هر آنچه باید درباره استاندارد گیگابیت ویژه گوشی‌های هوشمند بدانیم؛ دست‌یابی به سرعت گیگابیتی چگونه ممکن می‌شود؟

گیگابیت به عنوان استاندارد جدیدی که راه خود را برای ورود به بازار گوشی‌های هوشمند پیدا کرده است امکان رسیدن به سرعت انتقال داده تا یک گیگابیت برثانیه را در شرایط ایده‌ال و محیط‌های آزمایشگاهی فراهم می‌کند. گلکسی اس ۸ سامسونگ از جمله گوشی‌های هوشمندی است که از این قابلیت بهره‌مند شده است.

 احتمالا شما هم عنوان گیگابیت فون (Gigabit Phone) را اخیرا بارها شنیده‌اید. این عنوان در زمان رونمایی از گلکسی اس ۸ سامسونگ چندین بار توسط مسئولان و متخصصان سامسونگ استفاده شد زیرا این محصول، اولین گوشی هوشمندی است که در قالب پشتیبانی از تکنولوژی یادشده، در ابعاد گسترده به بازار عرضه شده است. با وجود این، استاندارد گیگابیت در اکسپریا ایکس زد پرمیوم شرکت سونی نیز ادغام شده است و به احتمال زیاد در اکثر گوشی‌های پرچمدار سال جاری نیز به‌کار بسته خواهد شد. با این تفاسیر، احتمالا در سال جاری و سال‌های پیش رو، بارها این عنوان را خواهید شنید.

در نظر داشته باشید که در اینجا Gigabit به انتقال داده‌ها با سرعت ۱ گیگابیت بر ثانیه که معادل با ۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه است اشاره دارد. سرعتی که حتی از سرعت اینترنت خانگی اکثر شهروندان آمریکایی هم بالاتر است. پیش از آنکه نگاهی دقیق‌ به این تکنولوژی داشته باشیم بد نیست نیم‌نگاهی به نحوه عملکرد گوشی‌های هوشمند در استفاده از داده‌های همراه و تعامل با دکل‌های مخابراتی داشته باشیم.

در گام اول، به پخش آنلاین ویدئویی یا بارگذاری صفحات وب از طریق گوشی‌های هوشمند، با این دید نگاه کنید که گویا با این عمل، انتقال افراد! از دکل‌های رادیویی به گوشی شما انجام می‌شود. در این دید، شبکه تلفن همراه شما در واقع بزرگراهی است که گوشی شما را به دکل‌های مخابراتی متصل می‌کند و داده‌ها یا همان افراد منتقل شده نیز مسافران داخل خودروها هستند. هدف از این راهکار، انتقال هرچه سریع‌تر افراد به گوشی شما است تا نیاز به انتظار کشیدن نداشته باشید و در کوتاه‌ترین زمان، درخواست‌های شما پاسخ داده شود. علاوه بر این، هرچه خودروها سریع‌تر منتقل شوند، فضای بیشتری برای استفاده دیگر افراد از بزرگراه فراهم خواهد شد و تراکم موجود در مسیر نیز کم‌تر می‌شود.

تا اینجای کار، اپراتورهای تلفن همراه، فرایند افزایش سرعت انتقال داده‌ها را از طریق بهبود شرایط بزرگراه‌ها انجام داده‌اند. یکی از راهکارهای استفاده شده در این قالب، اضافه کردن مسیرهای بیشتر با استفاده از ترفندی به نام Carrier Aggregation یا تجمیع حامل‌های اطلاعات است. این راهکار به اپراتورهای تلفن همراه این فرصت را خواهد داد تا از بیش از یک باند برای انتقال اطلاعات به گوشی‌های هوشمند استفاده کنند. به بیان دیگر، در این راهکار، لاین‌های بزرگراه برای انتقال سریع‌تر افراد، افزایش خواهد یافت.

با وجود این، فضا برای توسعه عرض بزرگراه‌ها مقدار مشخص و محدودی است. راهکار دیگری که برای کاهش تراکم در بزرگراه‌ها استفاده شده، ایجاد لاین‌های انباشته شده روی یکدیگر است. این راهکار نیز از طریق به‌‌کارگیری استاندارد 4 × 4 MIMO انجام می‌شود. MIMO مخففی برای Multiple Input، Multiple Output به معنای چند ورودی، چند خروجی است. این راهکار، به ترتیب با تعبیه چهار آنتن  و چهار دستگاه رادیویی در گوشی‌های هوشمند و دکل های مخابراتی، دسترسی‌ها و مسیرهای جدیدی را در بزرگراه‌های انتقال اطلاعات ایجاد خواهد کرد. به این ترتیب، کانال‌های بیشتری برای ارسال و دریافت داده‌ها روی طیفی خاص فراهم می‌شود. این ترکیب، ظرفیتی دوبرابر بیشتر از آنچه در دستگاه‌های قدیمی‌تر شاهد بودیم را برای انتقال داده‌ها به همراه خواهد داشت.

