ویژگی‌های نسل ۵G ارتباطات - بخش دوم

 

پهنای باند، تاخیر و طیف شبکه ۵G

هر اپراتور، بلوک طیفی مخصوص به خود را دارد، که این طیف، یک بازه فرکانس رادیویی الکترومغناطیسی برای انتقال صوت، داده و ویدئو در سرتاسر کشور است. این طیف‌ها به یکدیگر می‌پیوندند و ظرفیت کلی شبکه را تشکیل می‌دهند. در واقع این ظرفیت، نشان می‌دهد که شبکه داده‌ها را با چه سرعتی منتقل می‌کند.

امروزه ممکن است یک اپراتور خاص، در کل ۱۰۰ مگا هرتز از طیف کلی را در اختیار داشته باشند و با همین بازه طیفی، خدمات خود را به مشترکان سر تا سر کشور ارائه دهد. اما این مقدار در نسل ۵G تقریبا به حدود ۱۰۰۰ مگا هرتز افزایش می‌یابد. در واقع یکی از بزرگ‌ترین تغییراتی که توسط نسل ۵G ایجاد می‌شود، افزایش مقدار طیفی ارائه شده به اپراتور‌ها است. این افزایش ظرفیت شبکه باعث می‌شود که داده‌ها با سرعت بالاتری به صورت بلادرنگ منتقل شوند و تاخیر شبکه به مقدار حداقل برسد.

تاخیر در شبکه نسل چهارم در حدود ۲۰ تا ۳۰ میلی ثانیه است، اما در یک شبکه ۵G مقدار تاخیر به زیر ۱۰ میلی ثانیه می‌رسد. البته در شرایط بهترین عملکرد ایده‌آل این مقدار حتی تا ۱ میلی ثانیه هم افت می‌کند. چنین پیشرفتی ممکن است به ظاهر تاثیری برای کاربران عادی شبکه نداشته باشد، اما برای صنایعی که کنترل ماشین‌ها از راه دور و در مسافت‌های بالا مورد نیاز است، امکان انتقال داده‌ها را با سرعت و تاخیر بسیار کمی فراهم می‌کند. در جدول زیر مقایسه‌ای از سه نسل ۳G و ۴G و ۵G آورده شده است.

مقایسه‌ای از سه نسل ۳G و ۴G و ۵G

شبکه ۵G تا چه حد سریع‌تر است؟

شبکه‌های ۵G حدودا دارای سرعتی ۱۰ برابر بیشتر از شبکه‌های ۴G هستند. این بدین معنی است که تماس‌های ویدئویی با رزولوشن بسیار بالای ۴K (استاندارد مورد استفاده در فیلم‌های سینمایی تجاری) برقرار می‌شوند و دانلود‌ها با سرعت بسیار بیشتری انجام می‌گیرند. در این حالت انتقال داده‌ها در کمتر از ۲۰ میلی ثانیه استاندارد خواهد بود.

البته برای تعداد کمی از کاربرد‌ها سرعت‌های در حد گیگابایت مفید است و برای اکثر کاربرد‌ها احتیاجی به چنین سرعتی بر روی گوشی‌های تلفن نیست. در واقع برای کاربرد‌های عادی مانند دانلود فیلم و برقراری ارتباطات زنده، نسل چهارم شبکه هم می‌تواند پاسخگوی این نیاز‌ها باشد.

در حال حاضر چنین پیش‌بینی می‌شود که ۵G به عنوان یک کاتالیزور برای تسهیل ارتباط ماشین و انسان با یکدیگر در ابعادی جدید عمل کند و فرصت‌های اقتصادی و تجاری جدیدی را خلق کند. بر اساس گزارش آنالیز صنایع IHS، نسل پنجم مخابرات تا سال ۲۰۳۵ منجر به پیشرفت حدود ۱۲٫۳ تریلیون دلار در اقتصاد جهانی خواهند شد. همچنین بر اساس مطالعات انجام شده، حجم داده‌هایی که در جهان تولید می‌شود، از ۳۳ زتا بایت (Zettabytes) در سال ۲۰۱۸ به ۱۷۵ زتا بایت در سال ۲۰۲۵ افزایش می‌یابد. (هر زتا بایت ۱۰۲۱بایت است.)

نمونه‌ای از کاربرد‌های بسیار مهم ۵G، در ربات‌های جراحی از راه دور است. در این ربات‌ها علی رغم این که ربات و کاربر کیلومتر‌ها از یکدیگر دور هستند، اما استفاده از ۵G منجر به افزایش قابلیت اطمینان سیستم می‌شود. البته در چنین کاربرد‌هایی باید تاخیر شبکه به زیر ۲ میلی ثانیه برسد.

کاربرد شبکه ۵G در جراحی از راه دور

یک شبکه سریع، قابل اعتماد و بلادرنگ می‌تواند صنایع مختلف را از بند نیاز به ارتباط کابلی جهت اتصال به شبکه برهاند. چنین شبکه‌ای صنایع را به ارتباطات بی‌سیم برای عملکرد خود مختار (Autonomous) و انعطاف‌پذیرتر مجهز می‌کند. ارتباط بی‌سیم و سریع همچنین موجب کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری می‌شود.

برای مثال، در کشور سوئد استفاده از ۵G در حفاری معدن Boliden Aitik هزینه‌ها را در حدود ۱ درصد کاهش داده است و موجب صرفه جویی سالانه ۲٫۵ میلیون دلار می‌شود. زمانی که کارخانه‌ها می‌توانند ۱ تا ۳ درصد راندمان تولید را بالاتر ببرند، این عمل منجر به صرفه جویی میلیون‌ها دلار می‌شود. همچنین بر اساس تحقیقات انجام گرفته، کارخانه‌هایی که مجهز به ارتباطات بی‌سیم ۵G هستند، از انعطاف‌پذیری بالاتری برخوردار بوده و مدیریت کلی خطوط تولید به صورت موثرتری انجام می‌گیرد.

رواج نسل ارتباط ۵G موجب می‌شود تا شبکه زیرساخت لازم برای حوزه‌های شهر هوشمند (Smart City) و خودرو‌های متصل (Connected Car) فراهم شود.

استفاده از ۵G در حفاری معدن Boliden Aitik

امنیت ۵G

تمام حوزه‌های کاربردی می‌توانند علاوه بر پوشش، ظرفیت و سرعت بیشتر ۵G، از رمزگذاری (Encryption) و امنیت بالاتر این شبکه نیز بهره‌مند شوند. نسل پنجم ارتباطات، برای تمام صنایع، شبکه خاصی را فراهم می‌کند که توسط آن بتوانند اینترنت اشیا را با کنترل بهتر و مخابرات قابل اعتمادتری پیاده‌سازی کنند. در این شبکه کیفیت سرویس‌های محاسباتی مبتنی بر لبه (Edge-Based Computation) یا ابری (Cloud) تضمین شده است.

شبکه ۵G المان ضروری امنیت که شبکه‌های WIFI (که طیف در آن‌ها با دیگری مشترک است.) از عهده آن بر نمی‌آیند را نیز فراهم می‌کند و به آسانی دچار تداخل نمی‌شوند. اگر یک کمپانی دارای داده‌های حساس و محرمانه باشد اهمیت داشتن یک ارتباط امن برای انتقال و تحلیل این داده‌ها ضرورتی غیر قابل انکار است که توسط ارتباطات ۵G می‌توان به این هدف رسید.

 

منبع: فرادرس