واحد خبر mobile.ir : با فراگیر شدن نسل چهارم شبکه‌های تلفن همراه در سرتاسر دنیا، انتظارها برای ظهور شبکه‌های نسل پنجم روز‌به‌روز بیش‌تر می‌شود. همچنین با داغ شدن رقابت میان شرکت‌های فعال در زمینه توسعه 5G برای پیشی گرفتن در دستیابی به تکنولوژی‌ها و تجهیزات نسل آینده شبکه‌های همراه، اخبار مربوط به پیشرفت‌های حاصل در این زمینه بیش از پیش به گوش می‌رسند. 5G با مزایایی همجون سرعت و ظرفیت انتقال بالاتر و تاخیر سیگنال پایین‌تر هنوز در مرحله تحقیق، تعریف و توسعه قرار دارد اما طبق برآوردهای صورت گرفته تا سال 2020 به صورت تجاری در دسترس قرار می‌گیرد. به همین علت بر آن شدیم تا در مطلبی نسبتا جامع به این موضوع بپردازیم.

 سیر تکامل شبکه‌های همراه

حرف G در نام شبکه‌های همراه مخفف کلمه "Generation" یا "نسل" بوده و برای مشخص نمودن رده‌های مختلف تکنولوژی شبکه‌های تلفن همراه مورد استفاده قرار می‌گیرد. علت دسته‌بندی این تکنولوژی‌‌ها در قالب نسل‌های مختلف، تفاوت قابل توجه آن‌ها در رابط‌های هوایی‌، سرعت انتقال و روش کدگذاری داده‌هاست که موجب ناسازگاری آن‌ها با یکدیگر می‌گردد. به طور معمول هر نسل از شبکه‌های همراه متشکل از چند تکنولوژی‌ست که با یکدیگر سازگار بوده، اما با تکنولوژی‌های دیگر نسل‌ها ناسازگارند.

در دهه 80 میلادی اولین نسل از شبکه‌های تلفن همراه با ساختاری کاملا آنالوگ پدیدار گردیدند. تلفن‌های آنالوگ مورد استفاده در شبکه‌های 1G را می‌توان به دستگاه‌های واکی-تاکی پیشرفته‌ای تشبیه نمود که تنها قادر به برقراری ارتباط صوتی بوده، امکان انتقال داده‌های دیجیتالی و پیام‌های متنی را نداشتند. به دنبال معرفی اولین سیستم نسل 1 در سال 1982 میلادی، تقریبا هر 10 سال یک‌بار نسل جدیدی از شبکه‌های تلفن همراه پا به عرصه گذاشته‌ است.

روند تاریخی تکامل شبکه‌های تلفن همراه

تکنولوژی‌های 2G از جمله CDMA، GSM و TDMA که در دهه 90 میلادی ظهور یافتند، اولین نسل از تکنولوژی‌های تلفن همراه دیجیتال محسوب می‌شوند. دیجیتالی شدن شبکه‌های همراه، امکان انتقال داده‌‌ها را در قالب ارسال پیام‌های متنی، پست‌های الکترونیکی، پیام‌های چند‌رسانه‌ای، و حتی دانلود عکس و زنگ گوشی از اینترنت، برای کاربران به ارمغان آورد.

اولین شبکه‌های 3G از سال‌ 1998 و با سرعت انتقال داده‌ای در حدود 200 کیلوبیت ‌بر ‌ثانیه معرفی گردیدند. چند سال بعد، با پیشرفت و توسعه تکنولوژی‌های مختلف نسل سوم همچون HSPA، HSPA+، EVDO، WCDMA و UMTS، سرعت انتقال داده‌ در شبکه‌های 3G در حالت تئوری از 50 مگابیت بر ثانیه نیز فراتر رفت. رسیدن به چنین سرعت‌هایی برای اولین بار امکان مکالمه تصویری را برای کاربران تلفن همراه فراهم آورد. با این حال فراگیر شدن این تکنولوژی‌ها به کندی پیش رفته و چندین سال به طول انجامید. به طوری که حتی اولین دستگاه iPhone شرکت اپل که در سال 2007 به بازار عرضه شد، فاقد پشتیبانی از نسل سوم بوده و یک دستگاه 2G محسوب می‌گردید.

