گردنهای خم شده، چشمهای خیره به تلفن هوشمند... و حال اینترنتی صدها برابر سریعتر از قبل؛ تحولات تا چه اندازه بر زندگی ما تاثیر خواهد گذاشت؟
ارزیابی شرکت اریکسون، از بزرگترین توسعهدهندگان نسل پنجم اینترنت «فایو جی (5G)»، نشان میدهد تحولات در این زمینه سریعتر از آنچه پیشبینی میشد است؛ موضوعی که میتواند طی پنج سال آینده بسیاری از ابعاد زندگی بشر را دگرگون کند.
همزمان روز دوم تیر ماه شرکت سامسونگ اعلام کرد که که فروش گوشی هوشمند گالاکسی ۱۰ اس، که مجهز به فایو جی است، طی هشتاد روز از یک میلیون گذشته و درهای تحول در بازار گوشی فایو جی گشوده شدهاست.
مطالب مرتبط : فناوری و دنیای عجیب اینترنت
برای توسعه نسل پنجم شبکه اینترنت همراه که به فایو جی مشهور است نیاز به تحول زیرساختهای ارتباطات مخابراتی در جهان است. تحول در زیرساختهای مخابراتی با فناوری فایو جی میتواند سرعت اینترنت را در شبکههای اینترنت همراه از بسیاری از سیستمهای کابلی بیشتر کند.
پیشبینی شده که در این سیستم سرعت انتقال داده تا ۲۰ گیگابیت بر ثانیه برسد. این عامل غیر از تحول در رسانههای آینده، تجهیزات مورد استفاده بشر از خانه تا بهداشت، خودرو و بسیاری از موارد دیگر را متحول میکند. این سیستم به خانههای خودکنترل و زندگی رباتی و توسعه هوش مصنوعی و استفاده از آنها در زندگی شخصی شتاب خواهد داد.
شرکت چینی هواوی فعلا در زمینه توسعه بستر شبکههای مخابراتی از پیشتازان است. شرکت اریکسون هم در این زمینه با شرکت هواوی در حال رقابت است.
مطالب مرتبط : اینترنت ۵G در خدمت توسعه خودروهای خودران
اینرنت نسل پنجم چیست؟
این روزها به حجم خبرهای مربوط به نسل پنجم شبکه تلفن همراه یا اینترنت ۵G تا حد زیادی افزوده شده است؛ فاز اول اینترنت نسل پنج تا سال آینده در برخی از کشورها عملیاتی میشود و قرار است سرعت اینترنت ۱۰ تا ۲۰ برابری را برای کاربران به ارمغان بیاورد. اما چگونه میتوان ماهیت این فناوری را توضیح داد؟ سرعت اینترنت ۵G چقدر است؟ کدام گوشی اینترنت ۵G دارد؟ آیا برای بهرهگیری از اینترنت نسل پنجم به گوشیهای جدید نیاز داریم؟ و در نهایت چنین فناوری نوینی به مناطق دوردست هم راه پیدا میکند؟
نسل پنجم شبکه تلفن همراه (۵G)، استانداردهای پیشنهادی برای نسل جدید ارتباطات سیار است که پس از نسل چهارم شبکه تلفن همراه فعلی ارائه میشود. این نسل جدید، سرعت دانلود و آپلود بیشتر و ارتباطات باثباتتری را به ارمغان میآورد. بهصورت خلاصه میتوان گفت که در اینترنت ۵G، در مقایسه با نسل چهارم، در هر ناحیه گجتهای بیشتری میتوانند به اینترنت موبایل وصل شوند و از سرعت بالاتری بهره ببرند.
مطالب مرتبط : ماجرای هیجانانگیز VDSL و اینترنت خانگی ۴ برابر سریعتر
با اینترنت نسل پنجم چه کارهایی می توان انجام داد؟
یکی از کارشناسان حوزه فناوری در این رابطه میگوید: «هر کاری که حالا با گوشیها و گجتهای خود انجام میدهیم، به لطف اینترنت ۵G میتوانیم آنها را سریعتر و بهتر انجام دهیم.» او در ادامه میگوید: «بهعنوان مثال میتوانیم به بهرهگیری گسترده از عینکهای هوشمند مبتنی بر واقعیت افزوده، گجتهای مربوط به واقعیت مجازی، ویدیوهایی با کیفیت بسیار بالاتر و اینترنت اشیاء که میتواند شهرها را هوشمندتر کند، اشاره کنیم. نکتهی هیجانانگیز در مورد این تکنولوژی، امکانپذیر شدن قابلیتهایی است که هنوز به فکر ما هم خطور نکرده است.»
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 لحظهبهلحظه ترافیک و وضعیت خیابانها به اینترنت بسیار پرسرعتی نیاز خواهند داشت؛ اینترنت ۵G در عملیاتی شدن این ایدهها تأثیر بسزایی خواهد داشت.
اگر بخواهیم به کاربردهای معمولیتر بپردازیم، میتوانیم به گیمرهای موبایلی اشاره کنیم که با استفاده از این فناوری، خیلی راحتتر میتوانند از بازیهای گرافیک بالای آنلاین بهره ببرند. استریم ویدیو در موبایلها به کار راحتتری بدل میشود و کاربران بدون هیچ مشکل و دردسری میتوانند ویدیوهای ۴K یا حتی با کیفیت بالاتر را بهصورت آنلاین مشاهده کنند. در هر صورت میتوان گفت که نسل پنجم شبکه تلفن همراه در انواع و اقسام زمینهها، کاربردهای متنوعی خواهد داشت.
