سیر تا پیاز فناوری 5G، از پیاده سازی تا کاربرد و بهترین مودم‌ها و برندها
شبکه مخابراتی سلولی نسل پنجم یا ۵G این روزها پرتکرارترین واژه در محافل شبکه در دنیا است و در سراسر جهان بیشترین سرمایه‌گذاری بر روی این تکنولوژی در حال انجام است.
اما ۵G نیز مانند سایر فناوری‌های حال حاضر، یک روند توسعه داشته است که در این روند توسعه یکسری مفاهیم ایجاد شده‌اند که مجموعه این مفاهیم و استانداردها، شده چیزی که به عنوان ۵G می‌شناسیم.
در این نوشتار می‌خواهیم دانه به دانه تمام مفاهیمی که برای درک هرچه بهتر فناوری ۵G لازم است بدانید را شرح دهیم. همچنین بهترین مودم‌هایی که با آنها می‌توانید از یک شبکه ۵G لذت ببرید را نیز در این مقاله پبدا خواهید کرد.
برخی از این اصطلاحات ۵G را زیاد شنیدیم ولی درک درستی از نحوه عملکرد و فناوری پشت سر آنها نداریم و در نتیجه به اشتباه استفاده می‌کنیم.
۵G NR چیست؟
واژه ۵G NR به معنای نسل پنجم شبکه‌های مخابراتی سلولی است که NR در این ترکیب مخفف New Radio است و اشاره به استفاده از طیف‌های رادیویی جدید در شبکه ۵G دارد.
استاندارد ۵G NR مشابه با نسل‌های قبل خود، توسط پروژه مشارکت نسل سوم (۳GPP) ایجاد شده است. ۳GPP ائتلافی از اپراتورهای مختلف و شرکت‌های سازنده تجهیزات مخابراتی است که استانداردهای فنی را برای فناوری بی‌سیم در نسل‌های مختلف ایجاد میکند.
انواع معماری پیاده‌سازی ۵G
از آنجا که به‌روزرسانی تجهیزات از ۴G به ۵G ملزم به اسفاده از سرمایه زیاد بود، توسعه ۵G با ۲ استاندارد انجام شده است که با مخفف‌های NSA و SA آنها را می‌شناسیم.
شبکه NSA مخفف Non-Standalone Architecture (غیر استاندار) و شبکه SA مخفف Standalone Architecture (استاندارد) است.
برای یک شبکه NSA نیاز به تغییر کلی دکل‌های نسل ۴G نیست و با یکسری تغییرات به این معماری می‌رسیم ولی ۵G SA یک شبکه نسل پنجم واقعی است که نیاز به به‌روزسانی در تمامی دکل‌ها و تجهیزات ارتباطی دارد.
۵.۵G چیست و چه تفاوت‌های با ۵G دارد؟
۵.۵G یک نسل واسطه بین ۵G معمولی و ۶G است که هنوز با ان فاصله داریم. برای ۵.۵G ملزم هستیم از یک شبکه SA استفاده کنیم.
۵.۵G توسط هواوی در سال ۲۰۲۲ مطرح شد و همین حالا در بسیاری از کشورهای جهان از جمله ایران (به صورت آزمایشی) در حال بهره‌برداری است.
از جمله برتری‌های ۵.۵G نسبت به ۵G می‌توان به سرعت بالاتر تا ۱۰ برابر و همچنین تاخیر کمتر اشاره کرد.
برای پیاده‌سازی ۵.۵G به فناوری‌هایی نظیر MIMO و CA و همچنین Beamforming نیاز است که در ادامه اشاره می‌کنیم.
MIMO چیست و چه کاربردی دارد؟
همانطور که گفتیم، MIMO یکی از فناوری‌های کلیدی در ۵G و بخصوص ۵G است که اجازه می‌دهد روی یک فرکانس، به سرعت‌های بالاتری برسیم.
در واقع واژه MIMO (فارسی می‌نویسیم «میمو») مخفف Multiple Input, Multiple Output به معنای «چند ورودی، چند خروجی» است که به یک تکنولوژی خاص آنتن و نحوه دریافت و ارسال داده‌ها در شبکه‌های بی‌سیم نظیر وای‌فای و شبکه‌های سلولی اشاره دارد.
با چندین فرستنده و گیرنده، میمو دستگاه‌ها را قادر می‌سازد تا داده‌ها را سریع‌تر از یک آنتن واحد ارسال و دریافت کنند.
تجمیع فرکانس یا CA چیست و چه کاربردی دارد؟
همانند MIMO، تجمیع فرکانس یا CA نیز یکی دیگر از کلیدترین فناوری‌های ۵G و ۵.۵G است.
CA یا Carrier Aggregation یک تکنیک نرم‌افزاری/سخت‌افزای است که چندین فرکانس را برای رسیدن به سرعت بالاتر، کمتر کردن تاخیر ارتباط و همچین پایدار کردن ارتباط، تجمیع میکند.
تجمیع فرکانس همچنین به بهبود کارایی کلی شبکه کمک میکند و امکان افزایش ظرفیت را فراهم میکند که به ویژه در مناطق پرجمعیت مهم است.
