Gigabit LTE چیست و چه زمانی فراگیر خواهد شد؟

Gigabit LTE چیست و چه زمانی فراگیر خواهد شد؟

یکى ازمهمترین پیشرفت هایى که در حوزه شبکه هاى موبایل و اینترنت وایرلس در سال جارى رخ داده است، Gigabit LTE است. البته ممکن است از قبل با این مبحث…

یکى ازمهمترین پیشرفت هایى که در حوزه شبکه هاى موبایل و اینترنت وایرلس در سال جارى رخ داده است، Gigabit LTE است. البته ممکن است از قبل با این مبحث آشنایى داشته باشید، زیرا در حال حاضر شرکت هایى در سراسر جهان دراین زمینه کار مى کنند. بحث در رابطه با Gigabit LTE به یک بحث بزرگ در ماه هاى آینده تبدیل خواهد شد. Gigabit LTE در هر چیزى ازگوشىهاى هوشمند و لپ تاپ ها گرفته تا هاتاسپات هاى متحرك وماشین ها استفاده مى شود. گوشی گلکسی اس 8 سامسونگ اولین گوشی بود که به فناوری Gigabit LTE مجهز شده بود. دراین مقاله،مواردى که نیاز است تا درباره شناخت این فناورى بدانید، توضیح داده خواهد شد. مواردى از این دست که چگونه کار مى کند، چه تجهیزاتى براى دسترسى به این فناورى نیاز است و چه زمان فراگیر مىشود.

چه فناورى در پس Gigabit LTE نهفته است؟ Gigabit LTE نســخه ارتقا یافته فناورى LTE ســلولى موجود است که ارتباطات باســرعت بالا را فراهم مى کند. همــان طور که از نام آن پیدا است، Gigabit LTE در واقع شکلى از LTE است که طورى طراحى شده اســت که در جریان فروسو در شرایط ایده آل به حداکثر سرعت دست یابد. به عبارت دیگر، از نظر تئورى ممکن است در شبکه هاى سلولى به سرعتى نزدیک به 1 تا 125 مگابایت بر ثانیه در دانلود دست یابد. به طور واضح Gigabit LTE فقط به حداکثرســرعت در شرایط ایده آل درجریان فروسو (که عضو کلاس گیگابیت است) اشاره دارد. در دنیاى واقعی که بعدا در این مقاله بحث خواهدشد، ً به سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه در تجهیزات نیاز نیســت. علاوه بر این، جریان فراســو عضو کلاس گیگابیت نیست و نیازى به حداکثر سرعت در این جریان نیست. در پیاده ســازى کنونى Gigabit LTE جریان فراسو مىتواند به سرعت 150 مگابیت بر ثانیه دســت یابد. به عبارت دیگر، در ســرعت آپلود به 75,18 مگابایت بر ثانیه مىتوان دست یافت.

بــراى فهم کامل فناورى هاىGigabit LTE نیاز اســت تــا در رابطه با پیاده ســازىLTE و اصطلاحــات مختلف مربوط بــه این فناورى بحث شــود. یکى از آســان ترین راههاى درك LTE توجه به روش نامگذارى آن است. هر چندسال یک بار، گروه استاندارد سازى فناور ىشبکه هاى سلولى (3GPP) استانداردهاى خود را به روز و منتشر مىکند. قسمتى از ایـن استانداردهاى به روز شده مربوط به فناورى و ویژگىهاى LTE با هدف بهبود سرعت است. هریک از استانداردهاى به روز شده 3GPP شامل چند طبقه بندى از تجهیزات جدید است. که فناورى هاى مورد نیاز براى رسیدن به ویژگىهاى مشخص را تعریف مىکند. به عنوان مثال، اســتاندارد به روز شــده 3GPP نسخه 8 شــامل LTE طبقه 4 است که چگونگى دستیابى به سرعت 150 مگابیت بر ثانیه در جریان فروسو و سرعت 50 مگابیت بر ثانیه در جریان فراسو را بیان مىکند. Gigabit LTE بــه LTE طبقــه 16 در جریان فروســو کــه اولین بار در 3GPP نســخه 12 معرف ىشد، اشــاره دارد. در پیاده سازى هاى کنونى Gigabit LTE در کنــار LTE طبقــه 13 قرار مىگیــرد که به طور نظرى مىتواند به سرعت آپلود 150 مگابیت بر ثانیه دست یابد.

