Korzystasz z niego każdego dnia. A czy wiesz, jak działa LTE?

Przez długie lata mobilny internet był gorszą wersją stacjonarnego. Nadawał się do sprawdzenia poczty czy przeglądania stron WWW, ale przepustowość mobilnych łączy pozostawiała wiele do życzenia. Na szczęście to już przeszłość. Jak działa technologia, dzięki której możemy korzystać w smartfonie z naprawdę szybkiego internetu?

Internet LTE - to standard bezprzewodowej łączności szerokopasmowej dla urządzeń mobilnych i terminali danych, oparty na technologiach GSM / EDGE i UMTS / HSPA. Różne częstotliwości LTE i pasma używane w różnych krajach oznaczają, że tylko telefony wielopasmowe mogą korzystać z LTE we wszystkich krajach, w których jest on obsługiwany. Klienci mogą spotkać się z określeniami 4G LTE lub Advanced 4G, jednak technicznie nie są to te same standardy, co LTE.

Dawno, dawno temu, w czasach krzemu łupanego telewizyjne bloki reklamowe raczyły widzów wizją "internetu w komórce". Nie miał on wiele wspólnego z tym, co można było wówczas zobaczyć na ekranach komputerów.

Zamiast atrakcyjnych wizualnie, rozbudowanych stron WWW użytkownicy otrzymywali bowiem ich marny substytut w postaci serwisów WAP. Okrojonych z treści i grafiki, zoptymalizowanych do małych ekranów ówczesnych telefonów i zwyczajnie brzydkich.

Przełom nastąpił wraz z rozwojem technologii, odpowiadających za transmisję pakietową – GPRS i EDGE, a zwłaszcza wraz z popularyzacją telefonii trzeciej generacji (3G), gdzie transmisja danych nie była dodatkiem, ale jedną z kluczowych, równoprawnych usług. Prawdziwą rewolucję przyniosła jednak telefonia następnej generacji wraz z usługą Internetu LTE, o której znaczeniu opowiada Adam Toruński, kierownik oferty internetowej w sieci Plus:

- Zapotrzebowanie na coraz szybszy Internet rośnie w zawrotnym tempie. 15 lat temu w naszej sieci przesłano i odebrano w sumie 0,001 PB (petabajta). Z kolei tylko w pierwszych trzech kwartałach tego roku klienci Cyfrowego Polsatu i sieci Plus przetransferowali 525 PB danych, czyli o 49 proc. więcej niż w analogicznym okresie 2016 r. Przedrostek „peta” to 10 podniesione do 15 potęgi. Mówimy o biliardach przesłanych informacji. Wzrost średniego użycia GB przez przeciętnego klienta sieci komórkowych powoduje, że najlepsi operatorzy muszą szukać nowych rozwiązań technologicznych, dzięki którym możliwa jest większa pojemność sieci, wyższa prędkość transmisji danych, stabilniejsze połączenia. Aby nadążać za tym zapotrzebowaniem wdrażamy innowacyjne w skali nie tylko polskiej, ale i światowej, rozwiązania takie jak 256-QAM, agregacja 3 nośnych i MIMO 4x4.

Wyobraźmy sobie, że naszą cywilizację spotkała jakaś katastrofa. I wcale nie chodzi o wielką asteroidę, która wysterylizowała naszą planetę, ani o globalny konflikt nuklearny. Załóżmy coś bardziej przyziemnego i prawdopodobnego – zwykłą awarię prądu, tylko nieco dłuższą niż zazwyczaj, trwającą wiele dni czy tygodni.

Darujmy sobie w tym miejscu rozważania, jak wyglądałoby wówczas nasze społeczeństwo i skupmy się na tym, co – w kontekście technologii telekomunikacyjnych – istotne. Czyli na transmisji danych. W takich okolicznościach chcemy przekazać jakąś wiadomość sąsiadowi mieszkającemu po drugiej stronie ulicy, z którym widzimy nawzajem swoje okna, a do którego – ze względu na gwar uliczny – nie możemy po prostu krzyknąć.

Wystarczy, że w naszym oknie postawimy kwiatek w doniczce tak, aby sąsiad mógł go zauważyć. To komunikat "mam wolne popołudnie, wpadnij na sok malinowy". Nasz komunikat może przyjąć wówczas dwie wartości: kwiatek stojący w oknie lub brak kwiatka, czyli brak zaproszenia.

Możemy jednak umówić się z sąsiadem, że – w zależności od ustawienia kwiatka – oznacza on coś innego. Gdy ustawimy doniczkę przodem do okna, komunikat pozostaje bez zmian. Mamy jednak dodatkowe trzy ustawienia – jednym i drugim bokiem oraz tyłem, a do każdego z nich możemy przypisać inne znaczenie. Tym samym za pomocą jednego, tego samego co na początku, kwiatka, możemy wysłać, zamiast jednego, aż cztery komunikaty.

