آشنايي با شبکه هاي نسل چهارم 4G و بررسي مزايا و امکانات آن


شايد نوشتن از نسل چهارم شبکه‌هاي مخابراتي، آن هم در حالي که به تازگي و البته به شکل محدود نسل سوم در ايران به راه افتاده، کمي ناموجه جلوه کند. ولي آشنايي با پيشرفت‌هايي که دير يا زود راه خود را به هر کشوري باز خواهند کرد، و در اين مورد خاص تکنولوژي 4G که مي‌تواند شبکه‌هاي اينترنت کابلي را کاملاً از دور خارج کند، خالي از لطف نيست.
از بين تمام اصطلاحات گيج‌کننده‌اي که اين روزها در بازار مصرف شنيده مي‌شود، احتمالاً گنگ‌ترين مورد، 4G است که براي توصيف يک نسل جديد و بسيار پرسرعت تبادل اطلاعات موبايل (cellular data) با استفاده از تلفن‌هاي هوشمند،‌ تبلت‌ها و ساير دستگاه‌ها به کار مي‌رود. موضوع به نظر ساده مي‌آيد، ولي (در امريکا) گونه‌هاي مختلفي از 4G وجود دارد و ادعاهاي مختلفي هم مطرح مي‌شود. AT&T مدعي است که «بزرگترين شبکه 4G کشور» را دارا است. T-Mobile هم مي‌گويد که «بزرگترين شبکه 4G امريکا» را دارد. Verizon ادعا دارد «سريع‌ترين شبکه 4G امريکا» را دارد و البته Sprint هم مي‌گويد که «اولين شبکه 4G» را دارد.سيمکارت‌هاي مبتني بر نسل سوم شبکه‌هاي تلفن‌همراه (3G) در برخي موارد سرعت قابل قبولي براي تلفن‌هاي هوشمند فراهم مي‌سازند، اما مشکل اينجاست که در برخي موارد، سرعت اتصال به اينترنت در اين سيمکارت‌ها به هيچ وجه قابل قياس با سرعت اينترنت خانگي نيست و در مواقع نياز نمي‌توان چندان روي سرعت بالاي آن حساب کرد.

خلاصه اين‌که براي بهره‌گيري مناسب از امکانات تلفن‌همراه و داشتن سرعت مناسب اتصال به اينترنت، به خطوط پرسرعت همراه نياز داريم. شايد نسل چهارم شبکه‌هاي تلفن‌همراه، پاسخ خوبي براي اين نياز باشد.
اتحاديه مخابرات موسوم به ITU نهادي که مسئوليت مديريت فضاي فرکانسي، تدوين استانداردهاي انتقال داده‌ها و قانون‌گذاري را عهده‌دار است در سال 2008 استاندارد 4G را تصويب کرد. استانداردي که در برگيرنده مجموعه‌ استانداردهاي ارتباطي و سرعت‌هاي مربوط به باند پهن است. اين استاندارد اعلام مي‌دارد در دستگاه‌هاي همراه همچون گوشي‌هاي همراه و تبلت‌ها حداقل سرعت 100 مگابيت بر ثانيه خواهد بود. همچنين در ارتباط با هات‌اسپات‌هاي موبايل نيز حداقل سرعت بايد 1 گيگابيت بر ثانيه باشد. در زمان معرفي اين استانداردها، دستيابي به چنين سرعتي تقريبا دور از ذهن بود و اين استاندارد با اين هدف ارائه شد تا توسعه‌دهندگان فناوري هدف مشخصي داشته باشند که بتواننند در آينده آن‌را دنبال کنند. اما اپراتورهاي مخابراتي در عمل نشان دادند در يک چشم بر هم زدن مي‌توانند زيرساخت‌هاي ارتباطي را توسعه‌ دهند و به اين شکل فناوري‌هاي ارتباطي را ارتقا دهند. اپراتورها نشان دادند که نه تنها مي‌توانند زيرساخت‌هاي 4G را پياده‌سازي کنند، بلکه نشان دادند که راهکارهايي براي بهبود و توسعه اين شبکه‌ها را در اختيار دارند. به‌طوري که در عمل مي‌توانند 4G را پشت سر بگذارند.

اما 4G تنها سريعتر از 3G نيست از آنجايي که 4G ظرفيتهاي بسيار بالاتري از 3G دارا است، ارائه دهندگان اين سرويس محدوديتي براي ميزان استفاده کاربران از پهناي باند در يک بازه زماني مشخص مثلا يک ماه در نظر نمي‌گيرند (البته فعلاً) چيزي که در شبکه‌هاي 3G مرسوم است.

