واحد خبر mobile.ir : عصر کنونی دوران تغییرات سریع و رشد بی‌وقفه است. تمام عرصه‌های علمی، صنعتی و بشری در این روند جهانی پیوسته تحول می‌یابند و با نیازهای جدید به‌روز می‌شوند. فناوری اطلاعات نیز همگام با این روند، مجموعه‌ای از شبکه‌های قدرتمند رایانش ابری، تحلیل‌های کلانداده (big data) و هوش مصنوعی را به کار می‌گیرد تا نیازهای انسان قرن بیست و یکم را برآورده سازد. پنجمین نسل از فناوری‌های ارتباطی نیز در چنین فضایی ظهور یافته و تأثیر عظیمی بر تمام جنبه‌های استفاده از فناوری خواهد داشت. سرعت‌ بالاتر و تأخیر کمتر در پاسخ‌دهی، مرزهای جدیدی را دستکم به لحاظ نظری خواهد گشود که عرصه وسیعی را در صنایع فرا می‌گیرد.

بر اساس تحلیل‌ها و گزارش منابع خبری، نسل پنجم ارتباطات همراه یا 5G تا پایان سال جاری میلادی آماده استفاده عمومی خواهد شد. نرم‌افزارهای مرتبط با این فناوری مورد آزمایش قرار گرفته‌اند، سخت‌افزارها طراحی و عملیاتی شده‌اند و اپراتورها در حال آماده‌سازی برنامه‌های خود برای استقرار 5G تا پایان سال 2018 هستند.

در دوران فناوری 3G، دانلود یک فیلم با کیفیت HD یک روز به طول می‌انجامید و شبکه‌های LTE کنونی این زمان را به چند دقیقه کاهش داده‌اند؛ حال آن که پس از اجرایی شدن نسل پنجم شبکه‌های همراه، دانلود یک فیلم تنها چند ثانیه زمان خواهد برد. شبکه‌های نسل پنجم متعهد به ارائه سرعت دانلودی تا 20 گیگابیت در ثانیه هستند که در مقایسه با سرعت 1 گیگابیتی شبکه‌های LTE امروز پیشرفت عظیمی خواهد بود. با چنین سرعتی می‌توان جهانی را تصور کرد که در آن، پزشکان بیمارستانی در بوستون آمریکا با استفاده از روبات‌های پیشرفته عمل جراحی حساسی را در بمبئی هند انجام می‌دهند.

این ویژگی‌های جذاب، بسیاری از سرمایه‌گذاران را به این حوزه سوق خواهد داد. با این حال، هنوز آینده شبکه‌های همراه نسل پنجم مشخص نیست. چرا که با توجه به پیچیدگی‌های این فناوری، بسیاری از شرکت‌ها، اپراتورها و سازندگان محصولات هوشمند باید همکاری گسترده‌ای را برای تطبیق هر چه بیشتر با این تغییرات وسیع شکل دهند. در واقع ما همچنان در روزهای آغازین 5G به سر می‌بریم و خبرهای مرتبط با این فناوری هر روز با سرعت بیشتری منتشر خواهند شد؛ خبرهایی که از ارائه سخت‌افزارهایی جدید برای پشتیبانی نسل پنجم تا گسترش شبکه‌های مرتبط با این حوزه و خدمات نرم‌افزاری آن را در بر می‌گیرد.

حدود دو سال پیش، در مقاله‌ای با عنوان آشنایی با 5G؛ نسل پنجم شبکه‌های همراه، سیر تکامل شبکه‌های ارتباطی، ویژگی‌های نسل پنجم و روند توسعه آن را در کنار کاربرد این فناوری در حوزه‌های مختلف به تفصیل مورد بررسی قرار دادیم. حال با نزدیک شدن زمان راه‌اندازی رسمی این فناوری، ضمن اشاره مختصر به پیشرفت‌های این فناوری از آن زمان تاکنون، وضعیت اپراتورها و شرکت‌های سازنده را مرور خواهیم کرد.

