تکنولوژی‌ها و روندها نوآوری (Innovation)

۵جی: آیا برای نسل پنجم فناوری بی‌سیم آماده‌اید؟

۵جی نسل پنجم شبکه تلفن‌همراه

نسل پنجم فناوری بی‌سیم یا ۵جی (۵G) نوید سرعتی برق‌آسا، تأخیرهای (latency) ناچیز و ظرفیت برقراری تعداد کلانی از ارتباطات را به‌صورت هم‌زمان می‌دهد. تعجب‌برانگیز نیست که ورود قریب‌الوقوع نسل پنجم فناوری بی‌سیم سر‌وصدای زیادی در صنعت و در سطح جهان ایجاد کرده است. این صنعت به‌سرعت در حال تغییر است. اپراتورهای باهوشی که ۷ حرکت ذیل را برای قرار گرفتن در موقعیت برتر نسبت به رقبا انجام دهند پشیمان نخواهند شد!

اگرچه تعریف کامل جزئیات استاندارد تا سال ۲۰۱۹ و برگزاری اجلاس جهانی ارتباطات رادیویی (World Radiocommunication Conference) طول خواهد کشید، پیشرفت‌های اولیه نشان می‌دهد که دو گونه مجزا ظهور خواهند کرد: ۵ جی باند کوتاه (low-band) و باند متوسط (mid-band) که در محدوده پایین‌تر از ۶ گیگاهرتز (GHz) متمرکزشده و بالاتر از آن، بالأخص در طول‌موج میلی‌متری، ۵جی باند بلند (high-band) قرار خواهد گرفت. این دو برای تقویت و بهبود شبکه‌های تکامل بلندمدت (LTE) موجود به‌کاررفته و جایگزین آن‌ نخواهند بود.

 

پارادوکس کاربرد‌های ۵جی

تمرکز صنعت تا امروز بر روی ۴ کاربرد کلیدی بوده است که توسط ۵ جی به منصه‌ی ظهور رسیده‌اند:

بهبود پهن‌باند (broadband) موبایل

سرعت بیشتر، تأخیر کمتر و ظرفیت بالاتر باعث آمدن ویدئوی اولترا اچ‌دی (UHD) و واقعیت مجازی (virtual reality) و دیگر کاربردهای پیشرفته به عرصه‌ی موبایل می‌گردد. با این‌وجود تعرفه دیتا (data) در حال کاهش است و رشد تقاضا را می‌توان با روش‌های دیگری (مانند تراکم (densification) شبکه ال‌تی‌ای (LTE) و تخلیه به وای فای (wifi off loading)) پاسخ گفت. مانع دیگر محدودیت اتصال دائم (که یکی از بایدهای پهن‌باند موبایل است) در ۵جی به علت تلفات انتشار (propagation loss) در فرکانس‌های بالا است.

اینترنت اشیاء (IoT)

شبکه‌های موجود برای پاسخگویی به رشد انفجاری تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت در حال تقلا هستند. ظهور ۵جی، با توانایی برقراری ارتباطات بیشتر (تا یک‌میلیون ارتباط در کیلومترمربع) با توان کمتر، کلید بالفعل شدن قدرت بالقوه اینترنت اشیا است. این امر می‌تواند جریان‌های درآمدی ایجاد کند؛ اما درآمد متوسط اینترنت اشیا به دلیل استفاده کمتر تنها کسری از پهن‌باند موبایل خواهد بود. علاوه بر این ۵جی باید با فناوری‌های دیگر مانند وای فای و زیگ‌بی (Zigbee) هم رقابت کند.

کنترل فرایندهای کلیدی (mission critical)

با مرکزیت یافتن دستگاه‌های متصل به شبکه در کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا (مانند دستگاه‌های پزشکی و سامانه‌های امنیت وسایل نقلیه)، تأخیر شبکه نقش مؤلفه محدودکننده را بازی خواهد کرد. ۵جی پتانسیل ارائه تأخیر به‌مراتب کم‌تری داشته (حدود یک میلی‌ثانیه) و باب کاربردهای پزشکی، خدمات آب و برق و دیگر موارد حساس به زمان را می‌گشاید؛ اما همانند اینترنت اشیا اپراتورها نباید انتظار زیادی از درآمد آن داشته باشند.

