LTE na 1800 MHz má pro operátory smysl

Již zítra, 19. 6., spustí Telefónica provoz svého LTE. Půjde zatím spíš o pilotní provoz, masivní rozvoj technologie na této frekvenci nás nečeká, ale zároveň nejde o bezvýznamný akt. V příspěvku si rozebereme praktické výhody takové mikrosítě.

Principy a přípravy spuštění

Spuštění pilotního provozu LTE sítě na několika málo základnových stanicích je možné díky tomu, že si společnosti Telefónica a T-Mobile v dubnu požádaly o „technologickou neutralizaci“ svých frekvenčních přídělů v 900 a 1800 MHz pásmech.

Tato neutralizace umožňuje na existujících kmitočtových přídělech provozovat jakoukoli mobilní technologii. Kdyby tedy operátoři například měli v 900 MHz souvislé pětimegahertzové pásmo, mohli by tam spustit UMTS 900 s mnohem větším dosahem, než má UMTS na 2,1 GHz (dnes u nás běžně používaná frekvence, která ale trpí nízkým dosahem a špatným pronikáním do budov). Bohužel, souvislé bloky frekvencí čeští operátoři v 900 MHz pásmu nemají a to je také důvod, proč u nás (na rozdíl od Chorvatska a jiných zemí) má UMTS tak špatné pokrytí.

Kde ale operátoři dokáží najít souvislé bloky frekvencí, je pásmo 1800 MHz. Po prostudování frekvenčních přídělů je vidět, že O2 má souvislých 10,4 MHz, T-Mobile a Vodafone pak 18 MHz bloky. LTE dokáže využít násobky 5 MHz bloků, tedy v uvedených přídělech O2 může spustit LTE na 10 MHz bloku, T-Mobile pak na 15 MHz bloku. Některé provedené testy (viz tisková zpráva T-Mobile) naznačují, že v 20 MHz bloku lze dosahovat až rychlostí 150 Mbit/s ve směru k zákazníkovi a 50 Mbit/s ve směru od zákazníka. O2 tedy pravděpodobně nabídne LTE s rychlostmi polovičními, cca 75 Mbit/s ve směru k zákazníkovi a 25 Mbit/s ve směru od zákazníka. T-Mobile na 15 MHz bloku teoreticky může otestovat rychlosti 112 Mbit/s k z­ákazníkovi, 37 Mbit/s od zákazníka.

Rychlosti LTE s 10 MHz blokem frekvencí v pásmu 800 MHz (digitální dividenda, součást připravované aukce) pravděpodobně budou podobné, jako v testované O2 síti, tedy až 75 Mbit/s ve směru k zákazníkovi, 25 Mbit/s ve směru od zákazníka. Platí pro LTE založené na standardu 3GPP Release 8, vyšší releasy nabízí vlastnosti, které umožňují např. využít více pásem najednou (využito v LTE Advanced). Všechny zmiňované rychlosti jsou sdílené celým sektorem.

Otázkou může být, proč O2 pro spuštění volí právě 19. 6. Nabízím možnou odpověď: ČTÚ žádost o neutralizaci kmitočtů zveřejnilo 17. dubna na svých stránkách a měsíc běžela veřejná konzultace. Dva dny mohlo trvat vyhotovení rozhodnutí o neutralizaci a doručení Telefónice a 30 dní mohla běžet lhůta, aby rozhodnutí nabylo právní moci.

Smysl LTE v 1800 MHz

Laici i odborníci se ptají, k čemu vlastně Telefónice a T-Mobilu je pilotní provoz demosítě v jedné obci. Existují rizika zarušení stávajících sítí, ale také významné benefity pilotu.

Rušení zjevně není problém. Existuje sice nemalá šance zarušení GSM BTS v 1800 MHz pásmu, ale věřím, že si operátoři toto pásmo před spuštěním LTE v dotčené testovací oblasti dostatečně „vyčistí“ (čti: všechny GSM vysílače v oblasti s LTE 1800 přestaví do 900 MHz pásma). LTE vyžaduje poměrně veliký souvislý blok, v případě Telefóniky pak pro GSM v 1800 MHz zbývá jen několik málo kanálů, které se s LTE nepobijí.

Ten pravý důvod, proč operátoři s LTE 1800 přicházejí, je ale jinde: jde o unikátní možnost postavit základ LTE sítě a síť odladit dřív, než proběhne aukce kmitočtů 800 a 2600 MHz. To zahrnuje zaškolení odpovídajících pracovníků, interní plánování a testování, výstavby LTE core (jádra sítě) a LTE eNode B (základnových stanic, ekvivalent UMTS Node B, resp. GSM BTS), dimenzování páteřních tras a testování koexistence se sítěmi GSM a UMTS.

Jádro sítě a služby sítí, poskytované během testovacího provozu, mohou operátoři vyladit tak, aby po vydražení frekvencí digitální dividendy již vše bylo připraveno pro komerční provoz „té pravé“ LTE sítě.

Kromě spolupráce s jádrem sítí GSM/UMTS tak tedy operátoři mohou testovat datové hand-overy (předávání navázané datové relace mezi BTS) a to jak v LTE síti (pokud bude spuštěn víc než jeden vysílací sektor a sajt), tak i mezi sítěmi LTE a GSM/UMTS. Standardy už dnes definují přechod mezi jednotlivými systémy při zachování datové relace a bylo by zklamáním, kdyby Telefónica spustila síť, která by takovou podporu neměla.