از نظر فنی، 5G مجموعه‌ای از استانداردهای تعریف‌شده توسط اتحادیه بین‌المللی مخابرات (ITU) و موسسه 3GPP است که با شرکت‌های سخت‌افزاری و اپراتورها برای تعیین دقیق شبکه‌های نسل پنجم همکاری می‌کنند. بر این اساس، شبکه 5G NR را می‌توان به دو گروه دسته‌بندی کرد. دسته نخست، شبکه 5G NR وابسته (non-standalone) را در بر می‌گیرد که از سخت‌افزارها و شبکه‌های LTE موجود ساخته می‌شود و دسته دوم شامل شبکه 5G NR مستقل (standalone) است که امکان استقرار فناوری نسل پنجم را در مکان‌هایی فراهم می‌سازد که لزوماً زیرساخت‌های موجود را ندارند و باندهای 600 و 700 مگاهرتز را در کنار امواج میلی‌متری 50 گیگاهرتزی پوشش می‌دهند. تدوین استانداردهای مربوط به 5G NR وابسته در دسامبر 2017 به پایان رسیده، در حالی که استاندارد مرتبط با شبکه 5G NR مستقل به تازگی و در ژوئن 2018 نهایی شده است.

نکته‌ای که باید به آن توجه داشت این است که دستگاه‌های 5G باید با شبکه‌های LTE موجود نیز به خوبی کار کنند؛ چرا که در مناطقی که از پوشش ارتباطات نسل پنجم ضعیف برخوردارند یا اساسا این پوشش وجود ندارد، امواج رادیویی جدید باید از طریق ابزارهای ارتباطی LTE قابل انتقال باشند. به همین دلیل، در مرحله نخست، مشخصات شبکه‌های 5G وابسته تدوین و نهایی شده است و سپس شبکه‌های 5G مستقل در دستور کار قرار گرفته‌اند.

از دیدگاه فنی، روش‌های مختلفی برای دستیابی به افزایش سرعت مورد نظر در شبکه‌های 5G وجود دارد که از میان آنها می‌توان به فناوری‌هایی همچون تجمیع اپراتور، آرایه آنتن چندگانه (MIMO و massive MIMO) و از همه مهم‌تر، فرکانس‌های امواج میلی‌متری اشاره کرد که به طور قابل ملاحظه‌ای از فناور‌ی‌هایی که در حال حاضر برای ارتباطات سلولار مورد استفاده قرار می‌گیرند، سرعت بیشتری خواهد داشت. اما مسئله اصلی در این میان پوشش طیف کوتاه‌تر و قابلیت کمتر برای عبور از دیوار و ساختمان‌ها است.

با این وجود، مشخصات 5G فرصت‌هایی را در اختیار اپراتورها قرار می‌دهد که با شبکه و مجموعه‌ای از ابزارها و فناوری‌های استاندارد موجود، این تکنولوژی را تحقق بخشند. در واقع آنچه نهایتا در اختیار مصرف‌کنندگان قرار می‌گیرد به نحوه پیاده‌سازی 5G توسط اپراتورها و فناوری‌ و طیف‌های رادیویی مورد استفاده برای این کار بستگی دارد.

اپراتورها

اپراتور AT&T پیش‌تر از راه‌اندازی سرویس 5G بی‌سیم در 12 شهر آمریکا از جمله دالاس، آتلانتا و شارلوت تا پایان سال 2018 خبر داده بود. البته این کمپانی جزئیات بیشتری در خصوص بازارهای برنامه‌ریزی‌شده و زمان ارائه این خدمات منتشر نکرده است. اپراتور Verizon نیز 5G ثابت را تا پایان سال جاری میلادی در شهرهای ساکرامنتو، لس‌آنجلس، هیوستون و ایندیاناپلیس پیاده‌سازی خواهد کرد، اما در خصوص برنامه‌های خود درباره 5G همراه اطلاعاتی را ارائه نکرده است. همکاری با موتورولا برای عرضه Moto Z3 نیز از دیگر فعالیت‌های Verizon برای گسترش شبکه 5G است.

اپراتور T-Mobile قصد دارد تا پایان سال 2018، شبکه نسل پنجم خود را در 30 شهر راه‌اندازی کند که از میان این شهرها می‌توان به نیویورک، لاس‌وگاس و دالاس اشاره کرد. این کمپانی اخیرا قراردادی 3.5 میلیارد دلاری با نوکیا به امضا رسانده است که زیرساخت‌‌ها، سرویس‌ها، نرم‌افزار و فناوری نسل پنجم را در اختیار این شرکت قرار خواهد داد. بر اساس گزارش منابع خبری، T-Mobile در حال برنامه‌ریزی برای استفاده از طیف باند کوتاه 600 مگاهرتزی و امواج میلی‌متری 28 گیگاهرتزی برای شبکه 5G خود است.

