Jeżeli znacie wyniki rankingów operatorów komórkowych przygotowywanych przez nas serwis, to doskonale zdajecie sobie sprawę, że średnie prędkości pobierana danych są około 10 razy mniejsze od wartości maksymalnych, reklamowanych przez operatorów. Z grubsza można przyjąć, że średnia prędkość pobierania danych za pomocą sieci LTE wynosi w Polsce 20 Mbit/s. Jednak miałem ostatnio okazję przekonać się, że może być lepiej. Właśnie skończyłem wypad w okolice Krakowa, gdzie w niewielkiej miejscowości Skawina sprawdziłem, jak sprawuje się LTE.
Miejscowości górskie kojarzą nam się ze słabym zasięgiem oraz wolno działającym Internetem. Często słyszymy również opinie mówiące, że stacje bazowe LTE-Advanced (czyli obsługujące agregację częstotliwości) znajdują się tylko w dużych miastach. Dlatego właśnie panuje powszechna opinia, że sieci komórkowe działają dobrze tylko w miastach wojewódzkich. Na co dzień korzystam z LTE we Wrocławiu i faktycznie nie mogę narzekać na brak zasięgu. Dlatego podczas podróży po Polsce sprawdzam z czystej ciekawości, jak szybki jest Internet w poszczególnych miastach. Wyniki są różne, często jednak oscylują blisko średnich prędkości, które widoczne są w publikowanych co miesiąc rankingach. Jednak zdarzają się wyjątki. Wczoraj wybrałem się w okolice Krakowa i przejeżdżając przez miejscowość Skawina, zajechałem na tamtejszą stację benzynową, żeby zatankować samochód. Przy okazji spojrzałem na ekran smartfona i zobaczyłem “pełny zasięg” LTE. Dlatego od razu uruchomiłem aplikację mobilną SpeedTest, żeby sprawdzić szybkość Internetu.
Sieci LTE są szybkie, ale my tego nie widzimy
Wynik rzędu 80 Mbit/s przy pobieraniu oraz 35 Mbit/s wysyłania na lekko wysłużonym już leciwym Samsungu Galaxy S4 mini należy do rzadkości. Urządzenie to posiada modem LTE kategorii 4, więc działa jedynie w klasycznej sieci 4G bez agregacji częstotliwości. Jednak nie jest on dla mnie zaskoczeniem. O godzinie 1:38 w nocy mało kto korzysta ze smartfona, więc byłem prawdopodobnie jedyną osobą generującą większy ruch na pobliskiej stacji bazowej. Po powrocie do Wrocławia stwierdziłem, że jednak sprawdzę kilka szczegółów na temat owego nadajnika. Z pomocą przychodzi tutaj portal BTSearch.
Stacja sieci Play, które znajduje się w okolicach stacji paliw w Skawinie, obsługuje wszystkie częstotliwości LTE dostępne dla operatora, tj. 800 MHz, 1800 MHz, 2100 MHz oraz 2600 MHz. Po prędkości wysyłania bliskim 35 Mbit/s można stwierdzić, że korzystałem z pasma, w którym na sieć LTE jest przeznaczony blok częstotliwości o szerokości minimum 15 MHz. Na stronie UKE można znaleźć informacje dotyczące rezerwacji częstotliwości. Wynika z nich, że sieć Play tego typu bloki posiada w pasmach 2100 MHz oraz 2600 MHz. Przy czym pasmo 2100 MHz jest współdzielona pomiędzy dwoma technologiami (3G oraz 4G), a analizowana stacja bazowa korzysta z dwóch kanałów 3G w tym paśmie. Oznacza to, że podczas testu korzystałem z częstotliwości 2600 MHz, gdzie znajduje się blok o szerokości 20 MHz. Podczas pobierania danych osiągnąłem wynik, który stanowi 53% maksymalnej prędkości, która w tym przypadku wynosi 150 Mbit/s. Natomiast przy wysyłaniu wskaźnik ten był dużo lepszy, tj. 70% z 50 Mbit/s.
Sieci LTE są szybkie, ale mają ograniczoną pojemność
Istnieje zasadnicza różnica pomiędzy tym, czego się spodziewamy, a co otrzymujemy. Operatorzy w materiałach reklamowych podają maksymalną prędkość pobierania danych, która jest możliwa do uzyskania w praktyce, ale tylko w specyficznych przypadkach. Pozwolę sobie dokończyć analizę mojego przykładu. Podczas podróży samochodem byłem przełączany pomiędzy stacjami bazowymi operatora. Kiedy znalazłem się w zasięgu wielosystemowej stacji bazowej, moje urządzenie zostało przełączone na częstotliwość oferującą najszybszą prędkość Internetu. Czyli zostałem przełączony na tzw. pasmo pojemnościowe, czyli wspomniane już 2600 MHz. Natomiast podczas transmisji danych, stacja bazowe przypisała mi większość zasobów danego sektora. Oznacza to, że w tym samym sektorze znajdowały się również urządzenia innych użytkowników. I właśnie tutaj dochodzimy do sedna sprawy. Sumaryczną prędkość przesyłu danych wszystkich użytkownika danego sektora nazywamy pojemnością. W praktyce wartość ta nie może przekroczyć maksymalnej teoretycznej prędkości pobierania danych, która dla bloku 20 MHz wynosi 150 Mbit/s (lub 200 Mbit/s przy modulacji 256 QAM). Dla węższych kanałów radiowych wartość ta jest proopcjonalnie mniejsza.
Z kolei suma pojemności wszystkich sektorów z danego pasma częstotliwości jest pojemnością tego pasma. Im tych sektorów jest więcej, tym większa jest pojemność. Dlatego operatorzy stosują anteny sektorowe, które pozwalają na obsłużenie większej liczby klientów. Jak zsumujemy pojemności wszystkich pasm obsługiwanych przez stację bazową, to uzyskamy pojemność stacji bazowej. W tym momencie spotykamy się z kolejnym ograniczeniem. Pojemność stacji bazowej nie może przekroczyć przepustowości używanego łącza. Może być ono przewodowe (np. światłowód bądź skrętka Ethernet), jak i bezprzewodowe (radiolinia). Przy aktualnym etapie rozwoju sieci LTE mamy do czynienia z sytuacją, w której pojemność stacji bazowej nie jest ograniczana przez technologię radiową, a przez łącze do sieci szkieletowej. Niestety, nie wszędzie można doprowadzić światłowód, a tylko część stacji bazowych posiada radiolinie o przepustowości 1 Gbit/s. Dlatego właśnie operatorzy komórkowi prowadzą inwestycje mające na celu rozbudowę infrastruktury szkieletowej, która jest niezbędna do budowy szybkiej sieci LTE, a w przyszłości również 5G.
