فناوری LTE چگونه در صنعت تلکام انقلاب به پا کرد؟

LTE یا Long-Term Evolution، یک فناوری بی‌سیم 4G است که در دهه ۲۰۰۰ میلادی توسعه یافته و در حال حاضر در سراسر جهان استفاده می‌شود. این فناوری شامل یک سری تکنولوژی‌های پیشرفته برای ارتباطات بی‌سیم است که به طور گسترده در تلفن همراه، تبلت و دیگر دستگاه‌های هوشمند استفاده می‌شود. این تکنولوژی نسل چهارم است که برای ارائه خدمات ارتباطی با سرعت بالا و کارایی بالاتر در شبکه‌های همراه طراحی شده است. با توجه به پیشرفت روزافزون فناوری‌های ارتباطی، این فناوری به عنوان یکی از پرکاربردترین فناوری‌های شبکه همراه در سراسر جهان محسوب می‌شود.

به طور کلی، LTE بیشتر تلاش می‌کند تا سرعت انتقال داده‌ها و پهنای باند را بهبود بخشد تا کاربران بتوانند بهتر و سریعتر به اطلاعات دسترسی پیدا کنند. این فناوری از یک سری فرکانس‌های مختلف استفاده می‌کند که در آن هر یک از این فرکانس‌ها یک کانال جداگانه از گسترده‌ترین فرکانس‌های قبلی است. این باعث می‌شود تا حجم داده‌ها به صورت سریع‌تر و بدون قطعی ارسال گردد و کاربران بتوانند با سرعت بیشتری به منابع شبکه دسترسی پیدا کنند.

به علاوه، امکاناتی مانند جایگزینی فناوری‌های قدیمی (مانند 3G و 2G) با LTE، کاهش هزینه‌های امنیتی، افزایش پایداری و بهبود توانایی تجهیزات برای انتقال بیشترین حجم داده‌ها در هر واحد زمان و بهینه‌سازی شبکه، از دیگر مزیت‌های مهم LTE هستند. بهره‌مندی از LTE برای بهبود خدمات داده همچنین به کاهش هزینه‌ها کمک می‌کند. این فناوری، به عنوان یکی از پایه‌های ارتباطی در شبکه همراه تلفن همراه، سرعت تبادل اطلاعات را بهبود می‌بخشد و بدین ترتیب مشتریان را قادر می‌سازد به یک مجموعه ارتباطی سریع و قابل اطمینان دسترسی داشته باشند.

در کل، فناوری LTE یکی از مهم‌ترین فناوری‌های شبکه بی‌سیم پیشرفته و دارای پتانسیل زیادی برای بهبود کارایی و عملکرد شبکه است.

سرعت بالا، کیفیت بهتر خدمات و دسترسی بهتر به پهنای باند در فضای باز و ساختمان‌ها از جمله مزایای استفاده از LTE هستند. در حالی که سرعت اینترنت به عنوان یکی از نیازهای اساسی هر فرد در زندگی امروزی محسوب می‌شود، فناوری LTE دسترسی به اینترنت سریع و با کیفیت برای مصرف‌کنندگان فراهم می‌کند. برای مثال، در مقایسه با 3G، سرعت LTE تا ۱۰ برابر بیشتر است و این موضوع برای کاربرانی که به دنبال دانلود سریع فایل‌ها، استریمینگ ویدئوها و بازی‌های آنلاین هستند، بسیار مهم است.

تغییر نیاز کاربری و ورود TD-LTE به سرویس‌های اینترنتی

استفاده از داده‌های بی‌سیم روز به روز افزایش پیدا می‌کند. رشد فناوری به سمت شبکه‌های پرسرعت است. از طرفی تکنولوژی شبکه‌های امروزی از طریق گوشی هوشمند، تبلت و لپ‌تاپ به دانش آموزان، دانشجویان، کاربران خانگی، مشاغل و بسیاری از مصارف دیگر عرضه می‌شود، بنابراین ارتباطات بی‌سیم باید مطابق با خواست و نیاز کاربران ارتقاء یابد.

هم‌اکنون به دلیل افزایش استفاده از اینترنت، حجم نیاز روزانه انسان‌ها به آن نیز تغییر کرده‌است. امروزه، پورتال‌های آنلاین مثل اینستاگرام ، تلگرام، واتساپ و هزاران سایت و برنامه در بازار رقابتی سعی می‌کنند به کاربران خود خدمات بیشتری ارائه می‌دهند. به علاوه، بیشترین دیتا به کاربران در قالب ویدیو، دانلود داده‌های مختلف و سرویس های دیگر ارائه می‌شود. از این رو، نیاز به توسعه شبکه‌های بی‌سیم و افزایش کارایی آن‌ها وجود دارد.

