sony-xperia-xz-review-5
تکنولوژی 4G LTE در حال حاضر برای بیشتر اپراتور های دنیا به عنوان تکنولوژی استاندارد و مورد استفاده به شمار می آید. تکنولوژی 5G هم هم اکنون درحال گذراندن تست های نهایی خود برای ورود به دنیای تکنولوژی است. به هر حال، امروز و در این مقاله قصد معرفی تکنولوژی را داریم که چیزی میان این دو است. یعنی چیزی میان 4G و 5G. نام این نسل از ارتباطات، LTE Advanced یا LTE-A قرار داده شده است.

نسل LTE-A مدتی است که در کشور هایی در قاره های آسیا و اروپا مورد استفاده قرار می گیرد ولی به تازگی این نسل از ارتباطات موبایلی با استفاده ی کمپانی ورایزون از آن در ارتباطات مشترکان خود، راه خود را به آمریکا نیز پیدا کرده است و سایر اپراتور ها نیز در حال تلاش برای ارتقا شبکه ی خود از 4G به LTE-A هستند.

حالا سوالی که پیش می آید این است که اصلا LTE-A چیست و چگونه کار می کند؟ این مقاله را برای یافتن پاسخ سوال های خود در این زمینه دنبال کنید.

LTE-A چگونه کار می کند؟
تکنولوژی LTE-A در واقع با استفاده از قابلیت تجمیع فرکانسی یا Carrier Aggregation، چند تکنیک گوناگون را برای استفاده از اپراتور بصورت هم زمان مورد استفاده قرار می دهد. تمامی این کار ها نتایج بهبود ارتباط کاربران شامل پایداری شبکه، افزایش پهنای باند و سرعت اتصال کاربران به اینترنت را در بر خواهد داشت.
تجمیع فرکانسی:
نکته ی اصلی که ارتباطات LTE-A نسبت به سایر ارتباط ها متمایز می کند، تجمیع فرکانسی مورد استفاده در این تکنولوژی است. در واقع LTE-A با استفاده از چند پهنای باند کانکشن LTE، امکان استفاده ی چند برابری کاربر از پهنای باند شبکه را نسبت به کانکشن های LTE فراهم می کند. کامپوننت های شبکه ی LTE یا همان باند های شبکه می تواند پهنای باندی برابر 1.4, 3, 5, 10, 15 یا 20 مگاهرتز را داشته باشد. حداکثر تا پنج پهنای باند قابلیت تجمیع با یکدیگر را دارا می باشند. تکنولوژی تجمیع فرکانسی چند پهنای باند مختلف از چند شبکه ی مختلف را با هم یکی می کند و حداکثر پنهای باندی برابر 100 مگاهرتز را در بروی یک سیگنال در اختیار کاربر قرار می دهد. این کار بروی هر دو کانکشن دانلود و آپلود انجام می شود و هر دو نوع کانکشن FDD و TDD از این قابلیت پشتیبانی می کنند. قابلیت تجمیع فرکانسی امکان اجرا بروی باند های پیوسته ی موجود در یک سیستم فرکانسی را دارد در حالی که همین قابلیت امکان اجرا بروی فرکانس های غیر پیوسته در چند سیستم فرکانسی را نیز دارا می باشد. عکس زیر موارد گفته شده را بیشتر توضیح می دهد.
intra-band-carrier-aggregation
فناوری LTE-A می تواند سرعت ارسال و دریافت بسیار بالایی را در اختیار کاربران خود قرار دهد. به گونه ای که اگر هر پنج پهنای باند موجود برای تجمیع در اختیار این فناوری باشد، سرعتی معادل 1 گیگابیت بر ثانیه را برای کاربر خود فراهم می کند. هرچند که بخاطر مسائل هزینه ای و مالی، تقریبا همه ی اپراتور ها حداکثر سه باند برای این فناوری ایجاد می کنند که در نتیجه حداکثر سرعت آن بروی کاغذ به 600 مگابیت بر ثانیه می رسد. با این حال بازهم سرعت کمتری به کاربر می رسد. اپراتور ها، مسائل فنی آن ها و پوشش منطقه ای آن ها موجب می شود تا کاربر حداکثر از دو باند ارتباطی استفاده کند که سرعت حداکثری 150 مگابیت بر ثانیه با پهنای باند 20 مگاهرتزی را در اختیار کاربر قرار می دهد.
qualcomm-lte-carrier-aggregation
مزیت بزرگ بعدی فناوری تجمیع فرکانسی امکان برقراری ارتباط میان نسخه های گوناگون از نسل 4G می باشد. به این شکل که کاربران فعلی شبکه ی LTE می توانند با استفاده از دستگاهی که از LTE Advanced پشتیبانی می کند، از این فناوری استفاده کنند. دلیل این مورد هم استفاده ی هم زمان فناوری LTE Advanced از چند باند LTE می باشد.

ورودی چند گانه، خروجی چند گانه:
MIMO همان تکنولوژی ورودی چند گانه، خروجی چند گانه، یکی دیگر از فناوری های مورد نیاز برای استفاده از فناوری LTE Advanced می باشد. MIMO با افزایش کلی تعداد بیت های مبادله شده در شبکه با یکی کردن جریان اطلاعات مبادله شده از چند باند امکان اجرای تجمیع فرکانسی را فراهم می کند.

