نوشته‌ها

اینترنت 6G شبکه 6G فناوری 6G

چین نخستین آزمایش 6G را انجام داد/ پاسخ به سؤالات احتمالی شما درباره 6G

سلام بر همراهان همیشگی پست های آموزشی و فناوری وبسایت رسمی IDH. در این نوشته، قصد داریم شما را با نسل بعدی شبکه بیسیم یعنی شبکه 6G یا اینترنت 6G آشنا سازیم.

با نسل بعدی شبکه‌ بی‌سیم آشنا شوید

در حالی که شبکه های 5G به تدریج در نقاط بیشتری از دنیا گسترش یافته و طی پنج سال آینده به آرامی جایگزین شبکه های 4G LTE می شوند، تحقیقات در زمینه 6G آغاز شده است.

این در حالی است که کاربران برخی کشورها به تازگی به شبکه 5G دسترسی پیدا کرده‌اند و برخی هنوز هم از آن بی‌بهره اند!

در مأموریت موفقیت آمیزی که روز جمعه ۶ نوامبر (۱۶آبان) انجام شد، چین توانست اولین ماهواره 6G آزمایشی جهان را پرتاب و روانه مدار زمین کند.

در این مأموریت، ۱۳ ماهواره‌ از یک مرکز پرتاب ماهواره در شمال چین به فضا فرستاده شد که یکی از آنها اولین ماهواره 6G آزمایشی جهان بود.

6G چیست و چطور کار می کند؟

هنوز تقریباً یک دهه تا ورود به عصر 6G زمان باقی مانده و نمی توان پاسخ دقیقی به چیستی آن داد.

با این حال، با توجه به اینکه ویژگی های اصلی نسل های قبلی (4G و 5G) اتصال و دیجیتال سازی بوده، می توان حدس زد که ویژگی اصلی 6G اتصال و دیجیتال سازی به علاوه هوشمندی خواهد بود.

البته باز هم نمی توان با اطمینان گفت که 6G مساوی است با 5G به علاوه هوش مصنوعی (Artificial Intelligence).

برخی حدس می زنند 6G فناوری های دسترسی رادیویی بیشتری را با یکدیگر ادغام می کند، فضای فیزیکی گسترده تری را پشتیبانی می کند، قابلیت های اساسی قوی تر مانند ارتباطات، محاسبات، ذخیره سازی داده ها و خدمات همگرایی فناوری داده های ارتباطات اینترنتی (ICDT) را فراهم می کند و … .

6G نسل بعدی ارتباطات از راه دور است که جانشین 5G خواهد شد.

اگرچه استقرار 5G در سراسر جهان هنوز در مراحل اولیه خود است، اما تحقیقات در مورد 6G در حال انجام است.

6G با استفاده از انبوه فناوری هایی مانند هوش مصنوعی (AI)، واقعیت گسترده (XR)، اتوماسیون، رباتیک و … در حال توسعه است.

6G در مقایسه با 5G به پیشرفت های عظیم عملکردی نیاز دارد.

در حالی که 5G برای دستیابی به حداکثر سرعت 20 گیگابیت بر ثانیه و استفاده از فرکانس های حداکثر 100 گیگاهرتز طراحی شده است، انتظار می رود 6G سرعت داده برابر با 1000 گیگابیت بر ثانیه را به دست آورد و از فرکانس های حداکثر 3 THz استفاده کند، یعنی 3000 برابر 5G!

اگرچه هنوز هیچ استاندارد خاصی برای 6G تعریف نشده، اما بیایید برخی از فناوری های آن را مورد بررسی قرار دهیم:

  1. فرکانس تراهرتز
  2. فناوری پیشرفته آنتن
  3. تکامل در فناوری 5G TDD
  4. تکامل در توپولوژی شبکه
  5. فرکانس تراهرتز: انتظار می رود 6G از فرکانس های حداکثر 3 THz استفاده کند که منجر به پهنای باند گسترده خواهد شد.

گفتنی است موج تراهرتز (Terahertz) یا به اختصار THz به عنوان ناحیه طیف الکترومغناطیسی در محدوده 3 میلی‌متر تا ۳۰ میکرومتر تعریف می‌شود (شاید جالب باشد بدانید 1 میلیمتر معادل 1000 میکرومتر است).

