Historia i opis technologii internetu 4G

Bezprzewodowy internet mobilny 4G LTE to standard transmisji danych w sieci komórkowej czwartej generacji. Technologia ma podwójną nazwę, choć w rzeczywistości są to dwa różne standardy. Przed podłączeniem smartfona do internetu warto poznać podstawowe właściwości sieci 4G, prędkości transmisji danych, dowiedzieć się, jaki jest poziom pokrycia, jakość sygnału w odległych rejonach i inne czynniki, które nie zostały ujęte w książeczce operatora.

Historia

4G LTE

Sieć 4G to standard połączeń komórkowych czwartej generacji. Zastępuje on przestarzałą sieć 3G. Specjalna organizacja odpowiedzialna za rozwój i wdrażanie technologii, International Telecommunication Union, opracowała protokoły i standardy dla Internetu 4G jeszcze w 2008 roku.

Co ważne, masowe wprowadzanie i rozpowszechnianie 4G LTE na świecie rozpoczęło się stosunkowo niedawno.

Co do nazwy, to operatorzy prowadzą różne gry. W niektórych innych krajach na świecie nazwa ta brzmi 4G LTE. W rzeczywistości jednak LTE to tylko udoskonalona technologia trzeciej generacji, która jest pozycjonowana jako technologia czwartej generacji.

Uwaga!!! Nawet dzisiaj niewielu operatorów jest w stanie zapewnić deklarowaną prędkość 1 gigabita na sekundę.

WiMAX

Prezentowana technologia została opracowana w 2001 roku. Za jej twórcę uważa się firmę WiMAX Forum. Specyfika polega na tym, że standard działa na podobnej technologii jak sieci Wi-Fi. Jest on bardziej odpowiedni dla abonentów sieci bezprzewodowych, których głównym źródłem jest Internet. Zapewnia równoważne prędkości połączeń do wi-fi, ale na znacznie większe odległości.

Został opracowany jako alternatywa dla sieci przewodowych i technologii DSL. Od tego czasu ukazało się kilka wersji WiMAX.

Uwaga!!! Warto zauważyć, że w przeciwieństwie do standardów komórkowych, z sieci WiMAX można korzystać nawet podczas jazdy z prędkością 120 km/h. Może się również pochwalić wcześniejszym wprowadzeniem i dostępnością niż komórkowy.

Technologia

Zasada transmisji oparta jest na pakietach. To właśnie dzięki temu w tej technologii uzyskuje się tak duże prędkości. Stacje bazowe operatorów telekomunikacyjnych mogą w pełni przekazywać informacje nawet na odległość stu kilometrów. Wymaga to jednak płaskiego terenu bez widocznych przeszkód.

Protokoły organizacji określają w standardzie prędkość działania na co najmniej 100 Megabitów na sekundę dla miejsc w ruchu. Jeśli chodzi o stałe, naziemne punkty dostępu, to wymagane są prędkości transmisji do 1 Gb/s. Dotychczasowe rzeczywiste wartości są jednak znacznie niższe. Obecnie główne wysiłki konstruktorów skierowane są na wykorzystanie technologii ortogonalnego multipleksowania częstotliwości zwanej OFDM.

Uwaga!!! Dla abonentów korzystających z dostępu do sieci globalnej poprzez modem dobrym sposobem na zwiększenie jakości i szybkości ruchu jest technologia MIMO.

W tym przypadku anteny nadawcze i odbiorcze umieszczane są tak, aby uzyskać maksymalną korelację w sąsiednich antenach. Jeśli chodzi o różnice w stosunku do standardu trzeciej generacji, obsługa 4G jest w pełni pakietowa. Jego poprzednik może pochwalić się jedynie częściową transmisją pakietów, przy czym większą część zajmuje transmisja kanałowa. Wiadomości głosowe przesyłane są za pomocą Voice over LTE.

Ważne: W warunkach krajowych nie możemy jeszcze liczyć na wprowadzenie pełnoprawnego 4G.

