ما 2G رو با قابلیت “صدا و پیامک” (Voice & SMS)، 3G رو با “داده موبایل” (Mobile Data) و 4G رو با “پهنای باند موبایل” (Mobile Broadband) می‌شناسیم. همه این نسل‌های فناوری موبایل بیشتر با کاربرا (Consumers) و گوشی‌های موبایل گره خورده بودن.
ولی 5G اولین فناوریه که با “تحول دیجیتال” (Digital Transformation) شناخته می‌شه. بهش “فناوری لبه موبایل” (Mobile Edge) می‌گن، چون قراره توی “لبه” (Edge) مستقر بشه و کلی کاربرد جذاب مثل Industry 4.0 رو ممکن کنه.
سه توانمندساز اصلی که 5G قولشون رو داده ایناست:
- eMBB (Enhanced Mobile Broadband):پهنای باند پیشرفته موبایل
- URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communications):ارتباطات فوق‌قابل‌اعتماد با تاخیر کم
- mMTC (Massive Machine Type Communications): ارتباطات ماشینی انبوه
این توانمندسازها برای تحول دیجیتال توی صنایع مختلف مثل تولید (Manufacturing)، مراقبت‌های بهداشتی (Healthcare)، آموزش (Education)، دفاع (Defense)، خدمات عمومی (Utilities) و شهرهای هوشمند (Smart Cities) عالی هستن.
فواید شبکه‌های خصوصی 5G
شبکه‌های خصوصی 5G به شبکه‌های سلولی محلی می‌گن که یه سازمان خودش مالک و اداره‌شون می‌کنه، نه اینکه به زیرساخت‌های عمومی اپراتورهای سنتی (Network Operators) وابسته باشه. این شبکه‌ها برای خدمت به یه سازمان خاص یا یه منطقه جغرافیایی محدود طراحی شدن.
امروزه توی کسب‌وکارهای صنعتی و غیرصنعتی، Wi-Fi فناوری بی‌سیم اصلیه. جدول زیر تفاوت‌های کلیدی بین 5G و WiFi 6 رو خلاصه کرده:
- سرعت و تاخیر: شبکه‌های خصوصی 5G سرعت خیلی بالاتر (Higher Speeds) و تاخیر کمتر (Lower Latency) نسبت به شبکه‌های سنتی دارن. این یعنی انتقال داده سریع‌تر، ارتباط لحظه‌ای بهتر (Real-Time Communication) و اتصال بدون وقفه (Seamless Connectivity) که به کسب‌وکارها اجازه می‌ده از برنامه‌هایی با عملکرد بالا (High-Performance Applications) استفاده کنن.
- قابلیت اطمینان و امنیت: با زیرساخت اختصاصی (Dedicated Infrastructure) و پوشش محلی (Localized Coverage)، این شبکه‌ها اطمینان بیشتر (Greater Reliability) و امنیت بالاتر (Security) می‌دن. برای کاربردهای حیاتی (Mission-Critical Applications) بهینه شدن و حتی توی محیط‌های سخت اتصال بی‌وقفه دارن. چون از شبکه‌های عمومی جدا هستن، یه لایه حفاظت اضافی در برابر تهدیدات سایبری (Cyber Threats) و دسترسی غیرمجاز دارن.
- ظرفیت بالا: شبکه‌های خصوصی 5G می‌تونن تعداد عظیمی دستگاه رو همزمان مدیریت کنن. این برای کاربردهایی مثل Industrial IoT، Smart Cities و خودروهای خودران (Autonomous Vehicles) که نیاز به اتصال و هماهنگی تعداد زیادی دستگاه دارن، خیلی مهمه.
چطور شبکه خصوصی 5G بسازیم؟
پنج عنصر کلیدی توی راه‌حل تحول دیجیتال با شبکه خصوصی 5G وجود داره:
- تجهیزات کاربر (UE – User Equipment)
این همون دستگاهیه که به شبکه 5G وصل می‌شه. UE می‌تونه هر چیزی باشه که ارتباط توی شبکه رو ممکن کنه، مثل گوشی‌های هوشمند (Smartphones)، تبلت‌ها (Tablets)، لپ‌تاپ‌ها (Laptops)، دوربین‌های 5G Enabled Camera، دروازه‌های IoT Gateways، مودم 5G Modem، Fixed CPE، دستگاه‌های پلاگین (Plug-in UE مثل دانگل، Mi-Fi Devices، پل‌های ویدیویی)، یا چیپست‌ها و ماژول‌ها (Chipset/Modules). توی شبکه‌های 5G، SIM/eSIM هویت دستگاه رو مشخص می‌کنه.
