چرا کاربران از سرعت 5G راضی نیستند؟

پيوست/ فناوري جديد 5G که قرار بود سرعت خيره کننده‌اي داشته باشد اما در عمل بسياري را نااميد کرد، در حالي که تکنولوژي 5G ويژگي‌هاي منحصربه‌فرد و هيجان‌انگيزي دارد متاسفانه در دنياي واقعي چنين عملکردي را از خود بروز نداده‌است. چرا که دانلود با سرعت بالا و از طريق اين تکنولوژي يا نيازمند دستگاه‌ها و تجهيزات خاصي است يا بادي باندهاي فرکانسي خاصي در اختيار کاربران اين فناوري جديد قرار گيرد. به گزارش فوربز، سرعت بسيار بالاي دانلود يا با دستگاه‌ها و شبکه‌هاي 5G مجهز به موج ميليمتري (mmWave) امکان پذير است، که دسترسي به چنين سيگنال‌هايي محدود است و برد کوتاهي دارند يا بايد ازفرکانس‌هاي مياني (mid-band) (2.5-3.5 GHz) که به تازگي در دسترس قرار گرفته‌اند استفاده شود. با اين حال سرعت پاييني که کاربران اوليه تکنولوژي 5G شاهد هستند را مي‌توان ناشي از کامل نبودن شبکه‌هاي 5G فعلي دانست. خوشبختانه راه حلي براي تقويت اين شبکه‌ها وجود دارد؛ افزايش تراکم. افزايش تراکم شبکه 5G به معناي استفاده از عناصر بيشتر در فضاي مد نظر است. بسياري فرض مي‌کنند که اين فرايند به معناي افزايش نقاط انتقال در يک شبکه است. بله درست است اما اين تنها بخشي از راه حل است. در حال حاضر بسياري در تلاشند تعداد يا حجم سيگنال‌هايي که قابليت حمل روي شبکه‌هاي بي‌سيم دارند را افزايش دهند، هم از لحاظ افزايش برد فرکانس‌هايي که قابليت حمل سيگنال را دارند و هم افزايش ظرفيت اطلاعاتي هر سيگنال. روي هم رفته هدف تمامي اين فعاليت‌ها سرعت بخشيدن به شبکه‌هاي 5G و کاهش تاخير يا تعداد دفعات افت سرعت است. در ساده‌ترين شکل براي افزايش تراکم مي‌توان برج‌هاي مخابراتي را افزايش داد. مسئله اينجاست که چنين فرايندي به هيچ وجه ساده نيست، ارائه دهندگان براي نسب اين دکل‌ها با دولت‌هاي محلي و زمين‌داران به مشکل خورده‌اند. در همين راستا و براي حل اين مشکلات، اداره ارتباطات دولت امريکا قوانيني را براي گسترش زيرساخت شبکه 5G وضع کرده است. اين قوانين در واقع اختيارات دولت محلي براي جلوگيري از پيشرفت زيرساخت‌هاي شبکه فعلي همچون دکل‌هاي مخابراتي را محدود مي‌کند. همچنين افزايش تراکم 5G عمدتا به ساخت و نصب تعداد زيادي فرستنده‌هاي سلول کوچک ،درواقع جعبه‌هاي ارسال، يا حتي به اندازه جعبه کفش وابسته است که مي‌توان از آن براي تقويت شبکه استفاده کرد. مشکل اينجاست که براي ساخت فرستنده‌هاي کوچک به پيشرفت در راستاي موج ميليمتري (mmWave) نياز است اما اين روند آهسته تر از آني است که تصور مي‌شود. نه تنها دستيابي به فرستنده‌هاي سلول کوچک دشوار است، بلکه هزينه تجهيزات بالا است و بسياري از ارائه کنندگان از بازده مالي چنين اقدامي مطمئن نيستند. علاوه بر فرستنده‌هاي کوچک سلولي، بخش مهمي از اقدامات مربوط به افزايش تراکم به آنتن‌ها و تکنولوژي MIMO عظيم (چند-ورودي، چند خروجي) (Massive MIMO) بستگي دارد. در واقع MIMO عظيم اجازه مي‌دهد تا تعداد زيادي آنتن به طور همزمان سيگنال ارسال کنند و درنتيجه تعداد اتصال در ازاي هر آنتن کاهش و سرعت بالقوه هر اتصال افزايش پيدا مي‌کند. بسياري از ارائه دهندگان بزرگ اينترنتي از آنتن MIMO براي شبکه‌هاي 4G خود استفاده کرده‌اند و اکنون سعي دارند که آنتن‌هايي بهينه‌تري براي 5G طراحي کنند. نکته جالب توجه اين است که هرچه فرکانس پايين‌تر باشد، به آنتني بزرگ‌تر و هرچه فرکانس بالاتر باشد به آنتن کوچکتري نياز است. دليل اصلي اينکه امکان فرستنده‌هاي سلولي کوچک براي mmWave فراهم اما براي 5G پايين‌تر از 6 فراهم نشد همين است. آنتن MIMO براي استفاده در فرکانس‌هاي ميان‌برد (در 2.5-3.5 GHz) که در حال حاضر T-Moblie به دليل مالکيت