اپل چگونه 5G را در آیفون 12 پیاده‌سازی کرده است؟

اپل سه‌شنبه شب در هنگام رونمایی از سری آیفون ۱۲ اعلام کرد که این محصولات را روی بیش از ۱۰۰ شبکه امتحان کرده است. این دستاورد از آن جهت اهمیت دارد که 5G روی تکه‌های پیچیده‌ای از فرکانس‌های مخابراتی کار می‌کند. با این حساب، اپل باید تراشه‌های اضافه، فیلترهای مختلف فرکانس‌های رادیویی و آنتن‌های گوناگونی را در آیفون ۱۲ به کار برده باشد.

مسیر حرکت به سمت 5G کمتر از آن‌چه که تاکنون تبلیغ شده جذاب بوده است. نسل پنجم ارتباطات با سرعتی کمتر از قول‌های قبلی و پوشش پرایراد خود تاکنون موفقیت چندانی نداشته، چون فناوری آن بسیار پراکنده است. استادیار دانشگاه کارنگی ملون و رئیس آزمایشگاه فناوری‌های بی‌سیمِ در حال توسعه، سوآرون کومار، می‌گوید 5G «باغ وحشی از فناوری‌های مختلف» است. «تنها یک استاندارد وجود دارد، اما این استاندارد می‌تواند به طرق مختلف تفسیر شود.»

اپل در زمان معرفی پرچمداران جدید خود تمام تلاشش را کرد تا کاربران را با پتانسیل‌های 5G ترغیب کند. این شرکت نشان داد که یک تلفن هوشمند چگونه می‌تواند با محول کردن پردازش‌های خود به شبکه مانند یک کنسول بازی عمل کند. منتها فناوری‌های بی‌سیم هنوز در ابتدای راه خود قرار دارند.

معاون ارشد شرکت تحقیقاتی Opensignal، ایان فاگ، می‌گوید پشتیبانی اپل از 5G در هر چهار آیفون جدید این شرکت اتفاقی غیرمنتظره است. اوپن‌سیگنال شرکتی بریتانیایی است که در زمینه تحلیل عملکرد شبکه‌های بی‌سیم فعالیت می‌کند. آقای فاگ یادآور می‌شود که فقط دستگاه‌های بزرگ اندرویدی به سراغ پشتیبانی از شبکه‌های پرسرعت 5G رفته بودند.

احتمال داده می‌شد که نسل پنجم ارتباطات به‌خاطر آن‌همه سروصدایی که به وجود آورده بود، در ابتدا ناامیدکننده باشد. این استاندارد وعده داده بود که سرعت انتقال اطلاعات را به ۱۰ گیگابیت بر ثانیه (یعنی ۱۰۰ برابر سرعت 4G) برساند و میزان تاخیر را در مقایسه با 4G که ۵۰ میلی‌ثانیه بود، تا ۱ میلی‌ثانیه کاهش دهد. این فناوری همچنین قرار بود اجازه دهد دستگاه‌های بیشتری بتوانند به‌صورت همزمان به شبکه وصل شوند.

همان‌طور که 4G بسترساز نسل جدیدی از اپلیکیشن‌ها و کسب و کارها شده بود، انتظار می‌رود که توسعه‌دهندگان بتوانند از 5G هم نهایت استفاده را برای ارائه راهکارهای نوین داشته باشند. این فناوری علاوه بر افزایش توان تلفن‌های هوشمند، در نهایت می‌تواند امکان استفاده از اتومبیل‌های خودران، ماشین‌های صنعتی، دستگاه‌های پزشکی و غیره را فراهم کند و همه چیز را به فضای ابری ببرد. 5G رقابتی سیاسی را بین کشورها به وجود آورده تا در نهایت ببینیم کدام کشور در این حوزه پیشگام خواهد شد.

با این حال، هنوز راه زیادی مانده تا 5G بتواند پاسخگوی این شور و هیجان وافر باشد. استاندارد بی‌سیم 5G طراحی شده تا نهایت استفاده را از بخش‌های مختلف طیف بی‌سیم ببرد. این استاندارد چندین باند فرکانسی را پوشش می‌دهد، اما بخش‌های اصلی آن شامل فرکانس‌های زیر ۶ گیگاهرتز و فرکانس‌های باند فوق‌وسیع (UWB) یا موج میلی‌متری بالای ۲۴ گیگاهرتز است.

در حالت کلی، فرکانس‌های پایین‌تر دامنه بزرگ‌تری را تحت پوشش قرار می‌دهند اما در مقایسه با فرکانس‌های بالاتر سرعت کمتری دارند. از آن سو، فرکانس‌های بالا سرعت بسیار بیشتری دارند اما فقط می‌توانند چند صد متر را تحت پوشش قرار بدهند و به‌شدت در برابر موانع و اختلالات آسیب‌پذیرند. استفاده از حداکثر توان 5G به معنای ترکیب همه این فرکانس‌هاست.