در فناوری تراهرتز که یک فناوری نوین است و در سال های اخیر جایگاه خاصی پیدا کرده، طیفی از امواج الکترومغناطیس مورد استفاده قرار می گیرد.

ازجمله کاربردهای تراهرتز می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • کاربردهای پزشکی مانند تصویربرداری زیست‌پزشکی، تشخیص سرطان و…
  • کاربردهای امنیتی مانند تشخیص موادمنفجره جامد، موادمخدر و غربال‌گری نامه و…
  • کاربرد در علوم بیوشیمیایی مانند تجزیه و تحلیل امضاهای DNA و بررسی ساختارهای پروتئینی
  • کاربرد در زمینه ارتباطات بی‌سیم مانند استفاده در مخابرات فراپهن باند و ایجاد ارتباطات بی‌سیم پرسرعت

فناوری پیشرفته آنتن

برای پشتیبانی استفاده از فرکانس های تراهرتز، فناوری Massive MIMO باید بهبود یابد.

گفتنی است (MIMO (Multiple-Input-Multiple-Output به معنای «چند ورودی-چند خروجی» است و به سامانه‌هایی گفته می شود که با چند فرستنده و گیرنده، ظرفیت ارسال و دریافت همزمان داده را افزایش می‌دهند.

سیستم های مخابراتی Massive MIMO تکنولوژی مورد استفاده در نسل پنجم ارتباطات است که از تعدادی کاربر و یک ایستگاه پایه مجهز به تعداد زیادی آنتن، تشکیل شده است.

تکامل در فناوری 5G TDD

همانطور که می دانید، TDD یکی از روش های پیاده سازی شبکه LTE است که در آن، ارسال و دریافت داده در شبکه، به صورت زمان‌بندی شده انجام می شود.

(TDD (Time Division Duplexing به این صورت عمل می کند که اطلاعات در بازه زمانی خاصی دانلود و در یک بازه دیگر آپلود می شوند.

تکامل در وضعیت جغرافیایی و مکانی شبکه

منظور استفاده از اجزای شبکه غیرزمینی مانند ماهواره و ماهواره های با ارتفاع زیاد (HAPS (High-altitude platform systems است.

آیا 6G واقعی است؟

فناوری 6G (یا هر آنچه که در نهایت نامیده شود) بالاخره روزی جایگزین 5G خواهد شد اما به جرأت می توان گفت 6G در حال حاضر به هیچ وجه یک فناوری عملکردی نیست و تنها در مرحله تحقیقات اولیه قرار دارد.

امروزه شرکت های مخابراتی تلفن همراه جهان ترجیح می دهند بیشتر روی 5G تمرکز کنند تا فناوری آینده.

پس جواب سؤال بالا می تواند این باشد که بله و خیر… 6G می تواند واقعی باشد اما نه به این زودی ها…

 6G چه زمانی به واقعیت تبدیل می شود؟

بدون شک، صحبت در مورد زمان دسترسی به 6G کمی زود است.

 شاید حتی اظهارنظر و گمانه زنی و ترسیم چشم انداز برای آن هم کمی زود باشد.

با اینکه شبکه های 5G هنوز در مرحله راه اندازی هستند و قطعاً به این زودی ها 6G به صحنه نمی آید، ولی در دنیای تکنولوژی شروع تحقیق در مورد تکامل فناوری های بعدی هرگز زود نیست.

جالب است بدانید تکامل تکنولوژی ارتباطی سیار در طول تاریخ به طور نسبتاً ثابتی صورت گرفته است.

1G در دهه 1980، 2G در دهه 1990، 3G در اوایل دهه 2000، 4G تقریباً در دهه 2010 و 5G در دهه 2020 پیشرفت کرده و مورد استفاده قرار گرفت.

مقایسه 5G و 6G

با این حساب، منطقی به نظر می رسد اگر انتظار داشته باشیم که 6G حدوداً ده سال بعد و در دهه 2030 در دسترس جهانیان قرار گیرد.

