آشنایی با شبکه 6G: نسل بعدی اینترنت موبایل

در روزهایی که حتی برای یک تماس ساده‌ی اینترنتی با عزیزان‌مان به در بسته می‌خوریم، شاید صحبت از اینترنت آینده شبیه به یک تناقض دردناک باشد.

اما چرا در این تاریکی مطلق از آینده‌ی ارتباطات می‌نویسیم؟ چون آگاهی، تنها پلی است که ذهن‌مان را به دنیای فردا متصل نگه می‌دارد. آشنایی با فناوری‌هایی که جهان در حال توسعه‌ی آن‌هاست، نه یک رویای دست‌نیافتنی، بلکه یادآوری این حقیقت است که این روزهای سخت نیز سرانجام می‌گذرند.

شبکه 6G چیست و کِی از راه می‌رسد؟

فناوری شبکه‌‌ی موبایل به طور معمول هر ۱۰ سال یک‌بار پوست‌اندازی می‌کند و به نسلی جدید وارد می‌شود. کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که نسل ششم شبکه تا سال ۲۰۳۰ میلادی (۱۴۰۹ شمسی) به طور گسترده در جهان پیاده‌سازی خواهد شد. البته ممکن است بعضی اپراتورهای پیشگام، یکی دو سال زودتر آن را در مناطقی خاص راه‌اندازی کنند.

در حال حاضر بحث‌های فنی و زیربنایی زیادی راجع به شبکه‌ی 6G شکل گرفته؛ عمدتاً بین رهبران صنعت مخابرات و نهادهای استانداردسازی مانند «3GPP». «سازمان بین‌المللی مخابرات» (ITU-R) که زیرمجموعه‌ی سازمان ملل است هم استانداردهای رسمی 6G را با عنوان IMT-2030 تدوین خواهد کرد که به پیاده‌سازی گسترده در سال ۲۰۳۰ میلادی اشاره دارد (استانداردهای نسل پنجم شبکه IMT-2020 و نسل چهارم IMT-2010 نام داشتند).

روند راه‌اندازی این شبکه با نصب آنتن‌های جدید روی دکل‌ها و ساختمان‌ها و ارتقای هسته‌ی مرکزی کامپیوترها آغاز می‌شود. طبیعتاً دستگاه‌های جدید هم باید از 6G پشتیبانی کنند، یعنی درست مثل ماجرای 4G و 5G، باید گوشی‌های مجهز به قطعات جدید بخرید تا بتوانید از این تکنولوژی استفاده کنید.

چرا به نسل ششم شبکه نیاز داریم؟

با از راه رسیدن هر نسل از شبکه‌های مخابراتی، دو هدف اصلی دنبال شده است: نخست برطرف کردن محدودیت‌های نسل قبلی و دوم، اضافه کردن قابلیت‌های جدیدی که برای آینده ضروری به نظر می‌رسند.

اگر نیاز شما به اینترنت موبایل صرفاً تماشای یوتیوب یا باز کردن سریع‌تر صفحات وب باشد، شبکه‌ی 5G برایتان کفایت می‌کند. با سرعت دانلود بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ مگابیت بر ثانیه در شبکه‌ی نسل پنجم، تماشای باکیفیت‌ترین ویدیوهای آنلاین به سادگی امکان‌پذیر شده است..

اما نقطه‌ضعف بزرگ 5G که مهندسان به‌ناچار از آن چشم‌پوشی کردند، «سرعت آپلود» یا «ارسال داده» بود و 6G می‌آید تا این مشکل را حل کند. علاوه بر این، در نسل جدید از طیف فرکانسی تراهرتز (THz) استفاده شود که بسیار بالاتر از امواج میلی‌متری 5G است و حجم عظیم‌تری از داده‌ها را جابه‌جا می‌کند.

تمرکز اصلی 6G: سرعت آپلود

آپلود یا Uplink به فرآیند ارسال داده از دستگاه شما به سمت شبکه و سرورها گفته می‌شود. در سال‌های اخیر و با رواج دورکاری، تماس ویدیویی، استریم آنلاین بازی‌ها و… نیاز به سرعت آپلود بالاتر به شدت احساس شده است.