با ورود گوشی‌های هوشمند به بازار، نیاز به شبکه‌هایی با سرعت انتقال داده بالا بیش از پیش احساس گردید. این نسل جدید از تلفن‌های همراه که قادر بودند با بهره‌گیری از قابلیت انتقال داده در شبکه‌های تلفن همراه خدمات بسیار بهتر و متنوع‌تری را به کاربران ارائه نمایند، تاثیر مهمی در شتاب‌گرفتن فرآیند توسعه و گسترش این شبکه‌ها داشتند. همزمان با شکل گرفتن بازار گوشی‌های هوشمند و ورود شرکت‌های مطرحی همچون اپل، موتورولا، نوکیا، HTC و بلک بری به این عرصه در بازه سال‌های 2005 تا 2010، تکنولوژی‌های نسل چهارم شبکه‌های تلفن همراه مورد بهره‌برداری تجاری و عمومی قرار گرفتند. اولین گوشی هوشمند با قابلیت پشتیبانی از وای‌مکس (به‌عنوان یکی از نمونه‌های شبکه‌های نسل چهارم) در سال 2008 میلادی توسط شرکت HTC و با نام Max 4G معرفی گردید. مهم‌ترین و فراگیرترین تکنولوژی‌های نسل چهارم عبارتند از تکنولوژی WiMAX با حداکثر سرعت دانلود 128 و حداکثر سرعت آپلود 56 مگابیت بر ثانیه، تکنولوژی LTE با حداکثر سرعت دانلود 100 و حداکثر سرعت آپلود 50 مگابیت بر ثانیه، و در نهایت تکنولوژی LTE-Advanced با حداکثر سرعت دانلود 1000 و حداکثر سرعت آپلود 500 مگابیت بر ثانیه.

خصوصیات و ویژگی‌های 5G

5G نام نسل جدید شبکه‌های تلفن همراه است با مزایای مختلفی نسبت به شبکه‌های 4G از جمله سرعت و ظرفیت انتقال بالاتر و تاخیر سیگنال پایین‌تر. تکنولوژی‌های نسل پنجم هنوز در مرحله تحقیق، تعریف و توسعه قرار داشته و هیچ استاندارد مشخصی برای پیاده‌سازی آن‌ها وجود ندارد. با این حال اتحادی متشکل از مهم‌ترین اپراتورهای همراه، تولیدکنندگان و موسسات تحقیقاتی فعال در زمینه ارتباطات همراه که تحت نام "اتحاد شبکه‌های همراه نسل آینده" شناخته می‌شود، حداقل نیازمندی‌ها و مشخصه‌هایی که یک استاندارد 5G می‌بایست برآورده نماید را به صورت زیر تعریف می‌کند:

• نرخ انتقال داده‌ای معادل ده‌ها مگابیت بر ثانیه برای ده‌ها هزار کاربر.

• نرخ انتقال داده 100 مگابیت بر ثانیه برای مناطق شهری

• تامین سرعت انتقال داده 1 گیگابیت بر ثانیه برای کاربران متعددی که در یک طبقه مشغول کار هستند.

• تامین چند صد هزار اتصال هم‌زمان برای شبکه‌های عظیم حسگر بی‌سیم (WSN)

• بهره‌وری به مراتب بهتر از پهنای باند موجود و یا به عبارت دیگر ظرفیت انتقال داده بسیار بالاتر در پهنای باندی مشخص، نسبت به شبکه‌های 4G

