Ta technologia zmieni polską sieć

Notebooki, netbooki, smartfony, a za chwilę także tablety w zasadzie nie mogą obyć się już bez dostępu do internetu. O ile w domu nie ma z tym problemu (komputer wystarczy podłączyć do domowego łącza, a dla urządzeń mobilnych stworzyć bezprzewodową sieć Wi-Fi), to podczas pobytu poza domem nie jest już tak wesoło. Jeśli nie znajdujemy się w zasięgu ogólnodostępnej sieci Wi-Fi, do transmisji danych pozostaje nam jedynie wykorzystać łącze komórkowe.

Niestety, technologia HSPA, pozwalająca na transfer danych z przyzwoitą szybkością, dostępna jest jedynie w centrach dużych miast. Na pozostałym obszarze skazani jesteśmy na znacznie wolniejsze standardy - GPRS, EDGE czy UMTS.

Dlatego pobieranie elementów strony internetowej poza miastem trwa tak długo, a o oglądaniu filmów na YouTube czy ściąganiu dużych plików możemy zapomnieć. Nawet wspomniany wcześniej standard HSPA na niewiele się tu zda, bo osiągane za jego pomocą prędkości zwykle nie są zadowalające, a do tego transfer jeszcze spada, gdy z sieci na tym samym obszarze korzysta więcej osób.

Już niedługo jednak nowa technologia komórkowa LTE ma radykalnie przyspieszyć mobilny internet i, co ważne, umożliwić korzystanie z niego nawet na prowincji, gdzie dziś trudno o jakiekolwiek łącze. Wyjaśnimy, jak działa i kiedy nadejdzie Long Term Evolution, czyli w wolnym tłumaczeniu "długoterminowa ewolucja".

Co to jest LTE?

LTE to nowy standard telefonii komórkowej, który sprawi, że internet będzie znacznie szybszy niż dziś. Technologia wymaga jednak specjalnych telefonów i modemów (patrz ramka na następnej stronie) oraz dosyć sporej inwestycji w infrastrukturę operatorów komórkowych.

Jakie są zalety nowej technologii?

Błyskawiczne tempo: teoretycznie LTE umożliwia transmisję danych z szybkością nawet 15. Mb/s (megabitów na sekundę), a w przyszłości nawet 300 Mb/s i więcej (prace nad rozwojem standardu ciągle trwają). Takiego tempa nie dotrzymują nawet stacjonarne łącza internetowe.

Szybki internet wszędzie: standard LTE zakłada elastyczne wykorzystanie różnych pasm częstotliwości - od 80. MHz do 2,6 GHz. Dzięki temu możliwe będzie budowanie na terenach słabo zaludnionych stacji bazowych wykorzystujących niższe częstotliwości, a więc zapewniających znacznie większy zasięg działania (jedna stacja obsłuży obszar o promieniu nawet kilkudziesięciu kilometrów), więc inwestycja w szybki internet nie będzie dla operatorów tak kosztowna jak dziś.

Krótsze czasy oczekiwania: nawet przy szybkim połączeniu UMTS pobranie strony internetowej ciągnie się bardzo długo. Winę za to ponosi opóźnienie, czyli tak zwany czas jednego pinga. W UMTS w najlepszym wypadku wynosi on około 4. milisekund. Choć wydaje się to czasem krótkim, to należy mieć na uwadze, że opóźnienie dotyczy każdego elementu strony internetowej. Wyświetlenie kompletnej strony z dziesiątkami elementów graficznych i tekstowych może więc zająć nawet 30 sekund. LTE skraca czas opóźnienia nawet do pięciu milisekund, a więc strony wyświetlane są mniej więcej z taką samą szybkością, jak przy łączu stacjonarnym.

Szybsze pobieranie: podczas kopiowania dużego pliku UMTS uzyskuje maksymalną szybkość transferu dopiero po kilku sekundach. LTE maksymalną szybkość osiąga od razu.

