این روزها کاربرد اپلیکیشن ها و برنامه های کاربردی باعث شده است تا انسان ها بیش از گذشته خود را وابسته به اینترنت ببینند و اینترنت جز لاینفک زندگی آنها شود. نقش پررنگ اینترنت در دنیای امروز باعث شده است تا اینترنت پرسرعت خواهان بیشتری داشته باشد. اگر قصد خرید اینترنت پرسرعت را داشته باشید و اندکی در فضای مجازی برای یافتن آن وقت صرف کنید، با واژگانی نظیر LTE آشنا خواهید شد. LTE به واسطه اینکه پهنای باند بیشتری را در اختیار کاربران خود می گذارد و می تواند داده ها را با سرعت بیشتری آپلود و دانلود نماید، این روزها از محبوبیت بیشتری برخوردار است. در این مقاله با توجه به محبوبیت روزافزون این فناوری، تلاش خواهیم کرد تا شما را با دو نوع مختلف آن آشنا کنیم. در این مقاله با TD-LTE و FD-LTE بیشتر آشنا خواهیم شد.
هر سیستم ارتباط سلولی برای برقراری مکالمات و گفت و شنودهای دو طرفه نیاز به انتقال همزمان اطلاعات در هر دو جهت دارد. علاوه بر این، چنین سیستمی باید قادر به ایجاد ارتباطات نسبتا همزمان در هر دو جهت هنگام مبادله اطلاعات بوده و مسیرهای مختلف یا به بیان دیگر لینکهای مختلفی را جهت انتقال اختصاص دهد. بطور کلی تعریف این دو لینک به صورت زیر است :
Uplink یا انتقال از تجهیزات کاربر به ایستگاه رادیویی (BTS).
Downlink یا انتقال از ایستگاه رادیویی به تجهیزات کاربر.
برای اینکه سیستم های ارتباطی رادیویی قادر به برقراری ارتباط در هر دو جهت باشند، لازم است آنچه را که یک طرح دوبلکس یا دوگانه نامیده می شود را داشته باشند. یک طرح دوبلکس راهی برای سازماندهی فرستنده و گیرنده فراهم می کند تا بتواند به راحتی اطلاعات را در هر دو جهت دریافت و ارسال کند. روش های کارآمدی جهت برقراری چنین سیستمی مانند ارتباطات بیسیم و تلفن همراه وجود دارد که فرستنده و گیرنده بتوانند بطور همزمان عمل کنند.
دو طرحی که امروزه در سطح جهانی بسیار مورد استفاده قرار میگیرند عبارتند از :
تقسیم دوگانه زمانی TDD (Time Division Duplex)
تقسیم دوگانه فرکانسی FDD (Frequency Division Duplex)
تکنولوژی LTE :
LTE مخفف عبارت Long Term Evolution است که به معنی “تکامل بلند مدت” است و اکثر اپراتورها در کشورهای پیشرفته در حال استفاده از این شبکه هستند. در LTE نسبت به نسل سوم ارتباطات (3G)، کاربران بیشتری می توانند به شبکه متصل شده و از آن استفاده کنند که این خود مزیت بزرگی برای اپراتورهای مخابراتی محسوب می شود. فناوری LTE یا تکامل بلند مدت، استانداردی جهت انتقال داده پرسرعت بصورت بیسیم می باشد.
این فناوری به دو صورت TD-LTE و FD-LTE ارائه می شود. هر دو فناوری برپایه نسل چهارم اینترنت (4G-LTE) می باشند. استاندارد TD-LTE که مخفف Time Duplexing است از تکامل فناوری TD-SCDMA بوجود آمده که در آن بجای تقسیم باند فرکانسی، دریافت و ارسال را بر روی یک پهنای باند فرکانسی و در بازه های زمانی متفاوت انجام می دهد. با این کار دیگر نیازی به باند محافظ بین بازه های فرکانسی دانلود و آپلود وجود ندارد و می توان از تمامی ظرفیت پهنای باند برای ارسال یا دریافت اطلاعات استفاده کرد. بنابراین سرعت ارسال و دریافت اطلاعات در این روش افزایش می یابد. همچنین میتوان ظرفیت ارسال و دریافت را با کنترل بازه های زمانی تغییر داد.
