شبکه ۵G نسل آینده شبکه های کنونی تلفن همراه

شبکه های نسل پنجم یا ۵G:

شبکه های نسل پنجم موبایل یا سیستم های بی سیم که به اختصار شبکه ۵G نامیده میشوند در استاندارهای مخابراتی فراتر از استاندارهای فعلی  ۴G / IMT-Advanced هستند . که در موجهای میلی متری (۲۸، ۳۸ و ۶۰ گیگاهرتز) متصل میشوند.

برنامه های  ۵G از ظرفیت بالاتری نسبت به ۴G برخوردار است که کاربران اجازه تراکم بیشتری از پهنای باند تلفن همراه و پشتیبانی دستگاه به دستگاه  را دارند .که ارتباطات وسیع دستگاه را فراهم می کند.

هدف از تحقیق و توسعه ی شبکه ی ۵G استفاده از تجهیزات کمتر نسبت به ۴G و مصرف باتری پایین تر برای استفاده بهتر از اینترنت می باشد.

شبکه 5G

شبکه های نسل بعدی تلفن همراه الزامات زیر را تعیین می کند که شبکه ۵G باید آنها را انجام دهد.

  • سرعت ده هزار مگابیت در هر ثانیه برای ده هزار کاربر
  • سرعت ۱۰۰ مگابیت در ثانیه برای مناطق شهری
  • ۱ گیگابایت در ثانیه به طور همزمان به بسیاری از کارگران در همان طبقه اداری
  • چند صد هزار اتصال همزمان برای سنسورهای بی سیم
  • راندمان طیفی به طور قابل توجهی نسبت به ۴G افزایش یافته است
  • پوشش بهبود یافته است
  • بازده سیگنالینگ افزایش یافته است
  • تأخیر در مقایسه با LTE به میزان قابل توجهی کاهش یافته است

آنها به سادگی پیش بینی می کنند که شبکه های ۵G علاوه بر ارائه سرعت سریع، نیازمند استفاده ازموارد جدید اینترنت مانند (دستگاه های متصل به اینترنت)، و همچنین خدمات پخش و ارتباطات زنده در زمان بلای طبیعی می باشند.

این استانداردهای به روز شده قابلیت های تعریف شده را فراتر از استانداردهای فعلی ۴G  تعریف می کنند و مورد توجه قرار گرفته اند،  همینطور این قابلیت های جدید تحت استانداردهای فعلی ITU-T 4G گروه بندی شده اند. کمیسیون ارتباطات فدرال ایالات متحدFCC  طیف را برای۵G ، با ژنراتورهای ۲۸ گیگاهرتز، ۳۷ گیگاهرتز و ۳۹ گیگاهرتز، در تاریخ ۱۴ ژوئیه ۲۰۱۶ تایید کرد.

5g

مقدمه :

نسل جدید تلفن همراه ۱G  در سال ۱۹۸۲ معرفی شد. سیستم ۲G در سال ۱۹۹۲ و سیستم ۳G در سال ۲۰۰۱ ظاهر شد. سیستم نسل چهارم ۴G با IMT Advanced کامل سازگار بود و در سال ۲۰۱۲ استاندارد شد. توسعه ی استانداردهای ۲G   و ۳G (IMT-2000 and UMTS)حدود ۱۰ سال بعد از شروع رسمی پروژه های تحقیق و توسعه آغاز شد و توسعه سیستم های ۴G در سال های ۲۰۰۱ یا ۲۰۰۲ آغاز شد. در آوریل ۲۰۰۸، ناسا با استفاده از فناوری ارتباطات با ماشینM2MI   برای توسعه فناوری ارتباطات ۵G مشغول شد.

 

بر اساس مشاهدات فوق، برخی از منابع نشان می دهد که نسل جدید استانداردهای ۵G ممکن است در اوایل سال های ۲۰۲۰ معرفی شود. پیش از سال ۲۰۱۲، برخی از نمایندگان صنعت، نسبت به۵G شک و تردیدداشتند. ۳GPP در سپتامبر ۲۰۱۵ یک کنفرانس برای برنامه ریزی توسعه استاندارد جدید برگزار کرد.

نسل های جدید تلفن همراه پهنای باند و فرکانس باند جدید ۱G  را تا ۳۰ کیلوهرتز، ۲G تا ۲۰۰ کیلوهرتز، ۳G  تا ۵ مگاهرتز و۴G  تا ۲۰ مگاهرتز اختصاص داده اند اما شک و تردید استدلال می کند که کمبود فضای پهنای باند در کانال های بزرگتر و نوارهای فرکانس جدید برای رادیو زمینی موبایل مناسب است  و فرکانس های بالاتر با انتقال K-band ماهواره های  ارتباطی همپوشانی دارند. تفاوت عمده ای از نظر کاربر بین ۴G  و ۵G  به غیر از سرعت سریع (افزایش سرعت بیتی) است . به عنوان مثال،اگر تعداد دستگاه های متصل به طور همزمان بیشتر باشد  راندمان طیفی سیستم بالاتر (حجم اطلاعات در واحد سطح)، مصرف باتری پایین، احتمال وقفه کمتر (پوشش بهتر)، نرخ بیت بالا در بخش های بزرگتر از منطقه پوشش، تاخیر کمتر، هزینه های راه اندازی با زیرساخت پایین، تطبیق پذیری بالاتر و مقیاس پذیری، و یا قابلیت اطمینان بالاتر ارتباطات است .

GSMHistory.com سه دیدگاه شبکه ۵G  را که تا سال ۲۰۱۴ کشف شده است، ضبط کرده است.

  • شبکه ای با کارایی بالا و با عملکرد بهترو با سرمایه گذاری پایین تر ارائه می دهد. شبکه ۵G به اپراتورهای شبکه تلفن همراه نیاز دارد تا هزینه حمل و نقل داده ها را به میزان مشابه و با میزان افزایش تقاضای اطلاعات افزایش دهد. این یک جهش در زمینه بهره وری بر اساس تقاضای IET (DAN) خواهد بود.
  • یک شبکه تلفن همراه فوق العاده سریع که شامل نسل بعدی سلول های کوچک است که به طور گسترده دسته بندی شده اند تا پوشش های مجاور را در حداقل مناطق شهری به وجود آورند و جهان را به مرز نهایی تحرک واقعی منطقه برساند.
  • یک شبکه بی سیم فیبر همگرا که برای اولین بار برای دسترسی به اینترنت بی سیم با موجهای میلیمتری (۲۰ تا ۶۰ گیگاهرتز) جهت استفاده از کانال های رادیویی با پهنای باند بالا که قادر به پشتیبانی از دسترسی به داده های تا ۱۰ Gbit / s اتصال, است که  شامل اتصال کوتاه بی سیم در انتهای کابل فیبر نوری محلی است. این سرویس بیشتر به عنوان سرویس عشایری مانند WI FIخواهد بود، نه خدمات وسیع “تلفن همراه”.

توانمند سازی صنایع عمودی ۵G , 5G PPP جزیی از برنامه های تحقیقاتی کمیسیون اروپا می باشد که پیشنهاد می کند از بخش های اصلی عمودی در اروپا یعنی خودرو , حمل و نقل , مراقبت های بهداشتی , انرژی , تولید و رسانه و سرگرمی ها حمایت کنند که گسترش ۵G در فناوری ارتباطات از جمله تلفن همراه ثابت , نوری و ماهواره ای GEO و MEO را یکی کنند .