Dłuższy czas pracy na akumulatorze: współczesne smartfony najczęściej już po jednym dniu używania potrzebują ładowarki. Technologia LTE ma umożliwić bardziej wyrafinowane tryby oszczędzania energii i tym samym dwukrotnie wydłużyć czas pracy urządzenia na akumulatorze.

Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: rel="nofollow">Masz szybkie łącze. Na pewno?Masz szybkie łącze. Na pewno?

Czym LTE różni się od UMTS?

W zasadzie LTE działa podobnie jak przyspieszająca UMTS technologia HSPA. Różnice tkwią w szczegółach technicznych:

Częstotliwości: operatorzy mogą stawiać nadajniki LTE w zakresie częstotliwości 80. MHz, które charakteryzują się dużym zasięgiem (patrz ilustracja poniżej), a ich zadaniem jest pokrycie dużych obszarów o niewielkim zaludnieniu. W centrach miast nadajniki LTE nadają z umożliwiającą szybszy transfer częstotliwością 2600 MHz (2,6 GHz).

Szerokość pasma: w przeciwieństwie do UMTS technologia LTE pracuje nie tylko w różnych zakresach częstotliwości, ale również w pasmach o różnej szerokości. Im większa jest szerokość pasma, tym szybsza transmisja danych. Przy częstotliwości 80. MHz operatorzy sieci mogą generować sygnały LTE o maksymalnej szerokości 10 MHz, co odpowiada szybkości 50 Mb/s. Na 2,6 GHz możliwa jest natomiast szerokość pasma 20 MHz i transmisje co najmniej dwukrotnie szybsze.

Odporność na zakłócenia: UMTS przenosi nadawane sygnały na kanale o szerokości 5 MHz i często występują przy tym zakłócenia. W LTE bloki częstotliwości o szerokości 1. lub 20 MHz są podzielone na kanały o niewielkiej szerokości 180 kHz. To gwarantuje nie tylko większą szybkość, ale również wzrost odporności na zakłócenia.

Anteny: Tak samo jak nowoczesne rutery Wi-Fi, urządzenia LTE mają przynajmniej cztery anteny, które mogą nadawać i odbierać równocześnie. Technologia ta nazywa się MIMO od słów Multiple Input Multiple Output i również zwiększa szybkość.

Czy UMTS już nie wystarcza?

Nie. W idealnych warunkach UMTS osiąga wprawdzie niewiele mniejszą szybkość niż podstawowe standardy LTE, ale w praktyce wygląda to zupełnie inaczej: kiedy do jednej stacji bazowej przez UMTS zalogowanych jest kilku użytkowników, to transfer danych zaczyna przypominać wąską strużkę.

Załamanie przepustowości sieci UMTS nastąpi w bardzo nieodległej przyszłości, ponieważ liczba użytkowników mobilnego internetu bardzo szybko rośnie. Amerykański producent urządzeń sieciowych Cisco szacuje, że ilość przesyłanych danych do roku 201. zwiększy się pięciokrotnie.

Jaką szybkość uzyskają użytkownicy LTE?

Większość klientów osiągnie transfer na poziomie 2 Mb/s, ponieważ maksymalny transfer będzie dzielony z innymi użytkownikami stacji bazowej. Oprócz tego tak samo jak we wszystkich pozostałych technologiach radiowych tempo załamie się, kiedy sygnał okaże się za słaby - na przykład kiedy odległość od masztu za bardzo wzrośnie, lub gdy ściany wytłumią fale radiowe. Wtedy maszt LTE przełączy się na wolniejszą, ale stabilniejszą transmisję.

Pomimo tych ograniczeń LTE w codziennym użytkowaniu będzie się wydawał działać znacznie szybciej od UMTS, a to za sprawą znacznie krótszych czasów opóźnienia.

Czy LTE jest już dostępne w Polsce?

