انواع شبکه های تلفن همراه تا به امروز

ارتباطات بی‌سیم، یکی‌از فناوری‌های روبه‌رشد عصر حاضر است که با همه‌گیر شدن نسل پنجم از شبکه‌های ارتباطی، بیش از گذشته نمو پیدا می‌کند. ایده‌ی اولیه درمورد تکامل سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم، از اصولی‌ترین دانش‌های موردنیاز برای هر محققی است. بسیاری از کاربران عادی اینترنت و شبکه‌های بی‌سیم نیز، هنوز تصور دقیقی از نحوه‌ی کارکرد این فناوری‌ها، به‌ویژه شبکه‌های تلفن همراه ندارند. در این مقاله، اطلاعات کاملی از انواع شبکه‌‌های موبایل و طرز کار آن‌ها جمع‌آوری شده است. البته در ابتدا تاریخچه‌ی مختصری را از سیر تکاملی سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم شرح می‌دهیم.

امواج الکترومغناطیسی (EM) مهم‌ترین فاکتور برای پیشرفت ارتباطات بی‌سیم هستند. این‌نوع امواج، از بسامدهای بسیار پایین، یعنی ۳۰ هرتز، تا نورهای مرئی و درنهایت امواج گاما با بسامد ۳۰۰ اگزاهرتز را شامل می‌شوند. دانشمند هلندی، کریستیان هویگنس، اولین فردی بود که در سال ۱۶۷۸ میلادی روی بازتاب نور و تئوری بازتاب کار کرد. تئوری هویگنس نور را موج تصوّر می‌کرد و به خوبی می‌توانست مسائل مربوط‌به طول موج رنگ نور را توجیه کند.

منظور از نسل Generation شبکه‌های مخابراتی چیست؟

سرعت اینترنت شما بسته به نوع قدرت سیگنالی که از شبکه‌های تلفن همراه می‌گیرد، با نمایش یک عدد در کنار حرف G (مخفف Generation به معنی نسل) شبیه 2G، 3G، 4G بر روی سیگنال بار، روی صفحه‌ی موبایل ظاهر می‌شود. هر نسل، معرف یک مجموعه از استانداردهای شبکه تلفن همراه است که این تکنولوژی را بر روی دستگاه‌های کاربران پیاده سازی می‌کند. با پیشرفت تکنولوژی و افزایش سرعت، ابزارها نیز برای سازگاری با آن، روز به روز تغییر کردنند و تغییرات آن‌ها به صورت خلاصه:

1. نسل اول شبکه تلفن همراه (‌1G) با سرعت 2.4 کیلوبیت برثانیه، حتی برای مکالمه هم گاها کم می‌آورد چه برسد برای انتقال دادها.

2. نسل دوم شبکه تلفن همراه (2G) بر اساس تکنولوژی  GSM با سرعت 64 کیلو بیت بر ثانیه و تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال کمی قدرت گرفت،

3. نسل سوم شبکه تلفن همراه (3G) با سرعت 144 کیلو بیت بر ثانیه یا به عبارتی 2 مگابیت.

4. نسل چهارم شبکه تلفن همراه (4G) با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه که مبتنی بر تکنولوژی LTE سرعت آن به یک گیگابیت بر ثانیه نیز می‌رسد، ارائه شدند.

5. نسل پنجم شبکه تلفن همراه (5G) نیز برای شکل‌گیری دنیایی هوشمند با سرعتی بالا، در حال پوشش دهی مناطق مختلف در حال پیشروی است. از این رو بهترین گوشی های ارزان 5G می تواند تحولی در استفاده شما از این اینترنت پر سرعت ایجاد کند و با شما با صرف هزینه معقول از اینترنت فایو جی بهره مند شوید.

تفاوت شبکه 4G و LTE

در اواسط سال 2011،  کانادا اولین شبکه بی سیم LTE خود را در اتاوا و اونتاریو راه اندازی کرد. این نسخه با سرعتی کمتر از 12.5 مگابیت در ثانیه طراحی شده بود. با این حال، امروزه سرعت LTE سریع تر شده است و در سال 2020، متوسط ​​سرعت دانلود این شبکه در کانادا به 55.5 مگابیت بر ثانیه رسیده است.

به زبان ساده، به منظور بررسی فرق 4G و LTE باید گفت که همان طوری که بیان کردیم شبکه 4G سریعتر از LTE است. دلیل این مسئله آن است که 4G با استانداردهای فنی تعیین شده برای آن مطابقت دارد، در حالی که استاندارد سرعت انتقال داده LTE صرفاً یک استاندارد اندازه گیری توقف است و این مسئله باعث شده تا سرعت 4G از LTE بالاتر باشد.

مسئله دیگر آن است که آیا می‌توان تفاوت بین 4G و LTE را تشخیص داد؟ به منظور پاسخ به این سوال باید گفت که در بیشتر موارد، تفاوت سرعت دانلود این دو شبکه قابل مقایسه هستند. البته لازم به ذکر است که همان طوری که اپراتورهای تلفن همراه به بروز رسانی شبکه‌های LTE خود ادامه می‌دهند، شکاف بین LTE 4G کاهش پیدا می‌کنند. این به ویژه در مورد سرعت LTE-A که در حال حاضر سریعترین گزینه موجود است، صادق است.