در اینجا سرویس TD LTE، یک تکنولوژی مهم در دنیای بی‌سیم، مورد بررسی قرار می‌گیرد. ما ابتدا به بررسی تاریخچه TD-LTE، ویژگی‌های آن، و سپس مزایای TD-LTE نسبت به فناوری‌های قدیمی مانند FDMA و TDMA می‌پردازیم.

معرفی یکی از متداول‌ترین سرویس‌های اینترنتی، TD-LTE

TD-LTE یا Time Division-Long Term Evolution، یک استاندارد فناوری ارتباطات بی‌سیم برای ارسال داده‌های موبایل با سرعت بالا و عملکرد بهینه است. این تکنولوژی از LTE استفاده کرده و با ترکیب TDMA و LTE، امکان ارسال داده‌های موبایل با سرعت بالا و افزایش ظرفیت شبکه را فراهم می‌کند.

TD-LTE برای اولین بار در سال ۲۰۰۶ توسط گروهی از شرکت‌های توسعه و پژوهش فناوری بی‌سیم در چین معرفی شد و از سال ۲۰۰۹ مورد استفاده قرار گرفت. این استاندارد فناوری بی‌سیم برای ارائه ارتباط نسل چهارم تخصیص داده شده و به‌طور گسترده در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

هدف از TD-LTE بهبود عملکرد شبکه و افزایش پهنای باند است که باعث افزایش کیفیت، ظرفیت و توانایی شبکه برای ایجاد تعادل حجم زیادی از داده‌ها می‌شود. بسته به فناوری‌های موجود در دسترس، پهنای باند TD-LTE می‌تواند حداقل تا ۲۰ مگابیت بر ثانیه باشد.

تکنولوژی TD-LTE چه کاربردی دارد؟

اینترنت TD-LTE در ارتباط با تلفن‌های هوشمند بسیار حائز اهمیت است. نزدیک به ۸۰ درصد دستگاه‌های پر فروش تلفن هوشمند که در سال ۲۰۲۰ به بازار عرضه شده‌اند، با استفاده از این تکنولوژی عرضه می‌شوند. این به معنای این است که اکثر کاربران تلفن‌های هوشمند خود را با استفاده از TD-LTE به اینترنت و سایر خدمات دیگر متصل می‌کنند.

TD-LTE یک سیستم دو در یک است که شامل دو بخش است: TD-SCDMA برای ارسال داده‌ها و LTE برای دریافت داده‌ها. TD-SCDMA یکی از سیستم‌های خطی (2G) است که از تقسیم زمانی برای ارسال داده‌ها استفاده می‌کند. در LTE، الگوریتم OFDMA به کار می‌رود که برای ارسال داده‌ها به طور بیشتر، بسته‌بندی داده‌ها را در یک کانال فرکانسی که برای AT&T نزدیک به ۷۰۰ مگاهرتز است، انجام می‌دهد.

TD-LTE قابلیت پشتیبانی از ارتباطات تجاری و قراردادی نیز داشته و در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، در بسیاری از کشورها، TD-LTE برای ایجاد شبکه‌های ارتباطی بین دستگاه‌های مراقبت از سلامتی (mHealth) استفاده می‌شود. همچنین، TD-LTE برای اتصال تجهیزات صنعتی، اینترنت اشیاء و خودروهای هوشمند نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

علاوه بر این، TD-LTE قابلیت ایجاد ارتباط پایدار در محیط‌های سخت را نیز دارد. یکی از کاربردهای این تکنولوژی در ارتباط با تجهیزات مربوط به شبکه‌های بی‌سیم شبکه توزیع است که در محیط‌های سخت و پوشیده مانند زیرزمین‌ها و تونل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

آینده TD-LTE نیز بسیار با امیدواری همراه است. با گسترش فراوان تعداد تلفن‌های هوشمند، تجهیزات مربوط به اینترنت اشیاء و دستیابی به توانایی ایجاد شبکه‌های ارتباطی بیشتر و پوشش گسترده‌تر، ترسیم شده است که TD-LTE در آینده به عنوان یکی از مهم‌ترین تکنولوژی‌های ارتباطی در جهان به شمار بیاید.

در نتیجه، کاربرد TD-LTE در روند رشد و ارتقای ارتباطات داده‌ای سریع و پایدار در صنایع مختلف بسیار حائز اهمیت است. همچنین، به خاطر پوشش گسترده‌تر و در دسترس‌تر شدن TD-LTE در آینده، این تکنولوژی به یکی از مهم‌ترین نهاده‌های ارتباطی دنیا تبدیل خواهد شد.

