ITanalyze

در حالیکه شاهد تب و تاب توسعه فناوری نسل پنجم ارتباطی در گوشه و کنار دنیا هستیم، متولیان گسترش زیرساخت این فناوری در کشور ما نیز دغدغه‌مندانه به این موضوع ورود کرده و تا مرز خلق پلتفرم نیز پیش رفته‌اند.

به گزارش آی‌تی آنالیز نسل پنجم ارتباطی با پهنای باند و ظرفیت بالای خود و همچنین تأخیر کم نسبت به فناوری نسل چهارم (4G)، تأثیر گسترده‌ای بر نحوه کار و زندگی مردم در سراسر جهان دارد و از مدت‌ها قبل از ظهور این نسل، پیش‌بینی شده بود که بخش‌های مراقبت‌های بهداشتی، آموزشی، لجستیکی و صنایع متعددی را دچار انقلاب خواهد کرد.

انقلابی که نهایتا باعث تغییر نقش صنایع در بخش‌های تجاری می‌شود و دنباله آن به ادعای اینتل، به رشد بازار و اقتصاد جهانی منتهی خواهد شد.

اما توسعه این نسل (5G) چندان کار ساده‌ای نیست و پیچیدگی‌های آن نسبت به فناوری‌های قبلی بیشتر است؛ بخشی از این محدودیت‌ها به محدوده پایین پوشش، تعداد ظرفیت پاسخگویی به تعداد کاربران کمتر در یک برج سلولی و جذب سیگنال‌های 5G توسط اشیاء معمولی مانند درختان و ساختمان‌ها مربوط می‌شود.

بنابراین باید تعداد آنتن‌های کوچک زیادی نصب شود تا بتوان در این نسل، به تعداد مشتریان بیشتری سرویس‌دهی داشت.

چالش‌های دیگری نیز در ارتباط با راه‌اندازی این نسل مطرح است که مهم‌ترین آن به هزینه بالای توسعه زیرساخت‌ها مربوط می‌شود و به نسبت دیگر مقولات نظیر مباحث امنیتی و تداخلات فرکانسی، کلیدی‌تر است.

زیرساخت 5G شامل شبکه دسترسی رادیویی (RAN)، شبکه اصلی، بَک‌هال و حمل‌و‌نقل است که از فیبرنوری و آنتن‌های مایکروویو بهره می‌برد و بنابراین دایره محاسبات هزینه‌های زیرساختی باید در این چارچوب لحاظ شود.

اما با احتساب ماهیت این فناوری، تأثیر آن بر صنایع، چالش‌های پیش‌روی توسعه و هزینه‌های طراحی و پیاده‌سازی این نسل از فناوری، باید نسبت به مدل‌های توسعه زیرساخت 5G نیز آگاه بود.

مدل‌های زیرساخت 5G مستقر در سراسر جهان می‌تواند بسته به عواملی مانند تراکم جمعیت، ویژگی‌های جغرافیایی، چارچوب‌های نظارتی و استراتژی‌های اتخاذ شده توسط ارائه‌دهندگان خدمات ارتباطی متفاوت باشد. 

اما رایج‌ترین مدل‌های توسعه زیرساخت این نسل ارتباطی شامل «استقرار سلول‌های ماکرو»، «شبکه‌های سلولی کوچک»، «سیستم‌های آنتن توزیع شده»، «مایمو»، «ابری» و «محاسبات لبه» می‌شود.

در مدل استقرار سلول‌های ماکرو، به روش سنتی عمل و برج‌های سلولی بزرگی مستقر می‌شوند که پوشش وسیعی را ارائه می‌دهند. این دکل‌ها مجهز به آنتن‌های 5G هستند و می‌توانند مسافت‌های زیادی را پوشش دهند و برای مناطق حومه شهر و روستا مناسب هستند.

