اصول کار شبکه 5G

اصول کار شبکه 5G:
نسل پنجم شبکه‌های مخابراتی، که با نام 5G شناخته می‌شود، بر اساس بازار داغ پیش‌بینی‌ها قرار است یک گام ترقی بزرگ در شبکه‌های موبایل باشد و سرعت دانلود و اشتراک اطلاعات به صورت بلادرنگ (Real Time) را به صورت نمایی افزایش دهد.

تا اواخر سال 2020، چندین اپراتور موبایل نمونه اولیه 5G را در چند شهر کشور انگلستان راه اندازی می‌کنند. در حال حاضر در سطح جهان هم نواحی خاصی به صورت آزمایشی از این نسل استفاده می‌کنند.

در کشورهای آمریکا،  سوئیس، چین و ژاپن نیز کمپانی‌های مختلف در حال تلاش برای فراگیر کردن این شبکه‌ها هستند.

شرکت Ericsson در کشور سوئیس پیش‌بینی کرده است که تا سال 2024، 1٫5 میلیارد کاربر که حدود چهل درصد از جمعیت کل کره زمین را شامل می‌شود، تحت پوشش شبکه 5G خواهند بود.

اما این تکنولوژی چه تفاوتی با نسل قبل از خود یعنی 4G دارد و به چه صورت فناوری‌های مختلف را تحت پوشش قرار می‌دهد؟

5G یک سیستم دیجیتالی جدید برای انتقال بیت های داده از طریق هوا است. این شبکه با استفاده از یک رابط (Interface) رادیویی جدید 5G، به همراه سایر تکنولوژی های نوین در این حوزه، قادر است تا از فرکانس های رادیویی بالاتری بهره ببرد.

به عنوان مثال در نسل 4G فرکانس کاری در محدوده زیر 6 گیگا هرتز است در حالی که نسل 5G از فرکانس های بسیار بالاتر در حدود 30 گیگا هرتز تا 100 گیگا هرتز استفاده می کند.

این فرکانس بسیار بالا منجر به این امر می شود که داده های بسیار بیشتری در هوا و با سرعت بسیار بالاتری انتقال یابند و از ازدحام (Congestion) شبکه کاسته شود.

همچنین تاخیر (Latency) شبکه به شدت افت می کند. تاخیر در شبکه برابر با مقدار زمانی قبل از شروع به انتقال داده است که هنوز فرآیند انتقال، دستورالعمل خاص خود را شروع نکرده است.

رابط جدید در 5G، که از طیف موج میلی متری (Millimetre Wave Spectrum) بهره می گیرد، شبکه را قادر می سازد تا در یک ناحیه جغرافیایی، تعداد بیشتری وسیله را تحت پوشش قرار دهد.

در نسل 4G، حدود 4000 وسیله در هر کیلومتر مربع می توانند تحت پوشش قرار گیرند، اما در نسل 5G این مقدار به یک میلیون وسیله افزایش می یابد.

به عبارت دیگر، تماس های صوتی و تصویری می توانند بدون ایجاد وقفه و اختلال در طول آن ها در یک فضای محدود برقرار شوند.

نسل 5G همچنین از یک تکنولوژی دیجیتال جدید که ورودی خروجی انبوه (Massive MIMO) نام دارد، استفاده می کند.

عبارت MIMO مخفف Multiple Input Multiple Output (چند ورودی چند خروجی) است و در آن از اشعه های چند هدفه برای ردیابی کاربران در اطراف محل سلول (Cell Site) و افزایش پوشش دهی، سرعت و ظرفیت شبکه استفاده می شود.

تکنولوژی های شبکه که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند، مانند پروژکتور موج را در یک ناحیه منتشر می کنند اما اتلاف نور/سیگنال بسیار بالایی دارند.

در حالی که بخش عظیمی از عملکرد بهینه نسل 5G به دلیل نصب تکنولوژی Massive MIMO و اضافه کردن آن روی زیر ساخت های 4G موجود است.