- طیف و SAS (Spectrum & Spectrum Access System)
یکی از عوامل اصلی که استقرار شبکه خصوصی 5G رو ممکن می‌کنه، دسترسی به طیف (Spectrum) هست.
CBRS (Citizens Broadband Radio Service) توی آمریکا توسط FCC (Federal Communications Commission) ایجاد شده تا دسترسی اشتراکی به طیف رو برای کاربرای تجاری و فدرال فراهم کنه. باند CBRS از یه چارچوب سه‌لایه برای تخصیص منابع طیف استفاده می‌کنه:
- لایه 1 (کاربرای اصلی): بالاترین سطح که کاربرای مجاز فدرال و نظامی (مثل نیروی دریایی که گاهی 10 مگاهرتز توی سواحل استفاده می‌کنه) اولویت دارن.
- لایه 2 (مجوز دسترسی اولویت‌دار – PAL): شامل نهادهایی که از طریق مزایده مجوز (Priority Access License) گرفتن و توی یه منطقه خاص به بخش مشخصی از طیف CBRS اولویت دارن.
- لایه 3 (دسترسی عمومی مجاز – GAA): کاربرای بدون مجوز که وقتی لایه‌های بالاتر استفاده نمی‌کنن، به کل 150 مگاهرتز طیف CBRS دسترسی دارن.
SAS (Spectrum Access System) مسئول مدیریت و اجازه دسترسی به طیف CBRS هست و مطمئن می‌شه که اشتراک بدون تداخل و کارآمد باشه. SAS توی یه منطقه و زمان خاص، در دسترس بودن طیف رو چک می‌کنه و کانال‌های فرکانس یا بخش‌های پهنای باند رو به دستگاه‌های PAL و GAA تخصیص می‌ده.
- رادیو / CBSDها
CBSD (Citizens Broadband Radio Service Devices) دستگاه‌هایی هستن که به طیف دسترسی دارن و پوشش و ظرفیت رادیویی می‌دن. اینا مثل نقاط دسترسی (Access Points) هستن که قدرت RF پخش می‌کنن، ویژگی‌های آنتن دارن و موقعیت جغرافیایی‌شون مشخصه.
دو دسته تعریف شدن:
- دسته A: داخلی، کم‌قدرت (Max EIRP: 30dBm، کمتر از 1 وات/10 مگاهرتز)، خودنصب، ارتفاع آنتن خارجی تا 6 متر محدود شده.
- دسته B: خارجی، پرقدرت (47 dBm/10MHz)، نصب حرفه‌ای.
- شبکه‌های هسته (Core Networks)
اینا مثل یه روتر هوشمندن که احراز هویت UE رو هم انجام می‌دن. سیستم مدیریت شبکه (Network Management System) هم می‌تونه توی زیرساخت هسته باشه.
- برنامه‌های لبه (Edge Applications)
اینا هستن که استفاده از شبکه‌های خصوصی 5G رو هدایت می‌کنن. این برنامه‌ها می‌تونن مبتنی بر AR/VR، تحلیل ویدیویی (Video Analytics)، استنتاج یادگیری ماشینی توی لبه (ML Inferencing at Edge) یا هر برنامه دیگه‌ای باشن که با شبکه 5G خصوصی با پهنای باند بالا (High-Throughput) و تاخیر کم (Low Latency) به UE وصل می‌شن.
نتیجه‌گیری
با گسترش استقرار شبکه‌های خصوصی 5G، می‌تونیم منتظر یه دوره بی‌نظیر از نوآوری (Innovation)، خودکارسازی (Automation) و اتصال (Connectivity) باشیم که صنایع رو بازسازی می‌کنه و راه رو برای آینده متصل‌تر هموار می‌کنه.
گرافیک زیر پتانسیل شبکه‌های خصوصی 5G رو توی کسب‌وکارها، بخش‌ها و صنایع مختلف نشون می‌ده.
حرف آخر
شبکه خصوصی 5G یه فرصت باحال برای تحول توی کسب‌وکارته! اگه دنبال اینی که چطور می‌تونی این فناوری رو توی سازمانت راه بندازی، بیا با هم این دنیای جذاب رو کشف کنیم! نظرت چیه؟
منبع: iotforall