Velká neznámá: Hlas

Oborem LTE, který v současné době prochází bouřlivým vývojem, je přenos hlasu. Už dávno není pravda, že LTE neumí přenášet hlas. Umí, existuje několik cest, jak hlas v LTE zajistit. Budoucnost je pravděpodobně ve specifikaci VoLTE, což je vlastně Voice over IP (LTE je čistě IP síť). Další alternativou je přechod mezi systémy (do GSM/UMTS), pokud je váš telefon přihlášen do LTE sítě a vy se rozhodnete provést hlasový hovor; toto řešení má nevýhodu v dlouhém sestavení hovoru, protože telefon nejprve musí vyhledat a přihlásit se do GSM/UMTS sítě a až poté hovor vytočit. Poslední variantou je simultánní přihlášení telefonu do LTE i GSM/UMTS sítě a využívání LTE pro data a GSM/UMTS pro hlas. Tohle řešení ale znamená, že v zařízení musí existovat (a vysílat) dvě rádia zároveň, což se negativně projeví na ceně zařízení a výdrži na baterii.

V případě VoLTE musí operátoři v síti integrovat IMS (IP Multimedia Subsystem), což je opět snáze testovatelné, pokud máte i jinde než v laboratoři běžící LTE síť. Můžete pak lépe otestovat nastavení kvality služby (QoS) a prioritizaci hlasu, který v síti poběží paralelně s LTE daty.

Předání hlasového hovoru mezi LTE a sítěmi GSM/UMTS je další výzvou, které operátoři musí čelit. Existuje standard SRVCC (Single Radio Voice Call Continuity), který i zařízením s jednou bezdrátovou části (jedním „rádiem“) zajistí, že mezi LTE a GSM/UMTS sítěmi dojde k úspěšnému předání hlasového hovoru, aniž by zákazník tento přechod zaregistroval (např. formou pádu hovoru).

Významný problém je totiž v tom, že LTE boří zpětnou kompatibilitu u hlasových služeb. V GSM i UMTS sítích jsou hlasové služby založené na přepínání okruhů: při vytočení čísla se sestaví hlasový okruh mezi vaším telefonem a jádrem sítě (ústřednou operátora) o vyhrazené kapacitě, která odpovídá používanému hlasovému kodeku, a tento kanál zůstává aktivní po celou dobu hovoru. V LTE, což je výhradně paketová – All IP – síť, jsou hovory podobné hovorům z VoIP telefonů – jde o datový proud paketů, přirozeně nekompatibilní s přepínanými okruhy.

Aby předání hovoru rozumně fungovalo, musí síť obsahovat podporu SRVCC standardu. V případě, kdy mobil zjistí, že se ztrácí z dosahu LTE sítě, síť „připraví“ (vyhradí) hlasový okruh v GSM/UMTS síti. Mobil se pak se sítí dohodne na přechodu do GSM/UMTS, naváže na už připravený hlasový kanál, a hovor pokračuje. Že se úplně změní způsob přenosu hovoru, by zákazník neměl poznat vůbec, maximálně by měl zaregistrovat snížení kvality hovoru v případě použití širokopásmových hlasových kodeků na LTE (přirozený hovor) a úzkopásmových na GSM (kvalitu GSM hovorů známe všichni:-)).

Zařízení

LTE na 1800 MHz už delší dobu běží například v Polsku, datová zařízení tedy jsou. Telefónica poměrně aktivně spolupracuje s čínskou firmou Huawei, která zároveň dodává i modemy polským firmám. Na test Huawei E398 se můžete podívat sami, pokud ovládáte polštinu :-) Co se týče tabletů, iPad třetí generace LTE na frekvenci 1800 MHz nepodporuje, o něco lépe by na tom mohl být Samsung Galaxy Tab s podporou evropských LTE frekvencí (800/1800/2600 MHz). Pokud si ho chcete objednat, produktový kód je GT-P7320.

Podobně existuje varianta Samsung Galaxy SII LTE telefonu s podporou evropských frekvencí, prodává se ale jen v severních evropských zemích. Další zařízení zatím nejsou, dá se ale očekávat, že se jich do roka (dřív LTE na 800 MHz nejspíš nepoběží) dost vyrojí. A pokud LTE 1800 nezůstane jen u jedné obce, možná je budou dovážet a prodávat i naši operátoři.

Marketing

A úplně na konec: Telefónice nelze upřít, že LTE síť spustí jako první v ČR. Určité signály napovídají, že síť už měla pár měsíců běžet, antény na stožárech visí a čekají na oživení. Někteří novináři měli možnost vyzkoušet si LTE v zahraničí a jsou doslova nažhaveni na test živé sítě v českých podmínkách. Stejně tak i komunita technologicky orientovaných fanoušků a early-adopters se nemůže dočkat okamžiku, kdy se o fungování sítě dozví něco víc, a budou si ji moci vyzkoušet.

LTE síť od Telefóniky bude tak mít zdarma zajištěnou reklamu už od prvních minut komerčního provozu, a zároveň perfektní prostředí pro testování nových služeb a koexistence sítí v praxi.

T-Mobile pak ve své síti bude moci nabízet Full HD hlasové služby, opět o něco lepší, než stávající HD Voice 🙂

Pokud se zadaří, výsledky testu LTE sítě si budete moci přečíst i na tomto blogu.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *