نوشته‌ها

۵G را فراموش کنید، درباره تکنولوژی شبکه‌های ۶G چه می‌دانیم؟

شاید باورش سخت باشد، اما شبکه‌های مخابراتی ۶G از همین حالا سرتیترهای دنیای تکنولوژی را به خود اختصاص داده‌اند. اما ۶G چیست و چه زمانی می‌توانید به آن دسترسی پیدا کنید؟ در حال حاضر که این مطلب نوشته می‌شود، تکنولوژی ۵G کمابیش از راه رسیده. می‌توانید همین حالا یک اسمارت‌فون ۵G بخرید و در برخی کشورها، از مزایای نسل بعدی ارتباطات اینترنتی موبایل لذت ببرید. اما بدیهی است که تکنولوژی هیچوقت سر جای خود نمی‌ایستد و به این ترتیب، از همین حالا صحبت درباره گام بعدی در اتصالات موبایل آغاز شده: ۶G.

در حال حاضر اطلاعات زیادی می‌توان راجع به شبکه‌های ۶G در سطح اینترنت یافت که البته عمده آن‌ها براساس چند گزارش و تحقیق مختلف به دست آمده‌اند. در این مقاله برخی از کلیات مربوط به تکنولوژی ۶G را مرور کرده و متوجه می‌شویم دقیقا چقدر با تبدیل شدن آن به یک فناوری واقعی فاصله داریم.

 

 

آیا ۶G واقعی است؟

بله. و نه. بله، تکنولوژی ۶G (یا هرچیزی که نام بگیرد) در نهایت جایگزین ۵G خواهد شد، اما ۶G هنوز یک تکنولوژی در حال کار نیست و صرفا در مراحل نخست تحقیق و توسعه به سر می‌برد. شرکت‌های مخابراتی موبایل آنقدر بر ۵G متمرکز شده‌اند که در حال حاضر فرصتی برای کار اساسی با ۶G ندارند. و این رویه در آینده نزدیک نیز دگرگون نخواهد شد.

 

 

چه زمانی ۶G از راه می‌رسد؟

«برای صحبت راجع به ۶G اندکی زود است».

این را ما نمی‌گوییم، این را اریک اکودن، مدیر ارشد تکنولوژی در شرکت اریسکون، طی رویداد MWVC 2019 شانگهای گفت. لازم است دوباره جریان را مرور کنیم، در حال حاضر تمام تمرکزها معطوف بر ۵G است. اما اکودن در مصاحبه با نشریه Mobile World Live این را نیز افزود که هیچوقت برای پژوهش روی انقلاب بعدی در صنعت موبایل زود نیست.

اما اگر تحقیقات تازه آغاز شده، ۶G چه زمانی شروع به کار خواهد کرد؟ اکودن در ادامه صحبت‌هایش گفت که حودا یک دهه با از راه رسیدن ۶G فاصله داریم. این پیش‌بینی توسط رن ژنگ‌فی، موسس هواوی و شرکت NTTDoCoMo ژاپن هم تکرار شده است.

NTTDoCoMo در اوراق سفید خودش راجع به ۶G که طی ژانویه ۲۰۲۰ منتشر شدند، با تصویرسازی‌هایی نشان داده که تکنولوژی اتصالات موبایل چطور در روندی باثبات به تکامل رسیده و ۴G ،۳G و ۵G به ترتیب در اوایل دهه ۲۰۰۰، دهه ۲۰۱۰ و دهه ۲۰۲۰ از راه رسیده‌اند. به همین ترتیب، منطقی است که در دهه ۲۰۳۰ منتظر ۶G باشیم.

 

 

۶G چقدر سریع خواهد بود؟

هنوز نمی‌دانیم ۶G به چه بیشینه سرعتی دست خواهد یافت. تعیین استانداردهای نهایی اتصالات ۶G احتمالا به اتحادیه بین‌المللی مخابرات (یا به اختصار ITU) سپرده شود. ITU تعیین استانداردهای ۵G (که از آن تحت عنوان IMT-2020 یاد می‌شود) را نیز برعهده داشته و از سال ۲۰۱۲ مشغول کار روی آن بوده.

این باعث نشده که متخصصین از گمانه‌زنی راجع به سرعت ۶G دست بکشند. یکی از برجسته‌ترین نقل قول‌ها راجع به ۶G که دائما تکرار می‌شود، به دکتر مهیار شیروانی مقدم در دانشگاه سیدنی تعلق دارد که می‌گوید ۶G می‌تواند سرعت دیوانه‌وار ۱ ترابایت بر ثانیه (یا ۸۰۰۰ گیگابیت بر ثانیه) را ارائه کند.

ITU هنوز مستندات چندانی راجع به ۶G منتشر نکرده است. در ماه مه ۲۰۱۹، IMT به صورت مختصر به صحبت راجع به IMT-2030 پرداخت و چیزی را توصیف کرد که یک شبکه هیبریدی و ارتقایی برای ۵G بود. بنابراین ظاهرا خبری از یک شبکه کاملا جدید نخواهد بود.

 

 

۶G برای شما چه معنایی دارد؟

این تکنولوژی قرار است درست مثل ۵G باشد، اما بهتر. سرعت بالاتر، تاخیر کمتر و پهنای‌ باند بیشتر. محققان و دانشمندان می‌گویند ۶G پا را فراتر از شبکه «سیمی» خواهد گذاشت و هر دیوایس نقش آنتنی را ایفا می‌کند که از شبکه‌ای ازدحام‌زدایی شده بهره می‌برد و دیگر خبری از شبکه‌های تحت کنترل یک اپراتور مخابراتی واحد نخواهد بود. اگر قرار باشد با ۵G همه‌چیز را به یکدیگر متصل کنیم، ۶G قرار است همان دیوایس‌های متصل را آزاد کند، چرا که سرعت دیتای بالاتر و تاخیر کمتر باعث می‌شود ارتباط دستگاه به دستگاه به شکلی آنی برقرار شود.

اگرچه تکنولوژی‌هایی که انتظار ظهور آن‌ها بعد از ۵G را داریم -مانند اتومبیل‌های خودران و پهپادها و شهرهای هوشمند- با ۶G بهبود هرچه بیشتر می‌یابند، اما تکنولوژی نسل بعد می‌تواند سناریوهایی علمی-تخیلی مانند ادغام ذهن‌مان با کامپیوترها و بهبود چشمگیر سیستم‌های کنترل لمسی را نیز امکان‌پذیر کند. NTT DoCoMo راجع به ۶G می‌گوید که این تکنولوژی «پشتیبانی بلادرنگ از تفکرات انسانی و اعمال را از طریق دیوایس‌های پوشیدنی و مایکرو دیوایس‌هایی که روی بدن انسان قرار می‌گیرند در محیط سایبری امکان‌پذیر خواهد کرد».

گزارش‌هایی که به نظر بیشتر به قلمروی داستان‌های علمی-تخیلی تنه می‌زنند، حالا پشتوانه‌های علمی داشته و می‌گویند سرعت ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه می‌تواند رابط کاربری حسگرها را به نقاطی برساند که احساسی کاملا شبیه به دنیای واقعی داشته باشند، به احتمال زیاد هم از طریق عینک‌ها و لنزهای چشمی هوشمند. با این تکنولوژی می‌توان مصرف اندک انرژی را به کمک شارژ بی‌سیم رقم زد و از سوی دیگر، پوشش شبکه ممکن است تا میانه اقیانوس‌ها و حتی فضا را در بر بگیرد.

 

 

چه کسی روی تکنولوژی ۶G کار می‌کند؟

درست مانند ۵G، اکثر کمپانی‌های بزرگ و دولت‌ها روی پروژه‌های ۶G کار خواهند کرد و برخی از آن‌ها از همین حالا برنامه‌هایشان را به اشتراک گذاشته‌اند. ژاپن همین اواخر پروژه ۶G جدیدی را آغاز کرد و در کنفرانس خبری ژانویه ۲۰۲۰ نیز گفت قصد دارد مدیریت تلاش‌ها برای استانداردسازی و از پیش روی برداشتن موانع را برعهده بگیرد. گزارش NTTDoCoMo تاکنون هیجان‌انگیزترین چشم‌انداز را از آنچه ۶G می‌تواند امکان‌پذیر کند ترسیم نموده.

در ماه نوامبر ۲۰۱۹ نیز کشور چین از تشکیل تیم محققانی خبر داد که متعهد به کار روی ۶G شده‌اند. در فنلاند نیز برنامه تحقیقاتی ۶G Flagship با حمایت نوکیا، دانشگاه اولو و چند بدنه تجاری و مخابراتی دیگر دنبال می‌شود. در سال ۲۰۱۹، این کشور میزبان رویداد تجاری ۶G Summit بود و یک رویداد دیگر هم در راه است تا استانداردها و دیگر موضوعات مربوط به ۶G مورد بحث قرار بگیرند.

کار همین‌جا به پایان نمی‌رسد. هم سامسونگ و هم ال‌ جی مراکزی تحقیقاتی برای ۶G در کره جنوبی تاسیس کرده‌اند و SK Telecom، نوکیا و اریکسون به صورت مشترک روی یک پروژه تحقیقاتی ۶G کار می‌کنند. هواوی هم در مرکز تحقیقاتی خود در کانادا تحقیق روی ۶G را آغاز کرده و موسس شرکت در مصاحبه با CNBC گفت که «ما به صورت موازی روی ۵G و ۶G کار می‌کنیم، بنابراین می‌توان گفت که ۶G را از مدت‌ها پیش استارت زده‌ایم.»

در آمریکا، دونالد ترامپ، رییس جمهور این کشور طی ماه فوریه ۲۰۱۹، در توییتر خواستار «تکنولوژی ۵G و حتی ۶G در زودترین زمان ممکن» شد.

در حال حاضر، ۵G تازه دارد به یک فناوری جالب تبدیل می‌شود و حداقل ۱۰ سالی باقی مانده تا نخستین شواهد به‌کارگیری شبکه ۶G به چشم بخورد. بنابراین بیایید فعلا منتظر تکنولوژی ۵G باشیم و البته اخبار ۱۰ سال آینده را به دقت دنبال کنیم.

منبع: digiato.com

اینتل مجبور به توقف فروش تجهیزات و پردازنده به شرکت چینی Inspur شد

فشارهای آمریکا بر شرکت‌های چینی ادامه دارد و در جدیدترین رخداد، اینتل از فروش پردازنده و تجهیزات به شرکت چینی Inspur منع شد.

دولت ایالات متحده، به اینتل دستور داد تا فروش تجهیزات را به یک شرکت عظیم چینی متوقف کند. این شرکت را می‌توان بزرگ‌ترین فعال صنعت سرور دانست که شاید تاکنون نام آن را هم نشنیده باشید. شرکت چینی Inspur اگرچه به اندازه‌ی غول‌هایی همچون دل و HPE بزرگ نیست، اما سومین شرکت بزرگ تولیدکننده‌ی سرور در جهان محسوب می‌شود. ۱۱/۷ درصد از سهم بازار جهانی در فصل سوم سال گذشته، دراختیار این شرکت بود. آن‌ها بزرگ‌ترین عرضه‌کننده‌ی تجهیزات سرور در چین هستند.

اینتل عرضه‌ی محصولات به اینسپر را متوقف کرد، اما می‌گوید که فروش، تا دو هفته‌ی دیگر به روال قبلی باز می‌گردد. یکی از منابع خبری چین در گزارش اخیر خود ادعا کرد که شرکت آمریکایی، به‌صورت موقت فروش و عرضه‌‌ی محصول را متوقف کرد تا طبق قوانین جدید ایالات متحده، تغییراتی جزئی در زنجیره‌ی تأمین ایجاد کند.

اینسپر سومین تولیدکننده‌ی بزرگ سرور در جهان و بزرگ‌ترین تولیدکننده در چین است

پنتاگون هفته‌ی گذشته فهرست جدیدی از شرکت‌های چینی منتشر کرد که نام اینسپر هم در بین آن‌ها دیده می‌شود. پنتاگون ادعا می‌کند ۲۰ شرکت‌ حاضر در این فهرست، با حزب کمونیست چین در ارتباط هستند یا حتی تحت کنترل آن‌ قرار دارند. وزارت دفاع آمریکا باید در سال ۱۹۹۹ نام شرکت‌های مرتبط با ارتش آزادی‌بخش چین را منتشر می‌کرد که فهرست اخیر سال ۲۰۲۰، به‌نوعی شامل همان موارد می‌شود.

 

 

سخنگوی پنتاگون، جاناتان هافمن، در مصاحبه با بلومبرگ در ارتباط با تصمیم اخیر وزارت دفاع گفت: «وقتی جمهوری خلق چین مرزهای مشخص بین بخش‌های خصوصی و نظامی خود را از بین می‌برد، آشنایی و شناخت خریدار و فروشنده‌ی بازار اهمیت پیدا می‌کند. ما اعتقاد داریم که این فهرست برای دولت ایالات متحده ابزار مناسبی محسوب می‌شود. همچنین شرکت‌ها، سرمایه‌گذارها، مؤسسه‌های دانشگاهی و شرکای عملیاتی دیگر هم می‌توانند شراکت و همکاری خود را با شرکت‌های مذکور، اصلاح و مدیریت کنند. فهرست منتشرشده قطعا اصلاح و بزرگ‌تر هم خواهد شد».

سهم بازار Inspur در بازار سرور هوش مصنوعی چین

 

بلومبرگ هفته‌ی گذشته گزارشی پیرامون فهرست جدید وزارت دفاع ایالات متحده منتشر کرد. بسیاری از کارشناسان تصور می‌کردند که فهرست منتشرشده، حکم نمایشی دارد. درواقع آن‌ها اعتقاد داشتند که دولت ایالات متحده، شرکت‌ها را ملزم به قطع فروش تجهیزات به سازمان‌های موجود در فهرست نخواهد کرد. ظاهرا فهرست منتشرشده، نمایشی نیست و فشارهای قابل‌توجهی به شرکت‌ها آمریکایی وارد می‌کند. البته اکنون سؤال ایجاد می‌شود که اینتل چگونه می‌تواند در دوره‌ی زمانی کوتاه، فرایندهای خود را اصلاح کند و فروش تجهیزات به اینسپر را ادامه دهد؟ رخدادی مشابه قبلا برای AMD و شرکت مشترکش در چین یعنی THATIC venture اتفاق افتاده بود که ظاهرا منجر به عدم تمدید و ادامه‌‌ی فعالیت‌ها در آن کشور شد.

چین و ایالات متحده از مدت‌ها پیش درگیری‌های متعددی در ارتباط با شرکت‌های فناوری دارند. هر دو کشور، از قدرت خود برای تأثیرگذاری در شرکت‌های فناوری استفاده می‌کنند و سیاست‌ها، اجازه‌ی خرید تجهیزات از شرکت‌های تولیدکننده و دیگر فشارها را به دولت می‌دهد.

شاید اینتل بتواند با تغییر بخش‌هایی از زنجیره‌ی تأمین خود، فروش تجهیزات و محصولات به اینسپر را ادامه دهد. شاید هم سیاست‌ها به گونه‌ای پیش برود که آن‌ها تنها اجازه‌ی فروش برخی از تراشه‌های خود را به چین داشته باشند. درنهایت دولت ایالات متحده می‌تواند بزرگ‌ترین فروشنده‌ی سرور در چین را وارد فهرست تحریمی کند تا اجازه‌ی خرید برخی از پردازنده ‌ها را نداشته باشد. شاید هم تحریم‌ها به‌گونه‌ای پیش برود که مثلا تنها پردازنده‌ های استاندارد به اینسپر فروخته شوند و اینتل، از فروش FPGA یا شتاب‌دهنده‌‌‌‌های مرتبط با هوش مصنوعی منع شود. درنهایت، راهکارهای احتمالی، ارتباط زیادی به نحوه‌ی سیاست‌‌گذاری و ممنوعیت‌های دولت آمریکا دارد.

منبع: zoomit.ir

سنسور لمسی فوق نازک اپل می‌تواند منجر به تولید مک ‌بوک با نمایشگر لمسی شود

در دنیای لپ‌تاپ‌ها محصولات زیادی با صفحه نمایش لمسی وجود دارند، با این حال اپل هنوز مک ‌بوک را با این فناوری وارد بازار نکرده است. اخیرا پتنت جدید اپل با عنوان «سنسور لمسی فوق نازک» به ثبت رسیده که امیدها برای مک بوک لمسی را زنده نگه می‌دارد.

اپل هنوز اعتقادی به نمایشگر لمسی در مک بوک‌ها ندارد و برای کاهش انتقادها تصمیم گرفت این محصولات محبوب را به تاچ بار مجهز کند. به گفته «کریگ فدریگی»، نایب رئیس ارشد بخش مهندسی نرم‌افزار اپل، بلند کردن دست برای لمس صفحه یک کار خسته‌کننده است.

با وجود چنین گفته‌هایی، با گذر زمان اپل نیز در سیاست‌های خود تجدیدنظر می‌کند و امکان عرضه مک ‌بوک با نمایشگر لمسی وجود دارد. بر اساس گزارش MSPoweruser، اخیرا یکی از پتنت‌های جدید اپل مورد تایید قرار گرفته که امکان استفاده از آن در لپ‌تاپ‌های آینده این غول دنیای فناوری وجود دارد.

در دسامبر ۲۰۱۹ اپل پتنت سنسور لمسی فوق نازک را به ثبت رساند و دفتر ثبت اختراع ایالات متحده آمریکا آن را در تاریخ ۵ تیر تایید کرد. همانطور که می‌توان از عنوان این پتنت حدس زد، اپل سنسوری را توسعه داده که بسیار نازک است و می‌تواند منجر به کاهش ضخامت محصولات این برند شود.

در پتنت اپل به دستگاه خاصی اشاره نشده، با این حال این کمپانی می‌تواند آن را در آیفون، آیپد و حتی مک بوک‌ها نیز مورد استفاده قرار دهد. اگر این شرکت روزی مک ‌بوک با نمایشگر لمسی وارد بازار کند، نیازی به افزایش ضخامت آن نخواهد داشت.

 

 

بخشی از توضیحات پتنت جدید اپل به شرح زیر است:

«این فناوری می‌تواند تصویر نوری روی نمایشگر را برای پوشش فاصله شیشه بهبود دهد و همچنین کاهش وزن دستگاه را در پی داشته باشد. در برخی نمونه‌ها می‌توان با جدا کردن مدار انعطاف‌پذیر، ضخامت را کاهش داد.»

در حالی که عرضه مک ‌بوک لمسی با ضخامت کم می‌تواند برای بسیاری از علاقه‌مندان به دنیای فناوری خوشایند باشد، امکان عدم استفاده از پتنت جدید اپل وجود دارد. هیچ تضمینی برای ورود پتنت‌ها به دنیای واقعی وجود ندارد.

منبع: digiato.com

اسنپدراگون ۸۶۵ پلاس و ۸cx پلاس با فرکانس بالای ۳ گیگاهرتز از راه می‌رسند

ابهامات زیادی درباره چیپست اسنپدراگون ۸۶۵ پلاس وجود دارد. در حالی که میزو به عدم رونمایی از این پردازنده اشاره کرده، شایعات متعددی به معرفی آن اشاره دارند که بر اساس جدیدترین آن‌ها، تراشه جدید کوالکام ماه آینده از راه می‌رسد.

یکی از افشاگران مطرح دنیای فناوری، «Ice Universe» ادعا کرده که اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، چیپست جدید کوالکام ماه آینده میلادی معرفی خواهد شد. در گذشته حساب کاربری «Digital Chat» نیز در شبکه اجتماعی «Weibo» به رونمایی از این پردازنده در فصل سوم ۲۰۲۰ اشاره کرده بود.

با توجه به شایعات گسترده پیرامون اسنپدراگون ۸۶۵ پلاس، انتظار داریم که این شرکت در حال توسعه نسخه قدرتمندتر و سریع‌تر اسنپدراگون ۸۶۵ باشد. علاوه بر این تراشه ، به نظر می‌رسد کوالکام می‌خواهد از نسخه سریع‌تر چیپست اسنپدراگون ۸cx برای محصولات مجهز به ویندوز ۱۰ نیز رونمایی کند که البته تنها تفاوت آن با پردازنده قبلی، فرکانس بالاتر هسته‌ها خواهد بود.

این پردازنده احتمالا با نام ۸cx پلاس از راه می‌رسد و فرکانس هسته‌های گلد Kryo 495 آن با نام ۳.۱۵ گیگاهرتز افزایش پیدا می‌کند و فرکانس هسته‌های سیلور همچنان روی ۱.۸ گیگاهرتز باقی می‌ماند. هنوز اطلاعات دقیقی پیرامون واحد پردازش گرافیکی این چیپست منتشر نشده است.

چیپست اسنپدراگون ۸۶۵ پلاس احتمالا با فرکانس بالاتر از نسخه استاندارد خود در اختیار تولیدکنندگان قرار می‌گیرد. در حالی که فرکانس هسته‌های اسنپدراگون ۸۶۵ به ۲.۸۴ گیگاهرتز می‌رسد، شایعات از فرکانس ۳.۰۹ گیگاهرتزی نسخه پلاس آن خبر می‌دهند.

کوالکام اسنپدراگون

یکی از اولین گوشی‌های هوشمندی که احتمالا میزبان این پردازنده جدید خواهد بود، ایسوس راگ فون ۳ است. این گوشی مخصوص بازی علاوه بر این پردازنده، به مشخصات فنی قدرتمندی نیز مجهز می‌شود و احتمالا ایسوس برای آن سیستم خنک‌کننده قدرتمندی نیز درنظر می‌گیرد تا کارایی آن در زمان اجرای بازی‌های سنگین کاهش پیدا نکند. این دستگاه احتمالا دارای ۱۶ گیگابایت رم و ۵۱۲ گیگابایت حافظه داخلی خواهد بود.

با وجود افشای اطلاعات و همچنین شایعه اخیر، کوالکام هنوز اشاره‌ای به این پردازنده نکرده است. با توجه به معرفی اسنپدراگون ۸۵۵ پلاس در سال گذشته میلادی، احتمالا امسال نیز شاهد رونمایی از نسخه سریع‌تر و قدرتمندتر اسنپدراگون ۸۶۵ خواهیم بود و پرچمداران نیمه دوم سال نیز با این پردازنده از راه می‌رسند.

منبع: digiato.com

کشف حالت جدیدی از ماده با قابلیت ارتقای سیستم‌های هوش ‌مصنوعی

بسیاری از ما با چهار حالت کلاسیک ماده شامل جامد، مایع، گاز و پلاسما آشنا هستیم اما حالت‌های دیگری نیز وجود دارند. فیزیکدانان در دانشگاه‌های «اوپسالا» و «رادبود» موفق به شناسایی حالت جدیدی از ماده با نام «شیشه اسپینی خود القا» شده‌اند که می‌توان از آن برای ساخت پلتفرم‌های هوش ‌مصنوعی استفاده کرد.

خاصیت مغناطیسی معمولا زمانی ایجاد می‌شود که همه الکترون‌های موجود در اتم‌های یک ماده، در یک جهت بچرخند. اما در شیشه چرخشی، اتم‌های آهنربا نظم خاصی ندارند و تمام آن‌ها در جهت‌های تصادفی می‌چرخند. علت انتخاب شیشه برای نام این ماده، وجود شباهت‌هایی میان آن و نحوه قرارگیری نامشخص اتم‌ها در یک قطعه شیشه‌ای معمولی است.

شیشه‌های چرخان تنها در آلیاژهای مخصوصی یافت می‌شدند، اما هم اکنون محققان به این موضوع پی بردند که این حالت به طور طبیعی در عنصر خالص «نئودیمیم» رخ می‌دهد. برای اینکه میان این حالت‌ها تفاوت ایجاد شود، نام شیشه شیشه اسپینی خود القا برای آن انتخاب شده است.

نئودیمیم به عنوان یک عنصر با خواص مغناطیسی عجیب شناخته می‌شود، بنابراین تیم این تحقیق برای بررسی آن از میکروسکوپ تونلی روبشی (STM) استفاده کرد. با انجام این کار، محققان پی بردند که چرخش‌های اتمی در نئودیمیم همانند یک مارپیچ است و آن‌ها با سرعت‌های مختلفی می‌چرخند. با توجه به این موارد، شکل مارپیچ به صورت پیوسته در حال تغییر است.

سیستم‌های هوش مصنوعی

نویسنده این تحقیق، «دانیل وگنر» اعلام کرده:

«STM به ما اجازه می‌دهد تا ساختار اتم‌ها را به صورت جداگانه مورد بررسی قرار دهیم و همچنین بتوانیم به قطب شمالی و جنوبی اتم‌ها پی ببریم. با این پیشرفت در تصویربرداری با دقت بالا، ما توانستیم رفتار در نئودیمیم را کشف کنیم، چرا قادر به شناسایی تغییرات بسیار کوچک در ساختار مغناطیسی بودیم، البته انجام این کار ساده نبود.»

تیم این تحقیق به این موضوع اشاره کرده که نئودیمیم شاید تنها عنصر با این ویژگی نباشد و احتمالا این رفتار در عناصر دیگر نیز وجود دارد. یکی دیگر از نویسندگان این تحقیق، «الكساندر خواجتوریان» درباره این حالت از ماده اعلام کرده:

«تکامل پیچیده نئودیمیم احتمالا می‌تواند پلتفرمی برای تقلید رفتارهای پایه مورد استفاده در هوش‌مصنوعی باشد. تمام الگوهای پیچیده که می‌توانند در این ماده ذخیره شوند، قادرند با شناسایی تصویر ارتباط برقرار کنند. شما نمی‌توانید کامپیوترهای الهام گرفته شده از مغز را با آهنرباهای ساده بسازید، اما مواد با رفتار پیچیده می‌توانند گزینه‌های مناسبی برای این کار باشند.»

از آنجا که رفتار اسپینی اتم‌ها در این حالت به کنش نورون‌ها بی‌شباهت نیست، احتمالا می‌توان از این حالت ماده در تولید سیستم‌های مبتنی بر هوش ‌مصنوعی بهره گرفت.

منبع: digiato.com

کوالکام از نخستین چیپ های خود با پشتیبانی از Wi-Fi 6E رونمایی کرد

روز گذشته کوالکام از نخستین چیپ های خود با پشتیبانی از Wi-Fi 6E رونمایی کرد؛ همان نسخه جدید از وای‌فای که به لطف دسترسی به طیف وسیع ترین از امواج هوایی پخش، سریع تر و قابل اطمینان تر از نسل قبلی اش است.

دیروز این شرکت دو مجموعه از محصولات تازه اش را معرفی کرد: گروهی برای تلفن های همراه که احتمالا در نیمه دوم امسال عرضه میشوند و گروه دیگر برای روترها که فروش آن بلافاصله آغاز خواهد شد. اصلی ترین مشخصه تمامی این تراشه ها هم پشتیبانی شان از Wi-Fi 6E است که از طیف ۶ گیگاهرتز استفاده می کند (این طیف به تازگی توسط کمیسیون ارتباطات فدرال آمریکا در این کشور باز شده است).

چیپ های مخصوص تلفن همراه کوالکام در گروه FastConnect قرار می گیرند که قرار است با تراشه های اسنپدراگون یکپارچه سازی شوند. در این مرحله کوالکام دو چیپ را از این گروه معرفی کرده: FastConnect 6700 و FastConnect 6900 که به ترتیب بیشینه سرعت نظری ۵ گیگابیت بر ثانیه و ۳.۶ گیگابیت بر ثانیه دارند. هر دوی این تراشه ها از بیشینه اندازه کانال های وای فای (۱۶۰ مگاهرتز روی ۵ گیگاهرتز و ۶ گیگاهرتز) پشتیبانی می کنند.

وی کی جونز نایب رئیس تکنولوژی کوالکام در این باره گفت:

نظر شخصی من این است که مهاجرت به این فناوری بسیار سریع اتفاق می افتد. این تکنولوژی قرار است خیلی زود به تلفن های همراه آورده شود.

Wi-Fi 6E

البته هنوز مشخص نیست که پرچمداران بهره مند از این چیپ دقیقا چه زمانی وارد بازار می شوند. کوالکام به تازگی جدیدترین تراشه های اسنپدراگون خود را عرضه کرده که از چیپ FastConnect 6800 (بدون پشتیبانی از موج ۶ گیگاهرتز) استفاده می کنند.

این شرکت البته خاطرنشان کرده که تولیدکنندگان موبایل میتوانند یکی از چیپ های وای فای جدید آن را انتخاب نمایند اما مشخص نیست که چه تعداد از آنها تصمیم می گیرند از همین حالا پشتیبانی از این استاندارد را در محصولاتشان فراهم کنند یا اینکه منتظر بمانند تا پشتیبانی از آن به یکی از تراشه های اسنپدراگون بیاید.

علاوه بر تراشه های موبایل، کوالکام همچنین طیف وسیعی از چیپ های Wi-Fi 6E  را از سری Networking Pro برای روترها معرفی کرد. چهار چیپ در این سری رونمایی شده اند که به ترتیب  ۶۱۰، ۸۱۰، ۱۲۱۰ و ۱۶۱۰ نام دارند و از نظر توانمندی با یکدیگر فرق دارند و از مدلی با ۶ استریم وای فای و بیشینه سرعت نظری ۵.۴ گیگابیت بر ثانیه در گروه پایین رده ها گرفته تا مدل دارای ۱۶ استریم وای فای و بیشینه سرعت ۱۰.۸ گیگابیت بر ثانیه را شامل می شوند.

منبع: digiato.com

رکورد سرعت اینترنت جهان شکسته شد: ۴۴.۲ ترابیت در ثانیه

اینترنت فیبر نوری سرعت مناسبی در اختیار کاربران قرار می‌دهد و افراد می‌توانند به راحتی از آن برای وبگردی، استریم ویدیو و همچنین اجرای بازی‌های آنلاین استفاده کنند، اما برخی شرکت‌ها به اینترنت با سرعت بالاتر نیاز دارند و حالا محققان توانسته‌اند در استرالیا به اینترنت با سرعت ۴۴.۲ ترابیت بر ثانیه دست پیدا کنند.

سرعت ۴۴.۲ ترابیت بر ثانیه بسیار بالاتر از میانگین سرعت‌اینترنت خانگی در بسیاری از کشورهای قدرتمند جهان مانند ایالات متحده آمریکا است. در این کشور میانگین سرعت اینترنت فیبر‌نوری به ۵۰.۲ مگابیت بر ثانیه می‌رسد.

تیم توسعه دهنده این ارتباط که محققان دانشگاه‌های «موناش»، «سویین برن» و «RMIT» آن را تشکیل می‌دهند، از یک دستگاه نوری با نام «Microcomb» استفاده کردند. این دستگاه جایگزین تجهیزات مدرن کنونی در صنعت اینترنت شده و می‌تواند خطوط فرکانسی بسیار تیز و برابر در تراشه‌های میکروفوتونیک بسیار کوچک ایجاد کند.

این فناوری تخصصی با خطوط فیبر نوری کنونی سازگار است که نشان می‌دهد مردم برای دستیابی به سرعت بالا نیازی به تغییرات گسترده در تجهیزات خود ندارند. محقق دانشگاه موناش، «بیل کورکران» در این زمینه اعلام کرده:

«آنچه تحقیقات ما نشان می‌دهد، توانایی کابل‌های فیبر نوری است که هم اکنون در زمین قرار گرفته‌اند. این کابل‌ها ستون فقرات شبکه‌های ارتباطی کنونی و در آینده هستند.»

در حالی که شاید بسیاری از ما نیازی به اینترنت با سرعت‌۴۴.۲ ترابیت بر ثانیه نداشته باشیم، شرکت‌ها می‌توانند با استفاده از سرعت بالای اینترنت به سراغ فناوری‌های مدرن‌تر مانند اینترنت‌اشیاء و محاسبات ابری بروند. علاوه بر این، محتوای وب غنی‌تر می‌شود و بسیاری از صنایع آنلاین خواهند شد.

با توجه به این موضوع که انجام تحقیقات و دستیابی به فناوری‌های جدید معمولا باعث استفاده تجاری از آن‌ها می‌شود، احتمالا در آینده نه چندان دور اینترنت با سرعت ترابیت بر ثانیه در اختیار ما قرار خواهد گرفت.

منبع: digiato.com

یک‌هشتم از استرالیایی‌ها بیل گیتس و فناوری ۵G را عامل شیوع ویروس کرونا می‌دانند

۱۳ درصد از استرالیایی‌ها به تئوری دخالت بیل گیتس در گسترش ویروس کرونا و ۴۴ درصد معتقدند این ویروس در آزمایشگاهی در شهر ووهان چین ساخته شده است.

هنگامی‌که از اعتقاد به تئوری‌های توطئه‌ی احمقانه درباره‌ی ویروس کرونا سخن به‌میان می‌آید، جوانان استرالیایی مستعدترین اشخاص هستند و البته شاید حداقل در نظرسنجی‌ها خودشان را این‌گونه نشان می‌دهند. براساس نظرسنجی تیم تحقیقاتی Essential Research در استرالیا، یک‌پنجم شرکت‌کنندگان در بازه‌ی سنی بین ۱۸ تا ۳۴ سال گفته‌اند به‌نوعی اعتقاد دارند مدیرعامل پیشین مایکروسافت، بیل گیتس، در پیدایش و گسترش ویروس کرونا نقش داشته است.

همین تعداد از شرکت‌کنندگان در نظرسنجی، به این سؤال که «آیا شبکه‌ی بی‌سیم ۵G برای گسترش بیماری کووید ۱۹ استفاده می‌شود؟»، پاسخ مثبت داده‌اند. با افزایش سن، تعداد افرادی با چنین عقایدی کمتر شده است و ۱۳ درصد از شرکت‌کنندگان در بازه‌ی سنی ۳۵ تا ۵۴ سال به تئوری‌های یادشده پاسخ مثبت داده‌اند. همچنین، تنها ۴ درصد از گروه بیش از ۵۵ سال به نظریه‌ی احمقانه درباره‌ی شبکه‌ی ۵G و ۸ درصد از آن‌ها به مزخرفات درباره‌ی بیل گیتس معتقدند.

