بهره‌مندی از MIMO برای به حداقل رساندن اختلالات شبکه ۵G

wireless-infrastructure-tower-and-radio-antennas-Shutterstock-650-e1540541287698.jpg

 

مدیرعامل شرکت «کوهییر تکنولوژی» درخواست بازار جهانی برای استقرار و توسعه شبکه مخابراتی 5G را یک فرصت تازه برای افزایش بهره‌مندی از سیستم Massive MIMO دانست و توضیح داد این فرآیند که چالش‌های تکنیکی مختلف را پشت سر گذاشته است، افق‌های فراوانی پیش روی خود دارد.

به گزارش گروه اخبار خارجی آژانس خبری فناوری اطلاعات و ارتباطات (ایستنا) «رای دالان» مدیرعامل این شرکت مخابراتی طی سخنرانی خود در کنفرانس سالانه «موبایل ورلد لایو» اظهار داشت با وجود اینکه شرکت‌ها در سراسر جهان استفاده از این فناوری را به اشکال مختلف تجربه کرده‌اند، ولی توانایی‌های فراوان Massive MIMO تاکنون به صورت محدود مورد استفاده قرار گرفته است و عوامل مختلف از جمله کندی سیستم و منقضی شدن کانال‌های پیشی‌بینی اختلالات شبکه و سیگنال‌های ارسالی به مشترکان باعث بروز مشکلات فراوان در این زمینه شده است.

فناوری Massive MIMO به عنوان یکی از کلیدهای اصلی توسعه نسل پنجم شبکه‌های مخابراتی 5G از پروتکل‌های ارسال و دریافت چندگانه سیگنال مبتنی بر نرم‌افزار بهره می‌برد تا ظرفیت شبکه را به میزان قابل ملاحظه ارتقا دهد.

با این وجود آقای دالان توضیح داده است که با استفاده از روش‌های کنترل استاندارد برای اندازه‌گیری زمان و فرکانس، این اتفاق تقریبا غیرممکن به نظر می‌رسد که پیش‌بینی‌های مربوط به اختلال شبکه با سرعت کافی انجام شوند تا تغیرات درست در کانال ارتباطی اعمال شود. زیرا باید توجه داشت این پیش‌بینی‌ها برای فاصله زمانی کوتاه معتبر هستند و پس از آن منقضی می‌شوند و می‌بایست پیش‌بینی‌های جدید انجام داد.

مدیرعامل «کوهییر تکنولوژی» اعلام کرد به کارگیری فناوری Massive MIMO در راستای توسعه شبکه مخابراتی 5G می‌تواند مزایای فراوانی را در این زمینه به همراه داشته باشد و اختلالات شبکه را به حداقل برساند.

 

شبکه‌های نسل پنجم تلفن همراه با سرعت یک گیگابیت در ثانیه در راهند

اپراتور آمریکایی اسپرینت و شرکت کره‌ای سامسونگ از همکاری با یکدیگر به منظور راه‌اندازی شبکه های پرسرعت نسل پنجم تلفن همراه خبر داده‌اند.
دو شرکت یاد شده از فناوری پیشرفته ای موسوم به MIMO در شبکه های نسل پنجم اولیه خود بهره گرفته اند.
 
فناوری MIMO که مخفف multiple input, multiple output یا ورودی و خروجی متعدد است نه تنها در شبکه های نسل پنجم، بلکه برای ارتقای قابلیت های گوشی های پیشرفته و حتی روترهای وای – فای قابل استفاده است.
 
 البته حفظ کیفیت شبکه های مخابراتی مبتنی بر این فناوری در نواحی شهری با بافت جمعیتی متمرکز با چالش هایی مواجه است. به همین منظور محققان باید از فناوری های خاص دیگری به منظور ارتقای کیفیت شبکه های ارتباطی مبتنی بر MIMO استفاده کنند.
 
پیش بینی می شود MIMO کاربرد محصولات مبتنی بر اینترنت اشیا را هم تسهیل کند. زیرا از ویژگی های خاصی برای تسهیل تبادل داده میان خودروها، لوازم خانگی، هدست های واقعیت مجازی و ... برخوردار است.
 
شبکه اولیه مبتنی بر MIMO دارای هشت آنتن ارسال داده و هشت آنتن گیرنده است و سرعت ارسال داده از طریق آن به 330 مگابیت در ثانیه رسیده است که از نظر ظرفیت چهاربرابر و از نظر عملکرد سه برابر بهتر از پیشرفته ترین شبکه های تلفن همراه موجود در جهان است.
 
