Operátoři v poslední době vkládají výrazné finanční prostředky do rozvoje současných sítí LTE, do jejichž výstavby po aukcích kmitočtů masivně investovali, mnohdy i více, než vyžadovala aukční kritéria. Se zvyšováním počtu kvalitních smartphonů schopných streamovat video ve vysokém rozlišení a provádět další datově náročné úkony se operátoři snaží sítě průběžně zrychlovat a také zlepšovat jejich kapacitu.
Mezikrokem před uvedením sítí 5. generace je LTE-A (LTE Advanced), které dovoluje prostřednictvím technologie spojování frekvenčních pásem (agregace) dosahovat vyšších reálných rychlostí. Zjednodušeně – mobilní telefon nebo jiné koncové zařízení komunikuje s vysílačem na několika frekvencích současně a rychlosti z každé se sčítají. V případě standardního LTE se při šířce pásma 20 MHz dá dosáhnout teoretické rychlosti 150 Mb/s. Pokud však spojíte dvě pásma, dosáhnete dvojnásobné rychlosti. Spojování dvou pásem je i v tuzemsku již poměrně standardní a používají ho všichni operátoři na vybraných místech, maximální rychlosti se však liší podle šířek pásem, které si mohou dovolit spojit.
Vodafone už v minulém roce začal spojovat na některých místech rovnou tři frekvence LTE, což při šířce pásem 20 MHz dovoluje teoretickou maximální rychlost 450 Mb/s pro stahování a 50 Mb/s pro upload. Samozřejmě pro využití takových rychlostí je potřeba vlastnit také odpovídající zařízení, přičemž tyto nejnovější technologie podporují většinou buď specializované typy modemů nebo nejnovější a nejdražší mobilní telefony. Maximální rychlost, kterou dokáže zařízení stahovat, označuje LTE kategorie. Například nejnovější iPhone 7 a Samsung Galaxy S7 podporují až LTE Cat 9 a dovolují připojení rychlostí až 450 Mb/s.
TIP: 5G sítě: až 10 Gbs a odezva 1 ms
2× víc antén znamená 2× vyšší rychlost
Operátoři jdou ale ještě dále. Pokud se zdvojnásobí počet vysílacích antén na straně základnové stanice přijímacích antén v mobilním telefonu nebo jiném koncovém zařízení ze dvou na čtyři, lze rychlosti zdvojnásobit. Jde o technologii 4×4 MIMO, která je ale v praxi zatím v plenkách a nepodporuje ji skoro žádné koncové zařízení, a pokud ano, jde o modemy. Nejnovější technologii totiž musí podporovat i v zařízení použitý čipset a do těla telefonu je technologicky náročnější integrovat další dvě antény. Prvním takovým telefonem by měl být nedávno představený Huawei Mate 9.
Operátoři technologii ale i v Česku již aktivně testují, například T-Mobile. Vodafone ji spustil letos na vysílači v pražském Karlíně, v Německu ji testoval také Deutsche Telekom ve městě Alzey. Díky technikům z Česka se dařilo dosahovat rychlostí až 580 Mbs.
Pokud by v případě 4×4 MIMO Vodafone použil všechna čtyři LTE pásma (800, 1 800, 2 100 a 2 600 MHz) o jejich plné šířce 10, 20, 20 a 20 MHz, bylo by možné dosáhnout teoreticky magické hranice 1 Gb/s (tedy přesněji 1 050 Mb/s). V praxi by však rychlost byla vždy pod touto hranicí, a tak jsme dnes vůbec poprvé mohli být svědky dalšího kroku ke zrychlení LTE. Ten je ale pouze softwarový a jmenuje se 256 QAM. Místo 6 se přenáší rovnou 8 bitů, díky čemuž se při stejné konfiguraci dá dosáhnout teoretické maximální rychlosti směrem k uživateli až 1,4 Gb za sekundu. A přesně tuto největší novinku jsme ve fázi experimentu vyzkoušeli dnes v sídle českého Vodafonu.
1,2 Gb/s v rádiovém tichu
Test proběhl ve speciální místnosti rádiového ticha v suterénu budovy centrály Vodafonu v pražských Stodůlkách, kam nepronikají rádiové vlny z jiných vysílačů. Zde Vodafone ve spolupráci s Huawei nainstaloval rádiovou část s 16 vysílači pro všechny čtyři LTE frekvence a speciální přijímací zařízení. A rychlost v praxi? 1,2 Gb/s směrem k uživateli a přes 100 Mb/s směrem od uživatele. Vodafone a Huawei přitom na straně rádiové části používají zařízení, které je na BTS stanicích používáno už nyní. Vysoké rychlosti se tak dosahuje pouze spojováním pásem a softwarovou modulací.
Zatímco v současnosti se začínají teprve objevovat první zařízení podporující 4×4 MIMO, Vodafone již plánuje nasazení zkušebního provozu na některém z vysílačů rozšiřující technologie 256 QAM, a to v horizontu zhruba roku. Než se však objeví standardní komerční modemy, natož telefony, které by technologii uměly využívat, ale ještě potrvá poměrně dlouho. Pokud se komerčního provozu s několika zařízeními dočkáme do konce roku 2020, bude to možné považovat za úspěch.
Ačkoliv se rychlost 1,2 Gb/s dosahovaná v sítích LTE může zdát jako snová a velmi vzdálená reálným rychlostem v desítkách Mb/s, které lze běžně dosahovat ve standardních LTE a LTE-A sítích, ve srovnání s 5G je to pouze začátek. Sítě 5. generace totiž slibují rychlosti až 10 Gb za sekundu a velmi nízkou odezvu kolem 1 ms. Huawei se dokonce pomocí technologie spojování pásem Massive MIMO podařilo experimentálně dosáhnout rychlosti 13,8 Gb/s.
Vysoké rychlosti mobilních sítí jsou tak na spadnutí a v dalších letech se můžeme těšit na zajímavé pokroky.