در این نظرسنجی، براساس جنسیت، ۱۵ درصد از ۵۲۴ مرد پاسخ‌دهنده درقیاس‌با ۹ درصد از ۵۴۹ زن شرکت‌کننده به تئوری ۵G معتقد بودند. درعین‌حال، ۱۴ درصد از مردان و ۱۳ درصد از زنان به تئوری مربوط به بیل گیتس باور داشتند. درمجموع، این نظرسنجی نشان داد کمتر از یک‌هشتم، یعنی ۱۲ درصد از جامعه‌ی آماری مطالعه‌شده، معتقدند شبکه‌ی بی‌سیم ۵G برای گسترش ویروس کرونا استفاده می‌شود و در همین حال، ۱۳ درصد از شرکت‌کنندگان به این سؤال که «آیا بیل گیتس در پیدایش و شیوع بیماری کووید ۱۹ نقش داشته است؟» پاسخ مثبتی داده‌اند.

نظرسنجی کرونا استرالیا

درحدود ۴۰ درصد از پاسخ‌دهندگان گفته‌اند معتقدند ویروس کرونا در آزمایشگاهی در شهر ووهان چین ساخته شده است و همین تعداد شرکت‌کننده نظر مخالفی داشتند. همچنین، ۷۷ درصد از جامعه‌ی آماری باور داشتند شیوع ویروس کرونا در چین بدتر از آن ‌چیزی است که در آمار رسمی پکن نشان داده می‌شود.

صبح امروز، وزیر ارتباطات استرالیا، پائول فلچر، تلاش کرد هرگونه ارتباط بین ویروس کرونا و فناوری ۵G‌ را انکار کند. وی گفت انتشار چنین اطلاعات اشتباهی و غیرمسئولانه و خطرناک، بالقوه برای جامعه مضر است. او گفت:

هرگونه اظهار عقیده مبنی‌بر ارتباط بین فناوری ۵G و ویروس کرونا بی‌پایه‌واساس است. همان‌گونه که مدیر ارشد پزشکی (مشاور ارشد دولت در امور درمانی) گفت، ۵G باعث [ابتلا به] ویروس کرونا نمی‌شود و این ویروس را پخش نمی‌کند. دولت استرالیا هرگونه خراب‌کاریِ زیرساخت‌های ارتباطی را تحمل نخواهد کرد. از استرالیایی‌ها می‌خواهم هرگونه فعالیت مشکوک را به پلیس محلی خود گزارش دهند. آسیب واردشده به شبکه‌ی تلفن موبایل، ارتباطات حیاتی را قطع و خطر جدی ایجاد می‌کند و اگر شخصی نتواند با مرکز اورژانس تماس بگیرد، ممکن است به مرگ او منجر شود.

همچنین، فلچر گفت حمله به دکل‌های مخابراتی جرم است. با اینکه مناطق اطراف استرالیا به‌دنبال رفع محدودیت‌ها درباره‌ی ویروس کرونا هستند، در نظرسنجی یادشده درحدود یک‌چهارم از شرکت‌کنندگان معتقد بودند دولت باید در یک‌ ماه آینده اجازه دهد مردم در مکان‌های کاری و رستوران‌ها حضور یابند. یک‌چهارم نیز تصور می‌کنند پایان ژوئن، زمان مناسبی برای رفع محدودیت‌ها است. همچنین، ۲۵ درصد معتقدند برای برداشتن قرنطینه هنوز زود است و تنها ۹ درصد از افراد، خواستار رفع محدودیت‌ها در اسرع وقت هستند.

منبع: zoomit.ir

اپل شرکت واقعیت مجازی NextVR را خرید؛ هدست VR زودتر از راه می‌رسد؟

اپل شرکت واقعیت مجازی «NextVR» را تصاحب کرد. تخصص این شرکت ضبط رویدادهای زنده مثل کنسرت‌ها و مسابقات ورزشی برای هدست‌های واقعیت مجازی است. اپل احتمالا می‌خواهد از فناوری‌ها و تخصص شرکت یاد شده برای توسعه هدست واقعیت افزوده یا مجازی استفاده کند.

۹to5Mac اوایل ماه آوریل سال جاری میلادی برای اولین بار خبر خرید شرکت NextVR توسط اپل را منتشر کرد. اپل و NextVR این خبر را تأیید نکردند و تا چندین هفته سکوت کردند. ۹to5Mac می‌گوید اپل این شرکت را با قیمت ۱۰۰ میلیون دلار تصاحب کرده، اما کمپانی کوپرتینویی از فاش کردن رقم قرارداد خودداری می‌کند.

اپل در بیانیه‌ای کوتاه به بلومبرگ می‌نویسد: «اپل هر چند وقت یکبار شرکت‌های فناوری کوچک را تصاحب می‌کند. ما معمولاً در مورد اهداف و برنامه‌های خود صحبتی نمی‌کنیم.»

در حال حاضر معلوم نیست اپل چگونه می‌خواهد از فناوری‌های شرکت NextVR استفاده کند، اما گزارشات متعدد حاکی از آنند که این شرکت در حال توسعه عینک واقعیت افزوده و همچنین هدست واقعیت مجازی است و احتمالاً یکی یا هر دوی آن‌ها مثل هدست‌هایی همچون Windows Mixed Reality، هولولنز و Magic Leap One دارای قطعه VR خواهند بود.

بر اساس داده‌های پلتفرم Crunchbase، شرکت NextVR در یک دهه گذشته بیش از ۱۱۵ میلیون دلار سرمایه جذب کرده است. این شرکت سال ۲۰۰۹ تأسیس شد و تمرکز خود را به جای جنبه سخت افزاری واقعیت مجازی، روی ضبط و فشرده سازی ویدیوها برای هدست‌های ۳۶۰ درجه معطوف کرد.

شرکت NextVR در گذشته با ارگان‌هایی مثل CNN و لیگ‌های ورزشی مثل NBA و NASCAR برای پخش بازی‌ها و رویدادها برای هدست‌های واقعیت مجازی همکاری کرده است.

اپل دست کم سه شرکت را در سال جاری میلادی تصاحب کرده است. این شرکت پیش‌تر استارتاپ ایرلندی Voysis فعال در زمینه فناوری‌های صوتی و همچنین اپلیکیشن هواشناسی معروف Dark Sky را خریداری کرده بود.

منبع: digiato.com

شبکه‌های موبایل چگونه کار می‌کنند؟

در این مقاله، کارکرد و انواع شبکه ‌های ارتباطی بی‌سیم ۰G، ۰٫۵G، ۱G، ۲G، ۲٫۵G و ۲٫۷G توصیف و شبکه‌های پرکاربردی چون EDGE، GSM و GPRS واکاوی شده است.

ارتباطات بی‌سیم، یکی‌از فناوری‌های روبه‌رشد عصر حاضر است که با همه‌گیر شدن نسل پنجم از شبکه‌های ارتباطی، بیش از گذشته نمو پیدا می‌کند. ایده‌ی اولیه درمورد تکامل سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم، از اصولی‌ترین دانش‌های موردنیاز برای هر محققی است. بسیاری از کاربران عادی اینترنت و شبکه‌های بی‌سیم نیز، هنوز تصور دقیقی از نحوه‌ی کارکرد این فناوری‌ها، به‌ویژه شبکه‌های تلفن همراه ندارند. در این مقاله، اطلاعات کاملی از انواع شبکه‌‌های موبایل و طرز کار آن‌ها جمع‌آوری شده است. البته در ابتدا تاریخچه‌ی مختصری را از سیر تکاملی سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم شرح می‌دهیم.

امواج الکترومغناطیسی (EM) مهم‌ترین فاکتور برای پیشرفت ارتباطات بی‌سیم هستند. این‌نوع امواج، از بسامدهای بسیار پایین، یعنی ۳۰ هرتز، تا نورهای مرئی و درنهایت امواج گاما با بسامد ۳۰۰ اگزاهرتز را شامل می‌شوند. دانشمند هلندی، کریستیان هویگنس، اولین فردی بود که در سال ۱۶۷۸ میلادی روی بازتاب نور و تئوری بازتاب کار کرد. تئوری هویگنس نور را موج تصوّر می‌کرد و به خوبی می‌توانست مسائل مربوط‌به طول موج رنگ نور را توجیه کند.

بعدها در سال ۱۸۱۹ میلادی، با دانشی که از ماهیت موجی نور وجود داشت، برای اولین‌بار ارتباطات باسیم تبدیل‌به ارتباطات بی‌سیم شد. در سال ۱۸۳۱ میلادی، فارادی معادلات استنتاجی الکترومغناطیس و امواج را که مکسول پایه‌ریزی کرده بود، اثبات کرد. در سال ۱۸۹۶، هرتز به‌صورت تجربی بازتاب و اشاعه‌ی امواج الکترومغناطیسی را به‌صورت جداگانه در فاصله‌ی چندمتری اعتبارسنجی کرد و مارکونی ارتباط بی‌سیمی را از فاصله‌ی ۳ کیلومتری به‌وجود آورد. تمامی مواردی که در ادامه آماده است، باعث محبوبیت فناوری ارتباط از راه دور شد. جدول زیر، خلاصه‌ای از روند پیشرفت سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم است.

سال توسعه جزئیات
۱۸۹۶ میلادی گولیلمو مارکونی اولین تلگراف بی‌سیم دیجیتالی، برپایه‌ی کد مورس را اختراع کرد . روی طول موج یک مگاهرتز کار می‌کرد
۱۹۰۶ میلادی اولین کنفرانس رادیویی جهان ـ
۱۹۰۷ میلادی در آمریکا برای اولین‌بار ارتباطات بی‌سیم فراتر از اقیانوس اطلس محقق شد. از ایستگاه‌های پایه‌ی عظیم استفاده شد
۱۹۱۵ میلادی اولین ارتباط بی‌سیم صوتی در سان‌فرانسیسکو ابداع شد. ـ
۱۹۲۰ میلادی مارکونی امواج کوتاه را کشف کرد. ـ
۱۹۵۸  میلادی اولین سیستم موبایل رادیویی برای تلفن‌ها با نام A-Netz در آلمان اختراع شد. دامنه‌ی فرکانس این محصول، ۱۶۰ مگاهرتز بود. اثر تخریبی هندآف کاهش یافت و پوشش شبکه ۸۰ درصد بود
۱۹۸۵  میلادی سیستم ارتباطات با دسترسی کامل (TACS) در بریتانیا ابداع شد. ـ
۱۹۸۶ میلادی C-Netz که اولین نسل از سیستم تلفن همراه آنالوگ بود، در آلمان اختراع شد. دامنه‌ی فرکانس این محصول، ۴۵۰ مگاهرتز بود. ـ
۱۹۹۲ میلادی معرفی سیستم جهانی ارتباطات جهان (GSM یا ۲G) کاملا دیجیتال، دامنه‌ی فرکانس ۹۰۰ مگاهرتز، ۱۲۴ کاناله، انتقال داده با سرعت ۹٫۶ کیلوبیت‌برثانیه
۱۹۹۴ میلادی GSM روی فرکانس ۱۸۰۰ مگاهرتز با نام سرویس دیجیتال سلولی (DCS1800) معرفی شد سلول‌های کوچک‌تر
۱۹۹۷ میلادی ساخت شبکه‌ی بی‌سیم محلی (Wireless LANs) استاندارد IEEE، دامنه‌ی فرکانس بین ۲٫۴ تا ۲٫۵ گیگاهرتز، سرعت ۲ مگابیت‌برثانیه
۱۹۹۸ میلادی سامانهٔ جهانی مخابرات سیار (UMTS) ابداع شد. ـ
۱۹۹۹ میلادی استاندارد  IEEE802.11b برای شبکه‌های بی‌سیم محلی منتشر شد. پهنای باند تا ۱۱ مگابیت‌برثانیه افزایش یافت
۲۰۰۰ تا ۲۰۲۰ میلادی اختراع بلوتوث، ساخت و پیاده‌سازی فناوری ۳G، ۴G و ۵G سامانهٔ جهانی مخابرات سیار (UMTS)، دسترسی به بسته‌های پر سرعت (HSPA)، دسترسی به بسته‌های پر سرعت ماهواره‌ای (HSDPA)، دسترسی +HSPA، استاندارد تکامل بلندمدت (LTE)، پروژه‌ی همکاری نسل سوم (۳GPP)