Tak, sieć LTE już działa w Polsce. Firma MobyLand przy współpracy z CenterNet już 7 września 201. roku uruchomiła sieć LTE 1800 (działającą na częstotliwości 1800 MHz) z kanałem o szerokości 20 MHz. To pierwsza na świecie sieć LTE działająca na tej częstotliwości. 10 stycznia 2011 roku uruchomionych było 465 nadajników LTE w całej Polsce, w najbliższych tygodniach liczba nadajników ma wzrosnąć do około 700, dzięki czemu sieć LTE 1800 ma objąć zasięgiem ponad siedem milionów osób.

Obecnie jednak sieć MobyLand nie świadczy usług dostępu do internetu. Ma się to jednak już niebawem zmienić - pod koniec listopada 201. roku zaprezentowano bowiem pierwszy modem USB działający w technologii LTE 1800. Po zakończeniu procesu jego certyfikacji zostanie udostępniony klientom, a wraz z nim z pewnością pojawi się oferta mobilnego dostępu do globalnej sieci. Niestety, nie są na razie znane jej szczegóły.

Warto zaznaczyć, że to jednak dopiero pierwsze kroki technologii LTE stawiane na obszarze Polski. W październiku 200. roku UKE przydzieliło bowiem firmie Aero2 (właściciel MobyLand) pewien zakres częstotliwości w paśmie 2,6 GHz i zobowiązało tego operatora do rozpoczęcia świadczenia usługi dostępu do internetu do 13 maja 2011 roku. Co ciekawe, UKE zobowiązało również Aero2 do przeznaczenia aż 20 procent pojemności sieci do powszechnego i nieodpłatnego dostępu do internetu.

W najbliższym czasie ma się też odbyć przetarg na dwa pasma częstotliwości w zakresie 2,6 GHz w pakiecie z pasmem 80. MHz dla technologii LTE 800. Tu niestety pojawiają się problemy, bo częstotliwości, na które ma zostać ogłoszony przetarg, zajęte są obecnie przez wojsko. Co gorsza, nie wiadomo, kiedy zostaną one zwolnione.

Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: rel="nofollow">Masz szybkie łącze. Na pewno?Masz szybkie łącze. Na pewno?

Czy przez LTE można również telefonować?

Jak na razie nie. Tradycyjna sieć telefonii komórkowej określana jest jako przywiązana do linii, bo do każdej rozmowy w pewnym sensie przypisywana jest oddzielna linia. W LTE podobnie jak w technologii Voice over IP (VoIP) każdą rozmowę należałoby podzielić na pakiety danych. Nie określono jeszcze, jak dokładnie miałoby to przebiegać. Telefony z LTE do rozmów głosowych na początku będą się więc przełączać na tradycyjną technologię GSM.

A co z internetem na łączach stacjonarnych?

Pozostanie niezagrożony, bo w przeciwieństwie do LTE szybkość transmisji internetu przewodowego praktycznie nie spada nawet wtedy, kiedy w okolicy z dostępu do globalnej sieci korzysta wielu klientów. Oprócz tego tylko sieć stacjonarna umożliwia abonamenty bez limitu przesyłu danych. W LTE, podobnie jak jest to obecnie w UMTS z HSPA, szybkość zostanie automatycznie zmniejszona, kiedy klient wyczerpie określony w umowie transfer. Dlatego dla użytkowników pobierających duże ilości danych (oglądających filmy na YouTube, ściągających duże pliki czy słuchających radia internetowego) sieć stacjonarna jeszcze długo pozostanie niezastąpiona.

A co będzie po LTE?

Od 201. roku standard LTE zostanie jeszcze bardziej wyśrubowany i osiągnie stopień LTE Advanced, który umożliwi przesył danych z szybkością nawet 1 Gb/s (gigabita na sekundę). Wtedy też zostanie opracowany standard pakietowego przesyłu głosu i dopiero taką sieć będzie można określać mianem sieci komórkowej 4G. Nie oznacza to jednak, że do tego czasu operatorzy nie będą reklamowali tak swojej sieci.

