تکامل تکنولوژی شبکه های موبایل ارتباطات جهانی، تجارت و زندگی روزمره را تغییر داده است، زیرا حامل ها از زیرساخت های 3G میراث را خارج می کنند، انتقال به 4G و 5G سرعت می یابد، سرعت های سریع تر، تاخیر پایین تر و اتصال بی سابقه را افزایش می دهند - این تغییر صرفا یک تغییر اساسی در چگونگی ساخت شبکه ها، عمل و استفاده از سفر به زیرساخت های تلفن همراه برای مصرف کنندگان ضروری است و انتقال همه چیز به مشتریان ضروری متکی است.

شبکه های 3G: بنیاد Mobile Broadband

شبکه های تلفن همراه نسل سوم (3G) که در اوایل دهه 2000 به صورت تجاری راه اندازی شدند، دسترسی به اینترنت موبایل را به توده ها معرفی کردند، بر اساس استانداردهایی مانند UMTS (WCDMA)، CDMA2000 و بعد از آن HSPA +، 3G سرعت داده ها را از چند صد کیلوبایت تا چندMbps ارائه داد.این خدمات مانند مرور وب، ایمیل و جریان ویدئو در سراسر جهان، پشتیبانی از 3 میلیارد کاربر برای کاربران برنامه های اولیه، پشتیبانی می کند.

با این حال، 3G با ظرفیت و تاخیر مبارزه کرد، زیرا مصرف داده ها به طور چشمگیری افزایش یافت، بهره وری طیف در ساعات اوج رایج شد و تاخیر اغلب بیش از 100 میلی ثانیه بود، و برنامه های زمان واقعی مانند تماس های ویدئویی یا بازی آنلاین غیر قابل اعتماد بود.

افزایش 4G LTE و آخرین تاثیر آن

4G LTE (تکامل طولانی مدت) در اواخر 2000s به عنوان یک جهش کوانتومی در عملکرد تلفن همراه ظهور کرد. ساخته شده در یک معماری تمام بسته سوئیچ شده، 4G سرعت های نظری را بیش از 100 Mbps ارائه داد، با بارگیری های واقعی به طور متوسط 10 تا 50 Mbps کاهش یافت.

فراتر از سرعت، 4G LTE ظرفیت بیشتری را به ارمغان آورد.این می تواند تا 10 برابر تعداد اتصالات همزمان در هر سلول در مقایسه با 3G، کاهش تراکم در مراکز شهری، تماس های صوتی به VoLTE منتقل شده، ارائه صدا و تنظیم تماس سریع تر است.این تکنولوژی انفجار برنامه های اشتراک گذاری، پرداخت تلفن همراه، و مصرف ویدئو رسانه های اجتماعی را به گفته {FLT1، در حال حاضر بیش از 4 برابر 4:1، و در حال حاضر بیش از 4LT است.

چرا 4G نمی تواند آن را متوقف کند

با وجود موفقیت آن، 4G با محدودیت در پاسخگویی به تقاضا محدود است، و حتی با تجمع پیشرفته، نرخ داده های اوج در حدود 1 گیگابیت در ثانیه در شرایط ایده آل قرار می گیرد، در حالی که بهبود یافته، برای برنامه های حیاتی مانند رانندگی مستقل یا جراحی از راه دور، کافی نیست. ظهور IoT همچنین نیاز به تراکم دستگاه گسترده دارد - چیزی که 4G برای این شکاف ها طراحی نشده است.

5G: نسل جدید اتصال

شبکه های نسل پنجم (5G) یک سرعت ساده نیستند؛ آنها یک خروج رادیکال هستند. 5G New Radio (NR) در سه گروه طیف فعالیت می کنند: باند پایین (sub-1 GHz) برای پوشش، اواسط باند (1 تا 6 گیگاهرتز) برای تعادل سرعت و محدوده، و باند بالا (Wave، 24-100 گیگاهرتز) برای سرعت های فوق العاده بالا در 100 ثانیه تا سرعت های کنترل واقعی به سرعت 1 ثانیه.

فن آوری های کلیدی شامل عناصر آنتن MIMO (64-256)، تابش پرتو و شبکه شیب دار است. MIMO گسترده انرژی را به کاربران خاص متمرکز می کند، افزایش از طریق نفوذ و بهره وری. Beamact سیگنال ها را به صورت پویا، کاهش نفوذ شبکه اجازه می دهد تا اپراتورهای شبکه های مجازی اختصاصی برای موارد مختلف استفاده کنند - به عنوان مثال، برش های صنعتی کم برای ربات ها، برش های بالا، و برش های جریان، و برش های باریک برای سنسورهای جریان.

]3GPP سه دسته اصلی مورد استفاده را تعریف کرده است: موبایل Broadband (eMBB)، ارتباطات کم ارتفاع و کم ارتفاع قابل جبران (URLLC)، و ارتباطات گسترده ماشین آلات (mTC) این برنامه ها را به مراتب فراتر از تلفن های هوشمند مصرف کننده فعال می کند: وسایل نقلیه مستقل با زیرساخت های ترافیک، از راه دور، ماشین های هوشمند، و کنترل واقعی با میلیون ها و سنسورهای متصل به اینترنت.

چالش های انتقال 3G به 5G

مهاجرت از 3G/4G به 5G، موانع فنی و اقتصادی قابل توجهی را ارائه می دهد.اول، زیرساخت: 5G نیاز به استقرار سلول های کوچک متراکم، به ویژه برای میلیمتری، که سیگنال ها با موانع مانند ساختمان ها و حاملان درختان مبارزه می کنند، باید هزاران آنتن جدید را نصب کنند، اغلب در پست های لامپ و ساختمان، نیاز به مجوز و تایید جامعه.