Sprint در اختيار دارد ساختار مناسبي است که مي‌تواند به سادگي در برج هاي مخابراتي حاضر جاي گيرد. تلاش براي افزايش تراکم در زمينه استفاده دوباره و واگذاري دوباره طيف فرکانس راديويي و همچنين طيف فرکانس جديد راديويي انجام مي‌گيرد. مسئله طيف شايد براي بسياري گيج کننده باشد، به ياد داشته باشيد که طيف همانند جاده‌هاي بزرگراه است و سيگنال‌هايي که در يک شبکه بي‌سيم منتقل مي‌شوند همان خودروهاي حاضر در اين جاده‌ها هستند. پس هر تلاشي که براي افزايش تعداد جاده‌ها، عريض کردن جاده، يا حتي قراردادن جاده‌اي روي جاده ديگر همچون مسيرهاي چند طبقه انجام گيرد روي تعداد خودروهايي که مي‌توانند از آن جاده استفاده کنند (يا تراکم سيگنال ها) موثر خواهد بود. يکي از نکات مهم اين است که هرچه طيف بيشتري داشته باشيم بهتر است. بعلاوه مکان فرکانس (همراه با برد کلي فرکانس هاي موجود) نيز اهميت بالايي دارد. درست همانطور که يک بزرگراه چهار باندي در شهري شلوغ بسيار مفيدتر از جاده‌اي هشت باندي در خارج شهر است، داشتن طيف مناسب نيز به انتقال ترافيک بهتر در شبکه 5G کمک خواهد کرد. با اين حال بسياري متوجه نيستند که در خطي با يک اندازه مشخص، فرکانس انتقال سيگنال ثابت است، همانطور که عرض خطوط جاده‌اي در بزرگ راه‌هاي شهري با روستا‌ها متفاوت نيست. از لحاظ طيف، شما همان مقدار داده‌اي را مي‌توانيد از کانالي با پهناي باند 10 MHz در طيف 600 MHz 5G زير-6 منتقل کنيد که از پهناي باند 10MHz در طيف 30Ghz mmWave امکان پذير است. تفاوت اين است که همانطور که در خارج از فضاي آزاد بيشتري در اختيار داريد، در طيف فرکانس mmWave هم طيف آزاد بيشتري نسبت به باندهاي کوچکتر زير-6 GHz وجود دارد. به موضوع افزايش تراکم برگرديم، با استفاده از فناوري‌هاي جديد مي‌توان از يک سري فرکانس‌ها به شکل متفاوتي استفاده کرد. به‌علاوه ارائه‌دهندگان خدمات مخابراتي نيز براي استفاده از طيفي که در اختيار دارند تصميم‌هاي متفاوتي مي‌گيرند. فناوري تازه‌اي به نام اشتراک گذاري طيف پويا (DSS) به اين ارائه دهندگان اجازه مي‌دهد که برخي فرکانس‌ها را همزمان براي دستگاه‌هاي 4G و 5G استفاده کنند. اين موضوع از آنجايي که اهميت دارد که حالا ارائه دهندگان مي‌توانند در عين ارائه خدمات به کاربران بيشمار 4G LTE، دسترسي دستگاه‌هاي 5G را نيز به اين شبکه فراهم کنند. پس از سال‌ها بحث در اين زمينه چند شرکت به DSS روي آورده اند و حالا درنتيجه کاربران 5G “خطوط” بيشتري براي انتقال داده‌هاي خود دارند. ديگر شرکت‌ها رويکردي متفاوتي داشته‌اند. شرکت T-Moblie به ويژه تلاش مي‌کند برخي طيف‌هاي جديد 600-MHz با پهناي باند پايين که به 5G اختصاص داده است را تقويت و همچنين برخي فرکانس‌هاي آن را به کاربردهاي ديگري نيز اختصاص دهد. اين شرکت با وجود نداشتن وابستگي به DSS اعلام کرده است که براي يک سري شرايط از اين فناوري استفاده خواهد کرد. با اين حال هدف اصلي اين شرکت استفاده از طيف استفاده نشده و آزاد کردن بخش عمده-تا 100MHz- در باند فرکانس 2.5GHz (که معمولا باند-متوسط ناميده ميشود) است و با خريد Sprint حقوق آنرا در اختيار دارند. در حال حاضر قسمتي از طيف باند متوسط براي ترافيک 4g LTE استفاده مي‌شود اما با حرکت ترافيک LTE به سمت 1.9 GHz (که هردو شرکت پيشتر براي 3G و 4G استفاده مي کردند)، مي‌توانند خطوط زيادي را براي ترافيک 5G آزاد کنند. اين شرکت در حال‌حاضر برخي از اين قابليت‌ها را براي نيويورک فعال کرده است و براساس گزارشات عملکرد دستگاه‌هاي 5G را به شکل قابل توجه بهبود بخشيده است. در واقع حتي در چند مورد گزارش سرعت دانلود بالاتر از 750 Mbps براي طيف باند-متوسط 5G آنها در2.5 GHz گزارش شده است. علاوه بر