تحول فناوری ارتباطات از 3G به 4G

همانطور که در مطالب گذشته خواندیم ‘ ال‌جی بیشترین تعداد حق امتیازهای به ثبت‌رسیده در زمینۀ فناوری‌های پیشرفتۀ LTE را دارد.‘ در این مطلب به اطلاعاتی درباره LTE می پردازیم.

به اوایل سال 2000 برمی‌گردیم؛ در همان دهۀ اول قرن 20 میلادی، فناوری 3G روش برقراری ارتباط مردم با یکدیگر را تغییر داد.

اما امروزه با فناوری 4G این ارتباطات سرعت بیشتری پیدا کرده است؛ این همان چیزی است که برای هر کسی که یک گوشی هوشند یا تبلت دارد لازم است. این فناوری امکانات بیشتری را در اختیار کاربران می‌گذارد. بزرگترین تفاوت بین شبکۀ نسل سوم و چهام (بین 3G و 4G) در فناوری رادیویی است که یک کانال را به چند نقطۀ دسترسی یا access point تقسیم می‌کند. شبکۀ 3G بر پایۀ باند پهن CDMA یا Code Division Multiple Access است. OFDMA نیز فناوری اصلی LTE است که یک کانال را به ریزکانال‌های فرعی یا حامل‌های فرعی تقسیم می‌کند تا به چند نقطۀ دسترسی برسد. شبکۀ 4G، به لطف وجود پهنای باند بیشتر، تلفیق چهارگانۀ دامنه (QAM) و آنتن‌های خروجی و ورودی چندگانه MIMO  پنج برابر سریع‌تر از 3G است. فناوری MIMO از چندین آنتن فرستنده و دریافت‌کننده استفاده می‌کند و جریان اطلاعات را بین هر کدام تقسیم می‌کند تا سرعت بیشتر شود و قابلیت اطمینان به اتصال افزایش پیدا کند. وقتی آنتن‌ها افزوده شود، در آن واحد، اطلاعات بیشتری ارسال می‌شود.  گوشی‌های هوشمند 3G، که نسبت به جدیدترین گوشی‌های 4G کمتر پیشرفته هستند، نمی‌توانند از مزایای ارتقای عملکرد با استفاده از آنتن‌های MIMO بهره‌مند شوند.

3G راه را برای سبک موبایلی زندگی ما که روزبه‌روز بیشتر می‌شود هموار کرده است اما سرعت باورنکردنی 4G ارتباطات موبایلی را به سمت و سویی جدید می‌کشاند.

LTE FDD در برابر LTE TDD

در فناوری ارتباطات موبایلی، توانایی ارسال اطلاعات به دو سمت، آن هم به طور هم‌زمان، ضروری است. فناوری موبایل باید قادر باشد جهت هر کدام از اطلاعات ارسالی را تشخیص دهد. ارسال اطلاعات دو قسمت دارد: بالاسو یا uplink (ارسال از گوشی کاربر به ایستگاه پایه) و پایین‌سو (ارسال از ایستگاه پایه به گوشی کاربر). برای برقراری این انتقال دوسویه، گوشی کاربر و ایستگاه پایه باید برنامۀ مضاعف یا دوبرابرسازی داشته باشند؛ که دو نوع رایج آن به نام‌های FDD و TDD هستند.

• TDD یا Time Division Duplexing یا مضاعف‌سازی تقسیم زمانی از یک فرکانس استفاده می‌کند اما اسلات‌ها یا بخش‌های زمانی متفاوتی را برای انتقال و دریافت اختصاص می‌دهد.
• FDD یا Frequency Division Duplexing یا مضاعف‌سازی تقسیم فرکانس از یک جفت کانال استفاده می‌کند؛ یکی برای انتقال و دیگری برای دریافت.

در بازارهای 4G سراسر دنیا، LTE پیوسته در حال محبوب شدن و رواج پیدا کردن است. اپراتورهای LTE قادرند از FDD، TDD یا هر دو استفاده کنند. بیشتر اپراتورهای LTE در تمام دنیا از استاندارد FDD استفاده می‌کنند اما استثنا هم وجود دارد؛ مثل اپراتورهای چین، هند و ژاپن که استفاده از TDD را انتخاب کرده‌اند. در ترکیب با هم، مجموع مشترکان اپراتورهای China Mobile، Bharti و SoftBank Mobile حدود 39 درصد از جمعیت دنیا را (تا ماه مه 2013) پوشش می‌دهند. اگر LTE TDD در جاهای دیگر دنیا نیز رواج پیدا می‌کرد، صنعت موبایل بسیار عظیم می‌شد.

ال‌جی به عنوان پیشگام جهانی در زمینۀ LTE، در فناوری LTE FDD قدرت بیشتری دارد. این شرکت به رشد جهانی اکوسیستم LTE، بر حسب رقابت در حوزۀ LTE FDD، متعهد است. ال‌جی در LTE TDD نیز سرمایه‌گذاری کرده و به تازگی اولین گوشی‌های LTE TDD خود را معرفی کرده است.

از زمانی که ال‌جی اولین چیپ 4G LTE دنیا را در سال 2008 معرفی کرد، فناوری LTE مدام در حال تکامل بوده است. به همین منظور، این مطلب بیشتر در مورد این است که چگونه LTE، که به عنوان خدمات ارتباطات موبایلی 4G ظهور پیدا کرده است، تا این حد رشد کرده و خدمات LTE به طور کلی در چه مورد است.

تحقق شبکۀ 4G  واقعی از طریق LTE-Advanced ‌

به تازگی چندین اپراتور در سراسر دنیا سخن از LTE پیشرفته یا LTE-Advanced (به اختصار LTE-A) به میان آورده‌اند.

LTE-Advanced سرعت انتقال اطلاعاتی معادل یک گیگابایت در ثانیه و پهنای باندی بالغ بر 100 مگاهرتز را مهیا می‌کند. این فناوری گام بعدی در تکامل و تحول LTE است. به عبارت دیگر، LTE-Advanced دو برابر سریع‌تر از LTE و 10 برابر پرسرعت‌تر از 3G است. سرعت دانلود در شبکۀ LTE-Advanced، به طور تئوری، تا300 مگابایت در ثانیه و سرعت بارگذاری یا آپلود تا 150 مگابایت در ثانیه است. این سرعت‌ها امکان دانلود یک فیلم 1.4 گیگابایتی را در 30 ثانیه و 100 آهنگ را (به طور متوسط هر آهنگ 4 مگابایت) در کمتر از 10 ثانیه میسر می‌کند.

بعد از 4G

5G استاندارد مهمی در ارتباطات موبایلی است که در مرحلۀ بعد خواهد آمد. با اینکه هنوز هیچ کدام از ویژگی‌های این فناوری هنوز تعریف نشده است اما می‌توان حدس زد که سرعت این شبکه یک گیگابایت در ثانیه و ظرفیت آن تا 100 گیگابایت در هر سلول باشد. با تجاری شدن و عرضۀ فناوری 5G، انتظار می‌رود محتوای ویدئوی هولوگرافیک و سه‌بعدی نیز به دنبال آن رواج پیدا کند.