Organizacja ITU dała bowiem zielone światło na określanie mianem 4. każdej sieci, która zapewnia szybkość transmisji znacząco lepszą niż sieć 3G. W najbliższych latach będziemy więc korzystać z sieci czwartej generacji, choć musimy mieć świadomość, że to jedynie czysto marketingowa nazwa. Na prawdziwą sieć 4G przyjdzie nam jeszcze trochę poczekać.

Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: rel="nofollow">Masz szybkie łącze. Na pewno?Masz szybkie łącze. Na pewno?

Fakty o LTE

Szybki internet w komórce i komputerze również tam, gdzie dziś technologie UMTS i HSPA nie są dostępne.

Na razie trudno o precyzyjne terminy - jeszcze w tym roku dostęp do internetu w nowej technologii ma być świadczony komercyjnie, jednak większość Polaków w zasięgu LTE znajdzie się najwcześniej za kilka lat.

LTE nie będzie działać na dotychczasowych urządzeniach. Do komputerów będą potrzebne specjalne rutery lub modemy, a do korzystania w podróży telefony obsługujące nową technologię.

Urządzenia dla LTE

Telefony obsługujące LTE nie pojawią się w Europie przed rokiem 2012. Pierwszy telefon z LTE zaproponował Samsung - jest to SCH-r900 z panelem dotykowymi i kamerą do wideorozmów z przodu. Model będzie jednak dostępny tylko w USA, bo nie obsługuje tradycyjnej technologii GSM.

Ponieważ początkowo planowano, że LTE będzie następcą DSL, to niektórzy operatorzy wypuszczają na rynek również rutery. Modem LTE zapewnia dostęp do internetu, telefony tak samo jak w wypadku ruterów DSL podłącza się bezpośrednio do rutera. Rozmowy odbywają się w technologii VoIP.

Modemy LTE są trochę większe od tradycyjnych modemów UMTS, ponieważ zawierają więcej anten. Pierwsze karty zaproponowali Samsung (Kalmia) i Motorola (LTE 7110). Modem LG LTE USB nie obsługuje jeszcze LTE, ale ma się do niego pojawić upgrade. Urządzenie LTE 180. IPWireless pokazał też pierwszy polski operator LTE - MobyLand. Ceny modemów LTE nie są jeszcze znane.

Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: rel="nofollow">Masz szybkie łącze. Na pewno?Masz szybkie łącze. Na pewno?

Korzyści z technologii LTE

Jeden maszt radiowy LTE z dostępem o szerokości 2. MHz pozwoli na korzystanie 50 użytkownikom z internetu z minimalną prędkością 2 Mb/s. W jednej stacji bazowej UMTS surfować może natomiast maksymalnie siedmiu użytkowników. Przy większej liczbie szybkość transmisji danych znacznie maleje.

Maszt radiowy LTE może nadawać z częstotliwością 80. MHz na maksymalną odległość nawet 30 kilometrów, choć pełną prędkość da się uzyskać dla komórek o promieniu 10 kilometrów. To i tak dwa razy więcej niż w wypadku UMTS. Należy jednak pamiętać, że w mieście liczne budynki wytłumiają sygnał, faktyczny zasięg wynosi więc trzy do czterech kilometrów.

Porównanie technologii komórkowych

W tabeli poniżej znajdziemy porównanie najpopularniejszych technologii komórkowych 3. ze standardem LTE. Podstawowa wersja sieci UMTS nie zapewniała wystarczającej szybkości transmisji, więc operatorzy wprowadzali kolejne standardy - HSPA i HSPA+.

Warto zauważyć, że prędkości, które można osiągnąć w praktyce, znacznie odbiegają od wartości maksymalnych danego standardu, choć w sprzyjających warunkach (gdy znajdujemy się blisko stacji bazowej, a z tej samej stacji korzysta niewielu użytkowników) można osiągnąć nieco wyższe prędkości.

KS/GB/GB

Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: rel="nofollow">Masz szybkie łącze. Na pewno?Masz szybkie łącze. Na pewno?