پیش از آن که به 5G بپردازیم بهتر است مروری بر نسل های پیش از آن داشته باشیم تا به درکی بهتر برسیم، منظور از نسل های پشین همان تکنولوژی های ارتباط موبایلی سابق یعنی 1G 2G 3G و4G است. نسل دوم فناوری در دهه نود میلادی عرضه شد، که باعث شد ارتباطات بی سیم تلفنی علاوه بر صدا، از پیام کوتاه نیز پشتیبانی کنند.در نسل سوم 3G عمل انتقال دیتا را نیز به پیام کوتاه و تماس های صوتی اضافه کرد و در نهایت، نسل چهارم یعنی 4G فعلی بهبودی بر تکنولوژی سابق خود شد و سرعت و اطمینان از ارتباط با کیفیت را افزایش داد.

حال نسل پنجم که به اختصار 5G نامیده می شود بنا دارد تا مجدد بر کیفیت، سرعت و اطمینان در ارتباط بیافزاید و در عین حال تکنولوژیهای جدید دیگری نیز معرفی کند. توسعه دهندگان هنوز بر سر تکنولوژیهای نهایی موجود در 5G به اجماع نرسیده اند، اما مهمترین تکنولوژیها عبارتند از: سلولهای کوچک، امواج میلی متری، MIMO، فیلترینگ فضایی و فول داپلکس. در زمینه زیر ساختی می توان از برج های کوچک مخابراتی در مکان هایی خارج از دید بهره گرفت. مزیت این برج ها آن است که مصرف انرژی پایین تری دارند و زمانی که در حالت کلاستر بهره برداری شوند عملکردشان بهتر نیز می شود. داده ها بر بستر امواج میلیمتری و به کمک سلول های کوچک منتقل می شوند. در امواج میلیمتری طول موج از متوسط موجها کوتاهتر و بازه فرکانسی آنها بین ۳۰ تا ۳۰۰ گیگاهرتز است. این بازه فرکانسی در برابر سیگنالهای خارجی امنیت دارد. ولی دربرابر موانع فیزیکی ناتوان است. حتی می توان گفت امکان دارد مانعی مانند یک برگ ساده درخت نیز در ارتباط شما اختلال ایجاد کند.

برای امواج میلیمتری محدودیت های بسیاری متصور است، اما در مقابل برای MIMO کارآمد هستند. MIMO یک سیستم بی سیم است که از چندین فرستنده رادیویی برای فرستادن و دریافت داده به صورت همزمان استفاده میکند. شبکه های 4G LTE فعلی از حداکثر ۸ فرستنده و ۴ گیرنده پشتیبانی میکنند، درحالیکه برجهای مخابراتی 5G از ده ها فرستنده و گیرنده پشتیبانی خواهند کرد.

البته افزایش در تعداد فرستنده رادیویی مترادف است با تداخل بیشتر و این زمانی است که فیلترینگ فضایی اهمیت میابد. به طور ساده، میتوان گفت فیلترینگ فضایی از الگوهایی استفاده میکند تا حرکت امواج بی سیم را مدیریت کند و برای افزایش قدرت امواج، آنها را در یک پرتو متمرکز میکند. فناوری فول داپلکس (Full Duplex) سیگنال را تقویت مضاعف خواهد کرد. بیشتر برجهای مخابراتی و اسمارت فون ها قادر به ارسال و دریافت همزمان داده نیستند. اما گوشی های هوشمندی که از فناوری فول داپلکس بهره ببرند، می توانند همزمان داده را ارسال و دریافت کنند و این به معنای دوبرابر شدن پهنای باند است.

نسل پنجم ارتباط بی سیم یا 5G، آخرین دستاورد از تکنولوژی تلفن همراه است که به صورت قابل ملاحظه ای با افزایش سرعت و پاسخگویی شبکه های بی سیم در ارتباط است. در نسل پنج سرعت انتقال داده می تواند به عدد 20 گیگابیت بر ثانیه برسد، بعلاوه اینکه نرخ تأخیر نیز به 1 میلی ثانیه خواهد رسید.
همچنین حجم دیتا قابل انتقال در این بستر با افزایش چشم گیری روبه رو خواهد شد. بعلاوه در ارتباط 5G این امکان برای اپراتور ها فراهم می شود تا سرویس دهی شناوری را در قالب سرویس مجازی به کاربران ارائه دهند بدین صورت که برای اعمالی مانند ماشین های خودران که به سرعت انتقال بالا در کنار نرخ تأخیر پایین نیاز دارند سرویس مناسب را بدهند و در مقابل برای کارهای ابتدایی تر مانند ارتباط یخچال های هوشمند منازل از سرویس ضعیف تری استفاده کنند.


