نسل چهارم شبکه تلفن همراه

یک نوع یو اس بی‌مودم معروف به ال تی‌ای مودم، ساخت شرکت سامسونگ برای اتصال به اینترنت و شبکه از طریق نسل چهارم شبکه تلفن همراه
نامگذاری نسل‌های تلفن همراه عموما به تغییر ماهیت بنیادی خدمت ارائه شده اشاره دارد. در سال ۱۹۸۱ نسل اول تلفن همراه با تلفن‌های همراه آنالوگ آغاز شد هنگامی که فناوری آنالوگ جای خود را به فناوری دیجیتال می‌داد نسل دوم تلفن همراه در سال ۱۹۹۲ آغاز شد. در سال ۲۰۰۱ یعنی زمانی که پشتیبانی از چند رسانه‌ای‌ها (مانند ارتباط تصویری) کلید خورد نسل سوم تلفن همراه شروع شد. انتظار می‌رود طی سالهای ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۴ نسل چهارم "واقعی" تلفن همراه که پروتکل شبکه آن اساسا مبتنی بر اینترنت خواهد بود منجر به ایجاد امکان اتصال پهن باند چند گیگاهرتزی شود. سرعتی که بیش از چهار برابر سرعت تعریف شده برای اینترنت پهن باند در کشور ایران (<اطلاعات قدیمی و نادرست است)خواهد بود.
اتحادیه بین‌المللی مخابرات، مرجع تعیین نسل‌های تلفن همراه است. البته این سازمان به تدوین استاندارد یا توسعه فناوری‌ها نمی‌پردازد. بلکه این سازمان رهنمودهایی ارائه می‌کند که فناوری‌های آینده چه ویژگی‌هایی داشته باشند.
حداقل‌های لازم برای اطلاق نسل چهارم موبایل به یک خدمت موبایل عبارتند از:
شبکه نسل چهارم باید کاملا مبتنی بر پروتکل اینترنت(IP) باشد.
کاربر باید هنگام تحرک بالا (در ماشین و قطارهای تندرو) حداقل به اینترنتی با سرعت ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه دسترسی داشته باشد و هنگام تحرک پایین (هنگام پیاده‌روی و در منزل) به سرعتی معادل یک گیگابیت بر ثانیه دسترسی داشته باشد.
باید دقت داشت که استفاده از عبارت «حداقل» در توصیف نسل چهارم به این معناست که اگر استانداری بتواند سرعتی بیش از حداقل‌های تعیین شده را محقق سازد لزوما از نسل چهارم متفاوت نخواهد بود. این بدین معناست که ادعای شرکت‌هایی که مدعی گذر از نسل چهارم و عرضه نسل پنجم شبکه تلفن همراه هستند، بدون اخذ تاییدیه اتحادیه جهانی مخابرات یک ادعای بی‌اساس و کذب خواهد بود. چرا که همان‌طور که در پاراگراف قبلی اشاره شد، مرجع تعیین حداقل‌های نسل پنجم اتحادیه جهانی مخابرات است و لاغیر.
شبکه باید به صورت پویا قادر باشد از منابع شبکه به گونه‌ای استفاده کند که به‌طور هم‌زمان به تعداد بیشتری کاربر دسترسی بدهد. شرایطی که یک شرکت مدعی تحقق استاندارد تلفن همراه با اجرای به این سطوح خدمت دست می‌یابد در حالت آزمایشگاهی و متفاوت از دنیای واقعی است.
استانداردهای ال تی‌ای(LTE و Wimax) به خاطر اینکه برخی از الزامات تدوین شده در تعریف نسل چهارم تلفن همراه را محقق نمی‌کنند در زمره استانداردهای نسل چهارم تلفن همراه قرار نمی‌گیرند. بلکه نسخه پیشرفته این استانداردها یعنی وایمکس۲ و ال تی‌ای پیشرفته الزامات نسل چهارم را محقق خواهند ساخت.
البته اتحادیه جهانی مخابرات در جلسه ششم دسامبر ۲۰۱۰ اذعان کرد که می‌توان به ال تی‌ای، وایمکس و حتی استانداردهای پیشرفته نسل سوم همانند «اچ اس پی‌ای پلاس» که بهبودهای بنیادی در نحوه ارائه خدمت و قابلیت‌های خود داده‌اند نیز می‌توانند نسل چهارم قلمداد شوند. اما نسل چهارم واقعی باید به وایمکس۲ و ال تی‌ای پیشرفته اطلاق شود.
نکته مهم در مورد جوامع توسعه دهنده این دو استاندارد اینست که استانداردهای وایمکس توسط شرکت‌هایی همچون اینتل، سیسکو و گوگل حمایت می‌شود در حالی که استاندارد ال تی‌ای توسط شرکت‌های بزرگ مخابراتی و تولیدکنندگان تلفن همراه در حال اشاعه است.
نسل چهارم، یک راه‌حل جامع بر مبنای IPبرای انتقال صدا، تصویر و داده استفاده می‌کند و بر پایه اصل «هرجا و هر زمان» داده‌ها را با سرعتی بسیار بالاتر از نسل‌های قبل در اختیار کاربر قرار می‌دهد. از لحاظ تکنیکی در نگاه ساده سرعت بارگذاری و بارگیری در LTE نسبت به نسل‌های قبل بسیار بالاتر است. البته جدای از نرخ داده بالا، تاخیر کمتر در ارسال بسته‌ها که منجر به کیفیت فوق‌العاده VoIP، ویدئو کنفرانس و سرویس‌های هم‌زمان می‌شود و هم‌چنین از دید یک اپراتور پهنای باند با کانال‌های متغیر که در محدوده 1.25-20 MHz است.