دکل‌های مخابراتی و ایستگاه‌های پایه

پیش از هرگونه بحثی پیرامون شبکه‌های تلفن همراه، لازم است تا طرز کار دکل‌های مخابراتی تشریح شود. برای درک نحوه‌ی عملکرد دکل‌های مخابراتی و ایستگاه‌های پایه، تلفن‌های خانگی بی‌سیم را درنظر بگیرید. همانگونه ‌که از نام این محصول پیدا است، گوشی بی‌سیمی که کاربران با آن راه می‌روند و صحبت می‌کنند، به‌صورت بی‌سیم به ایستگاه پایه‌ی کوچکی متصل و ایستگاه پایه‌ی یادشده نیز ازطریق سیم به خط تلفن وصل شده است.

دراصل دکل‌های مخابراتی و ایستگاه‌های پایه‌ای که خدمات صوتی و انتقال داده‌ها را در دستگاه‌های مختلف امکان‌پذیر می‌کنند، کارکرد مشابهی با تلفن‌های بی‌سیم خانگی دارند. البته پرواضح است که دکل‌های یادشده درمقایسه‌با تلفن‌های بی‌سیم خانگی مقاوم دربرابر شرایط بد آب‌و‌هوایی هستند، محدوده‌ی بزرگتری را پوشش می‌دهند، از صدها هزار دستگاه تلفن همراه پشتیبانی می‌کند، در فرکانس‌های رادیویی متفاوتی کار می‌کنند و به کاربران اجازه می‌دهند تا حین جابه‌جایی از یک ایستگاه پایه به دیگری، حتی هنگام رانندگی در بزرگ‌راه‌ها به شبکه متصل بمانند.

سلول مخابراتی

دکل‌ها، سلول‌ها و ساختارهای شش‌ضلعی، عناصر کلیدی برای طراحی و بهره‌برداری از شبکه‌های ارتباطی بی‌سیم هستند. در یک دنیای بی‌سیم، هر سلول ناحیه‌ی جغرافیایی از یک منطقه است که تحت پوشش یک دکل مخابراتی قرار می‌گیرد. هر ناحیه به‌گونه‌ای انتخاب شده است تا اطمینان حاصل شود هر سلول جداگانه، شبکه‌ی به‌هم‌پیوسته‌ی محکمی بدون نقطه‌ی کور در پوشش شبکه یا هم‌پوشانی غیرضروری ایجاد کند. مهندسان برای پاسخ‌گویی به تقاضا، از ساختار شش‌ضلعی برای طراحی شبکه‌های سلولی و محل دقیق استقرار دکل‌ها استفاده می‌کنند.

شبکه‌ی دسترسی رادیویی (RAN) پایه‌و‌اساس تمامی سرویس‌ها و اپلیکیشن‌های موبایلی است

کار اصلی دکل مخابراتی، بالا نگه‌داشتن آنتن‌هایی است که فرکانس رادیویی (RF) را از گوشی‌های موبایل و دستگاه‌هایی از این دست دریافت می‌کنند. کابل‌هایی از آنتن‌های مخابراتی خارج و به‌سمت تجهیزات ایستگاه‌های پایه‌ای هدایت می‌شوند که معمولا روی سطح زمین و داخل کابینی مهروموم‌شده از تجهیزات مخابراتی قرار دارند. اجزای ایستگاه پایه شامل دستگاه فرستنده و گیرنده‌، تقویت‌کننده‌های سیگنال، کمباینرها و کنترلرهای سیستم است. دستگاه فرستنده و گیرنده‌، ازطریق آنتن وظیفه‌ی ارسال و دریافت سیگنال‌های رادیویی را برعهده دارد. درواقع، این دستگاه‌ها سیگنال‌ها را بین تلفن‌های همراه و سایر ایستگاه‌های پایه جابه‌جا می‌کنند. در برخی از دکل‌های مخابراتی، به‌جای دستگاه‌های فرستنده‌و‌گیرنده، دیش‌های مخابراتی شبیه‌به طبل وجود دارند که وظیفه‌ی اتصال ایستگاه پایه به دیگر ایستگاه‌ها را برعهده دارند. همچنین تعداد معدودی از این سازه‌ها از فیبر نوری برای ارتباط‌با دیگر ایستگاه‌ها بهره می‌برند.

برای اطمینان از اینکه آنتن‌ها برای پوشش کل منطقه‌ی سلولِ هدف، در ارتفاع کافی قرار دارند، دکل‌های مخابراتی را با ارتفاع ۱۵ تا ۶۰ متر می‌سازند. برج‌های مخابراتی می‌توانند سازه‌ای مستقل همچون تیر آهنی یا چهارچوب‌های مشبک باشند، یا به سازه‌های دیگری همچون چراغ راهنمایی، پل‌ها، تونل‌ها و بیلبوردها ضمیمه شوند. برای تطبیق با مسائل زیبایی‌شناسی جامعه، استتار این‌نوع سازه‌ها روبه‌افزایش است تا شبیه درختان یا پرچم‌ها دیده شوند یا درون سازه‌هایی دیگر همچون ناقوس کلیسا مخفی شوند.

طیف امواج رادیویی، دکل مخابراتی، تجهیزات ایستگاه پایه و دستگاه‌های موبایل کاربران همه‌باهم یک شبکه‌ی دسترسی رادیویی (RAN) را شکل می‌دهند. RAN، پایه‌و‌اساس تمامی سرویس‌ها و اپلیکیشن‌های موبایلی است؛ درست مانند شبکه‌های فیزیکی ساخته‌شده از فیبر نوری، سیم مسی تلفن‌های ثابت و داده‌ها و سرویس‌های تلوزیونی در خانه‌ها و سازمان‌ها. درنهایت می‌توان گفت، RAN زیرساخت قابل‌اعتماد و مستحکمی را از شبکه‌ی ارتباطاتی بی‌سیم ایجاد می‌کند.

 

 

شبکه‌های تلفن همراه

هنگامی‌که اپراتورهای تلفن همراه درباره‌ی حرف G صحبت می‌کنند، منظورشان نسل فناوری بی‌سیم است؛ هرنسلی قادر به پشتیبانی از تعداد بیشتری از کاربران است و قابلیت‌های انتقال داده‌ی بهتری را ارائه می‌دهد. در کل فناوری‌های بی‌سیم، در ۵۰ سال گذشته رشد بی‌سابقه‌ای را تجربه کرده‌اند و توانایی بیشتری در انتقال داده دارند. شکل زیر روند رشد نسل‌های مختلف شبکه‌های موبایلی را نشان می‌دهد.

تکامل شبکه های موبایل

 

 

شبکه موبایلی ۰G

فناوری ۰G که پیش‌تر برای سیستم‌های مخابراتی طراحی شده است، با عنوان سیستم‌های تلفنی و رادیویی همراه نیز شناخته می‌شود. تاریخچه‌ی فناوری یادشده، به پس از جنگ جهانی دوم باز می‌گردد. در آن دوران که خبری از شبکه‌های سلولی نبود، اپراتورهای موبایل تماس‌ها را برقرار می‌کردند و تنها تعداد معدودی از کانال‌های ارتباطی دردسترس بود. این دستگاه‌ها از ویژگی هندآف پشتیبانی نمی‌کردند و درواقع نمی‌توانسند فرکانس کانال‌ها را تغییر دهند. فناوری ۰G به دهه‌ی ۱۹۷۰ بازمی‌گردد؛ زمانی‌که خبری از فناوری سلولی تلفن‌های موبایل نبود و فناوری ۰G پیش از اختراع تلفن همراه، تنها دستگاه‌هایی همچون تلفن‌های رادیویی داخل اتومبیل‌ها را شامل می‌شد.

سیستم‌های تلفنی و رادیویی همراه، پایه‌ی فناوری سیستم‌های سلولی هستند. سیستم‌های یادشده ، پس از آن لقب ۰G یا نسل صفرم را دریافت کردند که نسل اول از شبکه‌ی تلفن بی‌سیم پدید آمد. فناوری‌های به‌کاررفته در ۰G شامل PTT (فشار برای صحبت)، MTS (سیستم‌های تلفن موبایل)، IMTS (سیستم‌های بهبودیافته‌ی تلفن موبایل)، AMTS (سیستم‌های پیشرفته‌ی تلفن موبایل)، OLT (مخففی از عبارت نروژی Offentlig Landmobil Telefoni به‌مفهوم تلفن همراه زمینی عمومی) و MTD (عبارتی سوئدی به‌مفهوم سیستم تلفن همراه) است. برای اولین‌بار افراد مشهور، کارشناسان ساخت‌و‌ساز و تجار از فناوری ۰G برای ارتباطات صوتی اولیه استفاده می‌کردند.

 

 

PPT یا Push to Talk

Push to Talk وسیله‌ی ارتباط فوری است که درحال‌حاضر در سرویس‌های شبکه‌های بی‌سیم سلولی استفاده می‌شود. این فناوری از یک دکمه‌ی دستگاه استفاده می‌کند تا همانند بی‌سیم‌های واکی‌تاکی ابتدا صوت را منتقل کند و سپس با فشردن دکمه، تبدیل‌به گیرنده‌ی امواج شود. PPT، تلفن همراه را از یک حالت کاملا دوسویه که هر دو مخاطب در آن به‌صورت هم‌زمان صدای هم را می‌شنوند، تبدیل‌به حالتی نیمه‌دوسویه می‌کند که در این حالت، تنها یکی از مخاطبان در آن واحد می‌تواند صدای دیگری را دریافت کند.

تمامی شرکت‌های بزرگ مخابراتی، نسخه‌ای از این ویژگی را در شبکه‌های تلفن همراهشان عرضه می‌کنند. نسخه‌های جدید از PPT، که PoC (فشار برای صحبت در شبکه‌های سلولی) نامیده می‌شوند، روی شبکه‌های ۲٫۵G و ۳G نیز ارائه می‌شوند.

 

 

MTS یا سیستم‌های تلفن موبایل

اولین سیستم سلولی جهان را شرکت ژاپنی تلفن و تلگراف نیپون (NTT) در سال ۱۹۷۹ میلادی در توکیو عملیاتی کرد.

