امروزه کاربران تلفن همراه به‌دنبال اینترنت سریعتر و خدمات قابل اطمینان‌تر هستند. نسل بعدی شبکه‌ها، یعنی 5G، قرار است این امکانات را حتی در سطوح بهتر نیز برای کاربران فراهم کند.در حال حاضر نسل پنجم شبکه در مراحل اولیه خود قرار دارد و شرکت‌ها و گروه‌های صنعتی در حال همکاری در جهت درک ظرفیت‌ها و کارایی‌های این نسل جدید هستند. تا اینجای کار، تمامی این گروه‌ها روی یک موضوع مشترک توافق دارند: 5G بایستی ترافیک و سرعت انتقال داده خیلی بیشتری نسبت شبکههای امروزی را تامین کند.
برای تحقق این هدف، مهندسین وایرلس در حال طراحی و استفاده از یک سری تکنولوژی‌های جدید هستند. این تکنولوژی‌ها با قرار گرفتن در کنار یکدیگر می‌توانند دیتا را با تاخیر کمتر از یک میلی ثانیه انتقال دهند (سرعت انتقال داده‌ها درنسل چهارم، 70 میلی ثانیه است) و سرعت دانلود تا حداکثر 20 گیگابایت در ثانیه (حداکثر سرعت دانلود 4G 1 گیکابایت بر ثانیه است) را برای کاربران فراهم کنند.
در حال حاضر، فعلا مشخص نیست کدام تکنولوژی‌ها بیشترین نقش را در ارائه نسل پینجم اینترنت ایفا خواهند کرد. تکنولوژی‌های پیشتاز در این زمینه امواج میلیمتری، سلول‌های کوچک (Small Cells)، آنتن‌های انبوه MIMO، ارتباط‌های دوطرفه (Full Duplex) و پرتوها هستند.
امواج میلیمتری
شبکههای بی‌سیم امروزی با یک مشکل جدی مواجه شده‌اند: هر روز کاربران و دستگاه‌های بیشتری از دیتاها استفاده می‌کنند. مشکل اینجاست که انتقال داده‌ها هنوز هم از طریق همان امواج رادیویی که در گذشته استفاده می‌شد، انجام می‌گیرد. این یعنی هر روز پهنای باند برای افراد کمتر و کمتر می‌شود که در ادامه موجب کاهش سرعت انتقال داده‌ها و قطع اتصال با شبکه خواهد شد.
یکی از را‌ه‌های مواجهه با این مشکل، انتقال این سیگنال‌ها به یک طیف کاملا جدید از فرکانس‌های رادیویی است که تابه‌حال از آنها استفاده نشده است. به‌همین دلیل ارائه دهندگان سرویس‌های مخابراتی به‌دنبال آزمایش و استفاده از امواج میلیمتری هستند که قادر است از فرکانس‌های بالاتر نسبت به امواج رادیویی امروزی برای انتقال داده‌ها استفاده کند.
بسامد امواج میلیمتری چیزی بین 30 تا 300 گیگاهرتز است، در حالی که امواج مورد استفاده برای موبایل‌ها بسامدی کمتر از 6 گیگاهرتز دارند. این امواج را میلیمتری می‌نامند چراکه طول آنها بین 1 تا 10 میلی‌متر متغیر است و این در حالیست که امواج رادیویی امروزی که برای انتقال داده‌ها استفاده می‌شوند، ده‌ها سانتیمتر طول دارند.
تا به امروز تنها اپراتورهای ماهواره‌ها و سیستم‌های راداری توانسته‌اند از امواج میلیمتری استفاده کنند. البته امروزه برخی سرویس‌دهندگان از این امواج برای انتقال دیتا بین نقاط ثابت مانند ایستگاه‌ها استفاده می‌کنند. اما استفاده از امواج میلیمتری برای اتصال دستگاه‌های در حال حرکت به این ایستگاه‌ها مبحثی کاملا جدا و پیچیده است.
یک مشکل بزرگ در به‌کارگیری امواج میلیمتری وجود دارد. این امواج نمی‌توانند به‌راحتی از بین دیوارها و موانع عبور کنند و همچنین توسط باران و شاخ و برگ‌ها جذب می‌شوند. به همین دلیل شبکههای 5G احتمالا با استفاده از یک تکنولوژی جدید به نام “سلول‌های کوچک”، دکل‌های انتقال داده‌ها را تقویت خواهند کرد.
با استفاده از امواج میلیمتری و دیگر تکنولوژی‌های نسل پنجم، مهندسین امیدوارند که بتوانند شبکه‌ای بی‌سیم طراحی کنند که آینده اسمارت‌فون‌ها، دستگاه‌های واقعیت مجازی و خودروهای بدون راننده را تامین و تضمین کند. در حال حاضر محققین و شرکت‌ها با دادن این نوید که نسل پنجم داده‌ها از سرعت بسیار بالا و قطعی بسیار پایین برخوردار است، انتظارات کاربران در سراسر دنیا را از این نسل جدید بالا برده‌اند. اگر داشنمندان بتوانند چالش‌های پیش‌رو را پشت سر بگذارند و راهی برای عملی کردن ایده‌های خود پیدا کنند، سرویس 5G فوق سریع می‌تواند حداکثر تا 5 سال آینده در اختیار کاربران قرار بگیرد.
منبع : آی‌تی‌ایران
چرا امواج میلیمتری نمی‌توانند از موانع عبور کنند در حالیکه فرکانس بسیار بالاتری دارند؟