To nejpodstatnější jste se mohli dočíst již včera, ve zprávičce zde na Lupě: po Telefónice, která předvedla své LTE už 19.6.2012 v Jesenici u Prahy, tuto technologii včera (11.7.2012) předvedl také český T-Mobile. Stalo se tak v Praze, ve čtvrti Kamýk, na testovacím polygonu čítajícím 12 základnových stanic. Tiskovou zprávu najdete zde.
Mezi oběma akcemi jsou ale zajímavé a dosti zásadní rozdíly. Jedním z nich je to, že zatímco česká Telefónica už má vybraného dodavatele pro své budoucí LTE sítě (čínský Huawei), T-Mobile ještě nikoli a zatím si s nikým „neplácnul“. Otestovány prý již má LTE technologie od tří dodavatelů (Huawei, Nokia Siemens Networks a Ericsson), a teď zkouší čtvrtého: korejský Samsung.
Samsung je v našich končinách známější spíše jako dodavatel koncových zařízení pro uživatele, než jako dodavatel řešení pro operátory. Ale i těm má co nabídnout: právě v oblasti LTE přichází s inovací, kterou nazývá souhrnně Smart LTE, doslova „chytré LTE“. Zahrnuje několik řešení, z nichž jedno se jmenuje Smart Cluster (podrobněji viz dále) – a právě to zaujalo mateřský koncern Deutsche Telekom natolik, že pověřil svou českou dceru, aby toto řešení v praxi vyzkoušela. No a právě to se nyní děje, v rámci včera spuštěného testování.
Jiné pásmo, jiný rozsah
Když Telefónica v červnu spouštěla své LTE, prezentovala to již jako start komerčního poskytování služeb pomocí této technologie – byť většina komentátorů, včetně mne, to považovala spíše za další testování. Pravdou ale je, že Telefónica si alespoň formálně mohla dovolit prezentovat vše jako komerční spuštění, protože k tomu využila frekvence (2×10 MHz v pásmu 1800 MHz), které již má přidělené pro běžné komerční využití. A má je také „technologicky zneutralizované“, neboli může je využívat pro jakoukoli technologii (zatímco dříve bylo jejich využití vázáno pouze na GSM).
To T-Mobile se nepokouší předstírat, že jde o komerční provoz. Vlastně ani nemůže, protože využívá kmitočty v pásmu 2,6 GHz, které má od ČTÚ pouze dočasně uvolněné pro potřeby testování. A prý docela draho, za více než 2 miliony za měsíc. To prý způsobilo, že německé ústředí se dlouho rozhodovalo, zda novou technologii od Samsungu testovat v ČR, nebo například v Polsku. Ale nakonec se přece jen rozhodlo pro Česko.
Jelikož tedy jde o dočasně uvolněné kmitočty, nemůže se jednat o komerční spuštění nové služby. Na druhou stranu je výhodou to, že T-Mobile si v pásmu 2,6 GHz mohl „vypůjčit“ větší rozsah, na kterém LTE testuje: zatímco Telefónica využívá jen 2×10 MHz (párově, v pásmu 1800 MHz), T-Mobile využívá 2×20 MHz.
Vzhledem ke dvojnásobnému rozsahu frekvencí mohou být dvojnásobné i maximální dosahované rychlosti: zatímco u 2×10 MHz se obvykle uvádí jako maximum 75 Mbit/s na downlinku, u 2×20 MHz se lze dostat až na dvojnásobek, tedy 150 Mbit/s. Nicméně záleží ještě na dokonalosti technologie a dalších faktorech: takže třeba Telefónica si troufla deklarovat jen 60 Mbit/s, a při předvádění se dostala na nějakých 66 Mbit/s (viz předchozí článek). To T-Mobile ve středu mluvil o plných 150 Mbit/s, a při testování se dostal až na 166 Mbit/s (s latencí cca 19 ms).
Dlužno ovšem dodat, že v obou případech se jednalo o rychlost dosaženou ve zcela nezatížené buňce, která mohla věnovat celou svou kapacitu jednomu jedinému přenosu. V případě T-Mobile, to také bylo takto měřeno – jako propustnost celé buňky, viz předchozí obrázek. Jednalo se přitom o osamocenou základnovou stanici LTE přímo v budově T-Mobile v Praze-Roztylech.
Proč „Smart“ LTE?