لذا همين امر4G را به عنوان جايگزيني مناسب براي اينترنت خانگي بر مبناي کابل معرفي مي‌کند و در همين زمينه سرويس دهندگاني همچون Clearwire شروع به فروش سرويس‌هاي وايمکس 4G به کاربران خانگي نموده‌اند. هر چند شايد فعلا در ظاهر از نظر سرعت دسترسي به اينترنت شبکه‌هاي 4G با 3G برابري کنند اما در آيندهء نزديک اين شبکه‌ها چه از نظر سرعت و چه از نظر محدوديت‌هاي فعلي توان پيشي گرفتن از نسل پيشين خود را دارند و فعلا در ابتداي راه هستند.
ايجاد ارتباط 4G نيازمند دو عامل است:
 

  • شبکه اي که از سرعت هاي تعيين شده براي انتقال داده پشتيباني کند
  • دستگاهي که بتواند به آن شبکه متصل شده و اطلاعات را با سرعت بالا دانلود نمايد.

صرفا به اين خاطر که موبايلي ارتباط 4G LTE دارد متضمن اين است که شما به عنوان کاربر آن گوشي مي توانيد سرعت هاي ياد شده را داشته باشيد. درست همانطور که صرفا خريد ماشيني با بيشينه سرعت 200 کيلومتر بر ساعت نمي تواند به معناي آن باشد که مجوز هاي لازم براي حرکت با اين سرعت را داريد.

در سراسر دنيا نيز پيش از آنکه اپراتورهاي موبايلي سرعت LTE را در اختيار کاربرانش قرار دهند، شرکت هاي سازنده موبايل اقدام به فروش گوشي هايي کردند که قابليت هاي لازم براي ارايه اين سرعت ها را در خود داشتند و پس از آن نيز اين سرويس به صورت محدود در برخي نقاط دنيا ارائه شد.

تفاوت بزرگي بين 4G LTE و ساير فن آوري هاي 4G  وجود دارد که بارزترين آن در سرعت آپلود است. اگر شما حجم زيادي از اطلاعات و داده ها ، عکس و ويدئو را آپلود مي کنيد، بعد از استفاده از HSPA به برتري LTE پي مي بريد. همچنين روشهاي مختلفي براي پياده سازي LTE وجود دارد بنابراين نميتوان گفت که تمام سرعتهاي LTE يکسان است.

اما آيا شما به تلفن هاي همراهي که داراي قابليت 4G هستند احتياج داريد؟ آيا لازم است هزينه بيشتري پرداخت کنيد؟
اگر استفاده شما از تلفن همراه تنها ارتباط صوتي و برقراري تماس است نيازي به تکنولوژي 4G نداريد. پولتان را حفظ کنيد.
اگر در منطقه اي زندگي مي کنيد که پوشش 4G ندارد داشتن تلفن همراهي که قابليت پشتيباني 4G داشته باشد مزيتي براي شما ندارد. ضمن اينکه اين قابليت عمر باتري گوشي را کم مي کند.
اما اگر شما ميخواهيد سريعتر وبگردي کنيد ،ويدئو به اشتراک بگذاريد ، عکس آپلود کنيد و حجم بيشتري از اطلاعات را ارسال و دريافت کنيد داشتنن يک گوشي با فن آوري 4G براي شما مناسب است.

تفاوت 4G با 4.5G

نسل 4.5 در واقع واسطي ميان نسل 4 مخابراتي و نسل 5 است. در هنگام بحث در رابطه با اينترنت نسل 4.5G، گاها با عباراتي مانند +4G، LTE-A، LTE-Advanced و يا LTE-Advanced Pro به جاي 4.5G مواجه مي شويم که صحيح ترين لفظ براي آن 4.5G است؛ چرا که اين عبارت به يک نسل ارتباطي اشاره دارد و فناوري ها و تکنيک هاي ارتباطي ديگر، زير مجموعه آن هستند. در واقع به صورت پايه، نسل 4.5 با بهبود ارائه خدمات توسط نسل 4، از چند تکنيک مخابراتي استفاده مي‌کند تا بتوان از يک شبکه نسل 4 و چند ابزار سخت افزاري، به سرعت هاي به مراتب بالاتري دست يافت. ايده و پايه و اساس اصلي 4.5G با استفاده از سه تکنولوژي 256QAM، Massive MIMO و Carrier Aggregation به دست آمده است که با تلفيق آنها توانايي دستيابي به سرعت هاي تا بيش از 1 گيگابيت بر ثانيه در بستر مخابراتي نسل 4 ممکن مي‌شود. اين تکنولوژي هاي اضافه شده اساس تفاوت 4G با 4.5G را تشکيل مي دهند.