سیستم های طیف و دستگاه Ecosystem

تخصیص طیف یک کار پچ جهانی است.برخی کشورها بلوک های بزرگ میلیمتری را به حراج گذاشته اند، در حالی که دیگران به شدت به هماهنگ سازی متوسط متکی هستند، برای اقتصادهای دستگاه مقیاس و رومینگ بین المللی بسیار مهم است، در همین حال، دستگاه های اولیه 5G گران و قدرت بودند، اگرچه اکوسیستم به سرعت بالغ شده است.

سرمایه گذاری اقتصادی و بازگشت

ساخت یک شبکه در سراسر کشور 5G هزینه میلیارد ها دلار در هر کشور را دارد. حاملان باید هزینه های سرمایه را با درآمد نزدیک مدت متعادل کنند. برنامه های قاتل 5G - که به گفته تحلیلگران صنعت، هنوز در حال ظهور هستند و موارد تجاری را برای برخی از اپراتورهای نامشخص می سازند، اما پذیرش اولیه گزارش می دهد که درآمد متوسط هر کاربر (ARPU) از دسترسی بی سیم ثابت و خدمات سازمانی به تحلیلگران صنعت، 5G می تواند بیش از 1 تریلیون دلار افزایش یابد.

فرصت های صنعت و جامعه

انتقال، مزایای تحول در سراسر بخش ها را باز می کند.در مراقبت های بهداشتی، جراحی ربات های از راه دور کم و بی وقفه و نظارت مداوم بیمار از طریق تولید امکان پذیر می شود، شبکه های خصوصی 5G کنترل زمان واقعی ربات های مشترک و نگهداری پیش بینی شده را فعال می کنند. کشاورزی هوشمند از هزاران خاک و سنسورهای آب و هوایی متصل از طریق باند IoT (NB-IoT) یکپارچه به شبکه های 5G استفاده می کند.

ایمنی عمومی از طریق جریان زنده با کیفیت بالا از دوربین های بدن و هواپیماهای بدون سرنشین برای اولین بار پشتیبانی از پاسخ دهندگان افزایش می یابد. Education به دست آوردن کلاس های مجازی و واقعیت افزوده، حتی در مناطق دور افتاده حمل و نقل می بیند وسایل نقلیه به همه چیز (V2X) ارتباطات که کاهش حوادث و فعال سازی جریان ترافیک را به عنوان در یک (FLT:0report توسط اریکسون [F:1LT، انتظار می رود تا دستگاه های اتصال 20 میلیارد دلار.

تصویب جهانی: کجا ایستاده ایم؟

از سال 2025، بیش از 250 شبکه 5G به صورت تجاری در کره جنوبی، ایالات متحده، چین و بخش هایی از اروپا در پوشش و نوآوری راه اندازی شده اند. کره جنوبی دارای بیش از 95 درصد پوشش جمعیت با 5G است. چین بیش از 3 میلیون ایستگاه پایه 5G را در اختیار دارد که بیش از 800 میلیون مشترک هند را به هم متصل می کند و پس از یک شروع به تاخیر، به سرعت در حال گسترش 5G است که به صدها شهر در دو سال است.

با این حال، تعطیلی 3G به طور نابرابر در حال پیشرفت است. بسیاری از بازارهای نوظهور هنوز به 3G برای دسترسی به اینترنت پایه متکی هستند. جدول زمانی انتقال باید برای عدالت دیجیتال حساب شود، اطمینان حاصل شود که جمعیت های آسیب پذیر عقب مانده اند و میراث 2G / 3G IoT را مهاجرت می کنند (به عنوان مثال، تله صنعتی، متر هوشمند) به NBIoT یا LTEM یک چالش مداوم است که نیاز به برنامه ریزی دقیق دارد.

فراتر از 5G: گلچین 6G

حتی با بالغ شدن 5G، تحقیقات در شبکه های ششمین نسل (6G) شتاب می گیرد. 6G انتظار می رود سرعت را به 1 Tbps برساند، از فرکانس های زیر هرتز استفاده کند، AI را به طور بومی به رابط هوا متصل کند و از ارتباطات کامل پیکربندی شده پشتیبانی کند. ITU [F:1] مطالعات در IMT20 آغاز شده است، در حالی که انتظار می رود در حدود 6G، و فن آوری های بنیادی مانند 6G 6، هنوز هم مانند 6G 6G 6G 6، باقی مانده است.

انتقال از 3G به 5G و در نهایت 6G نشان دهنده یک چرخه مداوم نوآوری است.هر نسل بر روی آخرین، حل محدودیت ها و فعال کردن موارد جدید استفاده می کند.

نتیجه گیری

مرحله خارج از شبکه های 3G نقطه عطفی در تکامل تلفن همراه است، ایجاد اتاق برای 4G LTE به عنوان یک ستون فقرات قابل اعتماد و 5G به عنوان یک پلت فرم تحول پذیر است، در حالی که چالش های زیرساخت، طیف و سرمایه گذاری ادامه دارد، فرصت های رشد اقتصادی، ایمنی عمومی، مراقبت های بهداشتی و اتصال به طور فزاینده ای بسیار زیاد است.

کسب و کارها و افراد باید با ارتقاء دستگاه ها، بررسی استراتژی های اتصال سازمانی و درک پتانسیل شبکه های نسل بعدی آماده شوند.سفر از 3G به 5G پایان ندارد - این پایه و اساس برای جهش بعدی است.