اتصال بی‌سیم ثابت (fixed wireless access)

سال‌ها است که اتصال بی‌سیم ثابت وجود دارد و در نقاطی که دسترسی مناسبی به پهن‌باند ندارند به کار می‌رود. ۵جی در باند میلی‌متر قادر به ارائه سرعت‌های بیش از ۱۰۰ مگابایت در ثانیه (Mbps) به خانه‌ها است که آن را در بسیاری از بازارها (بخصوص در مناطق بدون فیبر نوری) به جایگزین مناسبی برای پهن‌باند با‌سیم تبدیل می‌نماید. بدین ترتیب اتصال بی‌سیم ثابت ۵جی می‌تواند فی‌الواقع جریان درآمدی جدیدی برای اپراتورهای بی‌سیم در بازارهای بدون دسترسی به فیبر نوری و کابل داکسیس ۳/۳.۱ (DOCSIS ۳.۰/۳.۱) باشد.

ذکر این نکته لازم است که عوامل اقتصادی، الگوی کسب‌وکار و توانایی کسب درآمد از کاربردهای ذکرشده‌ی ۵جی در مقیاس بزرگ است که ارائه سرتاسری نسل پنجم در هر کشور را توجیه‌پذیر می‌نماید. برقراری این شرایط در آینده نزدیک هنوز روشن نیست. با این‌وجود ویژگی‌های عملکردی ۵جی طرفداران را درباره موج آینده کاربردهای عالی که می‌تواند ارائه ۵جی را در آینده نه‌چندان دور توجیه کند، به شوق می‌آورد.

 

عوامل اقتصادی

در لحاظ کردن عوامل اقتصادی ۵جی ‌بهتر است دو نوع ۵جی به‌صورت مجزا بررسی شوند.

۵ جی باند کوتاه و متوسط، بالأخص در طول‌موج پایین‌تر از ۲گیگاهرتز، بسیار شبیه شبکه ال‌تی‌ای فعلی بوده و هزینه مشابهی هم دارد. برای مثال هزینه اجرا مشابه سلول‌های با ظرفیت مشابه است.

ارائه سطح بهره‌وری معهود توسط ۵جی باند بلند نیاز به معماری کاملاً متفاوت و شبکه‌ متراکم‌تری دارد. تراکم شبکه‌ در ۵جی‌ باند بلند بدین‌صورت است که در نقاط پرجمعیت شهری نیاز به ۱۵ تا ۲۰ سایت در کیلومترمربع است، درحالی‌که شبکه کنونی با ۲ تا ۵ سایت کار می‌کند‌. چنین شرایطی باعث افزایش ۴ تا ۶ برابری هزینه‌های اجرا در مقایسه با میکرو-سلول‌های ال‌تی‌ای می‌گردد. چنانچه پایین آمدن شدید هزینه‌ها را شاهد نباشیم، اپراتورها برای اجرای ۵جی در این باند باید بااحتیاط توجیه تجاری این کار را بازبین نمایند. اگرچه برخی اپراتورها شروع به بررسی پتانسیل‌های کاربردهای مطرح‌شده کرده‌اند، درآمد این کاربرد‌ها در حدی نیست که پیاده‌سازی در مقیاس بزرگ ملی در باند بلند را توجیه نماید.

نتیجتاً انتظار می‌رود ۵جی موج بلند تنها به‌صورت انتخابی در میکرو بازارهایی که توجیه اقتصادی دارد پیاده‌سازی گردد. ایجاد شبکه‌های در سطح ملی در کوتاه‌مدت و بلند‌مدت محتمل به نظر نمی‌رسد. شبکه‌های باند کوتاه اما به دلیل نیاز به سرمایه‌گذاری معقول‌تر داستان متفاوتی دارند. رسیدن به مزیت رقابتی توسط ارائه شبکه ۵جی باند کوتاه به مشترکان قدیمی و جدید در برخی بازارها در دسترس خواهد بود. اطلاعات بیشتر در مورد جنبه اقتصادی ۵جی دریکی دیگر از نوشته‌های مک‌کینزی مطرح‌شده که به‌زودی ترجمه‌شده و در وب‌سایت راه پرداخت قرار خواهد گرفت.