• محدوده پوشش گسترده‌تر نسبت به شبکه‌های 4G

• سیگنال‌دهی کارامدتر نسبت به 4G

• تاخیر پاسخ‌دهی به مراتب کم‌تر نسبت به 4G

از سوی دیگر، انجمن GSM که وظیفه سیاست‌گذاری و هماهنگی میان اپراتورهای موبایل را به عهده داشته و بیش از 800 اپراتور تلفن همراه از سرتاسر دنیا در آن عضویت دارند، معیارهای زیر را برای یک ارتباط 5G تعریف نموده و اعتقاد دارد که هر تکنولوژی تلفن همراه نسل 5 بایستی اغلب این معیارها را برآورده نمایند:

• سرعت 1 تا 10 گیگابیت بر ثانیه در عمل برای کاربر نهایی

• 1 میلی‌ثانیه تاخیر برای هر رفت و برگشت کامل بسته‌های داده

• 1000 برابر پهنای باند بیش‌تر به ازای هر واحد سطح (نسبت به 4G)

• پشتیبانی از 10 تا 100 برابر تعداد دستگاه‌های متصل بیش‌تر (نسبت به 4G)

• 99.999 درصد دسترس‌پذیری

• 100 درصد پوشش

• 90 درصد کاهش در مصرف انرژی شبکه

• تا 10 سال عمر باتری برای دستگاه‌های کم‌مصرف نوع‌ ماشینی

در حال حاضر شبکه‌های نسل 4 از نوع LTE امکان انتقال داده‌ها را با سرعت‌هایی نسبتا بالا (10 تا 30 مگابیت بر ثانیه در شرایط واقعی) فراهم می‌آورند. سرعتی که دانلود یک فیلم با کیفیت HD را طی چند دقیقه امکان‌پذیر می‌نماید. اما در شبکه‌های تلفن همراه عوامل متعددی بر کیفیت سرویس‌دهی تاثیرگذارند که سرعت انتقال داده‌ تنها یکی از آن‌ها محسوب می‌شود. در آینده نزدیک گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها تنها دستگاه‌هایی نخواهند بود که برای ارائه خدمات خود به انتقال داده و دسترسی به اینترنت از طریق شبکه‌های تلفن همراه وابسته‌اند. انواع دستگاه‌های پوشیدنی هوشمند، اتوموبیل‌های خودران، پرنده‌های بدون سرنشین خودکار، و لوازم برقی مبتنی بر اینترنت اشیا از جمله تجهیزات در حال تکامل و گسترشی هستند که برای سرویس‌دهی نیازمند اتصال دائمی به اینترنت بوده و انتظار می‌رود که نیاز عمومی به اینترنت همراه را به میزان قابل توجهی افزایش دهند. بنابراین از جمله اهداف اصلی در توسعه تکنولوژی‌های نسل آینده تلفن همراه، تامین ارتباط داده‌ای با قابلیت اعتماد و ظرفیت به مراتب بالاتر است. به عبارت دیگر انتظار می‌رود که شبکه‌های 5G قابلیت سرویس‌دهی هم‌زمان و قابل اعتماد به تعداد بسیار بالاتری از دستگاه‌های متصل به اینترنت را فراهم آورند.

یکی دیگر از ویژگی‌های شبکه‌های 5G، قابلیت انعطاف آن‌ها در پاسخ‌گویی به نیازها و کاربردهای مختلف خواهد بود. ممکن است بعضی از کاربردها و شرایط خاص نیازمند سرعت انتقال داده فوق العاده بالا بوده و برخی نیازمند یک ارتباط کاملا پایدار، قابل اعتماد و با کم‌ترین تاخیر باشند. شبکه 5G بایست بتواند خود را با شرایط و نیازهای مورد مطالبه وفق داده و بهترین تجربه کاربری را ارائه نماید. بنابراین در شبکه‌های نسل پنجم سرعت انتقال داده‌ها بسته به نوع کاربرد از ده‌ها مگابیت بر ثانیه تا ده‌ها گیگابیت بر ثانیه متغیر خواهد بود. به عنوان مثال برای کاربری که قصد مشاهده ویدئوهای 360 درجه یا ویدئوهایی با کیفیت 4K و 8K را به صورت آنلاین دارد، سرعت انتقال داده‌ها از اهمیت بالایی برخوردار بوده و تامین سرعتی در حد چند گیگابیت بر ثانیه توسط شبکه 5G می‌تواند کاملا ایده‌آل باشد. در حالی که سرعت انتقال داده فوق‌العاده بالا برای اتوموبیل‌های خودران، لوازم خانگی، یا تجهیزات پزشکی هوشمند از اهمیت چندانی برخوردار نبوده، اما در عوض این نوع کاربردها نیازمند ارتباطی مطمئن، پایدار و با کم‌ترین تاخیر ممکن هستند.