Cechy charakterystyczne

Można wyróżnić następujące charakterystyczne cechy i właściwości standardu LTE:

Przepustowość. Technologia LTE opiera się na formatach takich jak GSM/EDGE i UMTS/HSPA. Zwiększają one przepustowość danych w porównaniu z łącznością trzeciej generacji. Osiąga się to dzięki nowemu interfejsowi radiowemu i ulepszonemu rdzeniowi sieci. Jednak prędkość jest nadal niska w porównaniu z pełną czwartą generacją. Przepustowość wynosi 1 gigabit na sekundę (dla abonentów stacjonarnych) i 100 megabitów na sekundę (dla abonentów mobilnych). Pełnoprawna czwarta generacja pojawiła się wraz z wydaniem tzw. 4G+ lub LTE Advanced, które zwiększyły prędkość internetu;

Pokrycie. Krajowy rynek komunikacji mobilnej może pochwalić się dobrym zasięgiem jedynie w standardzie trzeciej generacji. Nowszy standard jest dopiero rozwijany, więc dobrej jakości łączność jest dostępna tylko w dużych miastach i tylko w centralnych obszarach;

Wygoda. Korzystanie z LTE jest wygodne. Jedynym problemem może być czynnik, że nie wszystkie gadżety są w stanie obsługiwać sieci czwartej generacji. Musisz upewnić się, że możesz uzyskać łączność 4G. Również czasami konieczna jest wymiana karty SIM na nową, obsługującą standard.

IMT-Advanced, wymagania

Proszę zwrócić uwagę Sieci komórkowe muszą spełniać wymagania IMT-Advanced czyli International Advanced Telecommunications Systems, aby można je było uznać za pełną czwartą generację.

Składają się one z następujących elementów:

• Wykorzystanie protokołów IP w transmisji pakietowej;
• Dla abonentów wysoce mobilnych prędkość musi wynosić co najmniej sto megabitów. Dla abonentów stacjonarnych – co najmniej jeden Gigabit;
• Zasoby zwane dynamicznie współdzielonymi są wykorzystywane do podłączenia jak największej liczby abonentów do jednej komórki;
• Skalowalna przepustowość wynosi 40 Megahertzów;
• Dobra jakość wszystkich usług komórkowych;
• Płynne przenoszenie usług użytkowników pomiędzy sieciami.

Sprzęt

Dla standardu komunikacyjnego czwartej generacji sprzęt produkowany jest przez większość wiodących firm elektronicznych. Należą do nich tacy giganci jak:

• Huawei;
• Koncern Siemens-Nokia;
• Alcatel.

W kontekście krajowym Siemens-Nokia zajmuje się produkcją sprzętu. Tworzą oni sprzęt nie tylko dla standardu 4G, ale także dla starszych technologii komunikacji mobilnej.

Większość krajowych operatorów komórkowych wykorzystuje do komunikacji niemal identyczne pasma częstotliwości: 2540-2550/2660-2670; 2595-2615; 1710-1785/1805-1880; 839,5-847/798,5-806 MHz;

Wprowadzenie

Jednym z pierwszych krajów, które wprowadziły 4G była Szwecja. W 2010 roku sieci 4G zostały zainstalowane w kilku miastach tego kraju. Operatorem była firma TeliaB, która w 2011 roku rozszerzyła działalność na sąsiednią Finlandię, Estonię, Danię i Litwę.

Po tym nastąpił pełnowymiarowy rollout sieci komercyjnych do innych krajów na świecie, który nadal trwa.

Trochę o problemach

Największym problemem sieci 4G jest ich niska dostępność i mały obszar dobrego zasięgu. Inne wady i problemy są następujące:

• Brak odpowiedniego sprzętu przez abonentów nie pozwala na pełne wykorzystanie standardu;
• W przypadku danych głosowych podczas połączeń nadal obowiązuje standard 3G, gdyż nowszy analog działa tylko w Internecie;
• Niska aktywność inwestorów w rozwoju technologii. Spowalnia to rozwój technologii w ogóle.

Internet 4G został opracowany jeszcze w 2008 roku. Główne różnice w stosunku do poprzednich technologii to większa prędkość przesyłania danych i zwiększenie przepustowości.