نسل پنجم شبکه تلفن همراه

از اهداف نسل پنجم، افزایش سرعت انتقال داده تا ۲۰ گیگابایت بر ثانیه (یک گیگابایت بر ثانیه برای هر کاربر)، افزایش ظرفیت سرویس‌دهی به کاربران شبکه (کاربران بیشتر)، کاهش تأخیر شبکه و بهینگی بیشتر مصرف توان در تجهیزات شبکه و کاربر (مانند گوشی موبایل)، و نیز پشتیبانی از سرعت بیشتر کاربران در حال حرکت (مانند کاربر سوار بر اتومبیل در اتوبان یا قطارهای سریع‌السیر) تعریف شده‌است.

در این نسل باید حداقل یک میلیون کاربرِ ارتباطات پهن‌باند سیار در هر کیلومتر مربع بتوانند به شبکه متصل شوند و هر کاربر باید بتواند در شلوغ‌ترین حالت، حداقل سرعت ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه را تجربه کند، که این در استاندارد نسل چهارم قید نشده بود.^[۳] کاهش مصرف انٰرژی هم معیاری است که در این نسل به آن توجه شده‌است و دستگاه‌های فرستنده و گیرنده اپراتورها باید در ساعت کم مصرف به حالت صرفه‌جویی انرژی وارد شده و به سرعت فعال شوند که این معیار هم در نسل چهارم قید نشده بوده‌است.^[۴] در نتیجه، نسل پنجم به عنوان مثال، امکان ارتباط به صورت رسانه جاری (streaming) در ساعات اوج مصرف از طریق تلفن همراه را برای افراد فراهم می‌کند. همچنین، هدف عملیاتی دیگر آن بهبود پشتیبانی از ارتباطات ماشین با ماشین، یعنی اینترنت اشیا، با هزینه کمتر، مصرف باتری کمتر و تأخیر کمتر از نسل چهارم است.

در اوایل ۲۰۱۲، اتحادیه بین‌المللی مخابرات (ITU) تحت نظر سازمان ملل برنامه‌ای را برای توسعهٔ تیم ارتباطات بین‌المللی موبایلی (IMT) برای افق ۲۰۲۰ و فراتر از آن (IMT-2020) آغاز کرد. در نتیجه یک مسابقهٔ جهانی برای تعیین نسل پنجم (5G) شبکهٔ موبایل رسماً شروع شد. در سه سال بعد، این نسل شروع به شکل‌گیری کرد.

• شرکتهای مخابرات سیار ایرانی ایرانسل در حال حاضر این کار را انجام داده‌است.^[۵]همراه اول نیز در تاریخ ۱۰اسفند سال ۱۳۹۹ اولین سایت 5G خود را در تهران راه اندازی کرد.^[۶]
• هردو اپراتور ایرانسل و همراه اول در حال حاضر از باند 78 نسل پنج با فرکانس 3500 استفاده می‌کنند.^[۷][۸]

یک پیش‌نویس از سوی ITU-R دربارهٔ IMT-2020، سه ویژگی اصلی 5G را به عنوان سیستم موبایل پهن‌باندِ بهبودیافته تعریف می‌کند؛ ارتباطات پرشمار ماشینی (مانند اینترنت اشیاء)، بسیار قابل اطمینان و با تأخیر اندک. همچنین پیش‌نویس مشابهی به ملزومات این سناریوها از نظر شاخص‌های اجرایی مانند بازدهٔ طیف، تأخیر، چگالی ارتباط و ظرفیت ترافیکی ناحیه اشاره می‌کند.^[۹]

تکنولوژی ۵G با ارائه‌ی پهنای باند بالا، تأخیر پایین و قابلیت اتصال هم‌زمان دستگاه‌های زیاد، امکانات جدیدی را در بخش‌های مختلف صنعتی فراهم کرده است. در اینجا به برخی از کاربردهای کلیدی ۵G در صنایع مختلف اشاره می‌کنیم:

۱. صنعت خودروسازی و حمل‌و‌نقل: ۵G امکان ارتباط بین خودروهای خودران و زیرساخت‌های شهری را فراهم می‌کند. این تکنولوژی با کاهش تأخیر در ارسال و دریافت داده‌ها، ایمنی و کارایی خودروهای خودران را بهبود می‌بخشد و امکان مدیریت هوشمندتر ترافیک را فراهم می‌آورد.

۲. صنعت سلامت: ۵G قادر است برای دستیابی به خدمات پزشکی از راه دور، مانند جراحی‌های راه دور و مانیتورینگ بیمار به صورت لحظه‌ای، فرصت‌های جدیدی را ایجاد کند. سرعت بالا و تأخیر پایین ۵G امکان دسترسی به داده‌های پزشکی با دقت بالا و در زمان واقعی را می‌دهد.

۳. صنایع تولیدی: در صنایع تولیدی، ۵G می‌تواند به اتوماسیون، کنترل و نظارت بهتر فرایندها کمک کند. این تکنولوژی امکان برقراری ارتباطات ماشین به ماشین (M2M) را تسهیل می‌بخشد و کارخانه‌های هوشمندتری را ایجاد می‌کند که در آنها ماشین‌ها می‌توانند به طور موثرتر و با دقت بالاتری کار کنند.

۴. کشاورزی: ۵G به فناوری‌هایی مانند زراعت دقیق کمک می‌کند که در آن داده‌های مربوط به وضعیت خاک، آب و هوا و سلامت گیاهان به صورت لحظه‌ای جمع‌آوری و تحلیل می‌شوند. این امر به کشاورزان اجازه می‌دهد تا منابع را بهینه‌سازی کنند و بهره‌وری را افزایش دهند.

۵. مدیریت شهری و زیرساخت‌ها: با استفاده از ۵G، شهرها می‌توانند زیرساخت‌های خود را بهبود ببخشند و خدمات شهری هوشمند مانند نظارت بر ترافیک، مدیریت زباله و روشنایی خیابان‌ها را ارتقا دهند. این فناوری اجازه می‌دهد که داده‌ها به صورت زنده جمع‌آوری شده و برای تصمیم‌گیری‌های به‌موقع و کارآمد مورد استفاده قرار گیرند.

• مخابرات
• نسل چهارم شبکه تلفن همراه