این روزها حجم زیادی از داده‌های خام و تحلیل‌نشده به فضای ابری ارسال می‌شوند تا هوش مصنوعی آن‌ها را پردازش کند. از فیلم‌های دوربین‌های امنیتی گرفته تا ویرایش عکس و ویدیو با هوش مصنوعی، همگی به آپلود سریع و پایدار وابسته‌اند. هرچه ابزارهای پوشیدنی و سایر گجت‌های هوش مصنوعی رواج بیشتری پیدا کنند، این نیاز هم بیشتر خواهد شد.

تمرکز اصلی مهندسان در معماری شبکه‌ی 6G این است که سرعت آپلود را با سرعت دانلود یکسان کنند تا ارسال این حجم عظیم از داده‌ها بدون هیچ تاخیری امکان‌پذیر شود. البته مثل همیشه سرعت دانلود هم نسبت به نسل قبلی بهبود پیدا می‌کند.

هوش مصنوعی در قلبِ شبکه‌ی 6G

یکی از مفاهیمی که زیاد درباره‌ی 6G خواهید شنید، «یکپارچگی هوش مصنوعی در شبکه» است. منظور این نیست که AI خود شبکه را مدیریت می‌کند (هرچند این هم یک بحث جداگانه است)، بلکه هدف مهندسان ساختن شبکه‌ای است که خدمات هوش مصنوعی را سریع‌تر و کارآمدتر ارائه دهد.

بیایید با یک مثال این موضوع را روشن‌تر کنیم. وقتی شما فیلمی را در پلتفرمی مثل نتفلیکس تماشا می‌کنید، معمولاً ویدیو از سرورهای مرکزی نتفلیکس به شما نمی‌رسد. در عوض ویدیو از یک «نقطه توزیع محتوا» (Content Distribution Node) در نزدیک‌ترین فاصله‌ی جغرافیایی به شما ارسال می‌شود تا تاخیر به کمترین میزان ممکن برسد.

حالا همین منطق را برای هوش مصنوعی در شبکه‌ی 6G تصور کنید. در حال حاضر وقتی از دستیار هوش مصنوعی سوالی می‌پرسید، درخواست شما کیلومترها سفر می‌کند تا به دیتاسنتر اصلی برسد و برگردد. اما در شبکه‌ی 6G شاهد استقرار «گره‌های هوش مصنوعی» در خود شبکه‌ی سلولی خواهیم بود که به آن فناوری «پردازش لبه‌ای» (Edge Computing) می‌گویند.

به زبان ساده‌تر، به جای یک سرور مرکزی که میلیون‌ها درخواست را پردازش می‌کند، دکل‌های مخابراتی موجود در منطقه‌ی سکونت کاربر به هوش مصنوعی مجهز می‌شوند. در نتیجه خودروهای خودران یا دستگاه‌های هوشمند به جای اینکه سراغ سرور مرکزی را بگیرند، با نزدیک‌ترین دکل ارتباط برقرار می‌کنند و به این ترتیب، تاخیر پاسخ‌دهی تقریباً به صفر می‌رسد.

شبکه‌‌ای که می‌بیند و حس می‌کند

جالب‌ترین و در عین حال حساس‌ترین ویژگی شبکه‌ی 6G، فناوری «ارتباطات و حسگر مشترک» (Joint Communications and Sensing یا به اختصار JCAS) است. شبکه موبایلی را تصور کنید که مثل رادار، حضور اشیاء و افراد را در محیط پیرامون تشخیص دهد.

در این ساختار، امواج رادیویی با فرکانس بسیار بالا از دکل‌ها ارسال می‌شوند و پس از برخورد با اشیاء به مبدا برمی‌گردند. اپراتور با تحلیل سیگنال‌های بازگشتی می‌تواند موقعیت دقیق اشیاء ، شکل، اندازه، سرعت حرکت و حتی جنس مواد سازنده را تشخیص دهد.

این قابلیت بی‌نظیر در زمینه‌هایی چون مدیریت هوشمند ترافیک، پایش پهپادها و پیشگیری از تصادفات جاده‌ای تحول اساسی ایجاد می‌کند.