Co je ale na technologii Smart LTE od Samsungu tak zvláštního, že ji celý Deutsche Telekom považuje za potřebné otestovat? O co jde, když sám připouští, že ostatní výrobci nic takového nemají – byť nejspíše jen zatím, a s časem s tím přijdou také?
Ono „Smart LTE“ je ve skutečnosti více věcí, sdružených pod jeden marketingový slogan. A to, co se v ČR testuje, je vlastnost označovaná jako Smart Cluster. Souvisí přitom se zajímavým rozdílem mezi sítěmi LTE a jejich předchůdci.
Klasické mobilní sítě, jako například GSM, používají relativně úzké frekvenční kanály (které pak ještě dále dělí), ale kterých je zase relativně více. Je jich dost alespoň na to, aby se v sousedních buňkách daly používat různé frekvenční kanály. Díky tomu pak na rozhraní mezi buňkami nedochází k rušení (interferenci kvůli používání stejných kmitočtů).
Ovšem sítě LTE ve své honbě za co nejvyššími přenosovými rychlostmi pracují s co možná nejširšími frekvenčními kanály. Jestliže nynější test T-Mobile používá 2× 20 MHz, znamená to, že pro přenos v každém z obou směrů používá jeden jediný frekvenční kanál o šířce oněch 20 MHz. Pak ale v sousedních buňkách nemůže používat různé frekvenční kanály, protože je jednoduše nemá k dispozici. A tak na rozhraní mezi buňkami dochází k „překryvu“, a tím i ke vzájemnému rušení.
Bez zabíhání do technických detailů si můžeme říci, že technologie LTE je sice hodně sofistikovaná a s dostupným frekvenčním kanálem dokáže pracovat velmi efektivně, ale s tímto jevem (vzájemným rušením na rozhraní mezi buňkami) se nedokáže úplně vyrovnat. Nedokáže to (úplně) ani technologie Smart Cluster v rámci Smart LTE, ale aspoň minimalizuje důsledky tohoto překrývání.
Velmi zjednodušeně funguje Smart Cluster na bázi domluvy mezi buňkami a jejich základnovými stanicemi: když je nějaké koncové zařízení současně v dosahu dvou různých buněk, dokáží se jejich základnové stanice lépe domluvit na tom, která z nich bude koncové zařízení obsluhovat. A to tak, aby se minimalizovaly dopady rušení a výsledkem byla co nejvyšší propustnost (vše hodně zjednodušeně řečeno).
Lze si to představit také tak, že jednotlivé buňky se při využití dostupného frekvenčního kanálu již nechovají zcela autonomně, ale tvoří určitou skupinu (proto Cluster), ve které si vzájemně koordinují to, jak hospodaří se (stejnými) dostupnými frekvencemi. Mimochodem, proto také musí být základnové stanice jednotlivých buněk dostatečně rychle propojené.
Výsledný efekt naznačuje následující obrázek z jedné středeční prezentace: technologie Smart Cluster v rámci Smart LTE jakoby vyhlazuje propady přenosové rychlosti, ke kterým dochází na rozhraní mezi buňkami. Výsledek je sice prezentován jako zvýšení rychlosti až o 200%, ale to je zřejmě vztaženo k maximálnímu propadu mezi buňkami.
Kde a jak se testuje?
K tomu, aby T-Mobile mohl otestovat popisované vlastnosti Smart LTE, potřeboval spíše větší počet buněk a základnových stanic, tak aby mezi nimi bylo co nejvíce přechodů, resp. hranic. Proto mu vyhovovaly spíše vyšší frekvence, a tedy pásmo 2600 MHz.
V Praze-Kamýku proto T-Mobile postavil 12 základnových stanic LTE, každou se 3 sektory. A zcela záměrně prý nejsou vzájemně propojeny optikou, ale pouze rádiovými pojítky. To proto, že Smart LTE (a její Smart Cluster) je odzkoušené při propojení pomocí optiky – ale T-Mobile chtěl otestovat také propojení pomocí pomalejšího a méně kapacitního propojení.
Aby se dalo zkoušet chování Smart LTE právě na rozhraní mezi buňkami, připravil T-Mobile auto, do kterého zabudoval prostředky pro videokonferenci. A po naložení novinářů je za jízdy nechal sledovat videokonferenci a současně měřit rychlost stahování na tabletech od Samsungu, vybavených LTE rozhraním.