مقایسه سرعت انتقال داده‌ در تکنولوژی‌های مختلف نسل 3، 4 و 5

رابط هوایی شبکه‌های نسل آینده به گونه‌ای طراحی خواهد شد که نسبت به شبکه‌های نسل 4 تاخیر کم‌تر و قابلیت انعطاف بسیار بالاتری داشته باشد. شبکه‌های 5G قابلیت ارسال امواج روی دامنه گسترده‌ای از فرکانس‌ها را خواهند داشت. از فرکانس‌های پایینی در حد کانال‌های تلویزیونی آنالوگ گرفته تا فرکانس‌های بسیار بالایی که به نام "امواج میلیمتری" شناخته شده و قابلیت انتقال حجم عظیمی از داده‌ها را با سرعت پایین فراهم می‌آورند. همچنین ممکن است که با ظهور شبکه‌های نسل پنجم، Wi-Fi به صورت بخشی یکپارچه از شبکه تلفن همراه درآمده و یا با بهره‌گیری از آن‌چه تحت عنوان LTE Unlicensed خوانده می‌شوند، از فرکانس‌های Wi-Fi برای ارسال داده‌های کدگذاری شده با استاندارد LTE استفاده شود.

به احتمال فراوان شبکه‌های 5G بیش‌تر متشکل از تعداد زیادی سلول‌های کوچک خواهند بود تا دکل‌های عظیم‌الجثه معدود با برد بسیار زیاد. دلیل آن هم از یک سو نوع فرکانس‌های مورد استفاده بوده و از سوی دیگر افزایش ظرفیت این نوع شبکه‌‌ها. بنابراین شبکه‌های نسل 5 بایستی به مراتب نسبت به نسل‌ قبل هوشمند‌تر باشند تا بتوانند تعداد بالایی از این سلول‌ها را در اشکال و اندازه‌های مختلف مدیریت کنند. جالب این‌که به گفته Qualcomm با وجود کوچک بودن سلول‌های تشکیل دهنده شبکه‌های 5G، این نسل از شبکه‌های تلفن همراه قادر خواهند بود تا با بهره‌گیری از پهنای باند‌های عریض‌تر و تکنولوژی‌ آنتن پیشرفته‌تر، ظرفیت انتقال را تا 4 برابر سیستم‌های فعلی افزایش دهند.

5G NR چیست؟

(5G New Radio (NR نامی‌ست که موسسه 3GPP برای یک رابط هوایی جدید 5G برگزیده است. موسسه 3GPP که در اصل برای استانداردسازی تکنولوژی‌های 3G تاسیس گردیده بود، وظیفه تعریف استانداردهای 4G را نیز به عهده گرفته و اکنون در حال تعریف استاندارد جهانی 5G است. در اوایل سال 2016 این موسسه کار طراحی و تعریف یک استاندارد بی‌سیم مبتنی بر استاندارد کدگذاری OFDM را آغاز نمود. استانداردی به نام 5G NR که پایه‌گذار نسل آینده شبکه‌های همراه خواهد بود. این استاندارد بر مبنای اهداف و ایده‌آل‌های در نظر گرفته شده برای نسل پنجم شبکه‌های همراه در حال تعریف است. به گونه‌ای که امکان اتصال یکپارچه هر دستگاه هوشمندی را از گوشی‌ها گرفته تا اتوموبیل‌ها، عینک‌ها، ساعت‌ها، و انواع تجهیزات مبتنی بر اینترنت اشیا را با بهره‌گیری از طیف بسیار گسترده‌ای از فرکانس‌های رادیویی فراهم آورد. 5G NR به گونه‌ای طراحی شده است که بتواند روی آرایه وسیعی از باندهای فرکانسی، از باندهای پایین با فرکانس کمتر از 1 گیگاهرتز و باندهای میانی با فرکانس‌هایی از 1 تا 6 گیگاهرتز، تا باندهای فرکانسی بالا موسوم به mmWave به انتقال داده‌ها بپردازد. افزون بر این، استاندارد 5G NR قادر به استفاده از هر سه نوع طیف‌ فرکانس‌های رادیویی خواهد بود، از طیف مجوزدار (licensed spectrum) گرفته تا طیف بدون مجوز و طیف اشتراکی.

