اطلاعات عمومی, انواع قطعات کامپیوتر

اینترنت 5G چیست؟

اینترنت 5G چیست

اینترنت 5G چیست؟

اینترنت 5G چیست پیش از هر چیز باید بدانید که حرف G به معنای Generation یا نسل است. نسل پنجم شبکه تلفن همراه‌، استانداردهای پیشنهادی برای نسل جدید ارتباطات بی سیم است که پس از نسل چهارم شبکه تلفن همراه حال حاضر ارائه می‌شود. این نسل جدید، سرعت دانلود و آپلود بیشتری دارد و ارتباطات باثبات‌تری را به ارمغان می‌آ‌ورد.

فناوری اینترنت 5G چیست خدمات اینترنت چند گیگابایتی و بی سیم را در خانه یا محل کار شما، بدون نیاز به WiFi، فعال می‌کند. دسترسی بی‌سیم سطوح جدیدی از رقابت را بین ISP‌ ها(شرکت‌های ارائه دهنده اینترنت) و اپراتور‌ها، برای محاسبات ابری، خدمات جدید با تاخیر بسیار کمتر، بازی و موارد دیگر، ایجاد می‌کند.

حضور انبوهی از پهپادها را تصور کنید که برای مأموریت‌های نجات به کار گرفته می‌شوند، یا انبوهی از اتومبیل‌های خودران که برای ارتباط با یکدیگر و بررسی لحظه‌ به‌ لحظه ترافیک و وضعیت خیابان‌ها به اینترنت بسیار پرسرعت نیاز خواهند داشت. اینترنت 5G در عملیاتی شدن این  ایده‌ها تاثیر بسزایی خواهد داشت.

چه فناوری هایی اساس 5G را تشکیل می دهند؟

شبکه اینترنت 5G چیست مبتنی بر OFDM (مدولاسیون تقسیم فرکانس عمود برهم)، در واقع یک مدولاسیون باند پایه ‌است. OFDM همان‌طور که از اسمش پیداست Orthogonal frequency-division multiplexing عملیات مالتی پلکسینگ را با استفاده از تقسیم فرکانس البته به صورت Orthogonal اجرا می‌کند.

مفهوم Orthogonal در تقسیم فرکانس به تعامد (عمود بودن) سیگنال‌ها اشاره دارد که به یک تعریف ریاضی بر می‌گردد که در آن هرگاه دو تابع سینوسی در هم ضرب شوند، یک روش تعدیل سیگنال دیجیتال در چندین کانال مختلف برای کاهش تداخل است. 5G در کنار اصول OFDM از رابط هوا 5G NR استفاده می کند.

5G همچنین از فناوری های پهنای باند گسترده تری مانند 6 گیگاهرتز و mmWave استفاده می کند.

مانند 4G LTE، شبکه 5g نیز بر اساس همان اصول شبکه تلفن همراه کار می کند. با این حال، رابط هوایی جدید 5G NR می تواند OFDM را بیشتر ارتقا دهد تا انعطاف پذیری و مقیاس پذیری بسیار بالاتری داشته باشد. OFDM بالاتر می تواند دسترسی 5G به افراد و اشیاء را افزایش دهد.

اینترنت 5G چیست  به گونه ای طراحی شده است که نه تنها خدمات پهنای باند موبایل سریعتر و بهتری را در مقایسه با 4G LTE ارائه می دهد، بلکه می تواند خدمات جدیدی مانند ارتباطات مهم برای مأموریت بحرانی و اتصال اینترنت اشیاء را گسترش دهد. این مورد توسط بسیاری از تکنیک های جدید طراحی رابط هوایی 5G NR، مانند TDD به کار می رود.

کارکرد اینترنت 5G چگونه است؟

فناوری‌های جدید زیادی برای اینترنت 5G چیست G توسعه یافته که هنوز شرکت‌ها برای استفاده از یک فناوری ثابت و مشخص به توافق نرسیده‌اند و هر کدام از آن‌ها در حال آزمون‌ و خطا برای یافتن بهترین فناوری ممکن هستند.

باندهای فرکانس بالا-از ۳.۵ گیگاهرتز تا ۲۶ گیگاهرتز و بالاتر ظرفیت زیادی دارند اما به دلیل پایین بودن طول موج آن‌ها، وسعت کمتری را پوشش می‌دهند و با موانع معمولی فیزیکی مثل دیوارها، این سیگنال‌ها قطع می‌شوند که در همین زمینه می‌توان به فناوری mmWave اشاره کرد که این شبکه سرعت اتصالات را به صورت فاحشی افزایش می‌دهد.