سرعت 6G چقدر خواهد بود؟

منابع مختلف در مورد سرعت احتمالی 6G رقم های متفاوت و اغلب غیر قابل باوری ارائه می کنند.

یکی از بیشترین اعدادی که تکرار شده، سرعت گیج کننده 1 ترابایت در ثانیه یا 8000 گیگابایت در ثانیه است که این رقم از بیشترین سرعت 5G هم سریع‌تر است؛ خیلی هم سریع‌تر…

این نوید را به شما می دهیم که فقط در یک ثانیه می توانید 142 ساعت فیلم را از Netflix دانلود کنید!

این مثال شاید هیجان انگیزترین چشم انداز 6G را نشان می دهد.

دستیابی به این سرعت، به پیشرفت های چشمگیری در علم مواد، معماری رایانه، طراحی تراشه، استفاده از انرژی و… نیاز دارد.

البته فعلاً اعلام این ارقام تنها در حد گمانه زنی است و تا عملی شدن فاصله دارد.

محققان در شرکت ها و دولت های بزرگ که کار روی پروژه های 6G را در دستورکار خود قرار داده اند، برای رسیدن به 6G باید موانع زیادی را برطرف کنند.

***

با شروع تحقیق و آزمایش روی 6G، بسیاری از مردم جهان همچنان منتظر گسترش 5G هستند!

شاید امروز که 5G به سختی کار می کند و هنوز هم در بسیاری از نقاط جهان اصلاً وجود ندارد، شنیدن این خبر که محققان در حال کار بر روی آینده هستند، کمی غیرمنطقی به نظر برسد.

ولی باید در نظر داشت که فناوری 6G هنوز در مراحل ابتدایی مطالعات آزمایشگاهی خود قرار دارد و تا عملی شدن آن، راهی طولانی در پیش خواهد داشت، چرا که این فناوری باید قبل از در دسترس قرار گرفتن، بر موانع فنی زیادی در تحقیقات اساسی، طراحی سخت افزار، تأثیرات زیست‌محیطی و… غلبه کند.

منابع

https://interestingengineering.com/

https://techwireasia.com/

https://www.digitaltrends.com/

https://asiatimes.com/

https://www.everythingrf.com/

دیگر پست های آموزشی و اخبار دنیای فناوری را نیز از دست ندهید.

راستی! شما میتوانید در بخش دیدگاه ها موضوعات مورد علاقه خود را برای مقالات بعدی که به صورت اختصاصی توسط تیم وبسایت رسمی IDH تهیه میشوند با ما در میان بگذارید.

امیدواریم از این مقاله که در خصوص فناوری 6G یا اینترنت 6G، مشخصات و حرف و حدیث های مربوط به آن بود استفاده و لذت برده باشید.

از 1G تا 6G

سیر تکاملی نسل های اینترنت همراه، از دیروز تا امروز

سلام بر همراهان همیشگی پست های آموزشی و فناوری وبسایت رسمی IDH. در این مقاله قصد داریم به بررسی نسل های مختلف اینترنت همراه از 1G تا 6G بپردازیم!

دنیای فناوری از ابتدای شکل گیری، با سرعتی شگرف پیشرفت کرده و این پیشرفت، افزایش روزافزون استفاده از اینترنت را می طلبید.

امروزه اینترنت چنان در زندگی روزمره انسان جا باز کرده که دسترسی به اینترنت در برخی کشورها به حقوق شهروندی تبدیل شده و رکن اساسی جامعه اطلاعاتی است.

گسترش اینترنت در کنار ساده‎تر شدن استفاده از آن، باعث شده امروز میلیون‌ها انسان بدون دانستن نکات فنی اینترنت، قادر به استفاده از آن باشند و اینترنت به بخش جدایی ناپذیر زندگی انسان مدرن تبدیل شود.

چنانکه در عصر حاضر تنها با در اختیار داشتن یک مودم و یک سیمکارت، میتوانید به راحتی به دریایی از اطلاعات متصل شوید.

تاریخچه اینترنت

سازمان های معتبر جهانی، اول سپتامبر 1969 را تاریخ تولد رسمی اینترنت اعلام کرده اند.