اپراتور Sprint نیز در حال کار روی شبکه نسل پنجم است و زمان ارائه نهایی این شبکه را اواخر 2019 اعلام کرده است. این شرکت قصد دارد طیف باند 2.5 گیگاهرتزی را برای شبکه به کار گیرد. همچنین ساخت آنتن‌های massive MIMO را در شهرهای شیکاگو، دالاس، واشنگتن، آتلانتا و لس‌آنجلس آغاز نموده است که به عنوان فناوری مقدماتی، ارتقای بعدی به 5G را میسر می‌سازد. Sprint همچنین در پی آن است که با همکاری ال‌جی در نیمه نخست سال آینده میلادی، اسمارت‌فونی با پشتیبانی از ارتباطات نسل پنجم وارد بازار نماید و در کنار اینتل، رایانه‌های شخصی 5G را هم در اختیار مصرف‌کنندگان قرار دهد.

شایان ذکر است که بنا بر گزارش منابع خبری، اپراتورهای T-Mobile و Sprint در حال حاضر در فرآیند ادغام قرار دارند و ظاهرا یکی از اهداف عمده این فرایند، بهبود عملکرد آنها در زمینه شبکه‌های نسل پنجم خواهد بود.

سخت‌افزارها

البته هنوز تا اظهار نظر درباره وضعیت گوشی‌های هوشمند نسل پنجم زمان قابل توجهی باقی ‌مانده است. با این حال کنگره جهانی موبایل 2019 یا نمایشگاه کالاهای الکترونیکی مصرفی (CES) که ابتدای سال آینده میلادی برگزار خواهد شد، احتمالا محل انتشار خبرهای بیشتری درباره گوشی‌های مجهز به فناوری نسل پنجم خواهد بود.

کوالکام: هرچند کوالکام سازنده گوشی هوشمند نیست، اما قلب تپنده اسمارت‌فون‌ها یعنی چیپ‌ست پردازشی آن توسط این شرکت ساخته می‌شود. در حال حاضر 18 شرکت‌ از جمله نوکیا، سونی، شیائومی، Oppo، اچ‌تی‌سی، Vivo، ال‌جی، ایسوس، ZTE، شارپ و فوجیستو اعلام کرده‌اند که برای بهره‌مندی از ارتباطات نسل پنجم، تصمیم دارند در ساخت محصولات خود از مودم نسل پنجم اسنپ‌دراگون X50 استفاده کنند. اگر چه این مودم حدود دو سال پیش معرفی شده است، اما کوالکام حدود دو ماه پیش، نخستین ماژول آنتن 5G مبتنی بر امواج میلی‌متری (یا mmWave) و خانواده ماژول‌های RF را برای امواج زیر 6 گیگاهرتز معرفی کرد. به این ترتیب، آن دسته از اسمارت‌فون‌های مبتنی بر 5G که از آنتن‌های کوالکام استفاده می‌کنند، قادر خواهند بود فرکانس‌های امواج میلی‌متری را به کار گیرند و به سرعت‌های بالاتر دست یابند.

در کنار این موارد، کوالکام از همکاری با 19 اپراتور برجسته شبکه در سراسر جهان برای استفاده از مودم X50 5G خبر داده است. پیش‌بینی می‌شود مودم X24 کوالکام که در فوریه 2018 معرفی شد، نیز در نخستین دستگاه‌های 5G مورد استفاده قرار گیرد. این مودم با حداکثر سرعت دانلود 2 گیگابیت در ثانیه، سرعت بالایی را هنگام در دسترس نبودن شبکه 5G به گوشی‌ها ارائه خواهد کرد.

اینتل: پیش از این برخی از مودم‌های این شرکت در گوشی‌های آیفون به کار گرفته شده‌اند و احتمالا در گوشی‌های امسال اپل، همه مودم‌ها محصول اینتل خواهند بود. اگرچه اینتل در این زمینه به خوبی کوالکام عمل نکرده است، اما به نظر می‌رسد 5G فرصت تازه‌ای را در اختیار این شرکت قرار خواهد داد. اینتل به تازگی نخستین مودم 5G را برای گوشی‌های هوشمند، خودروها، هواپیماهای بدون سرنشین و دیگر دستگاه‌های متصل معرفی کرده و همچنین از همکاری با شرکت‌های مایکروسافت، Dell، اچ‌پی و لنوو برای ساخت لپ‌تاپ‌های 5G خبر داده است.

