گیگابیت LTE: هرآنچه باید در مورد جدیدترین تکنولوژی شبکه موبایل بدانید

کمتر از یک ماه پیش بود که اپراتور استرالیایی «Telstra» اولین شبکه گیگابیت LTE جهان را به شکل تجاری در شهرهای بریزبن، سیدنی و ملبورن راه اندازی کرد؛ حرکتی که می تواند در زمانه کنونی، تا حدی به کاربران نشان دهد که طعم تکنولوژی نسل پنجم شبکه موبایل تا چه حد می تواند شیرین باشد.

سرعت شبکه جدید در یک گیگابیت بر ثانیه، پنجاه برابر یک شبکه LTE مرسوم در جهان است و همین موضوع می تواند دریچه جدیدی باشد به سوی موقعیت های تجاری تازه برای کاربرانی که مصرف داده بالایی دارند یا سازمان هایی که می خواهند با ایده های نوی خود، از این بستر کسب درآمد کنند. در هر حال، گیگابیت LTE اکنون در چند شهر جهان در دسترس قرار گرفته تا به شکلی محدود نشان دهد که 5G در آینده قادر به ایجاد چه فرصت هایی است.

ارائه گیگابیت LTE در شهرهای یاد شده با همکاری شرکت های کوالکام، Telstra، Netgear و اریکسون ممکن شده، اما این نقطه که اکنون بر لبه تکنولوژی قرار دارد، به بار آورنده چه معنایی برای کاربران دنیای موبایل است؟ بیایید در ادامه نگاهی داشته باشیم به همین مسئله و نوع کارکرد این فناوری.

گیگابیت LTE چگونه کار می کند؟

همانگونه که از نامش پیداست، گیگابیت LTE همچنان نوعی از فناوری LTE و 4G است. امروزه دیگر همه با این تکنولوژی آشنا هستیم و حتی تعداد بسیاری از شهرهای کشور ما هم توسط همراه اول، ایرانسل و رایتل تحت پوشش این شبکه قرار دارد و جهت بهره گیری از آن، تنها کافیست یک موبایل میان رده یا بالاتر داشته باشید.

اما سرعت ۱۰۰۰ مگابیتی یا یک گیگابیتی که اکنون از سوی اپراتور استرالیایی Telstra ارائه می شود، توسط ارتقاء فناوری های کنونی مانند افزایش تعداد آنتن ها، پردازش پیچیده تر سیگنال های دیجیتال، و البته افزایش واحد های ارائه دهنده جریان داده (واحدهای حامل) فراهم گشته است.

در حال حاضر برای دریافت این سیگنال در دستگاه های آزمایشی، از چیپ مودم X16 LTE کوالکام استفاده می شود که عنوان نخستین مودم «LTE Advanced Pro» را نیز یدک می کشد. چیپ کوالکام اکنون به اپراتور اجازه می دهد تا از ۱۰ جریان داده به شکل همزمان بهره گیرند. سرعت هر جریان در نهایت به ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه می رسد و یک ارتباط گیگابیتی را شکل می دهد.

همانگونه که احتمالاً‌ می دانید، هنوز حتی در پیشرفته ترین کشورهای جهان هم بین یک الی سه سال با تکنولوژی 5G فاصله داریم. این در حالیست که از چند سال پیش کاربران قادر به استفاده از فناوری 4G هستند. حال LTE Advanced Pro در واقع تلاش می کند تا شکاف میان نسل چهارم و پنجم شبکه موبایل را در زمانه فعلی پر کند.

چیپ کوالکام، قابلیت 4×4 MIMO (ورودی و خروجی چندگانه) را روی دو حامل ارائه می دهد و همین موضوع در اصل به دستگاه اجازه می دهد تا در لحظه به جریان های داده بیشتری متصل گردد. این در حالیست که چیپ مودم X12 LTE که در اسنپدراگون ۸۲۰ و ۸۲۱ قرار گرفته، 4×4 MIMO را روی یک حامل ارائه می دهد. (در ادامه مطلب، در یک جدول سه نسل اخیر مودم های کوالکام مقایسه خواهند شد.)

برای افزایش جریان داده، در تکنولوژی گیگابیت LTE و برای دریافت دیتا به جای 64-QAM (مدولاسیون کیوآام) از 256-QAM استفاده می شود. مدولاسیون کیوآام یا QAM حالتی هوشمند به همراه مدولاسیون دامنه است که به ما می گوید چند بیت در هر بسته ارسال می شوند.

استفاده از 256-QAM به جای 64-QAM باعث می شود تا امکان ارسال ۸ بیت به جای ۶ بیت فراهم شود. همین مسئله به سادگی توان عملیاتی را ۳۳ درصد افزایش می دهد. البته باید توجه داشت که مدولاسیون کیوآام باید از سمت فرستنده و گیرنده پشتیبانی شود تا به شکلی صحیح کار کند. در نتیجه فرستنده های اپراتورها نیز باید تقویت و با تکنولوژی جدید بهینه شوند و این همان جاییست که کوالکام وارد بازی شده است.