لازم به توضیح نیست که اینترنت به یکباره متولد نشده و یک سیر تکاملی پیچیده و البته نه خیلی طولانی را پیموده است.

اوایل سال 1990 به دلیل ایجاد ابزار و موتورهای جستجو، استفاده از اینترنت رشد تصاعدی یافت.

 بنا بر اعلام سایت آماری Statista، که یک مؤسسه تحقیقاتی و آماری معتبر است، در ماه آوریل سال گذشته میلادی (2019) تعداد کاربران فعال اینترنت در سراسر دنیا به حدود 4/4 میلیارد نفر رسید که این رقم 58 درصد جمعیت جهان است.

جالب است بدانید ایران نخستین کشوری در خاورمیانه بود که به شبکه جهانی اینترنت پیوست و براساس آمار بخش فناوری اطلاعات کشور (مربوط به پایان خردادماه سال 1398)، بیش از ۷۴ میلیون کاربر اینترنت دارد.

در دنیای امروز، استفاده از اینترنت از طریق شبکه های موبایل از اهمیت بالایی برخوردار است چرا که بسیاری تمایل دارند در هر زمان و مکان به اینترنت دسترسی داشته باشند و به همین دلیل تکنولوژی‌های مختلفی برای اتصال به شبکه اینترنت ایجاد شده است که نسل اول تا پنجم را شامل می شود.

تاریخچه مختصر نسل های اینترنت

در ابتدا لازم است بدانیم که حرف G اولین حرف از کلمه Generation به معنای «نسل» است و به دوره‌‌هایی از شبکه سلولی اشاره می‌‌کند که تغییرات بزرگی را پدید آورده است.

تا امروز پنج نسل از شبکه‌‌های سلولی ارائه شده که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم.

در نگاهی به مسیر گذار فناوری اینترنت همراه از نسل اول (1G) تا پنجم (5G)، می بینیم که 1G، فقط سرویس های صوتی آنالوگ را پشتیبانی می کرد و کیفیت پایینی داشت.

در نسل بعدی یا همان شبکه 2G، دو اتفاق عمده افتاد:

  1. سیگنال های دیجیتال جای آنالوگ را گرفت.
  2. کیفیت صوت بهتری نسبت به نسل قبل ارائه شد.

پس از آن و در اینترنت 3G، امکان انتقال داده های غیرصوتی نیز فراهم شد که از این طریق، ارتباط با اینترنت برای کاربران در دسترس قرار گرفت.

در شبکه 4G ظرفیت شبکه افزایش یافت و سرعت و کیفیت انتقال داده بهبود قابل توجهی پیدا کرد.

و اما در شبکه اینترنتی 5G، با استفاده از فناوری های جدید، سرعت تبادل داده بسیار افزایش یافته و از این رو مقدمات برقراری ارتباطات همه‌جانبه و اینترنت اشیاء فراهم شده است.

با نگاهی به گذشته، درمی‌یابیم که تقریباً هر 10 سال یک بار نسل جدیدی از شبکه‌‌های سلولی ارائه شده است.

در ادامه قصد داریم سیر تکاملی این پنج نسل شبکه های سلولی را با جزئیات بیشتری (البته بدون پرداختن به نکات تخصصی) بررسی کنیم.

توصیه می شود این مطلب جذاب و خواندنی را از دست ندهید!

نسل های مختلف شبکه اینترنت همراه سلولی

نسل اول (1G)

ارتباطات بی‌سیم نسل اول، یک فناوری آنالوگ و بر پایه سیگنال‌‌های آنالوگ بود که در دهه 80 میلادی آغاز شد.

1G اولین نسل از فناوری بی سیم سلولی بود که فقط تماس صوتی را امکان‌‌پذیر می ساخت و قادر به ارائه خدمات دیگری چون پیامک و انتقال داده نبود.

اوﻟﻴﻦ ﻧﺴﻞ ﺳﺮوﻳﺲ ﺑﺮای تلفن ها، ﺳﺮوﻳﺲ آﻧﺎﻟﻮگ ﺑﻮد ﻛﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺮای اﻧﺘﻘﺎل ﺻﻮت ﻃﺮاﺣﻲ ﺷﺪه بود.

