نسل بعدی شبکه‌های سلولی، دایره لغات مخصوص به خودش را دارد. در اینجا نگاهی داریم به فهرست واژگانی که با آنها زیاد در این نوع شبکه‌ها سر و کار خواهیم داشت.

                    شبکه نسل پنجم یا 5G قرار است در نهایت زندگی ما را تغییر دهد. (جیمز مارتین – سی‌نت)

شبکه‌های نسل پنجم با سرعت دیوانه‌وارشان در گوشه و کنار دنیا در حال ظهور هستند.

این شبکه‌ها لغات و کلمات مختص به خودشان را دارند که معمولا مدیران صنعت شبکه‌های بیسیم در گفت‌و‌گوهای خود استفاده می‌کنند.

اول از همه، یک تعریف سریع و خلاصه از 5G:

این شبکه‌ها، نسل بعدیِ(پنجم) تکنولوژی سلولی هستند که به ما وعده بهبود چشمگیر سرعت، پوشش و پاسخگویی بهتر را می‌دهند. اما منظور از سرعت زیاد این شبکه‌ها چیست؟ به ۱۰ تا ۱۰۰ برابر سریعتر از شبکه‌های سلولی حال حاضر فکر کنید یا سریعتر از هر سرعتی که می‌توانید با استفاده از کابل‌های فیبر نوری در خانه‌تان داشته باشید.

هدف این شبکه‌ها، تنها فقط بالا بردن سرعت ارتباطی شما نیست، 5G تکنولوژی پایه و زیرساختی برای ارتباط ماشین‌های خودران با یکدیگر است و همچنین به مردم این امکان را می‌دهد که محتوای وضوح بالای واقعیت مجازی را به صورت بی‌سیم در دستگاه‌های خود دریافت کنند.

به عبارت دیگر، قرار هست تغییرات زیادی اتفاق بیافتد.

نسخه‌های اولیه‌ی شبکه‌ی نسل پنجم به زودی در اپراتور‌های Verizon و AT&T آمریکا ارائه خواهند شد، اما انتظار می‌رود که دسترسی وسیع به این شبکه‌ها در سال‌های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰  با ارتقا تجهیزات شبکه و عرضه موبایل‌های سازگار با 5G محقق شود.

اما هرچه 5G فراگیرتر می‌شود، اصطلاحات و لغاتی را خواهید شنید که حتی به نظر نمی‌آید انگلیسی باشند. خوشبختانه ما اینجاییم تا عجیب‌ترین لغات را برای شما رمزگشایی کنیم.

5G NR 

5G خودش واضح است اما NR به معنی New Radio یا رادیو جدید است. نیاز نیست که به صورت عمیق این مفهوم را بررسی کنیم اما در همین حد بگوییم که این اسم استانداردی است که کل صنعت بی‌سیم از آن تبعیت می‌کند که دسامبر گذشته معرفی شد.

این موضوع، اهمیت بالایی دارد زیرا به این معنی است که زمانی که بحث شبکه‌های 5G می‌شود همه قانون مشخصی را رعایت می‌کنند. اپراتورهای AT&T و T-Mobile که درحال ساخت شبکه‌های 5G هستند از 5G NR تبعیت می‌کنند. اما Verizon که پیش از این که این استاندارد تعیین شود در حال ساخت و جایگزین کردن شبکه‌های نسل پنجم بود هنوز این استاندارد را اعمال نکرده است.

این شرکت گفته است که در نهایت سرویس‌های‌ خودش را با 5G NR سازگار می‌کند و قصد دارد از NR برای شبکه‌های نسل پنجم‌اش استفاده کند.

موج میلیمتری (Millimeter wave

همه‌ی شبکه‌های سلولی از امواج رادیویی برای انتقال داده ها از طریق هوا استفاده می‌کنند. شبکه‌های استاندارد از باند فرکانسی پایینی مانند ۷۰۰ مگاهرتز استفاده می‌کنند. به طول کلی هرچه فرکانس بالاتر باشد سرعت بالاتری به دست خواهید آورد اما در عوض برد تحت پوشش کاهش خواهد یافت.

