵۰ مگابیت در ثانیه باید در همه جا در دسترس باشد».

خبر خوب این است که کاهش تاخیر‌ها به سرعت دانلود ۵G وابسته نیستند. در واقع، با ارائه سرعت‌های پایین‌تر، Verizon اغلب در گزارش‌های Opensignal برنده می‌شود که صحبت از تجربه‌های بازی ۵G می‌شود. گزارش‌های Ookla همچنین نشان می‌دهد که Verizon و T-Mobile در مورد تأخیر میانی چند سرور، که مدت زمان پینگ کردن سرورهای مختلف در سراسر اینترنت را اندازه‌گیری می‌کند، دو طرف هستند.

سرعت ۵G در سال ۲۰۲۳ چقدر است؟

اگرچه تلفن‌های ۵G  و خدمات فناوی ۵G در حال حاضر در خیلی از مناظق در دسترس است، اما این جایگزینی فوق سریع، با ۴G  که بسیاری از افراد آرزوی استفاده از آن را داشتند اتفاق نخواهد افتاد و این احتمال وجود دارد که مردم به طور کامل با این تغییرات وفق پیدا نکنند یا حداقل برای کسانی که سرعت دانلود آن را جزو موفقیت‌ها می‌دانند این‌طور است.

حتی امروزه نیز جیب‌هایی وجود دارند که می‌توانید سرعت دانلود چند گیگابیتی شگفت‌انگیزی داشته باشید، اما این موارد هنوز استثنا هستند. اگرچه احتمالاً در آینده  اینترنت با سرعت  بالا رایج‌تر می‌شود، شاهد جبران آن با ۵G کندتر در مکان‌های شلوغ خواهید بود. در مناطق باند و البته مناطق ۵G کم باند، شاهد بهبودهای جزئی سرعت خواهید بود. با وجود اینکه برای ارائه عملکرد فوق سریع ۵G برج‌های فرستنده در همه جا مورد نیاز است؛ اپراتورها نمی‌خواهند به سادگی میلیون‌ها برج را در سراسر ایالات متحده ایجاد کنند. چند گزارش اخیر بازار حاکی از آن است که میانگین سرعت ۵G در مرز ۲۰۰ مگابیت در ثانیه بالا رفته است.

با این حال، آنچه مهم است سرعت خام نیست، بلکه پیشرفت‌های دیگری است که ۵G به ارمغان می‌آورد، از جمله تأخیر کم که باعث می‌شود گوشی‌های هوشمند ما پاسخگوتر باشند و فناوری‌هایی مانند خودروهای خودران را قادر می‌سازد تا داده‌ها را تقریباً آنی مبادله کنند. به‌علاوه، از آنجایی که ۴G/LTE به آرامی به سمت غروب خورشید حرکت می‌کند، فرکانس‌های ۵G با باند پایین دیگر نیازی به مبارزه با اشتراک‌گذاری بزرگراه دیجیتال نخواهند داشت و در نتیجه سرعت بهتری برای کسانی که زندگی می‌کنند یا در مناطق کمتر پرجمعیت تحت پوشش باند ۵G کم قرار دارند، می‌شود.