شبکه ۴G و ۴.۵G چگونه کار می‌کنند؟

به گزارش خبرنگار گروه اقتصادی ، شبکه ۴G و ۴.۵G  به واسطه سرعت بالایی که ارائه می دهند، توانستند بسیاری از مشترکان را نسبت به تغییر گوشی تلفن همراه متناسب با شبکه 4G  مجاب کند.

 

ضریب نفوذ شبکه 4G طی سال های گذشته شتاب مناسبی داشته است و بسیاری از نقاط کشور مورد پوشش دهی این فناوری قرار گرفته اند.

هر چه که به جلوتر می‌رویم نیاز به دسترسی به یک اینترنت با سرعت بیشتر، خدمات بهتر، پایداری مقاوم تر، ارزان‌تر و با دسترسی آسان‌تر، بیشتر احساس می‌شود. این روز‌ها در دنیای تکنولوژی نیاز به این داریم که بتوانیم ویدئو‌هایی با رزولوشن و حجم‌های بالا مانند ۲K و یا حتی ۴K را به صورت بی‌سیم ارسال کنیم، محتوای VR (واقعیت مجازی) را به صورت آنلاین مشاهده کنیم و یا دسترسی بی‌سیم برای انتقال حجم‌های وسیع اطلاعاتی و آن هم در سرعت مناسب و پایداری بیشتری داشته باشیم.

این نیاز‌ها ما را وادار به این می‌کند که نوع ارتباط خود با شبکه اینترنت را تغییر دهیم. دیگر دورانی نیست که بتوان همه کار‌ها را با سرعت‌های کیلو بیتی پاسخ گفت و برخی مواقع ما مجبوریم به سمت ارتباط‌های مگابیتی و حتی گیگابیتی برویم تا بتوانیم به نتایج مطلوب برسیم. از طرف دیگر تعداد کاربرانی که هر لحظه به اینترنت نیاز دارند نیز بیشتر می‌شوند و اگر این افزایش تعداد کاربر با افزایش حجم مصرفی با همان شیب همراه باشد، کل ظرفیت شبکه مخابراتی با سرعت بسیار بیشتری از قبل اشغال شده و دیگر اپراتور‌ها نمی‌توانند پاسخگوی نیاز مشترکان خود باشند.

به همین دلیل نیاز داریم تا پا را کمی فراتر گذاشته و به سمت ارتباط‌های سرعت بالاتر برویم؛ ارتباط‌هایی که شاید در دسترس‌ترین و بهترین آن‌ها در حال حاضر، ارتباط ۴.۵G باشد. البته گهگاه عبارت‌های دیگری مانند +۴G، LTE-A، LTE-Advanced و یا LTE-Advanced Pro نیز به جای ۴.۵G مورد استفاده قرار می‌گیرند که صحیح‌ترین لفظ برای آن ۴.۵G است؛ چرا که این عبارت به یک نسل ارتباطی اشاره دارد و فناوری‌ها و تکنیک‌های ارتباطی دیگر، زیر مجموعه آن هستند.

نسل ۴.۵ در واقع واسطی میان نسل ۴ مخابراتی و نسل ۵ است که هنوز تجاری سازی نشده و به صورت رسمی معرفی نشده است. در واقع به صورت پایه، نسل ۴.۵ با بهبود ارائه خدمات توسط نسل ۴، از چند تکنیک مخابراتی استفاده می‌کند تا بتوان از یک شبکه نسل ۴ و چند ابزار سخت افزاری به سرعت‌های به مراتب بالاتری دست یافت. این تکنیک‌ها شامل ۱۳ فناوری از جمله Licensed-Assisted Access (LAA)، ۳D/FD-MIMO (FD اشاره دارد به Full Dimension)، NB-IoT، Massive Carrier Aggregation, Massive MIMO، Latency Reduction، Downlink Multiuser Superposition Transmission، و Single Cell-Point to Multi-point (SC-PTM) هستند که توضیح همه آن‌ها در حوصله این مطلب نمی‌گنجد، ولی به اختصار باید بگوییم که ایده و پایه و اساس اصلی ۴.۵G با استفاده از سه تکنولوژی ۲۵۶QAM، Massive MIMO و Carrier Aggregation به دست آمده است که با تلفیق آن‌ها توانایی دستیابی به سرعت‌های تا بیش از یک گیگابیت بر ثانیه در بستر مخابراتی نسل ۴ ممکن می‌شود.

به صورت ساده، ۲۵۶QAM یکی از روش‌های مدولاسیون دیجیتال (و در برخی مواقع آنالوگ) است که در آن اطلاعات، تغییرات را در فاز و دامنه پالس سیگنال حامل پیاده می‌کنند. تکنولوژی Massive MIMO نیز حجم وسیعی از کانال‌های مخابراتی را برای برقراری ارتباط مورد استفاده قرار می‌دهد و Carrier Aggregation هم تکنیکی برای استفاده از دو کریر (حامل) در دو فرکانس با استفاده از دو آنتن در دستگاه‌های مخابراتی است.

از طرف دیگر استفاده از همه تکنیک‌های فوق باید توجیه کیفی و فنی نیز داشته باشد. به عبارت ساده باید همه تکنیک‌های بالا به دستیابی به سرعت بالاتر ارتباطی ختم شود. از این رو مودمی که برای برقراری ارتباط مورد استفاده واقع می‌شود باید بتواند سرعت‌های ارسال و دریافت داده در حد استاندارد یک گیگابیت بر ثانیه را ارائه دهد. در این حالت به این نتیجه می‌رسیم که مودم‌های مورد استفاده در تکنولوژی ۴.۵G باید حداقل از کتگوری ۶ مخابراتی با سرعت ارسال داده ۳۰۰ مگابیت بر ثانیه و سرعت دریافت ۵۰ مگابیت بر ثانیه برخوردار باشد. در این حالت با استفاده از تکنیک‌های مورد اشاره در فوق، می‌توان به سرعتی بسیار بالاتر از این دو عدد دست یافت. ماکزیمم سرعت تعریف شده برای نسل ۴.۵ نیز ۱.۲ گیگابیت بر ثانیه است که می‌توان با استفاده از کتگوری ۹ و Carrier Aggregation از نوع ۴ آنتن یا به اختصار ۴CA به آن رسید.