MTS سیستمی است که پیش از ابداع شبکه‌های سلولی، با بهره‌گیری از امواج رادیویی با فرکانس بسیار بالا (VHF) بین دستگاه موبایل و تلفن‌های ثابت ارتباط برقرار می‌کرد. MTS معادلی از ویژگی رادیوتلفن سرویس‌های تلفن ثابت روی زمین بود.

سرویس MTS، یکی از اولین استانداردهای تلفن همراه در جهان بود. ویژگی یادشده برای برقراری تماس در هر دو جهت از اپراتور کمک می‌گرفت؛ به این معنی که اگر شخصی از تلفن ثابت با گوشی موبایل تماس می‌گرفت، این تماس ابتدا به اپراتور موبایل متصل می‌شد و او تماس را برقرار می‌کرد. به‌همین ترتیب، برای برقراری تماس با خارج از کشور کاربر باید ابتدا از اپراتور درخواست می‌کرد و او پس گرفتن شماره‌ی تماس‌گیرنده و مقصد، اقدام به برقراری تماس می‌کرد.

 

 

IMTS یا سیستم‌های بهبودیافته‌ی تلفن موبایل

IMTS سیستمی است که پیش از ابداع شبکه‌های سلولی و پس از سیستم MTS، با بهره‌گیری از امواج رادیویی با فرکانس بسیار بالا (VHF) و امواج رادیویی با بالاترین فرکانس (UHF)، بین دستگاه موبایل و تلفن‌های ثابت ارتباط برقرار می‌کرد. IMTS معادلی از ویژگی رادیوتلفن سرویس‌های تلفن ثابت روی زمین بود.

سیستم IMTS در سال ۱۹۶۴ معرفی شد و به‌عنوان جایگزین سیستم‌های MTS، امکان برقراری تماس مستقیم را فراهم می‌کرد و لازم نبود کاربر ازطریق اپراتور تماس را برقرار کند.

 

 

AMTS یا سیستم‌های پیشرفته‌ی تلفن موبایل

سیستم‌های پیشرفته‌ی تلفن موبایل که نباید با سیستم پیشرفته‌ی گوشی موبایل (AMPS) اشتباه گرفته شود، یک روش ارتباط رادیویی برای شبکه ۰G بود که عمدتا در سیستم‌های رادیویی حمل‌شدنی ژاپنی مورد استفاده قرار می‌گرفت. این فناوری همانند نسل پیشین خود، در فرکانس ۹۰۰ مگاهرتز کار می‌کرد.

 

 

Offentlig Landmobil Telefoni یا تلفن همراه زمینی عمومی

OLT، اولین شبکه‌ی زمینی تلفن همراه در نروژ بود. این سیستم در سال ۱۹۶۶ دایر و بعدها در سال ۱۹۹۰ کنار گذاشته شد. OLT در سال ۱۹۸۱ درحدود ۳۰ هزار کاربر موبایل داشت که باعث شده بود این سیستم، به بزرگ‌ترین شبکه‌ی تلفن همراه در جهان تبدیل شود. شبکه‌ی یادشده در باند VHF و فرکانس ۱۶۰ هرتز کار و برای مدولاسیون فرکانس روی ۱۶۰ تا ۱۶۲ مگاهرتز و برای واحد موبایل از فرکانس ۱۶۸ تا ۱۷۰ مگاهرتز استفاده می‌کرد. بسیاری از انواع این فناوری، نیمه‌دوسویه بودند؛ بااین‌حال تعداد معدودی از انواع گران‌قیمت این سرویس، امکان برقراری تماس دوسویه را میسر می‌ساختند.

 

 

MTD یا سیستم تلفن همراه

MTD یک سیستم تلفن همراه دستی برای باند فرکانس ۴۵۰ مگاهرتز بود. این شبکه در سال ۱۹۷۱ در سوئد معرفی شد و تا سال ۱۹۸۷ استفاده از آن رواج داشت. شبکه‌ی MTD در اوج خود ۲۰ هزار کاربر داشت و ۷۰۰ نفر به‌عنوان اپراتور در شرکت حامل آن، برای خدمات‌دهی به کاربران مشغول به کار بودند. MTD در دانمارک و نروژ نیز پیاده‌سازی شده بود و امکان رومینگ بین کشورهای حوزه‌ی اسکاندیناوی وجود داشت.

 

 

شبکه‌ی موبایلی ۰٫۵G

۰٫۵G مجموعه‌ای از فناوری‌ها با ویژگی‌های بهبودیافته نسبت‌به فناوری‌های ۰G است. این سیستم‌های تلفن همراه اولیه، از سیستم‌های رادیوتلفنی که پیش‌تر ابداع شده بود قابل تمیز است؛ زیرا به‌جای اینکه بخشی از یک شبکه‌ی بسته مانند رادیوی پلیس یا سیستم اعزام تاکسی باشد، به‌عنوان سرویس تجاری دردسترس کاربران قرار می‌گرفت که قسمتی از شبکه‌ی تلفن عمومی بود. این تلفن‌های موبایل معمولا روی خودروها و کامیون‌ها قرار می‌گرفتند، ولی تعداد معدودی مدل با ظاهری شبیه‌به کیف دستی نیز تولید شدند. روی خودروها، معمولا دستگاه فرستنده و گیرنده در صندوق عقب نصب می‌شد و قسمت «سر» تلفن موبایل که شامل نمایشگر، گوشی و بخش شماره‌گیر می‌شد، در کنار صندلی راننده جای می‌گرفت. نمونه‌های اولیه از این فناوری عبارت‌اند از:

  • اتورادیوپیلین (ARP): در سال ۱۹۷۱ میلادی در کشور فنلاند اختراع شد و عنوان اولین شبکه‌ی تلفن موبایلی تجاری آن کشور را یدک می‌کشید.
  • سیستم B-Netz: در سال ۱۹۷۲ میلادی در کشور آلمان اختراع شد و دومین شبکه‌ی تلفن موبایلی تجاری آن کشور بود؛ اما اولین شبکه‌ای بود که برای برقراری تماس، به اپراتور نیازی نداشت.

 

شبکه‌ی موبایلی ۱G

۱G، اولین نسل از فناوری گوشی‌های بی‌سیم برپایه‌ی شبکه‌ی سلولی است. درواقع، این فناوری درون گوشی‌های همراه آنالوگ و در سال ۱۹۸۰ ارائه شد. پیش‌تر در سال ۱۹۷۹، شرکت ژاپنی تلفن و تلگراف نیپون (NTT) اولین سیستم سلولی جهان را در توکیو عملیاتی کرده بود. در اروپا، محبوب‌ترین سیستم‌های آنالوگ، تلفن همراه نوردیک (NMT) و سیستم ارتباطات با دسترسی کامل (TACS) بود و انواع دیگر از سیستم‌های یادشده، در دهه‌ی ۱۹۸۰ در سراسر این قاره معرفی شدند.

تمامی سیستم‌ها، قابلیت هندآف و رومینگ را داشتند؛ ولی این شبکه‌های سلولی، نمی‌توانستند بین کشورها ارتباط صوتی ایجاد کنند؛ چنین موردی بزرگ‌ترین نقص شبکه‌های ۱G به‌شمار می‌رفت. نسل اول از شبکه‌های تلفن همراه، ظرفیت پایینی داشت، هندآف قابل اعتمادی نداشت، کمبود لینک‌های صوتی در آن بیداد می‌کرد و از آن‌جایی که تماس‌های صوتی در دکل‌های رادیویی پخش می‌شد، امکان شنود مکالمه وجود داشت و امنیت شبکه بسیار پایین بود.

در ایالات متحده، اولین استانداری که برای فناوری ۱G ارائه شد، سیستم پیشرفته‌ی گوشی موبایل (AMPS) بود. کمیسیون ارتباطات فدرال (FCC)، سیستم AMPS را با پهنای باند ۴۰ مگاهرتزی و محدوده‌ی فرکانس ۸۰۰ تا ۹۰۰ مگاهرتز تعریف کرده بود. در سال ۱۹۸۸ میلادی، ۱۰ مگاهرتز تحت عنوان طیف گسترده (ES) به پهنای باند سیستم یادشده افزوده شد. در ایتالیا فناوری ۱G با استاندارد RTIM، در انگلیس تحت سیستم YACS، در فرانسه با فناوری RadioComm 2000 و در آلمان غربی، پرتقال و آفریقای جنوبی با استاندارد ارتباط از راه دور C-450 استفاده می‌شد.

فناوری ۱G جایگزینی برای نسل صفرم از شبکه‌های ارتباطی بوده و در تلفن‌های رادیویی همراه استفاده می‌شد. در این نسل از شبکه‌های ارتباطی، فناوری‌هایی همچون PTT، MTS، IMTS و AMTS گنجانده شده بود. آن‌چه که در زیر آمده است، مشخصات و ویژگی‌های کلیدی فناوری ۱G را نشان می‎‌دهد:

  • در دهه‌ی ۱۹۸۰ میلادی توسعه یافت و در اوایل دهه‌ی ۱۹۹۰ به تکامل رسید.
  • فناوری ۱G، سیستم آنالوگ قدیمی بود که از تلفن‌های همراه سلولی نسل اول پشتیبانی و سرعت انتقال داده‌ی ۲٫۴ کیلوبیت‌برثانیه را مهیا می‌کرد.
  • استاندارد AMPS برای اولین‌بار در ایالات متحده ارائه شد و نشان‌دهنده‌ی تمامی ویژگی‌های نسل اول شبکه‌های ارتباطی است.
  • اجازه‌ی برقراری تماس با خارج از کشور ارائه‌دهنده‌ی سرویس را به کاربران نمی‌داد.
نوع فناوری ۱G AMPS TACS NMT NTT RC 2000 C-450
مدولاسیون و نوع دسترسی چندگانه مدولاسیون فرکانس (FM) و دسترسی چندگانه تقسیم فرکانس (FDMA) FM و FDMA FM و FDMA FM و FDMA FM و FDMA FM و FDMA
سیگنال انتقالی از ایستگاه موبایل (گوشی موبایل)  به ایستگاه پایه (مگاهرتز) ۸۲۹ تا ۸۴۹ ۸۹۰ تا ۹۱۵ ۴۵۳ تا ۴۵۸ ۹۲۵ تا ۹۴۰ ۴۱۴٫۸ تا ۴۱۸ ۴۵۰ تا ۴۵۵
سیگنال انتقالی از ایستگاه پایه به ایستگاه موبایل (مگاهرتز) ۸۶۹ تا ۸۹۴ ۹۳۵ تا ۹۶۰ ۴۶۳ تا ۴۶۸ ۸۷۰ تا ۸۸۵ ۴۲۴٫۸ تا ۴۲۸ ۴۶۰ تا ۴۶۵
فضای موجود در کانال (کیلوهرتز) ۳۰ ۲۵ ۲۵/۱۲٫۵ ۲۵ ۱۲٫۵ ۱۰
تعداد کانال ۸۳۲ ۱۰۰۰ ۱۸۰ تا ۱۹۹۹ ۶۰۰ ۲۵۶ ۵۷۳

نسل دوم از شبکه‌های ارتباطی بی‌سیم از ۲G تا ۲٫۷G

فناوری ۲G دومین نسل از شبکه‌های ارتباطی موبایل و برپایه‌ی فناوری‌های دیجیتال است. این فناوری در اوایل دهه‌ی ۱۹۹۰ میلادی معرفی شد و درواقع این کشور فنلاند بود که برای اولین‌بار در سال ۱۹۹۲ میلادی فناوری یادشده را عرضه کرد. فناوری ۲G خدماتی مانند پیام متنی (SMS)، پیام‌های تصویری و پیام‌های چندرسانه‌ای (MMS) را ارائه می‌کند. این سیستم امنیت بیشتری را هم برای فرستنده و هم گیرنده‌ی تماس و پیام فراهم می‌کند. در فناوری یادشده، تمامی پیام‌های متنی به‌صورت دیجیتالی رمزگذاری می‌شوند؛ درنتیجه تنها فرد گیرنده قادر به دریافت و خواندن پیام‌ها است.

