آنا گزارش می‌دهد؛
سیر تحول نسل‌های ارتباطات موبایل تا نسل پنجم
در این گزارش به بررسی سیر تحول نسل‌های ارتباطات موبایل تا نسل پنجم می‌پردازیم.
به گزارش خبرنگار خبرگزاری آنا، ارتباطات سیار به عنوان یک فناوری حیاتی در جوامع امروزی، همواره در حال رشد و توسعه بوده است، به نحوی که هر ده سال نسل جدیدی از آن شکل گرفته است. منظور از نسل، مجموعه‌ای از فناوری‌ها در قالب یک معماری و ساختار است که با نسل قبلی تفاوت ویژه‌ای دارد. در حال حاضر، نسل پنجم ارتباطات موبایل فایو جی در حال تجاری‌سازی و عرضه به بازار است. از طرفی، نسل چهارم که تحت عنوان (ال تی ای )LTE استانداردسازی شده، به بلوغ خود رسیده است. در گزارش زیر به بررسی سیر تحول نسل‌های ارتباطات موبایل تا قبل از نسل پنجم می‌پردازیم:
نسل اول و دوم ارتباطی/ فرکانس، زمان، کد، مکانیکی از تفاوت‌های مهم میان هر نسل با نسل قبلی خود محسوب میشود
در ابتدای دهه هشتاد، نخستین سیستم‌های ارتباطی موبایل به صورت استاندارد عرضه تجاری گردید، که در حال حاضر بدان نسل اول ارتباطات موبایل (G۱) گفته میشود. شبکه G۱ از نوع آنالوگ بود، و از مدار‌های آنالوگ برای ارسال و دریافت اطلاعات استفاده می‌کرد که مشخصاً تنها برای انتقال صوت مناسب بود.
نسل بعدی، که استاندارد غالب آن یعنی «جی اس ام»(GSM) در اروپا تدوین شده بود، در ابتدای دهه نود میلادی عرضه شد. البته برای «جی تو» (G۲) سه استاندارد دیگر نیز وجود داشت، که هیچکدام به موفقیت جی اس ام دست نیافتند. G۲ اولین نسل شبکه موبایل دیجیتال بود، که این فلسفه فکری یعنی ارتباطات دیجیتال تاکنون ادامه یافته است. با این حال، ممکن است در آینده ارتباطات کوانتومی دوباره بنیان اصلی انتقال اطلاعات را تغییر دهند.
استاندارد جی اس ام با پهنای باند ۲۰۰ کیلوهرتز، حداکثر نرخ ۹.۶ کیلوبیت برثانیه را فراهم می ساخت. این نرخ برای انتقال صدای انسان کاملا مناسب بود، اما در خصوص انتقال داده کارکرد ضعیفی داشت و منحصر به ارسال و دریافت پیامک بود که البته در آن زمان پیشرفت بزرگی محسوب می شد تفاوت مهم دیگر میان نسل اول و دوم، در نحوه تقسیم منابع شبکه بین کاربران بود. در نسل اول، فضای ۱ فرکانسی بین کاربران تقسیم و در نسل دوم فضای فرکانسی و زمان بین کاربران تقسیم می‌شد.
نسل سوم ارتباطی/هر تغییری الزاما پایدار نیست
در ابتدای هزاره سوم میلادی نسل سوم ارتباطات موبایل جی۳(G۳) با هدف ارائه خدمات تبادل داده با نرخ ۱۴۴ کیلوبیت برثانیه ارائه شد. در این نسل، یک فناوری جدید ارائه شد که در آن کاربران در فضای کد از همدیگر ۲ متمایز میشدند. فناوری مذکور، که «سی دی ام آ» CDMA نام گرفته است، بدین صورت کار می‌کند که به هر کاربر یک کد شبه تصادفی اختصاص داده میشود که حتی اگر اطلاعات آن کاربر روی یک فرکانس مشترک با سایر کاربران و همزمان با آنها ارسال شود، تداخلی رخ نمیدهد. با این حال سی دی ام آ مشکلاتی از نظر فنی داشت که باعث شد در آینده کنار گذاشته شود. این موضوع به خوبی نشان می‌دهد هر تغییری الزاماً پایدار نیست و این واقعیت در نسل‌های بعدی نیز صدق می کند.
نسل چهارم
نسل چهارم ارتباطات موبایل (G۴) تقریباً در اواخر دهه اول قرن بیست و یکم معرفی شد. یکی از مهمترین ۳ ویژگی‌های این نسل از ارتباطات موبایل، استفاده از تکنیک OFDMA بود. در این تکنیک نیز همانند تکنیک قبل فضای فرکانسی بین کاربران تقسیم میشود ولی با این تفاوت که ابتدا پردازش‌هایی روی سیگنال کاربران انجام می شود، تا در حوزه فرکانس نسبت به یکدیگر متعامد بشوند. متعامد بودن سیگنال‌ها در حوزه فرکانس دستگاه‌های گیرنده را قادر میسازد تا بتوانند علیرغم وجود نویز و تداخل، سیگنال موردنظرشان را جداسازی کرده و دریافت نمایند. در نتیجه این روش منجر به استفاده بهینه از طیف فرکانسی و بالا رفتن نرخ انتقال داده میشود. این نسل از ارتباطات موبایل در چندین نسخه در طول چندین سال تحت عنوان استاندارد «ال تی ای» (LTE) ارائه شد که در هر نسخه تغییراتی در راستای اهداف تعیین شده اعمال گردیده است. استفاده از این فناوری باعث افزایش نرخ ارسال داده شد.
نرخ تبادل خیلی بالا در نسل پنجم ارتباطی
در حال حاضر، شبکه موبایل نسل پنجم فایوجی(G۵) با هدف برآورده سازی نیازمندی‌های نوظهور کاربران در حال شکل گیری است. از جمله این نیازمندیها می‌توان به نرخ تبادل داده خیلی بالا اشاره کرد. البته این نیازمندی در شبکه نسل چهارم نیز وجود داشت، که با بهره گیری از فناوری‌های گوناگون تاحدامکان بدان پاسخ داده شد. با این حال کاربرد‌های جدید نظیر واقعیت مجازی نیاز به نرخ‌های در مرتبه گیگابیت برثانیه را پدید آورده است که شبکه G۵ بایستی آن را فراهم نماید. نیازمندی دیگر، پشتیبانی از ارتباطات با چگالی مکانی بالا است که با توجه به رواج اینترنت اشیاء IoT مطرح شده است. در اینترنت اشیاء، انبوهی از اشیاء هوشمند به شبکه متصل میشوند تا از طریق تبادل داده با محیط، تصمیمات بهتری بگیرند. دسته دیگری از کاربردها، تحت عنوان کاربرد‌های مأموریت حیاتی برای مثال جراحی از راه دور نیاز به تأخیر ناچیز و قابلیت اطمینان بالا را ایجاد نموده اند. به منظور برآورده سازی نیازمندی‌های کاربران شبکه فایو جی طیف متنوعی از فناوری‌ها و رویکرد‌های نوین پیشنهاد شده است.
انتهای پیام/