فناوریهای جدید زیادی برای اینترنت ۵G توسعه یافته که هنوز شرکتها برای استفاده از یک فناوری ثابت و مشخص به توافق نرسیدهاند و هرکدام از آنها در حال آزمونوخطا 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. در همین زمینه میتوانیم به فناوری mmWave اشاره کنیم که این شبکه سرعت اتصالات را به شکلی چشمگیر افزایش میدهد و چندی پیش شرکت کوالکام از نخستین آنتن مبتنی بر این فناوری رونمایی کرد. اما بهرهگیری از این فناوری و نصب زیرساختهای مربوط به آن تا حد زیادی هزینهبر است و هنوز شرکتها بهطور گسترده به استفاده از آن روی نیاوردهاند.
مطالب مرتبط : کلاهبرداری اینترنتی و راه های پیشگیری از آن
تفاوت نسل جدید اینترنت با نسل 4 چیست؟
بله، این یک تکنولوژی کاملا جدید است اما احتمالا در ابتدای امر شاهد سرعت زیادی نخواهیم بود، زیرا شرکتهای مخابراتی احتمالا در ابتدا از این فناوری برای افزایش ظرفیت شبکههای ۴G استفاده خواهند کرد. سرعت نهایی، بستگی به این دارد که به کدامیک از طیفهای باند وصل شده باشید و این که شرکت مخابراتی موردنظر چقدر بر روی نصب دکلها و فرستندههای جدید سرمایهگذاری کرده باشد.
میزان سرعت اینترنت نسل جدید چقدر است؟
در حال حاضر، میانگین سرعت اینترنت ۴G حدود ۴۵ مگابیت بر ثانیه است اما شرکتها همچنان امیدوارند که سرعت ۱ گیگابیت بر ثانیه را عملی کنند. شرکت کوالکام اعلام کرده که در دنیای واقعی، میتوانیم از اینترنت ۵G انتظار ارائهی ۱۰ یا ۲۰ برابر سرعت بیشتر را داشته باشیم. این سرعت مربوط به شبکههای ۵G است که در کنار شبکههای ۴G فعلی ساخته و عملیاتی خواهد شد. شبکههای ۵G تکی که از فرکانسهای بسیار بالا بهره میبرند، بهراحتی میتوانند سرعت بالای یک گیگابیت بر ثانیه را عملی کنند. البته این شبکهها حداقل چند سال دیگر ارائه میشوند.
مطالب مرتبط :فناوری 5g برای انسان مفید است یا مضر؟
زیرساخت های کشور برای اینترنت نسل جدید فراهم است؟
به نقل از معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، به دلیل گسترش تقاضا جهت مخابرات بی سیم نسل جدید، نیاز شدیدی به کاهش ابعاد و افزایش بازدهی در مدارات فرستنده و گیرنده به وجود آمده است که آنتن های فعال مجتمع با تجمیع مستقیم آنتن و مدار تقویت کننده فعال و حذف اتصالات داخلی و در نتیجه تلفات ناشی از آنها، تا حدود زیادی این نیازها را برطرف می کنند.
در حال حاضر علی رغم وجود سابقه طولانی در طراحی و ساخت آنتن فعال مجتمع، یکی از چالش های مهم موجود، بحث تحلیل، مدلسازی و طراحی همزمان کل ساختار است و به خصوص طبق بررسی های صورت گرفته، نیاز به تحلیل و مدلسازی میدانی نویز در ساختارهای آنتن فعال مجتمع در بخش گیرنده و تحلیل و مدلسازی غیرخطی آنتن فعال مجتمع در بخش فرستنده، به شدت احساس می شود.
در سالهای اخیر به منظور دستیابی به سیستمهای مخابراتی سیار با کارایی بالا، هزینه ساخت کمتر و ابعاد کوچک، نیاز شدیدی به گسترش مدارات مجتمع در فرکانسهای موج میلیمتری احساس شده است. از جمله مهمترین سیستمهای مجتمع در طی چند دهه اخیر، آنتنهای فعال مجتمع هستند. آنتن فعال مجتمع، با یکپارچگی مستقیم مدار فعال ، توجه زیادی را به خود جلب کرده است که در بخش فرستنده و گیرنده به ترتیب منجر به توان تشعشعی موثر همه جهت ها بالا و کاهش نویز و تلفات انتقال می شود. این آنتنها اغلب دارای سلول واحد فعال غیرخطی در فرستنده هستند و از این جهت از آنتنهای غیرفعال متمایز می شوند.
در این راستا پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری پروژه ای با عنون «طراحی و تحلیل آنتن فعال مجتمع در ترنسیور های MIMO موج میلیمتری» را انجام دادند. این طرح پژوهشی به مدلسازی و تحلیل میدانی نویز آنتن فعال مجتمع موج میلیمتری در گیرنده و تحلیل میدانی غیرخطی آنتن فعال مجتمع تقویت کنندگی توان در فرستنده میپردازد.
هدف اصلی طراحی و تحلیل میدانی ساختار آنتن فعال مجتمع در ترنسیورهای موج میلیمتری برای نخستین بار در کشور است. همچنین از دیگر اهداف آن می توان به آماده سازی ساختار مناسب برای نسل پنجم مخابرات سیار اشاره کرد.
پس این طرح سعی در ارائه روش تحلیل و مدلسازی میدانی سیگنال و نویز ساختار آنتن فعال مجتمع در بخش گیرنده ، مدلسازی غیرخطی در بخش فرستنده و در نهایت بهینه سازی ساختار با استفاده از روش تمام گسترده دارد.
از زمینه های استفاده و کاربرد نتایج آن نیز می توان به قابل استفاده بودن در سیستم های مخابراتی بی سیم و استفاده تحلیل ارائه شده برای طراحی دقیق تر آنتن های فعال مجتمع اشاره کرد.