مزایای TD-LTE مبناتلکام

1- پهنای باند بالا: TD-LTE مبناتلکام از پهنای باند بالایی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند که می‌تواند باعث سرعت بالا و قابل قبول در انتقال داده‌ها شود. در مقایسه با شبکه‌های قدیمی‌‌تر در نسل‌های پیشین، TD-LTE قابلیت انتقال داده‌های بیشتری را دارد.

2- شبکه‌های پایدار: TD-LTE با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته‌ای مانند Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) توانایی ایجاد شبکه‌های پایدار را دارد. این تکنیک‌ها به شبکه اجازه می دهند که با کمترین تداخل شبکه همیشه در دسترس و دارای سرعت بیشتری باشد.

3- انتقال داده با سرعت بالاتر: با توجه به پهنای باند بالا، TD-LTE قابلیت آپگرید به سرعت‌‌های بالاتر را دارا است. این بدان معنی است که با ارتقا سخت‌افزار و نرم‌افزار، سرعت داده‌ها به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت.

4- استفاده بهینه از پهنای باند: همانند LTE ،TD-LTE نیز از فرکانس‌های متفاوتی استفاده می‌کند تا داده‌ها را انتقال دهد. این فرکانس‌ها با دقت بیشتری مدیریت می‌شوند تا پهنای باند، به شکل بهینه در شبکه حفظ شود.

5- پشتیبانی از ارتباطات نسل بعدی: TD-LTE قابلیت پشتیبانی از فناوری‌های جدیدی همچون 5G را دارا است.

6- استفاده در بسیاری از صنایع: TD-LTE در صنایع خودروسازی، حمل و نقل، مراقبت از سلامتی، تجهیزات صنعتی و مانیتورینگ، خدمات درمانی و غیره بسیار حائز اهمیت است.

7- پایداری شبکه: TD-LTE قابلیت ایجاد شبکه‌های پایدار را داشته و برای حفظ ارتباط، از تکنیک‌های مانند MIMO استفاده می‌کند.

8- سرعت بالا: یکی از مزایایی که با خرید اینترنت tdlte حاصل می‌آید، سرعت بالایی است که در انتقال داده‌ها دارد. 

در نتیجه، TD-LTE به دلیل پهنای باند بالا و شبکه‌های پایدار، سرعت بالا، پشتیبانی از ارتباطات نسل بعدی و ویژگی دسترسی با کیفیت به اینترنت از اهمیت بسزایی برخوردار است. این فناوری در صنایع مختلفی نظیر خودروسازی، حمل و نقل، تجهیزات صنعتی و مانیتورینگ، مراقبت از سلامتی و خدمات درمانی و غیره با استفاده از توانایی‌های پشتیبانی از ارتباطات بی‌سیم و ارتباط با عملکرد بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 FD-LTE چیست و چه تفاوتی با TD-LTE دارد؟

تکنولوژی LTE یا Long-Term Evolution یک فناوری ارتباطات سلولی بی‌سیم است که به عنوان جایگزینی برای شبکه‌های GSM مورد استفاده قرار می‌گیرد. LTE در دو نسخه TDD و FDD عرضه شده است. در اینجا تمرکز ما بر روی فرکانس‌های FDD-LTE است.

در فرکانس‌های FDD-LTE، فضای فرکانسی برای دریافت‌داده‌ها و ارسال داده‌های صوتی و تصویری (ارسال) به دو بخش تقسیم می‌شود. فرکانس‌های استاندارد FDD-LTE عبارتند از:

• باند ۲۰/۸۰ مگاهرتز (MHz): این باند عمدتا برای ارسال داده‌های با حجم متوسط استفاده می‌شود.
• باند ۷ مگاهرتز (MHz): این باند عمدتا برای ارسال داده‌های با حجم کم، مانند داده‌های ارسالی از IoT (اینترنت اشیا) استفاده می‌شود.
• باند ۱۷۰۰/۲۱۰۰ مگاهرتز (MHz): این باند عمدتا برای ارسال داده‌های با حجم زیاد استفاده می‌شود.

