تفاوت فناوری های MIMO و CA (تجمیع فرکانس) - مجله ستاره

در واقع تکنولوژی مهم بعدی در بحث افزایش سرعت و کیفیت ارتباطات بی سیم، تجمیع فرکانس (Carrier Aggregation) و به اختصار CA است که نقش بزرگی در دنیای شبکه ایفا می نماید.

اما کدام یک از این تکنولوژی ها نسبت به یکدیگر رجحان دارند و نقاط قوت و ضعف هر کدام از این دو فناوری چیست؟

اگر می خواهید به جواب پرسش های خود درباره تفاوت MIMO و CA برسید، حتما تا انتهای این نوشتار همراه ما باشید.

MIMO چیست؟

از آنجایی که تعریف MIMO را در پستی جداگانه چندی پیش منتشر کردیم، از شرح مفصل آن خودداری می کنیم و فقط به اختصار شرح می دهیم:

واژه MIMO مخفف Multiple Input, Multiple Output به معنای چند ورودی، چند خروجی است که به یک تکنولوژی خاص آنتن و نحوه دریافت و ارسال داده ها در شبکه های بی سیم نظیر وای فای و شبکه های سلولی اشاره دارد.

MIMO از چندین آنتن برای مدیریت مسیرهای سیگنال به طور همزمان استفاده می نماید.

با چندین فرستنده و گیرنده، MIMO دستگاه ها را قادر می سازد تا داده ها را سریعتر از یک آنتن واحد ارسال و دریافت نمایند.

بنابراین نکته اصلی در خصوص MIMO این است که از چندین آنتن برای لایه سازی فرایند انتقال داده در یک فرکانس خاص استفاده می نماید و احتیاجی به چندین فرکانس نیست.

تمجیع فرکانس (CA) چیست؟

وقتی صحبت از 4.5G و نسل های بالاتر (نسل های واسطه) می گردد؛ باید بدانیم که ناخودآگاه در خصوص تجمیع فرکانس صحبت می کنیم.

تجمیع فرکانس یک تکنیک نرم افزاری/سخت افزای است که چندین فرکانس را برای رسیدن به سرعت بالاتر، کمتر کردن تاخیر ارتباط و همچین پایدار کردن ارتباط، تجمیع می نماید.

در واقع، در تجمیع فرکانس بر خلاف MIMO، چندین فرکانس کاملا متفاوت می توانیم داشته باشیم.

نکته جالب این است که در دستگاه ها و پردازنده های به روزی مانند اسنپدراگون X75، فناوری MIMO می تواند در دل CA اتفاق بیوفتد.

به این معنی که روی هر تک فرکانسی که به وسیله تکنیک CA در حال دریافت است؛ می توان MIMO و تکنیک لایه سازی انتقال داده را انجام داد.

البته این تکنیک به توان پردازشی بالایی در سمت فرستند و گیرنده احتیاج دارد.

مزایای تجمیع فرکانس

یکی از مزایای کلیدی تجمیع فرکانس این است که به شبکه های تلفن همراه اجازه می دهد از بازه های فرکانسی بدون استفاده و خالی، بهره ببرند.

تجمیع فرکانس بعلاوه به بهبود کارایی کلی شبکه یاری می نماید و امکان افزایش ظرفیت را فراهم می نماید که به ویژه در منطقه ها پرجمعیت مهم است.

علاوه بر این، تجمیع فرکانس می تواند به بهبود پوشش در منطقه های که سیگنال ضعیف است یا نقاط کوری وجود دارد؛ یاری کند.

با استفاده از فرکانس های متعدد، شانس یافتن سیگنال قوی افزایش می یابد.

به طور کلی، تجمیع فرکانس ابزار ارزشمندی است که می تواند به بهبود عملکرد شبکه ها یاری کند و در واقع کلید رسیدن به سرعت های بالا همین تجمیع فرکانس است.

تفاوت MIMO و CA (تجمیع فرکانس) چیست؟

حالا که با مفهوم و طرز کار هر یک از این تکنولوژی ها آشنا شدیم؛ درک شباهت ها و تفاوت های آن ها آسان خواهد بود.