تفاوت MIMO و CA چیست؟
MIMO در یک فرکانس خاص با استفاده از آنتن‌های متعدد، چندین لایه فرستنده و گیرنده در همان فرکانس ایجاد میکند و ظرفیت و سرعت شبکه را بالا می‌برد.
اما در تجمیع فرکانس چندین فرکانس در کنار هم چیده می‌شوند و هر فرکانس تکه‌ای از داده را انتقال می‌دهد و داده‌ها در گیرنده یکپارچه شده و به مشترک تحویل داده می‌شود.
اما باید گفت که هر دو تکنیک‌هایی برای افزایش ظرفیت شبکه، افزایش سرعت شبکه و افزایش قابلیت اطمینان شبکه هستند.
Beamforming چیست و چه کاربردی دارد؟
یکی از اصلی‌ترین تفاوت‌های ۵G و ۴G در همین مبحث مشخص می‌شود. فناوری Beamforming روی ارسال سیگنال‌ها تمرکز دارد و سعی میکند به جای ارسال و انتشار فراگیر سیگنال‌ها، آنها را در یک جهت خاص یا برای یک دستگاه خاص ارسال کند.
مزیت Beamforming این است که سیگنال‌های با قدرت و سرعت بیشتر برای دستگاه‌های متصل به شبکه بی‌سیم ارسال می‌شود. به طور مشخص، هدف Beamforming ارسال سیگنال‌هایی سریع‌تر و محدوده پوشش‌دهی بیشتر برای هر دستگاه است.
فناوری Beamforming پیش‌زمینه قابلیت بسیار مهم MU-MIMO است. هر دستگاهی که از MU-MIMO پشتیبانی میکند، باید فناوری Beamforming را نیز داشته باشد.
باندهای فرکانسی ۵G کدام هستند؟
تعداد فرکانس‌های ۵G زیاد است و در ۲ رنج فرکانسی تقسیم بندی می‌شود. بازه اول از فرکانس ۴۵۰ مگاهرتز در باند N72 شروع می‌شود و با فرکانس ۶۷۰۰ مگاهرتز در باند N104 پایان پیدا میکند.
اما رنج دوم فرکانس از بازه ۲۶.۵۰ تا ۲۹.۵۰ گیگاهرتز در باند N257 شروع شده و با بازه فرکانسی ۵۷ تا ۷۱ گیگاهرتز در باند N263 پایان پیدا میکند.
اما باندی که فعلا به عنوان پایه در جهان و ایران استفاده می‌شود؛ باند N78 در فرکانس ۳۵۰۰ مگاهرتز است.
امواج میلیمتری چیست و چه کاربردی دارند؟
برخلاف شبکه‌های نسل قبل مخابراتی نظیر ۴G، نسل ۵G از ۲ طیف رادیویی بهره می‌برد. طیف زیر ۶ گیگاهرتز که به منظور گسترش پوشش و آنتن‌دهی استفاده می‌شود. و طیف بالای ۶ گیگاهرتز که به منظور افزایش ظرفیت و سرعت شبکه ۵G استفاده می‌شود.
در طیف فرکانسی رادیویی شبکه‌های موبایل ۵G فرکانس‌های میلیمتری (mmWave یا millimeter wave) از ۲۴ گیگاهرتز تا ۴۷ گیگاهرتز استفاده می‌شوند.
از نظر فنی، موج‌های میلیمتری به عنوان طیف‌های فرکانسی محدوده بالا (EHF) از ۳۰ گیگاهرتز تا ۳۰۰ گیگاهرتز تعریف می‌شوند؛ چون این فرکانس‌ها دارای طول موجی به اندازه یک میلی‌متر هستند.
در واقع امواج میلیمتری موثرترین سلاح ۵G نسبت به نسل‌های پیشین خودش است که اجازه توسعه ظرفیت و شبکه را به این فناوری می‌دهد.
آیا ۵G مضرر است؟
از آنجایی که شروع فعالیت دکل‌های ۵G مصادف شد با همه‌گیری ویروس کووید ۱۹، شایعات مسخره‌ای از ارتباط این ۲ ایجاد شد که پشتوانه علمی نداشتند و خنده‌دار بودند.
اما همه می‌دانیم که امواج رادیویی بی خطر نیستند و خصوصا حالا که در ۵G امواج جدید میلیمتری را داریم برای خیلی‌ها سوال می‌شود که آیا این فناوری برای سلامتی مضر هست یا خیر.
جواب این سوال با توجه به تحقیقات فعلی نه است. اما اگر می‌خواهید بیشتر در این مورد بدانید مقاله زیر را بخوانید.
چگونه به ۵G متصل شویم؟
برای اتصال به شبکه ۵G ابتدا لازم است که دکل مخابراتی منطقه شما این فناوری را پشتیبانی کند. بعد از آن موبایلی نیاز دارید که ۵G را پشتیبانی کند و در حال حاضر هم از برند سامسونگ نباشد!