گیگابیت LTE در دنیای موبایل به چه معناست؟

همانگونه که در جدول فوق مشاهده می کنید، چیپ جدید X16 LTE از کوالکام که در اسنپدراگون ۸۳۵ جای خواهد گرفت کاملاً آماده است تا از سرعت گیگابیتی پشتیبانی کند. از سوی دیگر پرچمداران اندرویدی سال ۲۰۱۷ که از چیپست اسنپدراگون ۸۳۵ برخوردار هستند می توانند از این تکنولوژی هر جا که در دسترس باشد، استفاده کنند. البته در دسترس بودن گیگابیت LTE هم بحث دیگری است که باید به آن پرداخت و بعید به نظر می رسد اپراتورهای مخابراتی به سرعت علاقه ای به افزودن تجهیزات آن به شبکه خود داشته باشند.

این در حالیست که حتی چیپست اسنپدراگون ۸۲۰ و ۸۲۱ در موبایل های پرچمدار هم قادر به استفاده از 256-QAM و MIMO هستند تا سرعت بالاتری را ارائه دهند. به کلامی ساده تر، همین امروز کاربران زیادی آماده استفاده از شبکه ای پرسرعت تر هستند و این اپراتورهای مخابراتی هستند که باید به شکل مداوم زیرساخت های خود را به روز رسانی کنند.

زمانی که سرعت بالاتر به دست عده بیشتری از کاربران برسد، دریچه های جدیدی به سوی آنها گشوده خواهد شد و می توانند قابلیت های تازه ای را با ابزارهای خود داشته باشند. یکی از همین قابلیت ها، استریم ویدیویی زنده با رزولوشن 4K است در حالی که ویدیوی ۳۶۰ درجه در کنار استریم ویدیویی برای هدست های واقعیت مجازی نیز از دیگر ویژگی های چنین سرعتی به حساب می آید.

احتمالاً بیشتر به دنبال آن هستید که بدانید دانلود یک فایل چه مدت طول می کشد. برای مثال، یک ویدیوی 4K با حجم ۳۰۰ مگابایت تنها در ۳۰ ثانیه در چنین شبکه ای آپلود می شود. این در حالیست که یک فایل ویدیویی ۳۲ دقیقه ای با کیفیت تمام HD در ۱۵ ثانیه دانلود می شود. به شکلی ساده تر می توان گفت که تماس های ویدیویی با رزولوشن ۱۰۸۰p و ۶۰ فریم بر ثانیه به راحتی تبدیل به واقعیت می شوند.

واقعیت مجازی، رایانش ابری و ثبات بالاتر

از واقعیت مجازی به عنوان تحول عظیم بعدی در دنیای تکنولوژی یاد می شود و برای فراگیر شدن آن، ارتباط پرسرعت LTE جهت جا به جایی داده ها میان ابزارهای موبایل حیاتی به نظر می رسد. این در حالیست که گیگابیت LTE تاخیر کمتری دارد و اجازه می دهد تا محتوای VR با سرعت بیشتری به دست کاربر برسد. حتی این فرصت به وجود می آید تا برخی از پردازش های آن در پلتفرم های ابری صورت گیرد.

انجام قسمتی از پردازش واقعیت مجازی در پلتفرم ابری باعث می شود تا بدون اتصال با سیم به سخت افزارهای قدرتمند گرافیکی، کاربر بتواند کیفیت «واقعیت مجازی کامپیوتری» را با یک دستگاه موبایل و یک هدست ساده تجربه کند.

اما مورد دیگر، فضای ذخیره سازی ابری است. امروز حتی در کشورهای توسعه یافته از نظر سرعت ارتباط اینترنت، حافظه های ابری هنوز هم یارای رقابت با حافظه داخلی دستگاه را از نظر سرعت ندارد. با فراگیر شدن گیگابیت LTE، فضای ابری هم تبدیل به وجهه ای معنادارتر در دستگاه های موبایل می شود. در صورتی که سرعت اینترنت بتواند به سرعت خواندن یا نوشتن بر روی حافظه فلش برسد، آپلود تصاویر ویدیو یا اسناد روی دستگاه به اندازه ذخیره سازی آنها روی خود موبایل ساده می شود. هرچند هنوز سرعت آپلود به اندازه دانلود بالا نیست و شاید این ویژگی، با از راه رسیدن نسل پنجم شبکه موبایل محقق گردد.

جاده ای به سوی 5G

با توجه به توضیحات فوق واضح است که گیگابیت LTE را نباید با 5G یکسان دانست. تکنولوژی مورد بحث گامی در میانه راه از 4G به 5G بوده و مسیر را برای رسیدن به 5G هموارتر می کند. گیگابیت LTE و LTE Advanced Pro تکنولوژی های کلیدی و جدیدی را برای اکوسیستم LTE به همراه می آورند که می توان تا زمان از راه رسیدن 5G بهترین استفاده را از آنها داشت، در حالی که باعث پیشرفت نسل چهارم هم می شوند.

مانند حرکت از 3G به 4G، می توان انتظار داشت که سخت افزارهای نو به شکلی مداوم در مسیر رسیدن به 5G توسعه پیدا کرده و توسط اپراتورهای مخابراتی مورد استفاده قرار گیرند. این در حالیست که در ادامه این راه، تعداد زیادی از ابزارهای پرچمدار همواره قادر به پشتیبانی از جدیدترین فناوری های این حوزه خواهند بود.