انواع مختلف طیف‌های فرکانس رادیویی

در ماه آگوست سال 2016 شرکت اریکسون اعلام نمود که اولین سیستم رادیویی 5G NR تجاری‌سازی شده را در سال 2017 وارد بازار خواهد نمود. این سیستم رادیویی AIR 6468 نام داشته و با بهره‌گیری از 64 آنتن برای ارسال و 64 آنتن برای دریافت سیگنال‌ قادر به پشتیبانی از تکنولوژی‌های Massive MIMO و Multi-User MIMO نسل 5 شرکت اریکسون است.

نمایی از تجهیزات رادیویی نسل جدید اریکسون

روند توسعه 5G و دستاوردهای حاصله

در سال 2012، دولت انگلستان خبر از تاسیس مرکزی تحقیقاتی به نام 5G Innovation Centre در دانشگاه Surrey داد. این اولین مرکز تحقیقاتی بود که با هدف تحقیق و توسعه شبکه‌های نسل پنجم تلفن همراه راه‌اندازی می‌گردید. در همین سال کمیسیون اروپایی بودجه‌ای 50 میلیون یورویی را برای پروژه تحقیقاتی METIS 2020 با هدف توسعه و تکمیل تکنولوژی 5G تا سال 2020 تخصیص نمود. METIS 2020 را می‌توان پرچم‌دار پروژه‌های تحقیقاتی نسل 5 دانست که دستیابی به اجماعی جهانی در خصوص نیازمندی‌ها و اجزای کلیدی تکنولوژی 5G را میسر نمود. هدف کلی این پروژه از لحاظ فنی عبارت بود از طراحی مفهومی سیستمی که بهره‌وری تا 1000 برابر بالاتر از پهنای باند فرکانس‌های رادیویی را نسبت به شبکه‌های LTE فعلی فراهم آورد. در سال 2013 پروژه دیگری به نام 5GrEEn در کنار پروژه METIS و با هدف توسعه خطوط راهنما برای تعریف شبکه‌های نسل آینده با تمرکز ویژه بر مصرف بهینه انرژی، پایداری و کاهش هزینه ساخت، آغاز گردید.

شرکت Huawei –به عنوان یک شرکت‌ مطرح در زمینه طراحی و تولید تجهیزات مخابراتی-- یکی از مهم‌ترین و موثرترین فعالان عرصه تحقیق و توسعه شبکه‌های 5G محسوب می‌شود. این شرکت در سال 2013 اعلام نمود که بودجه‌ای 600 میلیون دلاری برای 5 سال فعالیت تحقیقاتی در زمینه تکنولوژی‌های 5G در نظر گرفته است. هواوی همچنین در سال 2014 همکاری خود را در زمینه توسعه شبکه‌های نسل 5 با مرکز 5G Innovation Centre دانشگاه Surrey انگلستان به صورت رسمی اعلام نمود. پیشرفت‌ها و ابداعات پیاپی حاصل از فعالیت‌های تحقیقاتی شرکت هواوی در زمینه شبکه‌های 5G، دریافت جایزه "بزرگ‌ترین مشارکت در توسعه 5G" در جریان اجلاس جهانی 5G سال 2015 را برای این شرکت به دنبال داشت.