 

جدول زمانی

با توجه به جنبه‌های چالش‌برانگیز اقتصادی، حداقل در زمان حاضر، ساخته‌شدن ۵جی یک‌شبه اتفاق نخواهد افتاد. آزمایش‌های بازار و راه‌اندازی‌های مقیاس محدود تیتر خبرها را به خود اختصاص خواهند داد؛ اما راه‌اندازی ۵جی در مقیاس بزرگ زودتر از سال ۲۰۲۰ محتمل نیست.

با توجه به تعداد عوامل دخیل در سطح ملی و محلی، شامل وجود فیبرهای نوری، باز بودن گستره فرکانسی (spectrum availability) و مقررات محلی، یک رویکرد جامع برای ایجاد ۵جی که مناسب تمام شرایط باشد وجود ندارد. در عمل هم اکثر اپراتورها ۵جی باند کوتاه را انتخاب کرده و به پیاده‌سازی نوع باند بلند در میکرو-بازارهای خاص اکتفا خواهند نمود.

 

اپراتورها چه باید بکنند؟

اپراتورهای بی‌سیم از هم‌اکنون باید خود را برای ۵جی آماده کنند. اپراتورها هم‌زمان با گسترش راهبرد خود باید چشم‌انداز را برای ورود بازیگران جدید تحت نظر داشته باشند. اپراتورهای وایِرلاین (wireline) و کابلی (cable) ممکن است از دارایی‌های فیبر نوری و تجهیزات موجود خود برای راه‌اندازی ۵جی استفاده کنند.

شبکه تلفن همراه

شبکه تلفن همراه

۷ حرکت هوشمندانه برای اپراتورها

صنعت به‌سرعت در حال تغییر است. اپراتورهای باهوشی که این ۷ حرکت را برای قرار گرفتن در موقعیت برتر نسبت به رقبا انجام دهند پشیمان نخواهند شد.

۱) طراحی پیشنهاد‌های ۵جی

کاربردهای خارق‌العاده ویژگی‌های بهره‌وری ۵جی باعث به ‌هیجان آمدن همه می‌شود. اپراتورها باید این کاربردها را گسترش داده و بر اساس آن‌ها پیشنهاد‌های (offer) مشتریان و منافع تجاری را طراحی کنند و اکوسیستم (مثل دیوایس‌ها و برنامه‌نویس‌ها) لازم را برای تحقق بخشیدن به این پیشنهاد‌ها ایجاد نمایند.

۲) برنامه‌ریزی در سطح میکرو-بازار

تا امروز تمام فناوری‌های بی‌سیم ارائه‌شده در بازارهای توسعه‌یافته به‌تدریج در سطح ملی نهادینه گشته‌اند.‌ سوارشدن فناوری بر روی نسل قبلی به دلایل فناورانه و تجاری، رویکرد مناسبی است؛ اما همان‌گونه که اشاره شد ۵جی (بالأخص ۵جی باند بلند) به دلیل ملاحظات اقتصادی نمی‌تواند به ترتیب سابق پیاده‌سازی گردد. تصمیمات ارائه ۵جی به‌احتمال فراوان در سطح میکرو-بازار خواهد بود. اپراتورهای بی‌سیم برای آماده شدن جهت چنین رویکردی باید توانایی‌های فنی و تجاری جدیدی مانند استفاده از سامانه‌های تحلیل پیشرفته کسب نمایند.