برای دستیابی به سرعت دیوانه کننده 5G، شما واقعا نیاز به طیف فرکانس های خیلی بالا دارید. محدوده موج میلیمتری چیزی بین30 گیگاهرتز تا 300 گیگاهرتز است. مشکل دیگر فرکانس‌های بالا علاوه بر پوشش کم، حساسیت زیاد آن‌هاست. به طوری که اگر یک برگ درخت در مسیر نادرستی توسط باد قرار گیرد می‌تواند موجب اختلال در ارتباط شبکه شود چه برسید بخواهیم به موانعی مانند دیوار فکر کنیم. شرکت‌هایی مانند Verizon در تلاش‌اند که با استفاده از تکنیک های نرم‌افزاری و broadcast بتوانند این مشکل را حل کنند و ثبات ارتباط را تضمین کنند.

کمتر از ۶ گیگاهرتز (Sub-6GHz) 

با توجه به مشکلاتی که فرکانس‌های بالا دارند (بخش موج میلیمتری را ببینید)، تلاش هایی در حال انجام است که در واقع سعی در به وجود آوردن امکان استفاده از فرکانس‌های پایین‌تر یا هر چیزی کمتر از ۶ گیگاهرتز را دارند. مزیت دیگر این قضیه این است که اپراتورها از طیف فرکانسی که در حال حاضر دارند می‌توانند برای ایجاد شبکه‌های نسل پنجم استفاده کنند. به عنوان مثال، T-Mobile قصد دارد از طیف فرکانسی ۶۰۰ مگاهرتزی که در حال حاظر استفاده می‌کند برای ایجاد شبکه‌های نسل پنجم استفاد کند.

به همین دلیل است که موضوع استفاده از فرکانس، کمتر مورد استقبال اپراتورهای زیادی قرار گرفته است.

اما طیف فرکانسی کمتر، مشکل متقابل خودش را دارد. اگر چه این طیف فرکانسی می‌تواند مساحت بیشتری را پوشش دهد، اما سرعت و امکانات موج میلیمتری را ندارد. تصمیم نهایی که آیا از این ایده استفاده شود یا خیر بر عهده اپراتورها است که می‌توانند به عنوان مثال، از ترکیبی از دو طیف فرکانسی استفاده کنند.

تاخیر (Latency

این کلمه را زیاد خواهید شنید. تاخیر یعنی زمان پاسخ بین کلیک کردن شما بر روی یک لینک یا اجرا کردن یک ویدئو، ارسال درخواست به شبکه، و زمانی که شبکه پاسخ می‌دهد و وب‌سایت را برایتان می‌فرستد یا ویدئو شروع به پخش می‌شود.

شاید به نظر زمان زیادی نباشد، اما زمان انتظار ممکن است چیزی حدود ۲۰ میلی ثانیه طول بکشد. با 5G این زمان به ۱ میلی ثانیه کاهش پیدا می‌کند به عبارتی این زمان اندازه زمان فلاش زدن دوربین عکاسی است.

این زمان برای پخش زنده ویدئوهای ورزشی به صورت واقعیت مجازی یا برای یک جراح در نیویورک که نیاز به کنترل بازوهای رباتی جهت انجام عمل جراحی در سانفرانسیسکو دارد حیاتی ا‌ست.

گیگابیت ال‌تی‌ای (Gigabit LTE

کلمه گیگابیت ال‌تی‌ای را به عنوان پیش‌زمینه‌ی 5G زیاد خواهید شنید. به طور کلی به معنی دریافت سرعت بسیار بیشتر از شبکه‌های LTE کنونی است. در واقع فعالیت‌ها و تلاش‌ها برای ایجاد گیگابیت ال‌تی‌ای پایه و اساس 5G را فراهم می‌کند.