سامسونگ: این شرکت کره‌ای هنوز اسمارت‌فونی مبتنی بر 5G ارائه نکرده است، اما مودم Exynos 5100 را معرفی کرده که مطابق اعلام این کمپانی، با استاندارد 5G موسسه 3GPP کاملا سازگار است. این تراشه با لیتوگرافی کم‌مصرف 10 نانومتری ساخته شده و علاوه بر سازگاری با هر دو طیف زیر 6 گیگاهرتز و امواج میلی‌متری، از شبکه‌های قدیمی‌تر مانند TD SCDMA ،HSPA و همچنین شبکه‌های 3G ،2G و 4G LTE نیز پشتیبانی می‌کند. از این رو با تولید اسمارت‌فونی جدید، امکان استفاده از فناوری نسل پنجم در محصولات سامسونگ فراهم خواهد شد.

هواوی: این شرکت چینی به طور معمول، خود، پردازنده و مودم مورد نیاز گوشی‌های هوشمند را تولید می‌کند. هواوی اوایل سال جاری میلادی و در جریان MWC 2018، چیپ‌ست Balong 5G01 را مطابق با استانداردهای 3GPP معرفی کرد. این شرکت در کنگره جهانی موبایل شانگهای نیز تراشه Kirin مبتنی بر 5G و گوشی هوشمند 5G خود را رونمایی کرد که در ژوئن 2019 به بازار عرضه خواهد شد. البته جزئیات چندانی درباره این گوشی و چیپ‌ست در دست نیست.

موتورولا: به نظر می‌رسد موتورولا نخستین شرکت سازنده گوشی هوشمند خواهد بود که Moto Z3 را به عنوان اسمارت‌فونی سازگار با نسل پنجم ارتباطات همراه معرفی خواهد کرد. اگر چه در حال حاضر و از نظر فنی، Moto Z3 از 5G پشتیبانی نمی‌کند، اما موتورولا وعده داده است که در اوایل سال آینده میلادی با ارائه ماژول موتوماد 5G از ارتباطات نسل پنجم پشتیبانی خواهد کرد. این گوشی 480 دلاری در آگوست سال جاری و به طور انحصاری برای اپراتور Verizon معرفی شده است.

ال‌جی: به نظر می‌رسد ال‌جی گوشی‌های 5G خود را که با اپراتور Sprint سازگار هستند، در نیمه دوم سال آینده میلادی به بازار معرفی کند. با توجه به این که نام این شرکت در گروه شرکای 5G کوالکام برای استفاده از مودم اسنپ‌دراگون X50 5G NR دیده می‌شود، احتمالا باید منتظر این مودم در گوشی‌های ال‌جی باشیم.

شیائومی: در حال حاضر خبرهایی از عرضه اسمارت‌فون پرچمدار Mi Mix 3 از سوی این شرکت چینی شنیده می‌شود. دوناوان سانگ (Donovan Sung)، رئیس مدیریت محصول این شرکت، نیز تأیید کرده است که این گوشیِ بدون حاشیه از 5G پشتیبانی خواهد کرد. البته هنوز مشخص نیست که در Mi Mix 3 از کدام چیپ‌ست پردازشی برای پشتیبانی از 5G استفاده خواهد شد، اما شیائومی نیز مانند ال‌جی یکی از شرکت‌هایی است که با کوالکام همکاری خواهد کرد.

اپل: این غول فناوری آمریکا به عنوان یکی از بزرگ‌ترین سازندگان گوشی هوشمند در جهان، هنوز برنامه‌های خود را برای استفاده از 5G آشکار نساخته است. سوابق گذشته این شرکت نشان می‌دهد که اپل احتمالا قصد دارد پیش از مجهز کردن محصولات خود به فناوری 5G، مواردی همچون عمر باتری و پشتیبانی از شبکه را به طور کامل ارتقا دهد. روشی که پیش از ارائه آیفون 5 و پشتیبانی از فناوری 4G LTE نیز از سوی این کمپانی به کار گرفته شده بود.