- در تلفن همراه خود، به بخش تنظیمات موبایل و سیم کارت (sim card & mobile networks) بروید. این ممکن است در قسمت “تنظیمات”، “شبکه و اتصالات” یا مشابه آن قرار داشته باشد.
- به بخش Preferred network type بروید در تنظیمات شبکه، حالا گزینه‌هایی برای تنظیم حالت اتصال به شبکه‌ها مشاهده خواهید کرد. از بین این گزینه‌ها، یک حالت ترجیحی برای اتصال به اینترنت انتخاب کنید. مثلا شاید گزینه “۵G/LTE/3G/2G” برای شما مناسب باشد اگر می‌خواهید فقط به اینترنت ۵g وصل شوید؛ گزینه Prefer 5G را انتخاب کنید.
لازم به ذکر است که برای اتصال به ۵G لزومی به تغییر سیم‌کارت نیست و اگر قبلا با سیم کارت خودتان به ۴G وصل شده‌اید، همان سیم کارت برای ۵G نیز مناسب خواهد بود.
در حال حاضر ایرانسل و همراه اول ۵G را اندازه‌گیری کرده‌اند ولی رایتل شبکه ۵G ندارد.
چرا موبایل‌های سامسونگ و اپل در ایران به ۵G وصل نمی‌شوند؟
یکی از متداول‌ترین سوالات کاربران این است که چرا برخی از برندها در ایران به شبکه ۵G خصوصا ایرانسل متصل نمی‌شوند؟
این مسئله به این دلیل است که همکاری بین اپراتورهای ایران و برخی از شرکت‌ها نظیر سامسونگ و اپل صورت نگرفته است و این موبایل‌های این برندها شبکه ۵G ایران را به رسمیت نمی‌شناسند.
اما خبر خوش اینکه موبایل‌های سامسونگ قرار است از پاییز امسال یعنی ۱۴۰۳ به شبکه ۵G ایران وصل شوند و از این بابت مشکلی نخواهند داشت.
بهترین برندهای تجهیزات ۵G کدامند؟
چیپست‌های ۵G توسط چند شرکت معروف از جمله کوالکام، هواوی، مدیاتک، یونیساک و سامسونگ ساخته می‌شوند که در این میان محصولات کوالکام ( اسنپدراگون ) و مدیاتک از تکنولوژی به روز تری استفاده می‌کنند و در اکثر موبایل‌ها و مودم‌های ۵G از چیپست این شرکت‌ها استفاده می‌شود.
هواوی هم بعد از تحریم‌ها، بلاخره وارد بازی شده است و مثل همیشه محصولات با کیفیتی تولید کرده است. در حال حاضر اسنپدارگون X80 قوی ترین چیپست مخابراتی تولید شده است که در پرچمداران یافت می‌شود.
بهترین برندهای تولیدکننده مودم ۵G کدامند؟
نوکیا، ZLT، اوپو، ZTE و هواوی معروف‌ترین تولید کننده‌های مودم ۵G در جهان هستند که مودم‌های ۵G هواوی به لحاظ کیفیت و قدرت در رتبه ۱ قرار می‌گیرند.
مودم هواوی N5368 MAX که یک مودم فضای باز است، هنوز هم از نظر ما بهترین انتخاب برای خرید یک مودم ۵G است.
بهترین مودم‌های ۵G رومیزی بازار ایران کدامند؟
همانطور که کردیم محصولات هواوی با کیفیت ساخت ثابت شده در بازار ایران موجود هستند، ولی این محصولات قیمت بالایی دارند و به همین دلیل فرصت خودنمایی برای سایر برندها مانند ZLT در بازار ایران پیدا شده است.
بطور مثال مودم ZLT X28 پرفروش‌ترین مودم ۵G این روزهای بازار ایران است که از کیفیت و سرعت خوبی نیز برخوردار است.
در مطلب زیر می‌توانید بهترین مودم‌های ۵G بازار ایران را در بازه‌های قیمتی مختلف پیدا و خرید نمایید.
بهترین مودم‌های ۵G ارزان قیمت بازار ایران کدامند؟
تصور اشتباهی که خیلی از کاربران دارند این است که حتما باید برای یک مودم ۵G خوب پول خیلی زیادی را بدهند. البته که در ایران هستیم و همه چیز گران است. ولی باور کنید مودم‌های ۵G پیدا می‌شوند که حتی قیمت پایین‌تری از مودم‌های قدیمی ۴G دارند.
بنابراین اگر قصد خرید مودم را دارید، مودم‌های خوش قیمتی نظیر ZLT X21 را یک نگاهی بیاندازید. در مطلب زیر مودم‌های ارزان قیمت دیگری را هم می‌توانید پیدا کنید.
آینده ۵G چه خواهد شد؟
حالا در سال ۲۰۲۴ در اوج پختگی و توسعه ۵G هستیم و بنظر نمی‌رسد تا سال ۲۰۳۰ نیز خبری از ۶G باشد.
بنابراین ۵G حداقل ۵ سال آینده نیز تکنولوژی روز شبکه‌های مخابراتی خواهد بود و توسعه آن ادامه خواهد داشت.