Výsledek vidíte na následujícím obrázku, na kterém si všimněte údajů o stahování velkého souboru do tabletu za jízdy běžnou rychlostí po městě: jednak pravidelnosti křivky s dosahovanou rychlostí, průměrné rychlosti 21,9 Mbit/s, a také zmínky o maximální dosažené rychlosti – 113,5 Mbit/s. A to je prý LTE rozhraní v tabletech od Samsungu omezeno jen na 100 Mbit/s.
Na dalších obrázcích vidíte výsledky jiných měření, tentokráte již prováděných v klidu místo za pohybu. První obrázek ukazuje stahování stejného souboru jako v předchozím případě – ale dosahovaná rychlost byla podle očekávání výrazně rovnoměrnější a také celkově vyšší (průměr 55,3 Mbit/s, oproti 21,9 Mbit/s). V obou případech se přitom jednalo o stahování ze sítě T-Mobile.
Měření rychlosti stahování vůči serverům, umístěným mimo síť T-Mobile, už dopadlo poněkud hůře, což ale může být způsobeno konektivitou směrem „ven“, do veřejného Internetu. Povšimněte si ale téměř shodného pingu, jen kolem 1 milisekundy!
V Mladé Boleslavi se mohou těšit
Na závěr ještě pár zajímavostí a postřehů. Například: použití frekvenčního bloku o šířce 2×20 MHz v pásmu 2,6 GHz, jako u popisovaném testu, lze očekávat i v rámci budoucích (a již řádných komerčních ) LTE sítí, alespoň ve městech, resp. lokalitách s největší koncentrací uživatelů. A to díky tomu, že v pásmu 2,6 GHz je v rámci nadcházející aukce nabízeno celkem 70 MHz pásma, a spektrální limit (neboli maximum na jednoho operátora) je nastaven právě na oněch 20 MHz. Přesněji 2×20 MHz, u párového pásma.
Naproti tomu v pásmu 800 MHz, kterým operátoři budou pokrývat spíše venkovské lokality (obecně s nejmenší hustotou uživatelů), lze očekávat nasazení bloků o šířce pouze 10 MHz, alespoň u stávajících operátorů. Již jen kvůli nově upravenému limitu, který jim dovoluje získat v tomto pásmu nejvýše oněch 10 MHz (resp. 2×10 MHz párového pásma). Naproti tomu případný nový hráč by mohl získat až 2×20 MHz, takže by mohl dosahovat dvojnásobných maximálních rychlostí.
Nejásejme ale předčasně, protože maximální teoretické rychlosti se hezky vyjímají na různých reklamách a v marketingových materiálech, ale dosáhnout jich lze jen v nezatížené síti. V praxi se kapacita buňky vždy nějak dělí mezi všechny právě aktivní uživatele, pokud není rychlost omezena ještě dříve, nastavením používaného tarifu.
Připomeňme si, že naši mobilní operátoři mají ve zvyku většinu svých tarifů rychlostně omezovat, a jen některé z nich (ty nejdražší, prémiové) nechávají bez rychlostního omezení. No a pak samozřejmě záleží i na objemových limitech, v rámci politik FUP: jak moc budou restriktivní? Jak moc budou držet uživatele „na uzdě“, aby se s datovými přenosy příliš nerozjeli?
To všechno jsou otázky, které se zřejmě budou teprve řešit. Telefónica dala při své akci jasně najevo, že zatím nemá jasnou představu, že také vše testuje – ale pro LTE již zavedla speciální tarify. Ovšem dimenzované, co do ceny a limitů, prakticky stejně jako pro 2G a 3G data. To od T-Mobile včera zaznělo, že neplánuje žádné speciální tarify pro LTE, ale že jeho tarify budou pokrývat všechny technologie. To samozřejmě má svá pro i svá proti: znamená to například, že jednotka objemu dat bude stát stejně u LTE jako u jiných technologií? A že objemové limity budou společné, přes všechny technologie?
Na úplný závěr ještě jedna poznámka: T-Mobile ve středu deklaroval, že do konce roku chce zprovoznit technologii LTE v jednom městě, konkrétně v Mladé Boleslavi, a to ještě před přidělením kmitočtů z nadcházející aukce. Mělo by se tak stát v pásmu 1800 MHz, ve kterém by T-Mobile využil blok 2×10 MHz, který již má. Projekt by se měl jmenovat LTE City, a lokální provoz by v něm měl být zdarma.
ČLÁNKY DO MAILU