استاندارد FD-LTE که مخفف Frequency Duplexing است، در توسعه نسل چهارم شبکه موبایل بکار می رود که با تقسیم پهنای فرکانسی، قابلیت دانلود و آپلود را برای کاربران بوجود می آورد. با این کار دانلود و آپلود همزمان برای کاربران امکانپذیر خواهد بود. بطور کلی FD-LTE همانند سیستم GSM استفاده گسترده ای در سیستم تلفن های سلولی دارد.
مزایا ومعایب استانداردهای TD-LTE و FD-LTE
هر دو استاندارد FD و TD دارای مزایا و معایب خاص خود هستند و بر همین مبنا ممکن است برای کاربردهای مختلف استفاده شوند.
در بسیاری از کشورها با توجه به مزایای ذکر شده در بالا بویژه قیمت پایین تر و استفاده از تک کانال برای جابجایی اطلاعات، تمایل به استفاده از سیستم TD-LTE افزایش یافته است. کشورهایی که در ابتدا TD-SCDMA را استفاده می کردند نیز به سرعت در حال حرکت به سمت TD-LTE هستند، چرا که نیاز به جایگزینی تکنولوژی های 3.9G و بعد از آن 4G را دارند و با توجه به طیف غیرزوجی که برای TD-SCDMA و همچنین UMTS TDD اختصاص داده شده است و مانند دیگر جریان های WCDMA/UMTS و CDMA2000 ، 3G به صورت دوگانه نیست، طبیعی است که بسیاری از اپراتورها مایل به ارتقا مسیر فناوری های خود باشند تا بتوانند از سرعت بسیار زیاد و امکانات پیشرفته LTE بهره مند شوند.
TD-LTE انعطاف پذیری زیادی را برای تخصیص پهنای باند به ترافیک دانلود و آپلود اختصاص می دهد در حالی که در FD-LTE، کانال های دانلود و آپلود متقارن هستند. بطور عملی با TD-LTE می توان یک کانال وسیع تر برای ترافیک های شلوغ دانلود و یک کانال باریک تر برای ترافیک آپلود ایجاد کرد. این مساله به ما اجازه می دهد که بتوانیم یک شبکه تنظیم شده برای اعمال ظرفیت و سرعت در هر کجا و هر زمانی با توجه به نیاز مشتریان داشته باشیم.
با TD-LTE ما قادر به ترکیب طیف باندهای غیرزوج هستیم و به همین ترتیب بهره وری طیفی بیشتری را بدست خواهیم آورد. ما معمولا طیف FD-LTE را برای پوشش دادن خطوط اولیه برای مشتریان و از TD-LTE برای فراهم آوردن ظرفیت و سرعت بالاتر استفاده می کنیم.
در آینده، ما علاقه مند به یافتن راهی جهت افزایش ظرفیت در مناطق پرجمعیت با استفاده از داده های بالای تلفن همراه هستیم. با افزایش استفاده از داده ها، انتقال به وای فای نیز بطور فزاینده ای مهم خواهد بود. با TD-LTE این پتانسیل وجود دارد که امکان offload همیشه در دسترس و در اختیار کاربران قرار گیرد. بطوریکه کاربران به راحتی در آن و در شبکه های Wifi خانه، محل کار و تقریبا همه جا استفاده کنند.
خوشبختانه فناوری LTE برای تطبیق با هر دو طیف FD و TD تعریف شده است. پیش بینی شده است که با توجه به این که هر دو نوع استاندارد LTE یعنی TD-LTE و FD-LTE دارای مزایا و معایب خاص خود هستند، بطور گسترده ای بکار گرفته شوند که می توان بسته به کاربرد مورد انتظار، تصمیم گرفت از کدام فرمت استفاده کرد.