اسپرینت می گوید شبکه های نسل پنجم تلفن همراه خود را بر مبنای استفاده همزمان از 64 آنتن فرستنده و 64 آنتن گیرنده به گونه ای طراحی خواهد کرد که سرعت بارگذاری اطلاعات از طریق آن به یک گیگابیت در ثانیه برسد. انتظار می رود نصب تجهیزات لازم برای استفاده عمومی از این شبکه های فوق سریع تا اواخر سال 2019 به طول انجامد.

هر آنچه که باید درباره شبکه خانگی بدانیم: بخش پایانی

آیا می‌دانید وای‌فای و اینترنت دو موضوع متفاوت از هم هستند؟ وای‌فای تنها یک روش بی‌سیم برای دستگاه‌هایی است که در یک شبکه محلی قصد اتصال به یکدیگر را دارند که این کار به وسیله روتر و به اشتراک‌گذاری سیگنال اینترنتی انجام می‌گیرد.

اما سوال اینجاست که شبکه محلی چیست؟ روتر چه کاری را برای ما انجام می‌دهد؟

در بخش‌های اول، دوم و سوم این مقاله به ترتیب درباره شبکه سیمی، بی‌سیم، استانداردها و نام‌گذاری‌های مختلف وای‌‌فای صحبت کردیم. در ادامه با دیگر اصطلاحات رایج شبکه وای‌فای آشنا می‌شویم و نگاه کوتاهی بر شبکه خطوط برقی می‌اندازیم.

۳. مفاهیم دیگری از شبکه بی‌سیم

در شبکه‌های سیمی، اتصال زمانی برقرار می‌شود که شما دو سر کابل شبکه را به پایانه‌ها متصل کنید. اما در شبکه بی‌سیم، این مورد کمی پیچیده‌تر است.

از آنجایی که سیگنال وای‌فای توسط اکسس‌ پوینت در فضا منتشر می‌شود، دستگاه‌های مجهز به وای‌فای می‌توانند به آن متصل گردند و در این حین ممکن است با خطرات جدی امنیتی نیز مواجه بشوید. برای اینکه تنها کلاینت‌های دارای مجوز بتوانند از آن استفاده کنند، شبکه وای‌‌فای نیاز به رمزگذاری شدن (encrypt) دارد. در حال حاضر روش‌های متعددی برای حفاظت از شبکه وای‌فای موجود است که به آن “روش‌های تایید هویت” (authentication methods) گفته‌ می‌شود که شامل: WEP، WPA، WPA2 هستند که WPA2 از امنیت بیشتری نسبت به روش منسوخ شده WEP برخوردار است. WPA2 (همانند WPA) دو روش را برای رمزگذاری سیگنال در اختیار می‌گذارد، که TKIP و AES نام دارند. مورد اول امکان سازگاری و اتصال به کلاینت‌های قدیمی را در اختیار می‌گذارد و دومی اجازه می‌دهد تا ارتباط سریع‌تر و امن‌تری داشته‌باشید اما تنها با سرویس‌گیرنده‌های امروزی کار می‌کند.

ممکن است موضوع رمزگذاری نمودن شبکه وای‌فای پیچیده به نظر بیاید، به همین دلیل اتحادیه وای‌فای روش آسان‌تری را برای این کار ارایه نموده‌است که Wi-Fi Protected Setup نامگذاری شد.

۲Wi-Fi Protected Setup (WPS): در سال ۲۰۰۷ معرفی شد. WPS استانداردی است که باعث تسهیل در ایجاد امنیت برای شبکه وای‌فای می‌شود. مشهورترین پیاده‌سازی که برای WPS وجود دارد استفاده از روش فشردن دکمه روتر (اکسس پوینت) است. پس از انجام این کار در عرض ۲ دقیقه باید دکمه WPS را روی کلاینت وای‌فای هم فشار دهید تا ارتباط برقرار شود. به این ترتیب شما نیازی به همراه داشتن رمز یا نوع شبکه وای‌فای نخواهید داشت. توجه داشته باشید که این روش تنها روی دستگاه‌هایی عمل می‌کند که از WPS پشتیبانی می‌نمایند.

۳Wi-Fi Direct: این استانداردی است که موجب می‌شود تا کلاینت‌ها بتوانند بدون استفاده از اکسس پوینت فیزیکی به یکدیگر متصل شوند. در واقع، این روش به یک کلاینت وای‌فای، مانند گوشی هوشمند، این امکان را می‌دهد تا خود را به یک اکسس پوینت غیر فیزیکی تبدیل کند و با انتشار سیگنال وای‌فای اجازه اتصال به کلاینت‌های دیگر را فراهم نماید. این استاندارد به ویژه برای زمانی مفید است که می‌خواهید یک ارتباط اینترنتی را به اشتراک بگذارید. به عنوان مثال، قادر هستید تا لپ‌تاپ خود را از طریق پورت LAN به اینترنت متصل کرده و سپس با تبدیل آن به اکسس پوینت اجازه برقراری اتصال به کلاینت‌های وای‌فای را فراهم کنید. بنابراین کلاینت‌های وای‌فای می‌توانند از این طریق به اینترنت متصل شوند. در واقع از روش Wi-Fi Direct بیشتر در گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها استفاده می‌شود تا بتوانند با این روش اینترنت مخابراتی خود را با سایر دستگاه‌ها به عنوان یک هات‌اسپات به اشتراک بگذارند.

Multi-User Multiple Input Multiple Output (MU-MIMO): فناوری است که اولین بار توسط کوالکام معرفی شد. این روش برای کنترل و رسیدگی موثرتر به پهنای پاند وای‌فای طراحی شد، از این رو این امکان را فراهم می‌کرد تا کلاینت‌های متصل‌شده به یکدیگر بتوانند به طور همزمان نرخ‌داده‌ای بهتری را منتقل نمایند.

این روش به طور خاص برای روترهای ۸۰۲.۱۱AC (یا اکسس پوینت‌های وای‌فای) در دسترس است و بدین معنی است که صرف نظر از قدرت کلاینت‌های وای‌فای، به طور همزمان می‌توانند آن‌ها را تحت نظر داشته‌ باشند. از آنجایی که یک روتر قدرت وای‌فای بیشتری را نسبت به یک کلاینت عادی دارد، روتر به ندرت از تمام قدرت خود استفاده می‌کند.۱

به وسیله MU-MIMO، چندین انتقال همزمان از دستگاه‌های مختلف وای‌فای انجام می‌گیرد و براساس نیاز هر کلاینت، آن‌ها را قادر به ارتباط با یکدیگر می‌کند. به عبارت دیگر، با داشتن MU-MIMO شبکه وای‌فای به نحوی ایجاد می‌شود که روترهای بی‌سیم مختلف بتوانند از دسته‌های گوناگون وای‌فای با یکدیگر در ارتباط باشند. هر کدام از این روترها به یک دسته از دستگاه‌های موجود در شبکه اختصاص می‌یابد، به طوری که چندین دستگاه قادر هستند تا به طور همزمان بدون کاهش سرعت همدیگر با هم در ارتباط باشند. می‌توان این موضوع را به این حالت تشبیه کرد که چندین فروشنده قهوه در فروشگاه وجود دارد و هرکدام از آن‌ها در فنجان‌هایی با اندازه‌های مختلف به مشتریان قهوه می‌دهند و آن‌ها هم می‌توانند به طور دقیق برحسب نیازشان هرکدام از فنجان‌های قهوه را انتخاب کنند.

۴. شبکه سیمی برق

زمانی که صحبت از شبکه‌سازی می‌شود، معمولا مایل نیستیم تا کابل‌های شبکه را به مکان‌های متعدد انتقال دهیم و استفاده از وای‌فای را برای این موارد ایده‌آل می‌دانیم. متاسفانه در بعضی از نقاط مانند گوشه‌های زیرزمین به دلیل فاصله بسیار طولانی یا وجود دیوارهای بتنی ضخیم، سیگنال وای‌فای در دسترس نخواهدبود. در این موارد، بهترین راه‌حل استفاده از آداپتورهای خط برق است.۴

آداپتورهای خط برق، سیم‌کشی برق خانه شما را به کابل‌هایی برای شبکه کامپیوتری تبدیل می‌نماید. شما حداقل به دو آداپتور برق نیاز دارید تا این ارتباط را ایجاد کنید. اولین آداپتور باید به روتر متصل شود و دومی نیز به دستگاه مجهز به اترنت که در جای دیگری از ساختمان قرار گرفته‌است.

در حال حاضر ارتباط از طریق خط برق در شرایط مطلوب می‌تواند تا نصف سرعت اتصال سیمی گیگابیت را فراهم کند.

نوشته هر آنچه که باید درباره شبکه خانگی بدانیم: بخش پایانی اولین بار در - آی‌تی‌رسان پدیدار شد.