مهم‌ترین ویژگی برجسته LTE این است که تمامی زیرساخت آن بر اساس IP است، به عبارت بهتر بخش هسته شبکه کاملا همگام با پروتکل‌های TCP/IP است و از سیگنالینگ معمولی که در شبکه‌های قدیمی‌تر به خصوص GSM استفاده می‌شد خبری نیست.
نرخ انتقال داده در این فناوری ۳۲۶ مگابیت در ثانیه برای بارگیری و ۸۶ مگابیت در ثانیه برای بارگذاری در طیف فرکانسی ۲۰ مگاهرتز است که در این شرایط حدود ۴۰۰ کاربر به‌صورت هم‌زمان در یک سلول می‌توانند فعال و در عین حال متحرک باشند.
در شبکه نسل سوم پیشرفته یا HSPA تاخیر در حدود ۴۰ تا ۵۰ میلی‌ثانیه است که در LTE به حدود ۱۰ میلی‌ثانیه کاهش می‌یابد.
این نسل جانشینی برای نسل سوم (3G) و نسل دوم (2G) این استاندارد هاست.
در نسل چهارم، برای ارتباطات موبایلیته (ارتباط در حال حرکت) مانند استفاده در قطار یا خودرو حداکثر سرعت ۱۰۰ مگابیت در ثانیه (100Mbit/s) و برای ارتباطات نسبتا ثابت و بدون جابجایی مانند کاربران پیاده‌رو یا ساکن، یک گیگابیت در ثانیه (1GBit/s) است.
بررسی‌های مرکز پژوهش‌های مجلس شورای اسلامی نشان می‌دهد بسیاری از کشورهای منطقه در حال حرکت به سمت نسل چهارم موبایل هستند. اکثریت کشورهای منطقه حداقل در حال بهره‌برداری رسمی از نسل سوم تلفن همراه هستند.
عملیاتی شدن نسل چهارم تلفن همراه در کشورهای منطقه موجب خواهد شد فاصله فناورانه بسیار زیادی در زمینه سرعت اینترنت میان کشور ایران و کشورهای حوزه سند چشم انداز بوجود بیاید. سند چشم‌انداز جایگاه اول علم و فناوری را در منطقه پیش روی کشور ایران ترسیم کرده‌است عدم توجه مناسب و به موقع به بهبود زیرساخت‌های شبکه اینترنت در کشور موجب نزول رتبه ایران در شاخص‌های فناوری اطلاعات همچون شاخص دولت الکترونیکی و آمادگی شبکه خواهد شد. در حالی که در ماده ۴۶ قانون برنامه پنجم توسعه رسیدن به رتبه دوم شاخص دولت الکترونیکی هدف‌گذاری شده‌است.
اینترنت نسل چهار در ایران
اینترنت نسل چهار ایرانسل
ایرانسل به عنوان اولین اپراتور LTE، اینترنت نسل چهار خود را در مشهد و نقاطی از تهران و راه‌اندازی کرده‌است و در نمایشگاه تله‌کام مهرماه ۹۳ اینترنت نسل چهار خود را برای عموم به اشتراک گذاشت و سرعتی برابر ۵۰ مگابیت در ثانیه 50Mbps نیز توسط کاربران تایید شده‌است که در آینده‌ای نزدیک تمامی نقاط تهران را پوشش خواهد داد. همچنین در بهمن ماه ۹۳ نسل ۴ ایرانسل در شیراز راه اندازی شد. همراه اول به عنوان دومین ارایه‌دهنده 4G در ایران شده و مناطقی از شهرهای شمالی کشور ایران را پشتیبانی می‌کند. برای رسیدن به حد اکثر سرعت به سیم کارت‌های جدید USIM نیاز است.
اینترنت نسل چهار ایرانسل از نوامبر 2014 با فرکانس 1800MHZ در باند 3 و باند 7 برای LTE-A از نوع FDD فعال شد و همچنین فرکانس 3500MHz در باند42 برای TDD فعال شده‌است.4 تمامی گوشی‌هایی که فرکانس مذکور را در بکه نسل چهار خود دارند قابلیت اتصال خواهند داشت.
اینترنت نسل چهار همراه اول
شرکت همراه اول اینترنت نسل چهار خود را در فرکانس 2600MHZ (باند 7) و فرکانس 1800MHZ (باند3) فعال‌سازی کرده‌است. و گوشی‌هایی که فرکانس مذکور را داشته باشند قابلیت اتصال خواهند داشت.
اینترنت نسل چهار رایتل
درحال حاضر پوشش شبکه نسل چهار رایتل تنها به صورت تجاری در سه استان البرز و تهران و کیش فعال شده‌است. 3
فرکانس اتصال شبکه نسل چهار رایتل 1800MHZ در باند 3 می‌باشد. البته از ابتدای سال 97 در استان مرکزی به صورت 4g و در برخی شهرها مثل اراک به صورت 4.5g می‌باشد.