اپراتورهای همراه آمریکایی تاکنون فقط قسمتی از طیف 5G را تحت پوشش قرار داده‌اند. T-Mobile و AT&T روی فرکانس‌های پایین و میانه تمرکز دارند تا پوشش بیشتری ارائه کنند، هرچند سرعت این شبکه‌ها کمتر است. ورایزن تا حد زیادی به سراغ شبکه‌های موج میلی‌متری رفته تا سرعت تقریبا گیگابیتی را ارائه کند، اما پوشش شبکه آن‌ها بسیار محدود است. در مجموع، به‌گزارش اوپن‌سیگنال، آمریکا از نظر میانگین سرعت 4G و 5G نسبت به بسیاری از کشورها عقب‌تر است.

مدیرعامل ورایزن در مراسم سه‌شنبه شب اپل اعلام کرد که این شرکت پوشش سراسری 5G را در آمریکا ارائه خواهد کرد. این پوشش با فرکانس پایین میسر خواهد شد که طبیعتا سرعت کمتری دارد. البته ورایزن مدعی شد که در پوشش سراسریِ آن‌ها کاربران 4G و 5G می‌توانند از طیف یکسانی استفاده کنند.

این تصویر در ایالات متحده کمی پیچیده و مبهم است، چون فقط مقدار محدودی از باندهای میانه، که ترکیب مناسبی از سرعت و دامنه پوشش را ارائه می‌کنند، در دسترس‌اند. با این وجود، شرایط در سال‌های آینده تغییر خواهد کرد. دولت آمریکا اخیرا بخشی از باند میانه را به حراج گذاشت و اعلام کرد که در آینده باندهای بیشتری را به حراج می‌گذارد.

کومار می‌گوید مشخص نیست که چه طیف دامنه‌ای از بقیه غالب‌تر خواهد شد، ولی او انتظار دارد که ترکیبی از باند میانه و فناوری موج میلی‌متری در نهایت بر شبکه چیره شود. بسیاری از تلفن‌های 5G کنونی فقط با یکی از انواع شبکه نسل پنجم کار می‌کنند. برای مثال، محصولاتی که در اروپا فروخته می‌شوند معمولا از موج میلی‌متری پشتیبانی نمی‌کنند چون این شبکه در اروپا رواج کمتری دارد.

گاهی اوقات کاربران باید برای دسترسی به انواع متفاوت 5G مبلغ بیشتری بپردازند. برای مثال گلکسی اس ۲۰ نسخه ورایزن گران‌تر از نسخه‌های معمولی این گوشی است. کومار می‌گوید: «دستگاه‌های زیادی در بازار وجود دارند. آن‌چه که شرکت‌ها آن را 5G می‌نامند با یکدیگر فرق می‌کند.»

هر چهار مدل آیفون ۱۲ طوری طراحی شده‌اند که با دامنه‌ای از باندهای فرکانسی شامل اکثر فرکانس‌های پایین، میانه و بالا کار کنند. این یعنی خانواده آیفون ۱۲ احتمالا می‌تواند با بسیاری از اپراتور و شبکه‌های جهانی 5G کار کند. عده‌ای معتقدند که پرچمداران جدید اپل می‌توانند فراگیری 5G را سریع‌تر کرده و افراد و شرکت‌های بیشتری را به سمت استفاده از این فناوری سوق دهند.

تحلیل‌گر شرکت IDC، جیسون لی، که به ردیابی صنعت 5G می‌پردازد، می‌گوید: «[عرضه آیفون ۱۲] خرید [این دستگاه‌ها] را آسان می‌کند و اگر خوش‌بین باشیم حتی می‌توانیم نگاه بهتری به آینده داشته باشیم، چون باندهای بیشتری در دسترس قرار می‌گیرند. [در نتیجه] کاربران لازم نیست نگران این باشند که اپراتورشان کدام طیف را پوشش می‌دهد.»

با این حال، لی می‌گوید سوال کلیدی در خصوص فناوری 5G میزان اثرگذاری آن بر عمر باتری است. اپل در مراسم اخیر خود گفت فناوری‌هایی مثل Smart Data Mode را توسعه داده که مصرف باتری را کاهش می‌دهند. این فناوری به اپلیکیشن‌ها اجازه می‌دهد تا تنها در صورت نیاز به 5G سوئیچ کنند.

منتها برخی از متخصصان مثل کومار می‌گویند باید صبر کنیم و ببینیم که کدام اپراتورها بهترین ترکیب سرعت و پوشش جغرافیایی را ارائه می‌کنند. او اضافه می‌کند: «بهتر است این‌طور بگویم؛ اگر بخواهم همین حالا موبایلم را عوض کنم، دلیلش 5G نخواهد بود.»