در فناوری MIMO، به جای این که یک سیگنال از اطلاعات از یک فرستنده به یک گیرنده فرستاده شود، همان سیگنال اطلاعاتی با استفاده از چند فرستنده، به چند گیرنده فرستاده می شود. این فرایند، فرایندی موازی است که در حقیقت مقدار اطلاعات ارسال و دریافت شده را در هر ثانیه ( بیت بر هرتز ) افزایش می دهد که این کار نیازمند مودمی با پشتیبانی از این قابلیت است.
mimo
البته فناوری MIMO در حال حاضر هم در شبکه ی LTE درحال استفاده است ولی برای استفاده از آن در شبکه ی LTE Advanced، نیازمند چیپ های بیشتری برای ارسال و دریافت هم زمان اطلاعات به صورت پارت بندی شده نیاز است. LTE Advanced حداکثر از 8 فرستنده ی اطلاعات به صورت هم زمان برای دانلود و حداکثر از 4 گیرنده ی اطلاعات برای آپلود پشتیبانی می کند. افزایش MIMO هم چنین تاثیر قابل توجهی بر نسل های دیگر ارتباطات نیز می گذارد. این تاثیر بروی کانکشن های CDMA, GSM و WCDMA می باشد.

آخرین قابلیتی که با معرفی LTE Advanced معرفی شد، قابلیتی است که relay node نام گذاری شده است. احتمالا برخلاف تصور شما، relay node اصلا ربطی به سرعت اینترنت کاربر ندارد؛ بلکه این قابلیت، کانکشن های موجود در نسل 4G را افزایش می دهد و هنگام ارسال و دریافت اطلاعات کانکشن های انتخابی بیشتری به کاربر خود می دهد.

به عبارت ساده تر relay node یک ایستگاه زمینی کم توان است که برای بهبود و افزایش پوشش شبکه در شعاعی مشخص از ایستگاه اصلی مورد استفاده قرار می گیرد. ایستگاه های relay node به صورت بی سیم به ایستگاه اصلی متصل می شوند و سیگنال دریافتی دستگاهی که به شبکه متصل شده است را بهبود می بخشد. البته بهبود سیگنال های دریافتی کاربران کاملا به اپراتور های آن ها بستگی دارد که بخواهند در این زمینه سرمایه گذاری کنند یا خیر.
4g_lte_web_en
سخت افزار مودم:
هر دو قابلیت MIMO و تجمیع فرکانسی علاوه بر این که نیازمند فناوری های ارتباطی گوناگونی هستند، برای دریافت و استفاده از این فناوری ها نیز نیازمند تجهیزات سخت افزاری نیز هست. امروزه بسیاری از اسمارت فون ها و مودم های خارجی از سرعت های بالاتر در هنگام ارتباط با شبکه پشتیبانی می کنند. سخت افزار مورد نیاز فناوری LTA Advanced با 10 مشخصه معرفی شد. تمامی دستگاه هایی که از شبکه ی ارتباطی Cat 4 یا بالاتر پشتیبانی کنند، از هردو فناوری تجمیع فرکانسی و MIMO پشتیبانی می کنند. البته هر شبکه ی ارتباطی ( که با شماره ی Cat مشخص می شود ) به نسبت نسل سخت افزار خود امکان استفاده از ماکزیمم قابلیت های LTA Advanced را خواهد داشت.

برای مثال، پردازنده ی Qualcomm Snapdragon 810 با پشتیبانی از Cat 9 و مودم X10 LTE modem ، سرعت حداکثری 450 مگابیت بر ثانیه را در اختیار کاربر قرار می دهد. یا در موردی دیگر، پردازنده ی Snapdragon 820 که با مودم X12 LTE modem و با پشتیبانی از Cat 12 معرفی شد، هردو قابلیت تجمیع سه باند فرکانسی متخلف را با یکدیگر برای دانلود را دارا می باشند. کمپانی مدیاتک هم در پردازنده ی جدید خود از یک مودم با پشتیبانی از Cat 6 و سرعت 300 مگابیت در شبکه ی LTE-A استفاده کرد. دقیقا با همان مشخصاتی که سامسونگ پردازنده ی Exynos 7420 را ساخت و در گوشی گلگسی اس 6 خود قرار داد. مسئله ی مهمی که اینجا باید به آن توجه کرد، پشتیبانی شبکه ی اپراتور شما از این نسل از ارتباط هاست. هرچند که ممکن است شما از بهترین دستگاه با Cat 12 استفاده کنید ولی شبکه ی اپراتور شما سرعتی معادل شبکه ی Cat 4 در اختیار شما قرار دهد.
screenshot-53
در آینده مودم های اسمارت فون ها حتی از باید رنجی بیشتر از این را پشتیبانی کنند. طیف های سیگنالی از WiFi و LTE با LTE-A تجمیع شده و باند های سیگنالی بیشتری را فراهم می کند که موضوع در آینده ای نزدیک فناوری 5G را برای کاربران به ارمغان خواهد آورد.

درحال حاضر فناوری LTE Advanced در ایران وجود دارد که با نام های دیگری مثل 4.5G نیز شناخته می شود. اپراتور های ایرانسل و همراه اول چنین نسلی را برای کاربران خود فراهم کرده اند و در تست های استاندارد و معمولی سرعت شبکه ی ایرانسل که به وسیله ی خود ما انجام شد، سرعت شبکه ی LTE Advanced ایرانسل به 85 مگابیت بر ثانیه رسید که سرعتی قابل قبول نسبت به سرعت جهانی این فناوری می باشد. تجربه ی شما در این زمینه چیست؟ آیا اصلا در منطقه ی محل زندگی شما پوشش نسل LTE Advanced وجود دارد یا خیر؟ اگر وجود دارد آیا از کیفیت آن راضی هستید؟

منبع: