تفاوت فناوری‌های MIMO و CA (تجمیع فرکانس)

طی چند مطلب، همه‌چیز درباره فناوری MIMO و نقش آن در افزایش کیفیت و سرعت ارتباطات بی‌سیم را توضیح دادیم. اما برخی از کاربران تفاوت MIMO با CA را نمی‌دانند و گاها این دو فناوری را با یکدیگر اشتباه می‌گیرند.

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

اما کدام یک از این تکنولوژی‌ها نسبت به یکدیگر برتری دارند و نقاط قوت و ضعف هر کدام از این دو فناوری چیست؟

اگر می‌خواهید به جواب پرسش‌های 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 توضیح مفصل آن خودداری می‌کنیم و فقط به اختصار توضیح می‌دهیم:

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 داده‌ها در شبکه‌های بی‌سیم نظیر وای‌فای و شبکه‌های سلولی اشاره دارد.

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

با چندین فرستنده و گیرنده، MIMO دستگاه‌ها را قادر می‌سازد تا داده‌ها را سریعتر از یک آنتن واحد ارسال و دریافت کنند.

بنابراین نکته اصلی در مورد MIMO این است که از چندین آنتن برای لایه‌سازی فرایند انتقال داده در یک فرکانس خاص استفاده می‌کند و نیازی به چندین فرکانس نیست.

تمجیع فرکانس (CA) چیست؟

وقتی صحبت از ۴.۵G و نسل‌های بالاتر (نسل‌های واسطه) می‌شود؛ باید بدانیم که ناخودآگاه در مورد تجمیع فرکانس صحبت می‌کنیم.

تجمیع فرکانس یک تکنیک نرم‌افزاری/سخت‌افزای است که چندین فرکانس را برای رسیدن به سرعت بالاتر، کمتر کردن تاخیر ارتباط و همچین پایدار کردن ارتباط، تجمیع می‌کند.

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

نکته جالب این است که در دستگاه‌ها و پردازنده‌های به‌روزی مانند اسنپدراگون X75، فناوری MIMO می‌تواند در دل CA اتفاق بیوفتد.

به این معنی که روی هر تک فرکانسی که توسط تکنیک CA در حال دریافت است؛ می‌توان MIMO و تکنیک لایه‌سازی انتقال داده را انجام داد.

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

مزایای تجمیع فرکانس

یکی از مزایای کلیدی تجمیع فرکانس این است که به شبکه‌های تلفن همراه اجازه می‌دهد از بازه‌های فرکانسی بدون استفاده و خالی، بهره ببرند.

 تجمیع فرکانس همچنین به بهبود کارایی کلی شبکه کمک می‌کند و امکان افزایش ظرفیت را فراهم می‌کند که به ویژه در مناطق پرجمعیت مهم است.

علاوه بر این، تجمیع فرکانس می‌تواند به بهبود پوشش در مناطقی که سیگنال ضعیف است یا نقاط کوری وجود دارد؛ کمک کند.

 با استفاده از فرکانس‌های متعدد، شانس یافتن سیگنال قوی افزایش می‌یابد.

 به طور کلی، تجمیع فرکانس ابزار ارزشمندی است که می‌تواند به بهبود عملکرد شبکه‌ها کمک کند و در واقع کلید رسیدن به سرعت‌های بالا همین تجمیع فرکانس است.

تفاوت MIMO و CA (تجمیع فرکانس) چیست؟

حالا که با مفهوم و طرز کار هر یک از این تکنولوژی‌ها آشنا شدیم؛ درک شباهت‌ها و تفاوت‌های آن‌ها آسان خواهد بود.

شباهت که مشخص است؛ هر دو تکنیک‌هایی برای افزایش ظرفیت شبکه، افزایش سرعت شبکه و افزایش قابلیت اطمینان شبکه هستند.

اما تفاوت‌های آن‌ها بنیادین هستند. همانطور که گفته شد، MIMO در یک فرکانس خاص با استفاده از آنتن‌های متعدد، چندین لایه فرستنده و گیرنده در همان فرکانس ایجاد می‌کند و ظرفیت و سرعت شبکه را بالا می‌برد.

اما در تجمیع فرکانس چندین فرکانس در کنار هم چیده می‌شوند و هر فرکانس تکه‌ای از داده را انتقال می‌دهد و داده‌ها در گیرنده یکپارچه شده و به مشترک تحویل داده‌ می‌شود.

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

اگر در ۲ طرف بزرگراه فضای خالی وجود داشته باشد، بهترین راه این است که یک بزرگراه دیگر را در کنار بزرگراه اولیه بسازیم و این کار را تا جایی که نیاز است؛ تکرار کنیم.

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

اما حالا فرض کنید در کنار بزرگراه اولیه، خانه‌ها و موانعی وجود دارد که مانع ایجاد بزرگراه‌های بعدی و افزایش ظرفیت انتقال می‌شود. در این صورت راهکار چیست؟

درست حدس زده‌اید، راهکار طبقاتی و لایه‌ای کردن بزرگراه اولیه یا در اینجا فرکانس است که این دقیقا تعریف MIMO است.

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

نکته بعدی این است که MIMO هم در شبکه سلولی موبایل و هم در وای فای استفاده می‌شود. اما CA تا همین اواخر و قبل از وای‌فای ۶E، فقط در شبکه موبایل معنی پیدا می‌کرد.

اما با ارائه نسل‌های جدید وای فای ۶E و وای فای ۷، یک مدل تجمیع در فرکانس‌های ۵ و ۶ گیاهرتز را در وای‌فای هم می‌توان مشاهده کرد.

MIMO بهتر است یا CA؟

این یک سوال پیچیده است. این دو فناوری تناقضی با یکدیگر ندارند و در نسل‌های جدید شبکه سلولی مانند ۵G و پردازنده‌های جدید، بطور همزمان استفاده می‌شوند.

اما بطور کلی و روی کاغذ اگر مودمی مانند TFI60 H1 که یک مودم با پردازنده قدیمی است و اجازه جابه‌جایی بین CA و MIMO 2*2 را می‌دهد؛ 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 اتفاق افتاده بود و با تنظیم MIMO 2*2 به سرعت بالاتری نسبت به CA رسیدم.

بنابراین نمی‌توان نسخه واحدی پیچید. در مودم‌ها و موبایل‌های جدید و با پردازنده به‌روز، هر دو فناوری به طور همزمان فعال هستند و وابسته به توانایی‌های دکل منطقه شما، از این فناوری‌ها استفاده می‌شود.