نسل پنجم شبکه های موبایل

بحث راجع به اينكه روي چه نوع فن آوري براي نسل 5 بايد يا نبايد حساب كرد، تازه شروع شده است. تعريف نسل بعدي شبكه هاي بي سيم پيچيده است، بخشي از آن به اين دليل است كه مهندسان، در حال توسعه ي بسياري از فناوري هاي هيجان انگيز هستند و هنوز بايد روي استانداردهايي توافق شود كه مي خواهند اجرا كنند.
در ميان اين ابهامات، بخش هاي بي شماري براي عدم توافق در مورد چگونگي توسعه نسل 5 پديدار خواهد شد. استفان ترال، تحليلگر در IHS ماركيت، اخيرا با نقد استفاده ¬ي نسل 5، شرح توسعه فركانس هاي زير 6 گيگاهرتز را در يك يادداشت تحقيقاتي، ارزيابي كرده است.
امواج راديويي بازه ي زير 6 گيگاهرتز به عنوان مطلوب ترين فركانس ها در ميان حامل ها براي تحويل سيگنال هاي سلولي مورد توجه هستند به اين دليل كه اين فركانس ها مي توانند در موادي مانند بتن و شيشه نفوذ كنند. بخصوص دو رنج – 800 مگاهرتز و 1.9 گيگاهرتز- كه تسلط طولاني مدتي در چشم انداز مخابرات سلولي ايالات متحده دارند.
اما اين فركانس ها شلوغ شده اند بدين دليل كه كاربران بيشتر، داده هاي بيشتري را روي تجهيزات بيشتر مصرف مي كنند، و البته يك دسته از ديگر فن آوري هاي مصرف كننده شامل واي فاي، بلوتوث، فرهاي مايكروويو، و ماهواره هاي راديويي در فركانس هاي بين 1.9 گيگاهرتز و 6 گيگاهرتز كار مي كنند. در نتيجه حامل ها، جستجو در فركانس هاي بالاتر را جهت يافتن باندهاي باز شروع كرده اند كه بتواند در آن ها براي استفاده سلولي، همكاري كند.
بسياري ديگر، ديدشان را روي امواج بسيار كوتاه تر ميلي متري تنظيم كرده اند كه بين 30 و 300 گيگاهرتز هستند. فركانس هاي بي شماري در بازه ميلي متري در دسترس هستند، زيرا كه فقط براي كاربردهاي خاص مانند سنجش از راه دور و رادارهاي نظامي استفاده شده اند. اما موج ها در اين فركانس ها نمي توانند در فاصله طولاني سفر كنند يا از ميان موانع زيادي عبور كنند در نتيجه شركت هاو محققان هنوز درگير فهم چگونگي تجميع آن ها در شبكه نسل 5 آينده هستند.
آنشل ساگ، تحليلگر نسل 5 از شركت Moor Insight & Strategy مي گويد: "واضح است كه، تاخير پايين و موارد نيازمند به پهناي باند بالا مانند AR و VR قطعا از موج ميليمتري نفع مي برند. اما نحوه فعاليت فناوري در حال حاضر ، هنوز بسيار گشنه انرژي است و نيازمند آنتن هاي آرايه اي پيچيده."
با توجه به اين وضعيت، ترال مي گويد شگفت انگيز نيست كه حامل ها هم چنين روي يافتن راه هايي بهينه تر براي تحويل داده در فركانس هاي بسيار پايين تر از 6 گيگاهرتز متمركز مي شوند. آن ها شبكه هايشان را براساس فن آوري هايي مانند چند ورودي چند خروجي (MIMO) بهبود مي دهند كه در آن، حامل ها آنتن هايي را به آنتن هاي مراكز پايه ي موجود 4G جهت كنترل ترافيك بيشتر از كاربران بيشتر به صورت همزمان اضافه مي كنند.
در واقع، برخي شركت ها تمركز تلاششان روي نسل 5 را بر روي بهبود اين نوع از فركانس هاي زير 6 گيگاهرتز آغاز كرده اند. توليد كننده ي تلفن هوشمند چيني هوآوي گفته است كه باندهاي زير 6 گيگاهرتز "فركانس كاري اوليه" براي نسل 5 خواهند بود و كوالكام اخيرا اعلام كرده است كه نمونه اوليه راديوي نسل 5 روي همين دسته از فركانس ها تمركز كرده است.
اما ترال از شركت هايي رنجيده كه به اين توسعه ها نام نسل 5 مي دهند. او مي گويد فقط بايد روي پيشرفت هاي حاصل در فركانس هاي بالاتر (بالاتر از 6 گيگاهرتز) به عنوان "نسل 5 واقعي" حساب كرد، به اين دليل كه آن ها يك تغيير الگو براي بهبود نرخ هاي داده و تاخير در شبكه هاي بي سيم آينده ارائه مي كنند. او اين موضوع را مطرح مي كند كه بهبودهاي زير 6 گيگاهرتز با شبكه هاي نسل 4 و نسل 4 LTE تركيب شده، طبق معمول يك تجارت ساده است.
او مي گويد: "متخصصان سلولي مي خواهند كه از آن طيف براي نسل 5 مطالبه كنند، اما اين يك حركت چشم گير از جايگاه سلولي كنوني نيست، يعني از 700 مگاهرتز به 2.6 گيگاهرتز. آيا ميخواهيد آن را نسل 5 بناميد؟ اين توجيه مناسبي براي پرش از نسلي به نسل ديگر نيست."
اگرچه ، ديگر كارشناسان مي گويند اهميت امواج ميليمتري براي نسل 5 اغراق آميز بوده است و توسعه هاي كليدي در فركانس هاي پايين، شامل استفاده ي دوباره از فضاي سفيد تلويزيوني، نقش مهمي را در ايجاد ارتباطات موبايلي سريعتر، ارتباط بين اتومبيل ها و اينترنت اشيا ايفا خواهد كرد.
ساگ فكر مي كند كه رد كردن هرچيزي غير از امواج ميليمتري براي نسل 5 واقعي، يك اشتباه است. او مي گويد، راديوي جديد نسل 5، يك استاندارد بي سيم است كه توسط گروه استانداردهاي بي سيم جهاني 3GPP تعريف مي شود و اين استاندارد بايد به عنوان نسل 5 بدون در نظر گرفتن فركانسي كه روي آن كار مي كند، شناخته شود. بسياري از كارشناسان ديگر نيز، شبكه هاي نسل 5 آينده را به عنوان تركيبي از موج هاي ميليمتري و فن آوري هاي زير 6 گيگاهرتز تصور مي كنند.