باندهای میلیمتری اساس تحول سرعت در شبکه اینترنت 5G

افزایش سرعت اینترنت 5G چیست با استفاده از امواج موسوم به میلی‌متری (Millimeter Waves) محقق می‌شود. امواج میلیمتری یا mmWave فرکانس‌هایی بین ۳۰ تا ۳۰۰ گیگاهرتز دارند. تا پیش‌ازاین، از آنها تنها برای ارتباطات بین ماهواره‌ای و سیستم‌های راداری استفاده می‌شد.

برای استفاده از امواج میلی‌متری، نصب تعداد زیادی سلول ارسال سیگنال کوچک که به آنها اشاره کردیم، ضروری است. چراکه برد حرکت این امواج، بسیار کوتاه است. این مسافت با تداخل شرایط آب‌وهوایی، ساختمان‌ها و درختان و دیگر موانع فیزیکی، کوتاه‌تر نیز می‌شود.

روشی که برای دور زدن اشیا موجود در مسیر امواج میلیمتری مطرح شده است، Brute-Force نام دارد. در این روش، چندین گره ارسال امواج در اطراف هر بلوک یا منطقه نصب می‌شوند.

سپس با اتصال هر دستگاه مصرف‌کننده‌ی شبکه 5G به یک رابط Air، امکان انتقال آن بین گره‌ها فراهم می‌شود. به‌این‌ترتیب، کاربر با جابجا شدن در یک منطقه، از گره‌های متفاوتی سرویس می‌گیرد؛ بدون اینکه لزوما سرعت یا کیفیت اینترنتش تغییر کند.

 

مشخصات اینترنت 5G چیست

برخی از مهم‌ترین مشخصات شبکه اینترنت 5G عبارتند از:

  • افزایش ۱۰۰۰ برابری حجم داده‌های تلفن همراه در هر منطقه
  • افزایش تعداد دستگاه‌های متصل تا ۱۰۰ برابر ظرفیت فعلی
  • افزایش ۱۰۰ برابری نرخ انتقال داده
  • کاهش مصرف انرژی در دستگاه‌های موبایل تا ده برابر کمتر
  • کاهش تاخیر EED‌ یا پایان‌به‌پایان (End To End) تا پنج برابر کمتر

به‌عنوان کاربران عادی اینترنت، توجه به ارقام نیز می‌تواند درک ما از امکانات شبکه نسل پنجم تلفن همراه را بهتر کند:

  • اینترنت 5G چیست افزایش سرعت بالقوه‌ی انتقال داده تا ۲۰ گیگابایت بر ثانیه
  • کاهش تاخیر انتقال داده تا پنج میلی‌ثانیه و کمتر

اما درحال‌حاضر و در بهترین حالت، سرعت اینترنت 5G تا ۲٫۱ گیگابیت بر ثانیه رسیده است. با همین سرعت که تنها حدود یک‌دهم آن چیزی است که 5G وعده می‌دهد، می‌توان ویدئوهای یوتوب با کیفیت 1080P را بدون بافر مشاهده کرد.

در نظر داشته باشید که به دلیل عدم استفاده از امواج mmWaves در همه‌ی مناطق تحت پوشش 5G به‌خصوص مناطق دور از شهر، ممکن است سرعت اینترنت تا حد شبکه‌ی 4G نیز افت پیدا کند. هرچه فاصله‌ی کاربر تا گره صادرکننده‌ی امواج میلیمتری کمتر باشد، کیفیت و سرعت اینترنت او نیز بهتر خواهد بود.

البته حتی در مناطقی که همچنان از باندهای پایین و میانی برای ارائه‌ی خدمات اینترنت 5G چیست استفاده می‌شود، سرعت دانلود بین ۳۰ تا ۲۵۰ مگابیت بر ثانیه است. عددی که نسبت به اینترنت 4G، همچنان یک ارتقاء قابل‌توجه محسوب می‌شود. سرعت دانلود اینترنت 5G با باندهای میانی نیز بین ۱۰۰ تا ۹۰۰ مگابیت بر ثانیه است.