یکــى از رایج ترین ویژگىهاى اینترنت LTE که به طور وســیع بــا تجهیزات و شبکه هاى سلولى تطابق یافته است،LTE طبقه 4 است. براى دستیابى به ســرعت دانلود 150 مگابیت بر ثانیه، LTE طبقه 4 از روش مدولاسیون 64QAM و 2×2 MIMO روى یــک کانال با پهنــاى باند 20 مگاهرتز اســتفاده مىکند. این اصطلاحات ممکن اســت کمى نامفهوم باشند. در ادامه، کمى دربارهاین مفاهیم توضیح مىدهیم.

QAM (Quadrature Amplitude ModulaƟon ): روش مدولاســیونى اســت که در کانال LTE استفاده مىشــود. هرچه مقدار QAM بیشــتر باشد، به این معنا اســت که بدون پیچیده تر کردن روش مدولاســیون از تعداد بیت هاى بیشــترى براى انتقال هــر رقم از داده استفاده مىشود. البته هرچه مقدار QAM بیشتر باشد، کیفیت سیگنال دریافتى کاهش مى یابد و دریافت و دیکد آن مشکل مىشود.

MIMO (MulƟple-Input and MulƟple-Output): به تعداد آنتن در دستگاه هاى فرستنده و دریافت کننده اشاره دارد. ( 2×2 MIMO ) بیان کننده این اســت که تعداد آنتن ها در سمت فرســتنده (عدد اول) و تعداد آنتن ها درسمت گیرنده (عدد دوم) برابر با دو است.  4×4 MIMO به معناى وجود چهار آنتن در گیرنده و فرستنده است. تعداد آنتن بیشتر به معناى سرعت و قابلیت اطمینان بیشتر است. Carrier :کریر کانال الکترومغناطیسى اســت که داده از طریق آن انتقال مىیابد. هرکانال اندازه یا پهناى باند داردکه مقیاس اندازه گیرى آن مگاهرتز (MHz ) است که بیان کننده این است که چه مقدار ازطیف فرکانس ىتوسط این کانال استفاده مىشود. با پهناى باند بیشتر مى توان به کارایى بالاترى دست یافت. پهناى باند کانالLTE برابر با 20 مگاهرتز است.

Band :محدوده اى از طیف فرکانســى است که کانال در آن داده انتقال مى دهــد. این مقادیر توســط کانال فراهم مىشــود و جزء کلیدى براى تعیین سازگارى تجهیزات با شبکه ها است. به عنوان مثال، باند 3 که به طور گسترده اســتفاده شده است، دربردارنده 1710 تا 1785 مگاهرتز اســت. کانال LTE نیز 20 مگاهرتز از این باند را اشــغال کرده است (به عنوان مثال، محدوده1710تا 1730 مگاهرتز).

CA) AggregaƟon Carrier ): کــه بعدها از اهمیت بیشــترى برخوردار خواهد شــد، سیستمى اســت که در آن براى بهبود سرعت و گذردهــى چند کانال با هم تجمیع مىشــوند. به عنــوان مثال، 2xCA ترکیبى از دو کانال با پهناى باند 20 مگاهرتز است که برابر با پهناى باند 40 مگاهرتز اســت و به طور کارآمد سرعت را افزایش مىدهد. ً معمولا کانال هاى تجمیع یافته به جاى اینکه کانالهاى متعلق به یک باند را تجمیع کننــد، از کانالهاى متعلق به چند باند اســتفاده مىکنند. به عنوان مثال 2xCA ممکن اســتترکیبى از 20 مگاهرتز از باند 1800 مگاهرتز و نیز 20 مگاهرتز از باند 2100 مگاهرتز باشد. MIMO، QAM و CA در حالتهــاى مختلفــى در هر طبقه LTE ترکیب شــده اند و موجب رسیدن به حداکثر سرعت در آنها مى شود. سرعت پایه اى که مىتوان با روش مدولاســیون 64QAM ،کانال 20 مگاهرتز و تک آنتن (بدون اســتفاده از MIMO (به آن دســت یافت، برابر با 75 مگابیت بر ثانیه اســت. LTE طبقه 4 از 2×2 MIMO استفاده مىکند که فرســتنده و گیرنده دو آنتن دارند، در نتیجه با دو برابر کردن ســرعت در جریان فروســو مىتواند به ســرعتى معادل با 150 مگابیت بر ثانیه دستیابد.