فعالیت‌های تحقیقاتی گسترده هواوی در توسعه 5G، موجبات عقد قرارداد‌های همکاری مختلفی را برای این شرکت طی سال‌های 2014 تا 2016 با تعدادی از مهم‌ترین اپراتورهای همراه در اقصی نقاط جهان فراهم آورد. از جمله این اپراتورهای همراه و شرکت‌های مخابراتی می‌توان به شرکت اتصالات در امارات متحده عربی، شرکت MegaFon در روسیه، شرکت بین‌المللی SingTel سنگاپور، شرکت کانادایی Telus، شرکت بین‌المللی Vodafone انگلستان، شرکت DOCOMO در ژاپن، شرکت بین‌المللیDeutsche Telekom آلمان، و اپراتور همراه Telia در سوئد و فنلاند اشاره نمود. در ماه جولای سال 2016، شرکت‌های هواوی و ودافون یک ارتباط 5G مبتنی بر mmWave (موج میلی‌متری) را به صورت تک-کاربره، با سرعت انتقال 20 گیگابیت بر ثانیه و در محیط باز با موفقیت آزمایش نمودند. همچنین در اکتبر 2016، شرکت‌های Huawei و Telus در جریان توسعه زیرساخت‌ و تجهیزات 5G در آزمایشگاه Living Lab هواوی در شهر ونکوور کانادا، موفق به کسب رکورد سرعت 29.3 گیگابیت بر ثانیه گردیدند. یکی دیگر از دستاوردهای این همکاری‌های دوجانبه در روز افتتاحیه نمایشگاه 2016 MWC به نمایش درآمد. جایی که شرکت‌های هواوی و دویچه تلکام، دمویی از طراحی اولین شبکه End-to-End نسل 5 را در معرض دید عموم قرار دادند.

شرکت Qualcomm یکی دیگر از شرکت‌های مهم فعال در زمینه توسعه 5G به شمار می‌رود. این شرکت در اکتبر سال 2016 اولین مودم 5G خود را با نام Snapdragon X50 معرفی نمود. این مودم 5G به صورتی طراحی شده است تا با بهره‌گیری از پهنای باند‌‌های بسیار عریض قابل دسترس در محدوده فرکانس 28 گیگاهرتزی امواج میلی‌متری و همچنین به کمک تکنولوژی‌های پیشرفته پردازش سیگنال، قادر به پشتیبانی از سرعت‌های انتقال داده تا حد 5 گیگابیت بر ثانیه باشد. سرعتی که 10 تا 20 برابر از سریع‌ترین شبکه‌های 4G LTE موجود بالاتر بوده و حداقل از لحاظ تئوری امکان دانلود یک فایل 5 گیگابایتی را طی 8 ثانیه فراهم می‌آورد. همچنین در دسامبر 2016، شرکت‌های کوآلکام، اریکسون و تلکام برنامه مشترک خود را برای انجام آزمایش‌های مختلف میدانی در زمینه قابلیت همکاری و ارتباط هوایی تجهیزات رادیویی مبتنی بر استانداردهای 5G NR اعلام نمودند.

شرکت Intel هم که رقیب اصلی کوآلکام در عرصه طراحی و تولید تراشه‌ها و مودم‌های 5G محسوب می‌شود، چندی پیش در نمایشگاه CES 2017 اعلام نمود که اولین مودم 5G خود را در دست توسعه داشته و انتظار دارد که نمونه‌های اولیه آن در نیمه دوم سال 2017 آماده معرفی باشند. به گفته اینتل این مودم با بهره‌گیری از تکنولوژی‌های مختلفی همچون تجمیع پهنای باند، فرکانس‌های با تاخیر فوق‌العاده پایین و کدگذاری کانال پیشرفته قادر به انتقال داده‌ها با حداکثر سرعت 5 گیگابیت بر ثانیه خواهد بود. شرکت Intel همچنین در همین نمایشگاه از توسعه تراشه 5G خود برای گوشی‌های هوشمند خبر داد. این تراشه جدید اینتل برای انتقال داده‌ها می‌تواند هم از باندهای فرکانس-بالا امواج میلی‌متری در محدوده 28 گیگاهرتز --که در امریکا و کره جنوبی برای تست شبکه‌های 5G استفاده می‌شود-- بهره گرفته و هم باند‌های پایین‌تر در محدوده 3.3 گیگاهرتز –که در چین و اروپا برای شبکه‌های TD-LTE جدید در حال آزمایش است—را مورد استفاده قرار دهد. Intel انتظار دارد که نمونه‌های اولیه این تراشه در نیمه دوم سال جاری میلادی (سال 2017) آماده ارائه بوده و در سال 2018 شاهد استفاده از آن‌ها در گوشی‌های هوشمند باشیم.

اینترنت 5G برای منازل

احتمالا یکی از اولین کاربردهای شبکه 5G تامین اینترنت خانه‌ها خواهد بود. با شروع بهره‌برداری تجاری از تکنولوژی 5G در سال‌های آینده انتظار می‌رود که شرکت‌های تامین‌کننده خدمات اینترنت (ISP ها) از این تکنولوژی به منظور ارائه اینترنت بی‌سیم ثابت به منازل و شرکت‌های کوچک استفاده نمایند. با توجه به پهنای باند و ظرفیت بالای شبکه‌های 5G، تامین سرویس اینترنت با سرعت و قیمت مناسب برای خانه‌ها کاملا میسر خواهد بود. بر همین اساس جایگزینی سرویس‌های DSL موجود با شبکه‌های 5G دور از ذهن نبوده و بسیار محتمل به نظر می‌رسد. چرا که ظرفیت بسیار بالای شبکه‌های 5G امکان ارائه سرویس اینترنت خانگی نامحدود و با سرعت بالا را به راحتی برای ISPها و اپراتورها فراهم خواهد آورد.

5G برای خودروهای هوشمند

خودروهای بدون راننده از یک سو و خودروهای عادی بهره‌مند از هوش مصنوعی از سوی دیگر، اهمیت وجود یک شبکه ارتباطی بی‌سیم، پرسرعت، قابل اعتماد و با ظرفیت بالا را برای پیشرفت صنعت خودروسازی روز به روز بیش‌تر می‌کنند. استفاده از هوش مصنوعی در اتوموبیل‌ها می‌تواند تاثیر بسزایی در کنترل بهتر اجزای خودرو، افزایش امنیت در حمل و نقل، سهولت رانندگی، و ارتقای رفاه حال راننده و سرنشینان خودرو بگذارد. اما به طور طبیعی با پیشرفت هوش مصنوعی به کار رفته در خودروها و افزایش دامنه وظایف و خدمات آن‌ها، اهمیت و حجم داده‌های ارسالی و دریافتی توسط آن‌ها افزایش خواهد یافت.

اتوموبیل‌های خودران (بدون راننده) که البته هنوز در فاز توسعه و آزمایش قرار دارند، یکی دیگر از انواع ماشین‌های هوشمند هستند که می‌توانند از مزایای شبکه‌های 5G برخوردار گردند. نسل اول از این نوع خودروها منزوی بوده و تعامل چندانی با تجهیزات هوشمند در اطراف خود ندارند. اما اتوموبیل‌های خودران نسل آینده قادر خواهند تا از طریق تعامل و تبادل داده با دیگر خودروها، چراغ‌های راهنمایی، علائم کنار جاده و حتی جاده‌های هوشمند، موجبات افزایش امنیت در رانندگی و مدیریت بهتر ترافیک را فراهم آورند. در حالت ایده‌آل، تمام اجزای مهم واقع در یک جاده و حتی محیط اطراف آن با یکدیگر تعامل خواهند داشت. این تعامل از طریق تبادل بسته‌های بسیار کوچکی از اطلاعات انجام خواهد شد که بایستی با تاخیر بسیار اندک و به صورت تقریبا آنی انتقال داده شوند. این‌جاست که قابلیت اعتماد بالا و تاخیر کمتر از 1 میلی‌ثانیه‌ای شبکه‌های 5G وارد میدان شده و به نیازی بدیهی بدل خواهد گردید.