شباهت که معین است؛ هر دو تکنیک هایی برای افزایش ظرفیت شبکه، افزایش سرعت شبکه و افزایش قابلیت اطمینان شبکه هستند.

اما تفاوت های آن ها بنیادین هستند. همانطور که گفته شد، MIMO در یک فرکانس خاص با استفاده از آنتن های متعدد، چندین لایه فرستنده و گیرنده در همان فرکانس ایجاد می نماید و ظرفیت و سرعت شبکه را بالا می برد.

اما در تجمیع فرکانس چندین فرکانس در کنار هم چیده می شوند و هر فرکانس تکه ای از داده را انتقال می دهد و داده ها در گیرنده یکپارچه شده و به مشترک تحویل داده می گردد.

بگذارید یک مثال بزنم. بزرگراهی را در نقش یک فرکانس در نظر بگیرید. شهرداری تصمیم می گیرد ظرفیت انتقال بزرگراه را افزایش دهد.

اگر در 2 طرف بزرگراه فضای خالی وجود داشته باشد، برترین راه این است که یک بزرگراه دیگر را در کنار بزرگراه اولیه بسازیم و این کار را تا جایی که احتیاج است؛ تکرار کنیم.

این دقیقا کار تجمیع فرکانس است که چندین فرکانس به فرکانس اولیه اضافه می گردد تا ظرفیت انتقال داده افزایش یابد.

اما حالا فرض کنید در کنار بزرگراه اولیه، خانه ها و موانعی وجود دارد که مانع ایجاد بزرگراه های بعدی و افزایش ظرفیت انتقال می گردد. در این صورت راه چاره چیست؟

درست حدس زده اید، راه چاره طبقاتی و لایه ای کردن بزرگراه اولیه یا در اینجا فرکانس است که این دقیقا تعریف MIMO است.

در MIMO روی همان فرکانس اولیه، چندین لایه تازه آنتن در دو سمت گیرنده و فرستنده اضافه شده و کار افزایش پهنای باند را انجام می دهند.

نکته بعدی این است که MIMO هم در شبکه سلولی موبایل و هم در وای فای استفاده می گردد. اما CA تا همین اواخر و قبل از ، فقط در شبکه موبایل معنی پیدا می کرد.

اما با ارائه نسل های تازه وای فای 6E و ، یک مدل تجمیع در فرکانس های 5 و 6 گیاهرتز را در وای فای هم می توان مشاهده کرد.

MIMO بهتر است یا CA؟

این یک سوال پیچیده است. این دو فناوری تناقضی با یکدیگر ندارند و در نسل های تازه شبکه سلولی مانند 5G و پردازنده های تازه، بطور همزمان استفاده می شوند.

اما بطور کلی و روی کاغذ اگر مودمی مانند TFI60 H1 که یک مودم با پردازنده قدیمی است و اجازه جابه جایی بین CA و MIMO 2*2 را می دهد؛ را روی CA تنظیم کنیم، باید سرعت بهتری بدهد.

در واقع تکنیک CA باید سرعت بهتری از MIMO بدهد ولی خوب در دنیای واقعی ممکن است همه چیز فرق کند.

ممکن است دکل منطقه شما فقط یک فرکانس داشته باشد و روی آن فرکانس MIMO فعال باشد و با تنظیم مودم روی MIMO سرعت شما افزایش یابد.

یا حتی ممکن است دکل منطقه شما چند فرکانس داشته باشد ولی نویزهای ایجاد شده مانع عملکرد درست CA شوند.

این دقیقا اتفاقی است که سابقا برای بنده رخ داده بود و با تنظیم MIMO 2*2 به سرعت بالاتری نسبت به CA رسیدم.

بنابراین نمی توان نسخه واحدی پیچید. در مودم ها و موبایل های تازه و با پردازنده به روز، هر دو فناوری به طور همزمان فعال هستند و وابسته به توانایی های دکل منطقه شما، از این فناوری ها استفاده می گردد.