همچنین برای بسیاری از کشورها، فرکانس‌های FDD-LTE بر اساس باندهای متفاوت ارائه می‌شوند. به طور مثال، در کشورهای آمریکایی، باند ۶۲۰/۷۰۰/۱۹۰۰/۲۱۰۰/۲۷۰۰ مگاهرتز استفاده می‌شود. در تعامل با تلفن همراه، شبکه LTE به طور خودکار می‌تواند به بالاترین باند فرکانسی محلی اتصال شود و محیطی را فراهم کند که بیشترین سرعت دانلود و آپلود را در اختیار کاربر قرار دهد. معمولا ارائه‌دهندگان خدمات ارتباطات برای افزایش پهنای باند فرکانسی و زیاد کردن تعداد کاربران از این تکنولوژی استفاده می‌کنند.

FD-LTE و TD-LTE هر دو، نوعی از فناوری LTE یا Long-Term Evolution هستند که برای ارتباطات بی‌سیم استفاده می‌شوند، اما این دو نوع به صورت مفهومی متفاوت هستند.

FD-LTE یا Frequency Division Duplex LTE برای ارسال داده و دریافت داده از دو فضای فرکانس جداگانه استفاده می‌کند. در FD-LTE، فضای فرکانسی داده‌ی دریافت‌شده از فضای فرکانسی برای ارسال جداگانه است. این به معنی این است که داده‌های ارسالی و دریافتی یکپارچه به نظر نمی‌رسند و به صورت همزمان انجام نمی‌شوند. FD-LTE رایج‌ترین نوع از فناوری LTE است و به عنوان کلید برای تحقق شبکه‌های 4G محسوب می‌شود.

TD-LTE یا Time Division Duplex LTE برای ارسال داده و دریافت داده از یک فضای فرکانس استفاده می‌کند. در TD-LTE، فضای فرکانسی برای انتقال داده‌های دریافتی و ارسالی به صورت برخط متناوب به نظر می‌رسد، به طوری که داده‌های ارسالی و دریافتی همزمان ارسال می‌شوند. TD-LTE به عنوان یک طرح مناسب برای مکان‌هایی که منابع فرکانس محدود هستند، شناخته شده است.

بنابراین، تفاوت اصلی بین FD-LTE و TD-LTE در نحوه استفاده از فضای فرکانسی جهت ارسال داده‌ها و دریافت آن‌ها است. اما این دو نوع فناوری هر دو به طور گسترده در شبکه‌های ارتباطی 4G استفاده می‌شوند.

آینده TD-LTE و FD-LTE

FD-LTE و TD-LTE هر دو نوعی از فناوری‌های شبکه ارتباطی 4G هستند که به طور گسترده در سراسر جهان استفاده می‌شوند. در آینده نیز این فناوری‌ها ماهیت خود را حفظ خواهند کرد، هر چند که ممکن است به دلیل پیشرفت در فناوری‌های دیگر، برخی از تغییراتی که احتمالا اعمال می‌شوند، عبارت‌اند از:

1- افزایش تعداد کاربران: با گسترش استفاده از تلفن همراه و دستگاه‌های متصل به اینترنت در سراسر جهان، نشان داده شده است که تقاضا برای سرعت و پهنای باند افزایش می‌یابد. FD-LTE و TD-LTE به دلیل قابلیت توسعه پذیری و عملکرد قابل اعتماد، قادر خواهند بود تا تقاضا را پاسخ دهند و به تعداد کاربران اضافی دسترسی به ارتباطات بی سیم فراهم کنند.

2- پهنای باند بیشتر: فناوری‌های مختلفی نظیر باند پهنای متوسط ​​و بالا (mmWave) و همچنین تکنولوژی Massive MIMO (آرایه با بسیاری از آنتن‌ها) برای FD-LTE و TD-LTE به کار می‌روند، تا بتوانند پهنای باند بیشتری در اختیار کاربران قرار دهند. این افزایش در پهنای باند به کاربران اعتماد بیشتری در استفاده از خدمات ارتباطی بی‌سیم می‌دهد.

3 - تکنولوژی‌های تحولی: با پیشرفت در فناوری‌های دیگر نظیر 5G، FD-LTE و TD-LTE نیز می‌توانند در آینده بهبود یابند. تنها یکی از مثال‌های این تکنولوژی‌های تحولی، آسیب پذیری کمتر برای نویز است که در دسترس قرار می‌گیرند؛ به عنوان مثال، با افزایش تکنولوژی آنتن، بهبود عملکرد با فضاهای تکرار شده در مقابل تداخل افزایش می‌یابد.

در کل، به نظر می‌رسد که FD-LTE و TD-LTE مبناتلکام به دلیل عملکرد قابل اعتماد، توانایی پاسخگویی به تقاضا و قابلیت توسعه‌پذیری، در آینده نیز همچنان به عنوان یکی از اصلی‌ترین فناوری‌های ارتباطی در سراسر جهان استفاده خواهند شد.