در مدل مقابل آن شبکه‌های سلولی کوچک یا دسترسی سلولی کم‌مصرف هستند که در مناطق پرترافیک مانند مراکز شهر، استادیوم‌ها، مراکز خرید و مراکز حمل‌ونقل مستقر می‌شوند. در واقع این شبکه‌ها که به اشکال مختلف میکروسل، پیکوسل و فِمتوسل هستند، سلول‌های ماکرو را با افزایش پوشش و ظرفیت در مناطق پرجمعیت تکمیل می‌کنند. 

سیستم‌های آنتن توزیع شده DAS یا Distributed Antenna System نیز شبکه‌ای از آنتن‌های متصل به هاب مرکزی است که به توزیع سیگنال‌های بی‌سیم در سراسر یک منطقه خاص کمک می‌کند که می‌توان از آن برای افزایش پوشش داخلی در مکان‌هایی مانند فرودگاه‌ها، ساختمان‌های اداری یا عرصه‌های ورزشی استفاده کرد.

اما فناوری آنتن پیشرفته مایمو (multiple-input and multiple-output) از چندین آنتن فرستنده و گیرنده در ایستگاه‌های پایه برای بهبود کارایی طیفی و افزایش ظرفیت شبکه استفاده می‌کند. این فناوری اغلب در مناطقی با تقاضای بالای کاربر مستقر می‌شود و توان عملیاتی بهتری را ارائه می‌دهد و تداخل را به حداقل می‌رساند.

مدل رایج دیگر زیرساخت مجازی و مبتنی بر نرم‌افزار است که از انعطاف‌پذیری بالا برای قرار دادن برنامه‌ها و عملکردهای شبکه 5G برخوردار است و قابلیت تقسیم یک زیرساخت به چندین بخش از یک شبکه را داراست.

در نهایت هم «محاسبات لبه» از جمله رایج‌ترین مدل‌هاست که به استقرار منابع محاسباتی نزدیک‌تر به کاربران در لبه شبکه اشاره دارد. 

این مدل می‌تواند شامل قرار دادن قابلیت‌های پردازش و ذخیره‌سازی در نزدیکی ایستگاه‌های پایه یا سایر نقاط دسترسی شبکه باشد؛ این نوع محاسبات ضمن کاهش تأخیر، قادر به پشتیبانی از برنامه‌های کاربردی بلادرنگ و همچنین تخلیه برخی از وظایف پردازشی از مراکز داده متمرکز است.

یکی از اپراتورهای ارتباطی کشور ما نیز به با توجه به اهمیت مدل محاسبات لبه، چندی پیش (همزمان با نمایشگاه ایران تلکام 1400) از نخستین پلتفرم بومی MEC رونمایی کرد و در نمایشگاه الکامپ 1402 نیز اقدام به «پیاده‌سازی یک بازی محبوب با فناوری پردازش لبه شبکه» کرد.

در واقع MEC یا «محاسبات لبه با دسترسی چندگانه» نوعی معماری شبکه است که قابلیت‌های رایانش ابری و یک محیط خدمات فناوری اطلاعات را در لبه شبکه فراهم می‌کند و هدف از توسعه و پیاده‌سازی آن کاهش تأخیر، اطمینان از عملکرد بسیار کارآمد شبکه و ارائه خدمات و بهبود تجربه مشتری است.

به عبارت دیگر فناوری Multi-Access Edge Computing امکان ارائه انواع یوزکیس‌های کاربردی نظیر واقعیت مجازی، واقعیت افزوده، پخش ویدئو پرسرعت و تعاملی، پخش بازی‌های آنلاین و تعاملی را با پارامترهای کیفی بسیار بالاتر روی شبکه 5G فراهم می‌کند.

البته توجه به این نکته مهم است که مدل‌های زیرساختی مذکور منحصر به فرد نیستند و ترکیبی از آنها اغلب برای اطمینان از پوشش، ظرفیت و عملکرد بهینه در مناطق مختلف استفاده می‌شود. 

یا به تعبیری دیگر مدل زیرساخت خاصی که توسط یک کشور یا ارائه‌دهنده خدمات پیاده‌سازی می‌شود، می‌تواند بر اساس الزامات و اولویت‌های خاص آنها متفاوت باشد.