Jeśli jednak sąsiad ma sokoli wzrok, albo lornetkę, będzie w stanie dostrzec nawet bardziej subtelne zmiany ustawienia kwiatka stojącego w naszym oknie. Jeśli dostrzeże zmiany ustawienia nie co 90, ale co 45 stopni – liczba dostępnych komunikatów, które możemy przekazać w ten sposób ulegnie podwojeniu. A gdy dołożymy kolejny kwiatek? Umieścimy dodatkową doniczkę w rogu, przymocujemy inną do okiennej klamki albo przybijemy w połowie okna gustowną półeczkę?

Takie manipulacje możemy porównać do stosowanej w telekomunikacji modulacji – dzięki odpowiednim rozwiązaniom korzystając z jednego – ciągle tego samego – okna, jesteśmy w stanie wysłać bardzo wiele różnych wiadomości, co w przypadku oferowanych przez sieć Plus usług można przenieść na zastosowanie modulacji o nazwie 256-QAM.

Samo upchnięcie w jednym oknie większej liczby kwiatków to jednak nie wszystko – przecież w naszym mieszkaniu mamy więcej okien! Mają one różną wielkość – od dużych okien zajmujących większość ściany po niewielkie okienka pod sufitem, jednak każde z nich daje nam możliwość przekazania jakiejś wiadomości lub paczki komunikatów.

Okna można porównać do nośnej – pasma o określonej, wyrażonej w megahercach szerokości. Im większe okno – tym więcej kwiatków w nim umieścimy. Im szersze pasmo – tym więcej danych można nim jednorazowo przesłać. Gdy skorzystamy jednocześnie z kilku "okien" przepustowość naszego łącza danych znacząco wzrośnie.

Z takim właśnie zjawiskiem mamy do czynienia w przypadku LTE. Dzięki jednoczesnemu wykorzystaniu wielu nośnych rośnie sumaryczna szerokość wykorzystywanego pasma. To tak, jakby w naszym mieszkaniu wykuć w ścianie dodatkowe, wielkie okna. Nasze możliwości przekazywania informacji ulegają zwielokrotnieniu.

A teraz wyobraźmy sobie, że nasz sąsiad ma skuter, a my możemy korzystać z okien na każdej ze ścian naszego domu. Po co skuter? Jest potrzebny, aby szybko objechać nasz budynek dookoła i zobaczyć, jak prezentują się jego kolejne ściany z oknami i ustawionymi w nich kwiatkami.

To rozwiązanie możemy porównać do technologii MIMO, gdzie dzięki zwiększeniu liczby anten nadających i odbierających informacje. Gdy mamy do dyspozycji tylko dwie ściany domu, będzie to MIMO 2x2. Ale możliwości na tym się nie kończą. Wykorzystanie kolejnych ścian da nam możliwość przekazania jeszcze większej ilości danych. Praktyczną realizacją tego pomysłu jest MIMO 4x4. To technologia, która dzięki zwiększeniu liczby anten w nadajniku i odbiorniku pozwala na przesyłanie znacznie większej ilości danych. Co to oznacza w praktyce?

Dzięki takiemu rozwiązaniu połączenie z internetem jest nie tylko stabilniejsze, ale znacząco rośnie przepustowość łącza. Oznacza to i komfortowe korzystanie z sieci internetowej, i nieskrępowany dostęp do wszystkich jej zasobów, nie wyłączając filmów w wysokiej rozdzielczości. Dzięki oferowanym przez sieć Plus rozwiązaniom możemy cieszyć się nimi bez uciążliwego buforowania. Możliwości tego rozwiązania podsumowuje Adam Toruński z Plusa:

- Są to nowe na rynku rozwiązania technologiczne, dzięki którym korzystanie z Internetu jest jeszcze przyjemniejsze. Nasze technologie czyli 256-QAM, agregacja 3 nośnych i MIMO 4x4 wyprzedzają wręcz producentów telefonów komórkowych, którzy dopiero wprowadzają smartfony obsługujące tak innowacyjne rozwiązania. Dzięki temu większa grupa użytkowników w tym samym czasie może korzystać z Internetu bez spadku jego jakości. Przede wszystkim jednak jest to znacznie wyższa prędkość, która pozwala na pobieranie plików o wiele szybciej. Przy korzystaniu ze streamingu filmów w najwyższych rozdzielczościach nie ma zjawiska buforowania. Można zauważyć także, że połączenie jest stabilniejsze, co przekłada się na większy komfort korzystania z Internetu.

Partnerem materiału jest Polkomtel (operator sieci Plus)