ایراد بزرگی که این سرویس داشت این بود که از اطراف خود نویز دریافت می کرد و به همین دلیل، کیفیت و سرعت انتقال اطلاعات بسیار پایینی داشت.

حداکثر سرعت فناوری 1G تنها 2.4 کیلوبیت بر ثانیه بود.

نسل دوم (2G)

در اواﻳﻞ دﻫﻪ 90 میلادی اوﻟﻴﻦ ﺷﺒﻜﻪ ﺳﻠﻮﻟﻲ دﻳﺠﻴﺘﺎل ﺑﻪ وﺟﻮد آﻣﺪ ﻛﻪ برتری زیادی ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺷﺒﻜﻪﻫﺎی آﻧﺎﻟﻮگ نسل اول داشت و در واقع اﻧﺘﻘﺎل ﺻﻮت ﺑﻪﺻﻮرت دﻳﺠﻴﺘﺎل اﻧﺠﺎم ﻣﻲ شد.

نسل دوم، اﻣﻜﺎنات جذاب و مهمی را ﻓﺮاﻫﻢ کرد:

  • ذﺧﻴﺮهﺳﺎزی داده ها
  • ﻛﭙﻲ کردن اطلاعات
  • رﻣﺰﮔﺬاری دیتاها
  • ﻓﺸﺮدهﺳﺎزی دادهﻫﺎ و اﻃﻼﻋﺎت
  • اﺻﻼح ﺧﻄﺎ

در نسل دوم، تلفن همراه به وسیله ای برای برقراری تماس و ارسال پیامک تبدیل شد و کاربران بیشتری نسبت به نسل اول داشت.

سرویس های اساسی زیادی در 2G معرفی شد که حتی امروزه با جایگزینی فناوری های برتر، هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرد، از جمله:

  1. پیام کوتاه (SMS)
  2. سرویس پیام چندرسانه‌ای (MMS)
  3. رومینگ داخلی (internal roaming)
  4. تماس های کنفرانسی (conference calls)
  5. نگه داشتن تماس (call hold)
  6. صورتحساب مبتنی بر خدمات (billing based on services)

نسل سوم (3G)

ﺳﺮوﻳﺲﻫﺎی واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﺴﻞ ﺳﻮم شبکه تلفن همراه (3G)، ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ اﻧﺘﻘﺎل دادهﻫﺎی ﺻﻮﺗﻲ (ﺗﻤﺎس ﺗﻠﻔﻨﻲ) و دادهﻫﺎی ﻏﻴﺮ ﺻﻮﺗﻲ (انتقال فایل های چندرسانه‌ای) را دارا ﻫﺴﺘﻨﺪ.

با معرفی شبکه های 3G در سال های پایانی دهه 90، تلفن همراه سرویس های مهمی را به کاربران ارائه داد:

  • تماس ویدیویی
  • داﻧﻠﻮد اﻃﻼﻋﺎت
  • ﺟﺎﺑﻪﺟﺎﻳﻲ ﻧﺎﻣﻪﻫﺎی اﻟﻜﺘﺮونیکی
  • ﭘﻴﻐﺎمﻫﺎی ﻓﻮری از طریق دسترسی به اینترنت موبایل

تصویر جالب زیر، گوشی نوکیا 6630 را نشان می دهد که اولین گوشی با قابلیت پشتیبانی از 3G بود.

جالب است بدانید: ژاپن اولین کشوری بود که به صورت گسترده و تجاری از 3G استفاده کرد.

اینترنت نسل سوم و چهارم

نسل چهارم (4G)

هدف از اینترنت پرسرعت نسل چهارم یا همان 4G، فراهم‌سازی سرعت، کیفیت و ظرفیت بالا، بهبود امنیت، کاهش هزینه خدمات صوتی و دیتا، سرویس های چندرسانه ای و اینترنت برای کاربران است.