چالش‌های حریم خصوصی و امنیت دیجیتال

شما به عنوان مخاطب ‌«نوشدارو» خوب می‌دانید که هر پیشرفتی در فناوری، درهای جدیدی را به روی کلاهبرداران و مهاجمان دیجیتال باز می‌کند. فناوری حسگر 6G هم به نوعی شمشیری دو لبه است.

شبکه‌ای که می‌تواند حرکت دقیق افراد و اشیاء را بدون نیاز به دوربین ثبت کند، پیامدهای بسیار خطرناکی برای حریم خصوصی دارد و در صورت عدم قانون‌گذاری صحیح می‌تواند به ابزاری برای نظارت همگانی تبدیل شود. علاوه بر این، اطلاعاتی که شبکه‌ی 6G از محیط جمع‌آوری می‌کند، گنجینه‌ای بی‌نظیر برای هکرها و مجرمان سایبری خواهد بود.

سایر اهداف نسل بعدی شبکه

علاوه بر مواردی که گفتیم، اهداف دیگری هم برای 6G در نظر گرفته شده:

• ارتقای بهره‌وری انرژی: شبکه‌های موبایل حجم قابل توجهی از برق جهان را مصرف می‌کنند. معماری نسل بعدی باید طوری طراحی شود که مصرف برق بهینه‌تری داشته باشد.
• یکپارچگی با ماهواره‌ها: برای پوشش مناطقی که راه‌اندازی شبکه‌ی زمینی در آن‌ها امکان‌پذیر یا به‌صرفه نیست، 6G باید به شکل مستقیم و بدون واسطه با شبکه‌های ماهواره‌ای یکپارچه شود.
• استقلال از نسل قبلی: در حال حاضر شبکه‌ی 4G همچنان در کنار 5G استفاده می‌شود. اپراتورها می‌خواهند 6G کمترین وابستگی را به نسل‌ قبلی داشته باشد، چون اجرای چند نسل به صورت همزمان هزینه‌بر است.

از هیاهوی تبلیغاتی تا دغدغه سلامتی

شرکت‌های فناوری عاشق تبلیغات پر زرق‌وبرق هستند. همان‌طور که برای 5G رویافروشی کردند، امروز هم برای توصیف 6G از مفاهیمی مثل «حضور از طریق هولوگرام»، «ربات‌های همکار»، «ارتقای فیزیکی انسان» و «غوطه‌وری عمیق در جهان مجازی» می‌نویسند. با این حال کارشناسان می‌گویند که با درس گرفتن از گذشته باید تمرکز را بر کاربردهای عملی و ملموس بگذاریم، نه سناریوهای علمی-تخیلی.

از سوی دیگر با معرفی هر نسل جدید، موجی از نگرانی‌‌ها راجع به سلامت انسان شکل می‌گیرد. حتما به یاد دارید که در زمان راه‌اندازی 5G شایعات عجیبی درباره ارتباط آن با بیماری‌ها در شبکه‌های اجتماعی دست به دست می‌شد. اما واقعیت این است که امواج شبکه‌های سلولی، تا زمانی که در محدوده‌ی استانداردهای باشند، هیچ خطر اثبات‌شده‌ای برای سلامت انسان ندارند.

سخن پایانی

شبکه 6G قرار است تا سال ۲۰۳۰ نقشه‌ی راه ارتباطات را بازنویسی کند و تمرکز آن روی سرعت آپلود، یکپارچگی با هوش مصنوعی و قابلیت‌های ارتباطی جدید خواهد بود. هرچند شعارهای تبلیغات زیادی درباره‌ی این فناوری خواهیم شنید، اما این بار صنعت مخابرات سعی دارد واقع‌بین‌تر باشد و روی کاربردهای عملی تمرکز کند.

برای ما به عنوان کاربران ایرانی هم ضروری است که در جریان این تحولات و پیشرفت‌ها بمانیم، حتی اگر دسترسی به آن‌ها نسبت به دیگر نقاط جهان، زمان بیشتری ببرد…

نظر شما در این مورد چیست؟