ساگ مي گويد: "من در اردوگاهي هستم كه در آن باور ندارد كه موج ميليمتري تنها راه رسيدن به نسل 5 است. در واقع، من فكر ميكنم اين روش اشتباهي براي رسيدن به نسل 5 است اگر به آن صرفا به عنوان تنها راه رسيدن فكر كنيد." در ازاي آن، ساگ باور دارد كه نسل 5 به تمام بخش هاي طيف نفوذ خواهد كرد، از فركانس هاي پاييني كه براي اينترنت اشيا باند باريك استفاده مي شود تا فركانس هاي بالاي موج ميليمتري.
ترال اذعان دارد كه پيشرفت در بازه فركانسي زير 6 گيگاهرتز يك قدم اوليه ي مهم در توسعه بي سيم "قبل از نسل 5" است. او هم چنين تصديق مي كند كه بسياري از استفاده هاي بالقوه كه كارشناسان براي نسل 5 روياپردازي كرده اند، مي تواند طي توسعه در شبكه هاي 4G LTE دستيابي گردد. اما او مي گويد كه ترجيح مي دهد كه اين بهبودها را "نسل 4 انتقالي" بنامد. او مي گويد: "چيز جديدي وجود ندارد و اين اصل موضوع است."
در مقايسه با ساگ كه عقيده دارد اينكه چه چيزي به عنوان نسل 5 مورد توجه قرار گيرد صرفا يك بحث تئوري است. او مي گويد: "بزرگترين نگراني من دقيقا از نوع نگراني براي نسل 4 است، كه در آن تعاريف، مبهم بود و مصرف كنندگان هم گيج شدند."



منبع اصلی : IEEE Spectrum

منبع مورد استفاده: Persian Chael of IEEE ComSoc