حتی با وجود اضافه کردن تعداد لاین‌های بزرگ‌ها و انباشته کردن آن‌ها روی هم، اپراتورها همچنان با مشکلی بزرگ روبرو هستند. به بیان دقیق‌تر، کاربران زیادی از شبکه‌های LTE اپراتورها استفاده می‌کنند و همین امر به ایجاد تراکم بالا در ترافیک دیجیتالی منجر می‌شود. این امر باعث خواهد شد ما در ارتباطات خود حداکثر به سرعتی تا ۳۰ مگابیت بر ثانیه دسترسی داشته باشیم که ۳۰ برابر کم‌تر از سرعت وعده داده شده در قالب استاندارد گیگابیت است. علاوه بر این، از آنجایی که طیف‌های رادیویی، محدودیت‌هایی دارند امکان استفاده از راهکارهایی دیگر برای توسعه شبکه یا به بیان دیگر، توسعه بزرگراه انتقال اطلاعات وجود ندارد.

اینجاست که تکنولوژی‌های جدید، به خودروهایی که برای انتقال افراد در بزرگراه‌ها استفاده می‌شود نظر می‌کنند. این دیدگاه، استفاده از آنچه که موبایل گیگابیت نامیده می‌شود را عملی ساخته است. در این بخش از راهکاری که 256QAM نامیده شده استفاده شده که در آن QAM مخففی برای مربع‌سازی مدولاسیون دامنه است. در این ترکیب، تعداد افرادی که سوار خودرو می‌شوند سه برابر خواهد شد و همچنان دسترسی به هر چهار سطح از بزرگراه فراهم خواهد بود. به بیان ساده‌تر، این راهکار مانند جایگزینی خودروهای معمولی با خودروهای استیشن با فضای بیشتر است. به این ترتیب، امکان جابه‌جایی افراد بیشتر، در حالی که افزایش ترافیک را شاهد نخواهیم بود امکان‌پذیر می‌شود.

از نگاهی متفاوت، این راهکار می‌تواند به کاهش ترافیک هم کمک کند. در صورتی که دستگاه‌های 256 QAM به طور گسترده‌تر جایگزین دستگاه‌های فعلی شوند، خودروهای جادار، به‌طور چشمگیرتری برای انتقال تعداد بیشتر مسافران راهی جاده‌ها خواهند شد اما از مجموع خودروها کاسته خواهد شد. این ساختار، حتی برای کاربرانی که از خودروهای معمولی در بزرگراه‌ها استفاده می‌کنند نیز مفید فایده واقع خواهد شد زیرا در عمل، تعداد خودروی کم‌تری را در جاده و پیش روی خود شاهد خواهند بود.

این سه روش یعنی تجمیع حامل‌های اطلاعات برای بازکردن دسترسی به تعداد لاین بیشتر، استفاده از 4 × 4MIMO برای انباشته کردن مسیرها روی هم و به‌کارگیری 256QAM برای جا دادن تعداد بیشتری از مسافران در خودروها، به‌طور ترکیبی باعث خواهد شد دست‌یابی به سرعت یک گیگابیت بر ثانیه در شبیه‌سازی‌ها و محیط‌های کنترل شده آزمایشگاهی ممکن شود. با وجود این، در دنیای واقعی انتظار می‌رود سرعتی بین ۱۰۰ تا ۳۰۰ مگابیت بر ثانیه را شاهد باشیم. اگرچه این امر ناامید کننده به‌نظر می‌رسد اما همچنان سرعتی بالاتر از آنچه پیش روی اکثر کاربران خانگی در ایالات متحده آمریکا قرار می‌گیرد را شاهد خواهیم بود.

بدنیست بدانید علاوه بر سامسونگ (با رونمایی از گلکسی اس ۸)، شرکت ZTE هم در کنگره جهانی موبایل سال جاری از یک گوشی هوشمند مجهز به استاندارد گیگابیت رونمایی کرد. نقطه مشترک این دو برند، استفاده از پردازنده اسنپ دراگون ۸۳۵ است که از استاندارد 4 × 4 MIMO و همچنین راهکار 256QAM پشتیبانی می‌کند. توجه داشته باشید که کاربران تنها در صورتی امکان استفاده از استاندارد گیگابیت را خواهند داشت که گوشی آن‌ها با این قابلیت سازگار باشد. انتظار می‌رود در سال جاری حدود هشت گوشی هوشمند بهره‌مند از این قابلیت به بازار عرضه شود. البته درنظر داشته باشید که حتی در صورتی که همین امروز هم یک دستگاه گلکسی اس ۸ خریداری کنید باید منتظر بمانید تا سرویس‌دهنده‌ها و اپراتورهای تلفن همراه در کشور ما، زیرساخت‌های لازم را برای پشتیبانی از تکنولوژی گیگابیت راه‌اندازی کنند.

در حال حاضر اپراتورهای سرشناس نظیر تی‌ موبایل، اسپرینت، ورایزون و AT&T اعلام کرده‌اند تا پایان سال جاری میلادی، زیرساخت‌های لازم را برای بهره‌برداری کامل از این استاندارد، راه‌اندازی خواهند کرد. در پایان و با توجه به اینکه صحبت از راه‌اندازی زیرساخت‌های ارتباطی جدید شد بدنیست متذکر شویم که گیگابیت و 5G دو مقوله جدا از هم هستند و از مجموعه متفاوتی از استانداردها بهره می‌برند. از همین رو نباید آن‌ها را با هم اشتباه گرفت.