MIMO 

مخفف multiple input و multiple output یا به عبارتی ورودی چندگانه و خروجی چندگانه ا‌ست. به طور کلی به معنی قرار دادن آنتن بیشتر در گوشی‌های موبایل و دکل‌های شبکه‌های موبایل است. همیشه می‌تواند تعداد آنتن‌ها را افزایش داد. این موضوع منجر به ایجاد شبکه‌های سریعتر گیگابیت ال‌تی‌ای می‌شود. امروزه شرکت‌ها در حال گسترش طرحی به اسم 4x4 MIMO هستند که درواقع به معنی نصب ۴ آنتن در گوشی‌های موبایل است.

انبوهش  اپراتور (Carrier aggregation

اپراتور‌های بیسیم میتوانند باند‌های فراکانسی مختلفی را انتخاب ‌کنند و بعد این، باند ها را با هم ترکیب کنند بنابراین گوشی‌هایی مانند سامسونگ گلگسی‌اس‌۸ می‌توانند سریعترین و خلوت‌ترین باند‌های موجود را برای اتصال به شبکه انتخاب کنند. مثلا یک بزرگراه سه خطه را در نظر بگیرید که در آن خودرو‌ها می‌توانند به خطوطی که ترافیک کمتری دارند وارد یا خارج شوند.

QAM 

معنی این کلمه کاملا جنبه فنی و تکنیکی دارد و ما قصد نداریم به جزئیاتش ورود کنیم. این کلمه در واقع اشاره دارد به  Quadrature Amplitude Modulationدارد. متوجه نشدید نه؟ نگران نباشید.

چیزی که نیاز دارید در اینجا بدانید این است که QAM نسبت به انبوهش اپراتورها و MIMO، امکان جابه‌جایی سریعتر دادها را از طریق متفاوتی فراهم می‌کند. تشبیه بزرگراه را یادتان هست؟ خب، با 256-QAM،‌ شما به جای ماشین‌های کوچک، از تراکتور‌های یدک‌کش بزرگ برای جابه‌جایی داده‌ها استفاده می‌کنید. MIMO و انبوهش اپراتور و QAM در حال حاضر در شبکه‌های 4G وجود دارند اما نقش آنها در شبکه‌های 5G هم بسیار مهم است.

شکل‌گیری ارسال امواج (Beam Forming)

در واقع روشی است برای هدایت کردن سیگنال‌های  5Gبه مسیری مشخص، در حقیقت خط اتصال مخصوصی را در اختیاراتان می‌گذارد. Verizon از شکل‌گیری ارسال امواج برای طیف موج‌های میلیمتری استفاده می‌کند تا بتواند مشکل موانعی مانند درختان و دیوارها را رفع کند.

طیف امواج بدون لایسنس (Unlicensed spectrum) 

شبکه‌های سلولی همگی مبتنی بر طیف فرکانس‌های دارای لایسنس هستند، که این طیف‌های لایسنس‌دار از دولت خریداری می‌شوند.

اما پیشرفت و حرکت به سوی 5G نشان داد که طیف‌ فرکانسی لایسنس دار کافی، جهت داشتن پوشش گسترده وجود ندارد. بنابراین اپراتورها سراغ طیف‌های بدون لایسنس رفتند، چیزی شبیه همان امواج رادیویی رایگان که شبکه‌های Wi-Fi استفاده می‌کنند.

قسمت‌بندی شبکه (Network slicing) 

ویژگی‌ای است که امکان اختصاص دادن قسمتی از یک طیف فرکانس را به دستگاهایی که به نوع ارتباط مشخصی نیاز دارند می‌دهد. به عنوان مثال، یک دکل ارتباطی می‌تواند ارتباط با توان کمتر و سرعت کمتر برای یک سنسور که به یک کنتور آب در خانه‌ شما متصل است فراهم کند در حالی که می‌تواند در همین حین اتصالی سریعتر و دارای تاخیر کمتر را برای ماشین‌های خودران در حال حرکت فراهم کند.