راه حلى که اخیرا پیاده سازى شده است LTE دسته 6 است که مىتواند به ســرعتى معادل با 300 مگابیت بر ثانیه در جریان فروســو دســت یابد. LTE دســته 6 از یک CA به صورت 2×20 مگاهرتز و 2×2 MIMO اســتفاده مىکند؛ بنابراین،شــامل دو جریان در هر CA اســت و با هر جریان به دلیل وجود دو آنتن در فرســتنده و گیرنده به ســرعت 150 مگابیــت بر ثانیه مىتوان دســت یافت (هرکدام ســرعتى معادل با 75 مگابیت بر ثانیه را فراهم مى آورند). در نتیجه همان طور که گفته شد با LTE دسته 6 مىتوان به سرعت 300 مگابیت بر ثانیه دست یافت. راه حل دیگر LTE دسته 12 است که برخلاف LTE دسته LTE4 و دسته 6 به طور گسترده پیاده سازى نشده و از آنها جدیدتر است. LTE دسته 12 از CA به صورت3×20 و روش مدولاســیون 256QAM اســتفاده مىکند. با مدولاســیون 256QAM ســرعت در هر جریان به اندازه 33 درصــد و از 75 بــه 100 مگابیت بــر ثانیه افزایش پیــدا مىکند. با CA به صورت 2×2 MIMO و 3×20 ،در مجموع شش جریان وجود خواهد داشت و LTE دسته 12 سرعتى معادل با 600 مگابیت بر ثانیه را فراهم مى آورد. اگر بحث را با دقت دنبال کرده باشــید، متوجه شده اید که در نحــوه بهبود LTE یــک الگو وجود دارد. هر طبقه جدیــد LTE با افزایش MIMO، QAM و ســطوح CA ،از ســرعت دانلود بالاترى پشــتیبانى مىکند. Gigabit LTE نیز از این الگو پیروى خواهد کرد

در Gigabit LTE براى رســیدن به سرعت 100 مگابیت بر ثانیه به ازاى هر جریان، از روش مدولاسیون 256QAM استفاده مىشود. همچنین، با استفاده از ترکیب پیچیده اى از فناورى هاى متفاوت مىتوان دستیابى به ده جریان وسرعت 1000 مگابیت بر ثانیه را فراهم کرد. هشت جریان از این ده جریان با اســتفاده از MHz 2×20 CA و 4×4 MIMO فراهم مى شــود و دو جریان باقى مانده نیز با اســتفاده از 2×2 MIMO روى یک CA اضافه فراهم مىشــود. Gigabit LTE شــامل ده جریان و سه کانال است. به طور خلاصه Gigabit LTE از CA، 256QAM به صورت 3×20 مگاهرتز و 4×4 MIMO اســتفاده مى کند. البته سرعت واقعى که Gigabit LTE در جریان فروســو فراهم مــى آورد 1 گیگابیت بر ثانیه نیســت، بلکه 979 مگابیت بر ثانیه اســت. اگرچــه LTE با LTE طبقه 16 همراه شده است، ولى در واقع LTE طبقه 13 خواهد بود، زیرا LTE طبقه 16 شــامل ویژگىهاى مخصوص به خود در جریان فراســو نیســت. حداکثر ســرعت در جریان فراســو برابر با 150 مگابیت بر ثانیه است که با اســتفاده ازCA MHz 2×20 و 64QAM) دو جریان باسرعت 75 مگابیت بر ثانیه) فراهم شده است.

gigabit lte 5g

شایان ذکر است دومین پیاده سازى LTE، LTE طبقه 16 خواهد بود که نیازى به فناورى پیچیده 4×4 MIMO نــدارد. با استفاده از 4×20 MHz CA و 2×2 MIMO، 256QAM سرعت بیش از 800 مگابیت بر ثانیه امکان پذیر است. اگرچه این سرعت گیگابیتى نیست، ولى بسیار بهتر از شبکه هاى LTE پیاده سازى شده در سراسر جهان است. یکى از امتیازات Gigabit LTE این است که با استفاده از 4×4 MIMO و 3xCA،شــما حتى اگر در نزدیکى یک برج مخابراتى و قادر به دستیابى به سرعت گیگابیتى نباشید، باز هم بهترین دسترسى را به آنچه توسط شبکه در محیط شــما فراهم شده است دارید. به بیان بهتر وقتى خارج ازشــهر هستید، به جاى دستیابى به ســه کانال، به دو کانال دسترسى خواهید داشــت. البته اگــر نزدیک برجه ایى با معمــارى MIMO 4×4 باشید، به سرعتى بیش از 800 مگابیت بر ثانیه دست پیدا خواهید کرد. اگر خارج از شهر باشید، ممکن است بتوانید با استفادهاز 2×2 MIMO و 64QAM در ســه کانال، به ســرعتى معادل با 450 مگابیت بر ثانیه دست یابید. اگرچه از نظر تئورى ترکیبات بیشترى ممکن است.

منبع: ماهنامه شبکه

دسته: اخبار امنیت شبکه و اطلاعات
نتیجه‌ای پیدا نشد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

keyboard_arrow_up