سیستم ۲G از فناوری‌های دسترسی همراه دیجیتال (digital mobile access technology)، همچون TDMA و CDMA استفاده می‌کند. TDMA با تقسیم سیگنال‌ها به بازه‌های زمانی کوتاه، امکان استفاده‌ی کاربران بیشتری را از یک فرکانس فراهم می‌کند و درهمین‌حال CDMA به هر کاربر کد خاصی را اختصاص می‌دهد تا کاربران به‌صورت چندسویه باهم ارتباط برقرار کنند. سیستم TDMA، فناوری‌های GSM، PDC، iDEN و iS-136 را شامل می‌شود. سیستم CDMA نیز از فناوری IS-95 استفاده می‌کند.

نوع فناوری ۲G GSM IS-136 PDC IS-95
مدولاسیون و نوع دسترسی چندگانه TDMA TDMA TDMA CDMA
سیگنال انتقالی از ایستگاه موبایل (گوشی موبایل)  به ایستگاه پایه (مگاهرتز) ۸۹۰ تا ۹۱۵ ۸۲۵ تا ۸۴۹ ۹۴۰ تا ۹۵۶ ۸۲۴ تا ۸۴۹
سیگنال انتقالی از ایستگاه پایه به ایستگاه موبایل (مگاهرتز) ۹۳۵ تا ۹۶۰ ۸۶۹ تا ۸۹۴ ۸۱۰ تا ۸۲۶ ۸۶۹ تا ۸۹۴
فضای موجود در کانال (کیلوهرتز) ۲۰۰ ۳۰ ۲۵ ۱۲۵۰
تعداد کانال ۱۰۰۰ ۸۳۲ ۱۶۰۰ ۲۳۰۰

GSM یا سیستم جهانی ارتباطات

GSM یا سیستم جهانی ارتباطات همراه دراصل از اروپا منشا گرفته و تحسین‌برانگیزترین استاندارد در بین تمامی فناوری‌های ارتباطات همراه است و در بیش از ۲۱۲ کشور جهان استفاده می‌شود. استاندارد یادشده، رومینگ بین‌الملل را بین اپراتورهای تلفن همراه بسیار رایج کرده و باعث شده است کاربران در هر بخشی از جهان قادر به استفاده از گوشی‌های موبایلشان باشند. GSM برای ایجاد ارتباطات چندسویه تا ۸ تماس در هر کانال و در باندهای ۹۰۰ و ۱۸۰۰ مگاهرتز از TDMA استفاده می‌کند. GSM نه‌تنها برقراری تماس را محقق، بلکه داده‌ها را در بیشینه سرعت ۱۴٫۴ کیلوبایت‌برثانیه منتقل می‌کند. گفتنی است در ایالات متحده، سازمان FCC طیف موجی جدیدی را در فرکانس ۱۹۰۰ مگاهرتز برای این سیستم اختصاص داده است.

GSM از زمانی‌که ابداع شده، به‌طور مداوم بهبود یافته است تا خدمات بهتری را در بازار ارائه کند. فناوری‌های جدیدتر براساس سیستم اولیه‌ی GSM توسعه یافته‌اند تا بعدها تبدیل‌به سیستم‌های پیشرفته‌تری همچون نسل ۲٫۵G از شبکه‌های تلفن همراه شوند.

برای درک بهتر فناوری GSM لازم است تا مفاهیمی همچون شبکه‌ی سوئیچینگ مدار (Circuit switching)، سوئیچینگ بسته (Packet switching)، شبکه‌ی تلفن سوئیچ‌شده‌ی عمومی (PSTN) و تبادل‌کننده‌ی تلفن توضیح داده شود. تبادل‌کننده‌ی تلفن یا سوئیچ تلفن، یک سیستم ارتباطی است که در شبکه‌ی تلفن سوئیچ‌شده‌ی عمومی (PSTN) یا سازمان‌های بزرگ استفاده می‌شود (به‌دلیل درهم‌تنیدگی مطالب، بعدتر توضیحات لازم در مورد PSTN داده می‌شود). این فناوری، خطوط تلفن مشترکین یا مدارهای مجازی سیستم‌های دیجیتال را برای برقراری تماس بین مشترکین به‌هم وصل می‌کند. پیش‌تر وظیفه‌ی تبادل‌کننده‌ی تلفن را اپراتورهای انسانی برعهده داشتند.

درمورد شبکه‌ی سوئیچ‌شده‌ی مداری، بهترین مثال شبکه‌ی تلفنی اولیه‌ی آنالوگ است. هنگام برقراری تماس از تلفنی به تلفن دیگر، سوئیچ‌هایی در سیستم تبادل‌کننده‌ی تلفن، مدار سیمی یک‌پارچه‌ای را بین دو تلفن و تا پایان مکالمه شکل می‌دهند؛ این روند، سوئیچینگ مدار نامیده می‌شود. در این سیستم، تنها اندکی تأخیر در حین برقراری اتصال به‌وجود می‌آید. کاربران دیگر هیچ‌گاه نمی‌توانند چنین مدارهایی را مختل کنند؛ زیرا مدار تا زمان آزاد‌شدن و ایجاد اتصال جدید، از هرگونه استفاده‌ی دیگر تماس‌گیرنده‌ها مصون است.

سوئیچینگ بسته، روشی برای گروه‌بندی داده‌ها داخل بسته‌ها هنگام انتقال از یک شبکه‌ی دیجیتال است. بسته‌ها از هدِر و پِی‌لود ساخته شده‌اند. در مبحث فناوری اطلاعات، هر هدر به داده‌ی تکمیلی اشاره دارد که در ابتدای بلاک داده‌ی در حال ذخیره یا انتقال قرار دارد. هنگام انتقال داده، داده‌ای که پس از هدر منتقل می‌شود، پی‌لود نام دارد. سخت‌افزار شبکه‌ای، داده‌ی درون هدر را برای هدایت بسته به مقصدی استفاده می‌کند که پی‌لود در آن استخراج (extract) شده و توسط اپلیکیشن استفاده می‌شود. سوئیچینگ بسته، اساس اصلی ارتباطات داده در شبکه‌های رایانه‌ای سراسر جهان است. تفاوت سوئیچینگ مدار و سوئیچینگ بسته در جدول زیر آمده است:

سوئیچینگ مدار سوئیچینگ بسته
در سوئیچینگ مدار، سه مرحله وجود دارد:

  • ایجاد اتصال
  • انتقال داده
  • قطع اتصال
در سوئیچسنگ بسته، انتقال داده‌ها به‌صورت مستقیم انجام می‌شود.
در سوئیچینگ مدار، هر واحد داده از کل آدرس مسیری که توسط منبع تهیه شده است اطلاع دارد. در سوئیچسنگ بسته، واحد داده تنها از مختصات نهایی که روترها تعیین می‌کنند اطلاع دارد.
در سوئیچینگ مدار، داده‌ها فقط در سیستم منبع پردازش می‌شوند. در سوئیچسنگ بسته، داده‌ها در تمامی گره‌های میانی از جمله سیستم منبع پردازش می‌شوند.
در سوئیچینگ مدار، تأخیر بین واحدهای داده یکنواخت است. در سوئیچسنگ بسته، تأخیر بین واحدهای داده یکنواخت نیست.
مسیر برای انتقال داده ثابت است، پس می‌توان از هر پهنای باندی استفاده کرد. پهنای باند بین مشترکین تقسیم شده است.
سوئیچینگ مدار اطمینان بالایی دارد. سوئیچسنگ بسته قابل اعتماد نیست.
در سوئیچینگ مدار، منابع بیشتر اتلاف می‌شود. در سوئیچسنگ بسته، درقیاس‌با سوئیچینگ مدار منابع کمتری اتلاف می‌شود.
در این روش، نمی‌توان داده‌ها را ذخیره و بعدا ارسال کرد. در این روش، می‌توان داده‌ها را ذخیره و بعدا ارسال کرد.
منبع انتقال داده را انجام می‌دهد. انتقال داده‌ها را نه‌تنها منبع، بلکه روترهای میانه‌ی مسیر نیز انجام می‌دهند.

توصیفی‌که در ابتدا برای سیستم GSM به‌کار برده می‌شد، یک شبکه‌ی دیجیتال سوئیچ‌شده در مدار با قابلیت مکالمه‌ی تلفنی کاملا دوسویه بود. این تعریف با گذشت زمان و ابتدا، اضافه‌شدن ویژگی انتقال داده‌های سوئیچ‌شده در مدار و سپس انتقال داده‌های بسته‌ای به‌کمک سرویس عمومی بسته‌های رادیویی (GPRS) و سرعت داده‌ی افزایش‌یافته برای تکامل GSM یا EDGE، ارتباطات داده را نیز شامل شد. GSM دارای چندین بخش گسسته است.ساختار این شبکه، مشتق‌شده در چندین بخش جداگانه است:

  • زیرسیستم ایستگاه پایه: ایستگاه‌های پایه و کنترلرهای آن‌ها
  • شبکه و زیرسیستم سوئیچینگ: بخشی از شبکه‌ی GSM که به شبکه‌ی ثابت شباهت دارد و گاهی‌اوقات تنها با نام شبکه‌ی اصلی خوانده می‌شود.
  • شبکه‌ی اصلی GPRS: بخشی اختیاری است که امکان اتصال به اینترنت بسته‌محور را فراهم می‌کند
  • سیستم پشتیبانی عملیات: وظیفه‌ی نگه‌داری شبکه را برعهده دارد.

ساختار GSM

زیرسیستم ایستگاه پایه (BSS) بخشی از شبکه‌ی تلفن سلولی سنتی است که مسئول رسیدگی به ترافیک داده و سیگنال‌دهی بین گوشی‌های موبایل و شبکه‌ی اصلی را برعهده دارد. درواقع، BSS کانال‌های مکالمه‌ای را کدگذاری می‌کند، کانال‌های رادیویی را به گوشی‌های موبایل اختصاص می‌دهد، پیجینگ می‌کند، دریافت و انتقال سیگنال ازطریق رابط هوایی (آنتن‌ها) را برعهده دارد و وظایف متعدد دیگری را دررابطه‌با شبکه‌ی رادیویی انجام می‌دهد.

GPRS سیستم توسعه‌یافته‌ای از شبکه‌های ۲G موجود، برای ایجاد قابلیت سرویس‌های بسته‌محور، هم‌زمان با افزایش سرعت و نرخ داده‌های این شبکه‌ها است.

برای توصیف شبکه و زیرسیستم سوئیچینگ، ابتدا لازم است تا با مفهوم شبکه‌ی تلفن سوئیچ‌شده‌ی عمومی (PSTN)، رومینگ و mobility management آشنا شوید. PSTN، مجموعه‌ای از شبکه‌های تلفنی سوئیچ‌شده‌ی مداری است که توسط اپراتورهای ملی، منطقه‌ای یا محلی اداره می‌شود و زیرساخت‌ها و خدمات ارتباطات عمومی را ارائه می‌دهد. PSTN شامل خطوط تلفن، کابل‌های فیبر نوری، لینک‌های انتقال ماکروویو، شبکه‌ی سلولی، ارتباطات ماهواره‌ای و کابل‌های تلفن زیر دریا است. تمامی این موارد، توسط مراکز تبادل‌کننده‌ی تلفن که پیش‌تر نیز اشاره شد به‌هم متصل هستند و درنتیجه‌ی این اتصال، می‌توانند با هم ارتباط برقرار کنند. شبکه‌ی تلفن سوئیچ‌شده‌ی عمومی، درابتدا تنها تلفن‌های ثابت را پشتیبانی می‌کرد؛ ولی حالا کاملا دیجیتالی است و شبکه‌های موبایل و سایر شبکه‌ها را شامل می‌شود.

پیش‌تر عملکرد دکل‌های مخابراتی و ایستگاه‌های پایه توضیح داده شد. هنگامی‌که تلفن همراه، خارج از شعاع پوشش شبکه‌ی خانگی باشد، قابلیت رومینگ کمک می‌کند تا این دستگاه با بهره‌گیری از ایستگاه پایه‌ی شبکه‌ی ارتباطاتی دیگری، همچنان متصل باقی بماند. Mobility management نیز یکی‌از مهم‌ترین کارکردهای شبکه‌ی GSM است. هدف تابع Mobility management، ردیابی کاربران موبایل برای ایجاد امکان تماس، ارسال پیام متنی و سرویس‌های دیگر تلفن همراه است.

شبکه و زیرسیستم سوئیچینگ (NSS) یا شبکه‌ی اصلی GSM، یکی از مولفه‌های سیستم GSM است که تماس صوتی و توابع Mobility management برای گوشی‌های موبایلی که روی شبکه‌ی ایستگاه پایه رومینگ می‌شوند را ایجاد می‌کند. این شبکه را اپراتورهای موبایل توسعه داده‌اند. NSS کمک می‌کند دستگاه‌های موبایل و در شبکه‌ی گسترده‌ترِ تلفن سوئیچ‌شده‌ی عمومی (PSTN)، تلفن‌ها با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

NSS در ابتدا برای شبکه‌های سوئیچ‌شده در مدار طراحی شده بود و در خدمات سنتی GSM همانند مکالمه، پیام متنی و داده‌های سوئیچ‌شده در مدار به‌کار می‌رفت. بخش یادشده بعدها، با معماری دیگری توسعه یافت تا خدمات GPRS را نیز ارائه دهد.

 

 

شبکه‌ی موبایلی ۲٫۵G یا سرویس عمومی بسته‌های رادیویی (GPRS)

GPRS سیستم توسعه‌یافته‌ای از شبکه‌های ۲G موجود، برای ایجاد قابلیت سرویس‌های بسته‌محور، هم‌زمان با افزایش سرعت و نرخ داده‌های این شبکه‌ها است. اصطلاح نسل دو و نیم (۲٫۵G) برای توصیف سیستم‌های ۲G به‌کار می‌رود که علاوه‌بر استاندارد ارتباطی سوئیچسنگ مدار (Circuit switching)، از دامنه‌ی سوئیچینگ بسته (Packet switching) استفاده می‌کنند. البته اصلاح ۲٫۵G کاربرد رسمی ندارد. GPRS با استفاده از پایگاه داده‌ی HLR، VLR و AuC و فناوری‌های HSCSD، GPRS و EDGE داده‌ها را با سرعت ۵۶ تا ۳۸۴ کیلوبیت‌برثانیه منتقل می‌کند.

فناوری ۲٫۵G خدماتی همچون دسترسی به پروتکل کاربردی بی‌سیم (WAP) و سرویس MMS را فراهم کرده و برای ارتباطات اینترنتی، سرویس‌هایی مانند ایمیل و شبکه‌ی بی‌سیم جهانی وب (WWW) را در اختیار کاربران قرار می‌دهد. هزینه‌ی انتقال داده در سیستم GPRS معمولا به‌ازای هر مگابایت از ترافیک منتقل‌شده محاسبه می‌شود؛ درحالی‌که قیمت ارتباطات داده به‌وسیله‌ی روش سنتی سوئیچینگ مداری، به‌ازای هر دقیقه از اتصال به شبکه است؛ حال اینکه کاربر از سیستم استفاده کند یا خیر.

 

 

 HLR ،VLR و AuC

HLR یا Home Location Register، یک پایگاه داده‌ی مرکزی شامل جزئیات هر کاربر موبایلی است که به شبکه‌ی GSM دسترسی دارد. در هر شبکه‌ی عمومی تلفن همراه، ممکن است چند HLR به‌صورت فیزیکی در محل‌های مختلف شبکه‌ی PLMN تعبیه شوند. شبکه‌ی PLMN ترکیبی از تمامی نسل‌های شبکه‌های ارتباطی است که هر اپراتور ارائه می‌دهد؛ PLMN درواقع همان PSTN بدون تلفن‌های ثابت است. VLR یا Visitor Location Register نیز پایگاه داده‌ای برای ایستگاه‌های موبایل (MS) است و اطلاعات را به مراکز تبادل‌کننده‌ی تلفن ارسال می‌کند.

AuC یا مرکز احراز هویت (Authentication Center)، تابعی برای اعتبارسنجی هر سیم‌کارتی است که معمولا هنگام روشن‌شدن گوشی، سعی دارد به شبکه‌ی مرکزی GSM متصل شود. درصورت موفقیت‎‌آمیز بودن اعتبارسنجی، اطلاعات سیم‌کارت و کاربر آن در پایگاه داده‌ی HLR ذخیره می‌شود. همچنین یک کلید رمزگذاری نیز تولید می‌شود که متعاقباً برای رمزگذاری کلیه‌ی ارتباطات بی‌سیم (مکالمه، پیام متنی و مواردی از این‌دست) بین تلفن همراه و شبکه‌ی مرکزی GSM استفاده می‌شود.

 

 

شبکه‌ی تلفن همراه ۲٫۷۵G یا EDGE (سرعت داده‌ی افزایش‌یافته برای تکامل GSM)

شبکه‌ی GPRS با معرفی رمزگذاری ۸PSK به شبکه‌های EDGE تکامل یافت. EGPRS و IMT-SC، فناوری‌های دیجیتال تلفن همراهی بودند که کمک کردند سرعت انتقال داده افزایش یافته و سیستم GSM استاندارد توسعه یابد. فناوری EDGE از آغاز سال ۲۰۰۳ میلادی، درابتدا توسط اپراتور AT & T در ایالات متحده روی سیستم GSM سوار شد.  شرکت‌های دخیل در پروژه‌ی ۳GPP بعدها شبکه‌ی یادشده را به‌عنوان بخشی از سیستم GSM استانداردسازی کردند و ظرفیت بالقوه‌ی EDGE‌ را تا سه‌برابر شبکه‌های GSM و GPRS افزایش دادند.

هما‌نگونه که پیش‌تر گفته شد، GSM از فناوری TDMA استفاده می‌کند که با تقسیم سیگنال‌ها به بازه‌های زمانی کوتاه، امکان استفاده‌ی کاربران بیشتری را از یک فرکانس فراهم می‌کند. حال به‌لطف روش‌های پیچیده‌تر رمزگذاری، یعنی ۸PSK، شبکه‌ی EDGE در بازه‌های زمانی کوتاه مشابه‌با GSM، تا ۲۳۶٫۸ کیلوبیت‌برثانیه سرعت انتقال داده دارد. فناوری EDGE نسخه‌ای توسعه‌یافته از GSM است، ولی اجازه می‌دهد تا انتقال سریع‌تر و جمع‌وجورتری از داده‌ها و اطلاعات به‌وجود آید. همچنین شبکه‌ی EDGE، که حامل منفرد یا IMT-SC نیز نامیده می‌شود، یک فناوری رادیویی است و تاحدودی، بخشی از نسل سوم شبکه‌های ارتباطی به‌حساب می‌آید. فناوری EDGE به‌دلیل انعطاف‌پذیری بیشتر برای حمل داده‌های سوئیچ مدار و سوئیچ بسته، نسبت‌به GSM خواهان بیشتری دارد.

درمقایسه‌با GPRS، فناوری EDGE داده‌ها را در زمان کمتری منتقل می‌کند. برای مثال، یک فایل متنی ۴۰ کیلوبایتی در شبکه‌ی EDGE در عرض دو ثانیه منتقل می‌شود، حال آن‌که GPRS همان فایل را در ۶ ثانیه انتقال می‌دهد. بزرگ‌ترین مزیت فناوری EDGE این است که نیازی به صرف هزینه‌ی اضافی یا هیچ سخت‌افزار و نرم‌افزار دیگری برای استفاده از آن وجود ندارد. درواقع گوشی‌هایی که از سیستم GSM استفاده می‌کنند، فناوری EDGE را نیز پشتیبانی خواهند کرد.

 

 

جمع‌بندی

نسل ۱G ۲G ۲٫۵G ۲٫۷۵G
ظرفیت داده ۲ کیلوبایت ۱۰ کیلوبایت ۲۰۰ کیلوبایت ۴۷۳ کیلوبایت
سال توسعه ۱۹۸۴ ۱۹۹۰ ۲۰۰۰ ۲۰۰۳
انتقال داده ۱۴٫۴ کیلوبایت بیشتر از ۲۰ کیلوبایت بیشتر از ۲۰ کیلوبایت
استاندارد
  • AMPS
  • NMT
  • TACS
  • MTS
  • AMTS
  • IMTS
CDMA

TDMA

GPRS EDGE
استاندارد وب WWW WWW WWW
دسترسی چندگانه FDMA CDMA

TDMA

CDMA

TDMA

CDMA

TDMA

سرویس فقط مکالمه مکالمه، داده MMS، اینترنت MMS، اینترنت
شبکه‌ی اصلی PSTN PSTN  PLMN  PLMN
هندآف افقی افقی افقی افقی
معایب هندآف ضعیف، امنیت پایین نیاز به سیگنال قوی، سرعت داده‌ی پایین نیاز به سیگنال قوی، سرعت داده‌ی پایین نیاز به سیگنال قوی، سرعت داده‌ی پایین

تا به این قسمت از مقاله، توضیح داده شد که دکل‌های مخابراتی چگونه سیگنال‌های تلفن همراه را ردیابی و دریافت می‌کنند، چگونه بین شبکه‌ی PLMN و PSTN و دستگاه‌های تلفن همراه ارتباط برقرار می‌کنند و در نهایت چگونه داده‌ها را جابه‌جا می‌کنند. کارکرد و انواع شبکه‌های ارتباطی بی‌سیم ۰G، ۰٫۵G، ۱G، ۲G، ۲٫۵G و ۲٫۷G توصیف و شبکه‌های پرکاربردی چون EDGE، GSM و GPRS واکاوی شد. دقت کنید که حجم انبوه شبکه‌های موبایلی و انواع فناوری‌های مختص ‌به هر کشور، سبب شد تا بسیاری از اصطلاحات خلاصه‌وار توضیح داده شود و از توصیف برخی‌از فناوری‌ها و موارد حاشیه‌ای خودداری شود.

منبع: zoomit.ir