تاثیر 5G بر واقعیت مجازی و واقعیت افزوده

واقعیت مجازی و واقعیت افزوده از جمله عرصه‌هایی هستند که با از راه رسیدن 5G بیش‌ترین تغییر و پیشرفت را شاهد خواهند بود. سرعت‌های بالا و پایدار شبکه‌های 5G در کنار تاخیر بسیار پایین آن‌ها، استفاده از واقعیت افزوده را در هر زمان و مکان میسر نموده و بدین ترتیب امکان افزودن بی‌وقفه هاله‌ای از اینترنت را به دنیای واقعی فراهم می‌آورد. از سوی دیگر با ظهور 5G پخش آنلاین تصاویر واقعیت مجازی (VR) با کیفیت بالا روی انواع دستگاه‌های همراه امکان‌پذیر گردیده و بازی‌های آنلاین مبتنی بر واقعیت مجازی رونق خواهند گرفت.

تاثیر 5G بر دنیای بازی‌های آنلاین

یکی دیگر از بخش‌های دنیای تکنولوژی که می‌تواند با بهره‌گیری از شبکه‌های 5G به شکل قابل توجهی تغییر یابد، صنعت بازی‌های ویدئویی آنلاین یا ابری‌ست. امروزه برای انجام یک بازی لازم است ابتدا آن را دانلود کنیم. در حالی که سرعت بالا، ظرفیت زیاد و تاخیر پایین شبکه‌های 5G امکان انجام بازی‌های ویدئویی را بدون دانلود آن‌ها، بلکه به صورت دسترسی مستقیم به سرور و با استریم نمودن تصاویر بازی روی شبکه تلفن همراه فراهم می‌آورند. در این حالت باز از نظر تئوری انجام تمامی بازی‌های سطح بالای کنسول‌های خانگی و PCها روی انواع گوشی‌های هوشمند امکان‌پذیر خواهد بود. چرا که عملیات پردازش بازی‌ها در فضای ابری و روی سرورهای قدرتمند انجام گرفته، و تنها تصاویر آن به صورت هم‌زمان و با تاخیر کم‌تر از 1 میلی‌ثانیه به دستگاه همراه انتقال می‌یابد.

شبکه‌های 5G چه زمان از راه می‌رسند؟

نهاد‌های بین‌المللی سیاست‌گذار در زمینه شبکه‌های همراه از جمله "اتحاد شبکه‌های تلفن همراه نسل آینده" انتظار دارند که شبکه‌های 5G تا سال 2020 برای کاربران تجاری و خانگی قابل بهره‌برداری باشند. اگرچه اپراتورهای بزرگی همچون AT&T و Verizon اصرار دارند که اینترنت 5G را در سال جاری میلادی (سال 2017) در اختیار کاربران خود خواهند گذاشت که البته این سرویس‌ها واقعا 5G نبوده، بلکه نوعی تکنولوژی غیر استاندارد پیش-5G محسوب می‌گردند.

دولت کره جنوبی با تخصیص بودجه‌ای 1.5 میلیارد دلاری برای تحقیق و توسعه 5G و با همکاری سامسونگ قصد دارد اولین شبکه 5G خود را در سال 2017 آزمایش نموده و نمونه نهایی را برای المپیک زمستانی 2018 که در شهر پیونگ‌یانگ کره جنوبی برگزار خواهد شد، به بهره‌برداری برساند.

اما در مجموع شواهد حاکی از آن است که بهره‌برداری تجاری گسترده از شبکه‌های مبتنی بر استاندارد رسمی نسل 5 --یعنی 5G NR—تا پیش از سال‌های 2019 و 2020 امکان‌پذیر نخواهد بود.