۳) بازبینی راه‌اندازی شبکه و عملیات

با توجه به نیاز شبکه ۵جی باند بلند به تراکم بیشتر سایت‌های سلول، الگوی سنتی پیاده‌سازی بزرگ-سلول (macro-cell) بسیار هزینه‌بر و غیرعملی خواهد بود. اجرای هر سایت ممکن است تا ۶ ماه به طول بیانجامد. برای کاهش زمان و هزینه پیاده‌سازی، اپراتورها باید فرایندهای خود را مورد بازبینی قرار داده و آن‌ها را تا حد امکان دیجیتال و خودکارسازی نمایند. برای کاهش هزینه عملیات و نگهداری شبکه اپراتورها باید دیدگاه خود نسبت به معماری و اطمینان شبکه را از نو تعریف کنند. برای مثال آیا می‌توان رویکردهای گوگل (Google) و فیس‌بوک (Facebook) در سرورهای مراکز داده (Data center)، در شبکه پیاده‌سازی کرده و سطح تحمل (tolerance) شبکه برای نقص گره‌ها را بالا برد؟

۴) لحاظ کردن شراکت در هزینه‌ها

اپراتورهایی که هزینه عظیم پیاده‌سازی را جلوی خود می‌بینند باید به منافع بالقوه به اشتراک‌گذاری شبکه فکر کنند. حتی در کشور‌هایی مثل ایالات‌متحده که این فکر چندان خوش‌آیند نیست، چالش اقتصادی ۵جی بازیگران را مجاب به تفکر دوباره می‌کند. یک رویکرد موفق اشتراکی با این ۳ سؤال آغاز می‎شود: با چه کسی شریک شویم، کجا شریک شویم، چه چیزی را شریک شویم.

۵) اطمینان از دسترسی به منابع کلیدی

اپراتورهای بی‌سیم باید از دسترسی به فیبر نوری، مکان‌های مناسب برای احداث دکل‌های سلول و نقاط شهری موردنیاز اطمینان حاصل کنند. این منابع برای ۵جی باند بلند بسیار ضروری خواهد بود.

۶) نزدیک شدن به مسئولین رگلاتوری

از مزایده‌های طیف فرکانس گرفته تا دسترسی به مبلمان شهری، از به اشتراک‌گذاری شبکه گرفته تا سرمایه‌گذاری برای نظارت؛ مقررات نقشی مهم در هزینه و سرعت پیاده‌سازی ۵جی بازی می‌کنند. اپراتورهایی که رابطه کاری مثبتی با رگلاتوری داشته باشند قادر خواهند بود دیدگاه خود را در فرآیند تدوین مقررات اعمال نمایند.

۷) طراحی راهبرد جامع طیف فرکانسی

طیف فرکانسی مانند خون در رگ‌های شبکه‌های بی‌سیم بوده است و در مورد ۵جی هم اوضاع بر همین منوال خواهد بود. طراحی یک راهبرد طیف فرکانسی برای ۵جی به علت حضور هم‌زمان در فرکانس‌های با مجوز و بدون مجوز امر دشواری خواهد بود. اپراتورها نیاز دارند تا به‌سرعت راهبردی طراحی کنند که تمام طیف فرکانسی را شامل شود.

ظهور ۵جی نه‌تنها بر اپراتورهای بی‌سیم که در طول زنجیره ارزش بر تمام مشارکت‌کنندگان تأثیر عمیقی خواهد گذاشت. از شرکت‌های سازنده دکل گرفته تا دولت‌ها، ارائه‌دهندگان زیرساخت تا تولیدکنندگان تجهیزات اصلی(OEM) و از برنامه‌نویسان تا تولیدکنندگان تلفن همراه، ۵جی به‌طور اساسی صنعت را متحول خواهد نمود. هم‌اکنون زمان برنامه‌ریزی راهبردی برای این فناوری تحول بخش است.

منبع: McKinsey

درباره نویسنده

حمید خارزی

مشاور فن‌آوری کسب‌و‌کار، علاقه‌مند به مطالعات میان‌رشته ای فن‌آوری و علوم انسانی، حقوق‌خوان

دیدگاهتان را بنویسید

/* ]]> */