اگر بر مبنای آزمایش های فعلی صحبت کنیم، 5G بسیار سریع خواهد بود. پیش نویس اولیه سند ITU خواهان حداقل سرعت دانلود ۲۰ گیگابیت بر ثانیه و سرعت آپلود ۱۰ گیگابیت بر ثانیه برای هر ایستگاه پایه است. این سرعت بین همه کاربران برج مخابراتی تقسیم میشود. ولی اپراتورهایی همچون ATT، انتظار دارند 5G باید سرعت بالایی داشته باشد. شرکت ATT، در کنفرانس5G بروکلین در نیویورک اعلام داشت مهندسان این شرکت در سایت آزمایشی در شهر آستین تگزاس به سرعت ۶ گیگابیت بر ثانیه دست یافته اند. با این سرعت میتوان یک فیلم 4K با حجم ۱۰۰ گیگابایت را تنها در دو دقیقه دانلود کرد.
ITU زمان تأخیر را برای نسل پنجم تا 5 میلی ثانیه در نظر دارد. به هنگام مقایسه، باید بدانید که هم اکنون زمان تأخیر 4G LTE حدود ۲۰ میلی ثانیه است. زمان تأخیر کم5G خبر خوبی برای اپلیکیشن های چت ویدئویی و بازیهای رایانه ای چند کاربره خواهد بود. در بعد پوشش دهی باید 5G بهتر از نسل های قبل عمل کند اما همانطور که گفته شد طول موج کوتاه و فرکانس بالا مانع این کار می شود و در مقابل موانع از خود ضعف نشان می دهد، یکی از راه های برطرف کردن این مشکل قرار دادن ایستگاه های کاری کوچک برای انتقال امواج است این باکس ها می توانند در پارک ها و پاساژ ها نصب شوند.


طی چند سال آینده این نسل جدید ارتباط هم به مرور در دسترس عموم قرار خواهد گرفت تا وابستگی بشر به گوشی های هوشمند و دنیای ارتباطات اینترنتی از این هم بیشتر شود. اما این تکنولوژی می تواند بر کسب و کارهای فناورانه اثر مثبت داشته و می تواند باعث رونق بیشتر آنها شود. انتظار می رود در حدود سال 2020 شاهد کاربری جهانی نسل پنجم باشیم. سرعت و کیفیت بالای نسل پنجم می تواند تأثیر قابل توجهی در صنایع اینترنتی ایجاد کند:

1. خودروها
خودروهای خودران یکی از مهمترین عوامل رشد اینترنت 5G خواهند بود. آینده نگران پیشبینی میکنند که خودروهای خودران بر بستر شبکه های با تأخیر کم، اطلاعاتی همچون مدیریت فضای ابری، اطلاعات سنسورها و محتوای چندرسانه ای را تبادل میکنند. بر اساس تحقیقات ABI Research، در آینده ۶۷ میلیون حساب کاربری به خودروهای 5G اختصاص خواهد یافت که سه میلیون از آنها مربوط به ارتباطات با زمان تأخیر کم در خودروهای خودران خواهد بود.

2.اینترنت اشیاء
بر اساس گفته های آشا کدی، مدیر کل استانداردهای موبایل در اینتل، 5G اولین شبکه ای است که در هنگام طراحی آن، تطابق آن با اینترنت اشیاء در نظر گرفته شده است. او میگوید: شبکه ها و استانداردهای نسل بعدی برای حل چالشهای ترکیب زیرساخت های ارتباطی و کامپیوتری لازم خواهند بود. در شبکه های 5G، قابلیت های محاسباتی با قابلیت های ارتباطی ترکیب میشوند و به همین دلیل تریلیون ها دستگاهی که به اینترنت متصل هستند، نگران توان پردازشی نخواهند بود. چون شبکه خواهد توانست هر پردازشی را انجام دهد.
کدی آینده ای را تصور میکند که ساعت های هوشمند و تبلتها با استفاده از سنسورهای حساس به مکان و محتوا، اطلاعات را با کسانی که در تقویم شما هستند به اشتراک میگذارند و در هنگام استفاده از سرویس هایی مبتنی بر مکان، در مصرف انرژی صرفه جویی میکنند. در نهایت، هر چیزی از گجت های پوشیدنی گرفته تا محصولات اینترنت اشیاء مانند ماشینهای لباسشویی، دوربین های ترافیک و حتی درخت هایی که سنسورهای کوچک دارند، با هم ارتباط خواهند داشت.
او میگوید: زیرساختی از ارتباطات و قدرت محاسباتی وجود خواهد داشت و هیچ کس دست خالی نخواهد ماند. چون بسیاری از قابلیت هایی که لازم دارند، در نزدیکی آنها خواهد بود. حتی شارژ وایرلس نیز در این شبکه تجمیع میشود تا دستگاه ها پیوسته کار کنند.