ازجمله برنامه های کاربردی که سرعت بالایی را طلب می کنند و به لطف شبکه 4G فراهم شده اند، میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

  1. دسترسی به وب موبایل
  2. خدمات بازی
  3. تلویزیون همراه با کیفیت بالا
  4. کنفرانس ویدیویی
  5. تلویزیون سه‌بعدی
  6. رایانش ابری

و… .

در طراحی 4G تلاش شده سرعت و کارآیی شبکه افزایش یابد.

افزایش حجم داده تبادلی، افزایش توان ارائه خدمات به کاربران و کاهش تأخیر از اصلی‌ترین ویژگی های 4G  است.

کاهش تأخیر در بسیاری از کاربردهای تلفن همراه نظیر بازی های آنلاین و همچنین طبیعی‌تر جلوه کردن صدا در مکالمات تلفنی اهمیت دارد.

نسل پنجم (5G)

اینترنت پرسرعت نسل پنجم (5G) یک فناوری بی‌سیم است که هنوز به طور کامل در سراسر دنیا عملی نشده است و در حال توسعه است.

ازجمله بارزترین ویژگی های 5G، میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

  • نرخ به شدت بالای انتقال داده ها
  • تراکم اتصال بالاتر
  • تأخیر کمتر
  • صرفه‌جویی در مصرف انرژی

براساس یکی از جدیدترین اظهارنظرها درخصوص نسل پنجم که هفته گذشته در CNN Business منتشر شد، سه تفاوت عمده بین 4G و 5G، سرعت بیشتر، پهنای باند بالاتر و تأخیر پایین‌تر در ارتباطات بین دستگاه ها و سرورهاست.

البته راه‌اندازی کامل اینترنت پرسرعت نسل پنجم (5G)، مستلزم ایجاد زیرساخت های جدید و سرمایه گذاری های میلیارد دلاری است.

پیش‌بینی می شود 5G تقریباً صدبرابر سریع‌تر از 4G  باشد.

نسل ششم (6G) ؟!

پروفسور اندی ساتن (Andy Sutton) با 30 سال تجربه در صنعت ارتباطات که معمار اصلی شبکه EE، بزرگ‌ترین اپراتور شبکه تلفن همراه و ارائه‌دهنده خدمات اینترنتی، است، عقیده دارد:

اگر 5G به درستی اعمال شود، چیزی به نام 6G در کار نخواهد بود.

بدین معنی که اگر زیرساخت‌های 5G به درستی انجام شود، نیازی به جایگزینی آن با مدل دیگر نخواهد بود.

با این وجود، با توجه به اینکه این تکنولوژی راه درازی را نپیموده و عمر زیادی ندارد، شاید گفتن این جمله کمی زود باشد!

اگر دوست دارید تجربه یک دسترسی مطمئن و ساده را به شبکه 4G و 4.5G و 5G داشته باشید، حتما سری به فروشگاه IDH، تنها نماینده رسمی مودم های سیمکارتی جیبی و رومیزی هواوی در ایران بزنید.

یک نکته!

نسل های جدید تلفن همراه طوری طراحی می شوند که سازگار با نسل های پیشین باشند.

بنابراین یک تلفن همراه 4G می تواند از طریق یک شبکه 3G یا حتی 2G نیز ارتباط برقرار کند.

بیشتر مدل های تلفن همراه فعلی از هر دو فناوری 4G و 3G پشتیبانی می کنند.

حرف پایانی

در گذشته، فناوری موبایل براساس سخت‌افزاری بنیان نهاده شد؛ اما هسته اصلی اینترنت 5G، نرم‌افزاری است و از آنجا که نرم‌افزارها قابلیت ارتقا دارند، به نظر می رسد آینده روشنی در انتظار این تکنولوژی باشد.

 

دیگر پست های آموزشی و اخبار دنیای فناوری را نیز از دست ندهید.

راستی! شما میتوانید در بخش دیدگاه ها موضوعات مورد علاقه خود را برای مقالات بعدی که به صورت اختصاصی توسط تیم وبسایت رسمی IDH تهیه میشوند با ما در میان بگذارید.

امیدواریم از این مقاله که در خصوص آشنایی با نسل های مختلف شبکه سلولی و اینترنت همراه بود استفاده و لذت برده باشید.