استفاده هوشمندانه در طيف موجود، چند فناوري شبکه ديگر را نيز شاهد هستيم که تاثير مثبتي بر عملکرد اين شبکه دارند. يکي از مهمترين آنها حالت Standalone است که به SA مخفف مي‌شود و بسياري از ارائه دهندگان بزرگ اينترنت از جمله T-Mobile از استفاده از آن را در سال آينده خبر داده‌اند. در واقع SA به معناي به روز رساني زيرساختي است که بين برج‌هاي سلولي با ارائه دهندگان خدمات ابري، مراکز داده‌ها و ديگر منابع محاسباتي قرار دارد، جايي که چيزهايي همچون وبسايت، آخرين پست‌هاي شبکه اجتماعي يا هرگونه اطلاعاتي که شما بخواهيد روي گوشي هوشمندتان مشاهده کنيد پردازش مي‌شود. اولين نسخه‌هاي شبکه 5G، نسخه‌هايي که در حال حاضر هم فعال هستند، از (NSA (Non Standalone Mode در زيرساخت شبکه استفاده مي‌کنند. دليل اين موضوع هزينه و تجربه است. تحول به سوي شکل تازه سيگنال‌هاي راديويي و همچنين مجموعه فرکانس‌هاي جديدي که براي 5G ضرورت داشت به خودي خود امر دشواري است. بعلاوه شرکت هاي ارائه دهنده دريافتند که با انتقال از 4G به 5G بايد زير ساخت هاي خود را نيز به روز کنند. در نتيجه انجام همزمان اين دو باعث تاخير شده است. راه‌حل 5G NSA به اين شرکت‌ها اجازه مي دهد که به استفاده از همان زيرساخت‌هاي 4G LTE ادامه دهند و تنها بخش‌هاي راديويي شبکه را براساس استانداردهاي 5G به روزرساني کنند. با اجراي SA، فرايند گزار دو مرحله‌اي به 5G “واقعي” کامل خواهد شد، زيرا براي پشتيباني کامل از ويژگي هاي 5G بايد زيرساخت ها هم به روز رساني شوند. اما تحولات فرکانسي که پيشتر به آن اشاره شد، استثنائي در اين رويه محسوب مي‌شوند. با باز شدن باندهاي فرکانسي جديد براي شبکه هاي 5G که قرار است با راه‌اندازي فرکانس‌هاي باند(C- (C-Band و همچنين تا حدي با استفاده از CBRS انجام گيرد، عملکرد شبکه 5G جهش بزرگي خواهد داشت. اما در آخر اقدام ديگري که مي‌تواند به افزايش تراکم و بهبود عملکرد اين شبکه کمک کند بهينه سازي نرم افزاري است. براي مثال يک سري قابليت‌هاي “ناظر” موقعيت شما را در شبکه تلفن همراه نشان مي‌دهد و اگر حرکت زيادي نداريد مي‌توان اين قابليت‌ها را غيرفعال کرد. به اين ترتيب توليد کنندگان نرم افزارهاي گوشي مي‌توانند خروجي اتصال اينترنتي را افزايش دهند. همچنين راه کارهايي وجود دارد که از طريق آن مي‌شود اندازه بسته‌هايي که در شبکه منتقل مي‌شوند را تنظيم کرد و درنتيجه عملکرد شبکه را بهبود بخشيد. هيچکدام از اين قابليت‌ها خودکار نيستند، توليد کنندگان نرم افزار بايد در اين راستا تلاش کنند. مشخصا اين تغييرات براي نرم‌افزارهاي حساس به تاخير از جمله بازي‌ها سودمند خواهند بود. اما روي هم رفته خبر خوش اين است که شبکه‌هاي 5G هم از لحاظ عملکرد و هم از لحاظ پاسخگويي در حال رشد هستند. اين خبر به ويژه براي کاربران فعلي 5G خوشحال کننده است زيرا درنتيجه چنين تغييراتي، سرعت اکثر گوشي‌هاي 5G منجر افزايش خواهد يافت. اما استثنا وجود دارد ، برخي گوشي‌هاي اوليه 5G سخت افزار مورد نياز براي پشتيباني از اين پيشرفت‌ها را در اختيار ندارند. اما خوشبختانه تعداد زيادي از گوشي‌هاي اينچنيني به فروش نرسيده است و مدل‌هاي جديد گوشي‌هاي 5G همچون گلکسي اس 20 سامسونگ و مدل‌هاي ارزان A71 و A51 5G از اين پيشرفت‌ها پشتيباني مي‌کنند. در برخي موارد شايد نياز باشد نرم افزار گوشي را بروز رساني کنيد اما ظرفيت استفاده وجود دارد. مسير افزايش تراکم و بهبود عملکرد شبکه‌هاي 5G نسبتا طولاني و پيچيده خواهد بود. به ياد داشته باشيد که در دوره اول راه‌اندازه شبکه‌هاي 4G هم شاهد مشکلاتي اين چنيني بوديم و نبايد تجربه 5G باعث حيرت ما شود. در کانال آي‌تي و ™CanaleIT هم کلي عکس و ويدئوي دسته اول و جذاب داريم