سرعت اینترنت 5G در مودم

رایج ترین روش دسترسی به اینترنت 5G چیست از طریق انواع تبلت، گوشی موبایل، دوربین سیم کارت خور و سایر تجهیزات سیم‌کارتی می‌باشد. مودم 5Gهم یکی از این تجهیزات سیم‌کارت خور است که برای دریافت و استفاده اشتراکی از اینترنت 5G کاربرد دارد.امواج شبکه های وای فای و شبکه های 4G LTE در این بازه فرکانسی 25 تا 35 گیگاهرتز قرار دارند. با این امواج رادیویی، امکان پوشش مناطق نسبتا گسترده تحت شبکه با نرخ داده 100 تا 900 مگابایت در ثانیه وجود دارد که باند فرکانسی بالا در بازه 3001 تا 1000 قرار دارد.

از آنجایی که سرعت اینترنت 5G چیست  تا چند گیگابیت در ثانیه می‌رسد و شبکه های فایو جی از تاخیر و نوسان خیلی پایین و پایداری خیلی بالا برخوردارند، استفاده از بستر برای دسترسی به شبکه اینترنت در اماکن مسکونی، اداری، تجاری، آموزشی، دانشگاهی، تحقیقاتی، صنعتی، کافی‌نت ها، گیم‌نت‌ها، رستوران‌ها و هتل‌ها بسیار کارآمد است.

در آینده نه چندان دور، در بسیاری از این اماکن، مودم ADSL، مودم TD LTE و سیستم‌های اینترنتی زمینی و ماهواره ای با انواع مودم پرسرعت جایگزین خواهند شد.

مزیت های شبکه 5G نسبت به 4G 

دلایل زیادی وجود دارد که شبکه 5G بهتر از شبکه 4G است. در ادامه به تعدادی از آن ها اشاره خواهیم کرد.

  • 5G به طور قابل توجهی سریعتر از 4G است
  • ظرفیت 5G بیشتر از 4G است
  • تأخیر 5G به طور قابل توجهی کمتر از 4G است
  • 5G یک پلت فرم یکپارچه است که توانایی بیشتری نسبت به 4G دارد
  • 5G ازتکنولوژی  mmWave استفاده می کند.

تکنولوژی  mmWave در اینترنت 5G چیست

تکنولوژی تلفن همراه از طریق امواج رادیویی انتقال داده می شود که بسته به نوع سیگنال الکترومغناطیسی با فرکانس های متفاوت دسته بندی می شوند: فرکانس بالاتر، طول موج کوچکتر. بنابراین موج میلیمتری به سیگنالی مربوط می شود که طول موج آن به صورت میلیمتری اندازه گیری می شود و به طور کلی بین 30 گیگاهرتز و 300 گیگا هرتز تعریف شده است.

یک قاعده ساده این است که با فرکانس بالاتر داده بیشتری می توان جا به جا کرد. به عنوان مثال موج FM که فقط صدا منتقل می کند به طور معمول بین 87.5 تا 108.0 مگا هرتز پخش می شود اما LTE که داده های بسیار بزرگتری حمل می کند.

بین 700 تا 2100 مگاهرتز، داده جابه جا می کند. موج میلیمتری، پهنای باندی  بیش از آن چه در LTE با آن مواجهیم به ما ارائه می دهد. (این روند طیف الکترومغناطیسی به نور نیز قابل تسریع است و یکی از دلایلی است که فیبر نوری آن قدر سریع است).

مخترع شبکه  اینترنت 5G چیست؟

نمی‌توان مخترع به‌خصوصی را برای شبکه اینترنت 5G‌ نام برد؛ اما چندین شرکت شناخته‌شده در صنعت اینترنت تلفن همراه، مشارکت گسترده‌ای در توسعه‌ی آن دارند. کوالکام (Qualcomm) یکی از شناخته‌شده‌ترین آنهاست. این شرکت در توسعه‌ی نسل‌های قبلی اینترنت همراه نیز نقشی اساسی داشت. بسیاری از استانداردهای این تکنولوژی، توسط کوالکام تعریف شده‌اند.

از دیگر شرکت‌های پیشگام در توسعه‌ی 5G‌ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

همچنین شرکت Verizon مستقر در شیکاگوی آمریکا اولین شرکت مخابراتی بود که در سال ۲۰۱۹ یک شبکه‌ی تلفن همراه اینترنت 5G چیست در این شهر و نیز شهر مینیاپولیس راه‌اندازی کرد. در همان سال، شرکت Sprint اجرای آزمایشی شبکه اینترنت 5G را با موفقیت پشت سر گذاشت و تا دسامبر همان سال، شرکت‌های AT&T و T-Mobile‌ نیز از فناوری 5G استقبال کردند.