برای استفاده کامل از 4G، شما به یک گوشی هوشمند یا تبلت با پشتیبانی کامل از نیاز دارید. دستگاه‌های همراه LTE قدیمی تر که درست قبل از استقرار 4G راه اندازی شده اند، نمی‌توانند سرعت 4G را ارائه دهند، زیرا برای مدیریت آن ساخته نشده اند. در سال 2020، اکثر اپراتورهای تلفن همراه اکنون سرویس 4G را ارائه می‌دهند.

شبکه 5G، آینده انواع شبکه های تلفن همراه

به منظور بررسی این مسئله که اینترنت 5G چیست  باید گفت که کشور کره جنوبی اولین کشوری بود که شبکه 5G را در مارس 2019 ارائه کرد. نسل پنجم توسط KT، LG Uplus و SK Telecom برای همه ارائه دهندگان مخابراتی کشور کره جنوبی عرضه شد.

به منظور بررسی سرعت 5G نیز باید گفت که سرعت اینترنت 5G امروزه تقریبا 200 درصد سریعتر از 4G است. در واقع، متوسط ​​سرعت دانلود 5G در کانادا 169.46 مگابیت بر ثانیه است. یعنی در حال حاضر تفاوت 4G  و 5G از نظر سرعت 200٪ است. همچنین لازم به ذکر است که یکی دیگر از تفاوت 4G و 5G اندازه میزان تاخیر و پهنای باند آن است.

تأخیر در شبکه اینترنت 5G به طور باورنکردنی کاهش یافته است و سرعت دانلود و آپلود آن به طرز چشمگیری افزایش پیدا کرده است. به منظور بررسی تفاوت 4G و 5G باید گفت که شبکه 4G دارای تاخیر متوسط ​​حدود 50 میلی ثانیه است، این در حالی است که متوسط ​​تاخیر 5G در حدود 10 میلی ثانیه است. همچنین ممکن است در آینده تاخیر شبکه 5G تا 1 میلی ثانیه کاهش پیدا کند!

این شبکه همچنین دارای محدوده فرکانس بیشتری بین 30 گیگاهرتز تا 300 گیگاهرتز است که از فناوری‌ها و دستگاه‌های بیشتری پشتیبانی می‌کند. همچنین لازم به ذکر است که 5G که یکی از انواع شبکه‌های تلفن همراه است برای استقرار انبوه اینترنت اشیا در شهرهای هوشمند و سایر صنایع نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سازگاری نسل شبکه‌های تلفن همراه با انواع گوشی‌ها

نسل‌های جدید تلفن‌های همراه معمولا به گونه‌ای طراحی می‌شوند که برای ارتباط با نسل‌های گذشته سازگار باشند، بنابراین می‌توان از طریق یک گوشی 4G از شبکه‌های 3G و 2G استفاده کرد. البته با ظهور شبکه 4G، انتظار می‌رفت که علاوه بر تعویض سیم کارت، گوشی‌ها نیز تعویض شوند، اما خوشبختانه پروتکل‌های شبکه‎ی 4G بر روی گوشی‌‌هایی که قابلیت اتصال به شبکه‌ی 3G را داشتند جواب داد و این جریان به سود کاربران تمام شد. اما برای بهره‌مندی از نسل پنجم، موضوع با تعویض سیم‌کارت تمام نمی‌شود و حتما باید گوشی‌های سازگار را تهیه کرد. مقاله‌ای درباره تفاوت اینترنت 4g و 5g نوشته‌ایم که تفاوت‌‌های این دو نسل اینترنت همراه را با جزئیات بیشتری بررسی می‌کند. حال که به قسمت پایانی این مقاله وبلاگ ایساج رسیده‌ایم پیشنهاد می‌کنیم آنرا از دست ندهید.
نسل پنجم 5G و پیدایش شهری هوشمند

برای سازگاری با تکنولوژی LTE، مقدار قابل توجهی از تغییرات زیرساختی در هنگام تغییر گردشی GSM ،‌UMTS و CDMA2000‌ پیش می‌آید که باعث می‌شود، شرکت‌های مخابراتی شبکه تماس صوتی خود را دائما به روز رسانی کنند. برای رسیدن به سرعت 5G و ارتقاء شبکه 4G، همانند نسل‌های قبلی، شبکه 4.5G و 4.9G که با نام LTE-Advanced Pro نیز خوانده می‌شود، طرح ریزی شدند. 5G نسلی است که درحال حاضر در دست پیشرفت است و به عبارتی توسعه یافته‌ی نسل 4G است. نسل 5G با هدف سرعت بخشی به نرخ داده‌ها، پایداری اتصال بالا، تأخیر حداقلی و سایر موارد برای بهبود عملکرد اینترنت اشیاء (ارتباط دستگاه‌ها) طراحی شده است.

نتیجه گیری

برخی از اهداف نسل پنجم 5G شامل ارتباط دستگاه به دستگاه، مصرف بهینه باتری و بهبود پوشش وایرلس است. حداکثر سرعت 5g در حدود 35.46Gbps است که حدود 35 برابر بیشتر از نسل 4G است. شبکه تلفن همراه نسل پنجم برای هوشمند سازی شهرها طراحی شده است و تحولیعظیم در این بخش ایجاد می کند.

منبع: تکنوسان مگ