Siekiant išsvajoto tikslo: 4G technologijų plėtros planai Lietuvoje ir pasaulyje

Tęsiame straipsnių ciklą apie naujausių ryšių technologijų tendencijas ir plėtos kryptis ne tik margame pasaulyje, bet ir Lietuvoje, kur irgi gana sparčiai bandomos pasaulinės technologijos.

Apie pagrindines ryšių kartas jau rašėme. Straipsnyje minėjome, jog per pastaruosius metus atsirado dvi naujos spartesnį mobilųjį ryšį siūlančios technologijos: „WiMAX“ ir LTE (angl. Long Term Evolution). Jos skirtos vartotojams, pageidaujantiems naudotis sparčiu ryšiu tiek namuose, tiek su mobiliųjų komunikacijų įrenginiais. Vienas esminių skirtumų tarp šių tinklų ir 3G (nežiūrint į didesnę ryšio spartą) yra tai, kad balso informacija yra skaitmenizuojama ir perduodama tuo pačiu ryšio kanalu, kaip ir likę duomenys. Telefoninis ryšys iš esmės tampa toks pats, kaip ir IP telefonija, kuria naudotis gali bet kuris „kompiuterizuotas“ interneto vartotojas (pakanka prisiminti vien „Skype“).

2010 metais rudenį išplatintame pranešime Tarptautinės telekomunikacijų sąjunga (ITU) paskelbė, kad „WirelessMAN-Advanced“ (IEEE 802.16m arba „WiMAX 2“) ir „LTE-Advanced“ („3GPP Release 10“) standartai gali atitikti „IMT-Advanced“ lygį, dar vadinamą 4G.

Dar vėliau, 2010 m. gruodžio 6 d. ITU pranešime spaudai teigė, kad „4G“ apibūdinimas yra priskiriamas standarto „IMT-Advanced“ technologijoms, bet kartu pripažįstama, kad terminas „4G“ gali būti taikomas ir technologijoms „WiMAX“ bei LTE apibūdinti, kurios yra „IMT-Advanced“ standarto technologijų pirmtakės. Taigi, šios technologijos gali būti vadinamos 4G ryšiu, tad į jų plėtrą galima žvilgtelėti kiek atidžiau.

Sparčiausiai plėtojama ateities ryšio technologija – „WiMAX“

„WiMAX“ (angl. Worldwide Interoperability for Microwave Access) technologija yra naujosios kartos belaidžio ryšio technologija. Ją vysto 2001 m. birželį įkurtas pasaulinis „WiMAX“ forumas, kuris šiuo metu vienija šimtus bendrovių: įrangos gamintojų, mobiliojo ryšio operatorių, interneto paslaugų teikėjų. Forumo tikslas – skatinti IEEE 802.16 standarto, kuriuo paremta „WiMAX“ technologija, pritaikymą ir tarpusavio sąveiką. Tai vienintelis pasauliniu mastu taikomas standartas, aprėpiantis fiksuotojo, nešiojamojo ir mobiliojo „WiMAX“ ryšio diegimą.

IEEE 802.16 yra atviras standartas, užtikrinantis tai, kad įvairių gamintojų „WiMAX“ tinklo įranga būtų suderinama tarpusavyje ir taip būtų užtikrinama ryšio kokybė bei pastovus minimalus ir maksimalus duomenų siuntimo bei perdavimo greitis.

„WiMAX“ technologija kartais lyginama su belaide „Wi-Fi“ technologija (tai giminingas IEEE 802.11 standartas), kuri jau pakankamai sparčiai paplito kavinėse ar prekybos centruose. Lietuvoje šią technologiją labiausiai išplėtojo TEO, siūlydami „ZEBRA belaidį“ internetą. Iš tikro tai gana skirtingos technologijos, tačiau jos yra toje pačioje IEEE 802 šeimoje, kurių vienas bendrų bruožų – paketinis perdavimas. Ši standartų šeima savo nišą rinkoje surado jau ganėtinai senokai – daugelis esame susidūrę su „Ethernet“, „Wi-Fi“, „Bluetooth“, o dabar prie šių populiarių standartų stoja ir „WiMAX“.

Taigi, būdama iš esmės skirtinga technologija, „WiMAX“ turi akivaizdžių skirtumų lyginant ją su „Wi-Fi“. Esminis reikšmingas skirtumas vartotojui – prieigos taško aprėptis arba tiesiog ryšio atstumas. „Wi-Fi“ prieigos taškas yra nuo kelių metrų iki poros šimtų metrų spindulio, o „WiMAX“ esant idealioms sąlygoms gali pasiekti net ir 112 km spindulį. Žinoma, realybėje idealių sąlygų būna nedaug, tad spindulys sumažėja iki 10 km, tačiau ir tai jau yra geras rodiklis.

Ryšio aprėpties skirtumas tarp „WiMAX“ ir „Wi-Fi“
©www.mezon.lt

„WiMAX“ forumas siekia, jog ši technologija ateityje įvykdytų visus 4G kartos atstovams reikalaujamus techninius rodiklius, tad tikslas labai paprastas – statiniai modemai turi pasiekti 1Gbps greitį. Šiuo metu kol kas toks greitis dar nėra „įkandamas“ jokiai technologijai, tačiau prie to sėkmingai judama.

Šiuo metu rinkoje įdiegtos kelios „WiMAX“ technologijų versijos. Viena iš jų – IEEE 802.16d yra skirta fiksuotam ryšiui – komunikacijos nutrūksta jeigu paliekama konkrečios bazinės stoties veikimo zona. Šiuo atveju pasiekiamas greitis – iki 75 Mbps.

Kita versija – IEEE 802.16e yra skirta mobiliam ryšiui – komunikacijos nenutrūksta judant per skirtingas bazinių stočių zonas. Šios versijos didžiausias teorinis duomenų perdavimo greitis – 40 Mbps. Šiuo standartu Lietuvoje veikia mobilus 4G internetas MEZON.

Trečioji, galutinė „WiMAX“ versija vadinama IEEE 802.16m ir stacionaraus įrenginių atveju turėtų pasiekti 1Gbps greitį, o mobilių įrenginių atveju – iki 100 Mbps. Nors šie rodikliai įspūdingi, bet nėra utopiniai – „WiMAX“ forumas sėkmingai juda šia kryptimi. Vienas iš forumo partnerių – „Samsung“ jau yra viešai demonstravęs bandomąją IEEE 802.16m standarto versiją (arba tiesiog „WiMAX 2“), leidžiančią pasiekti 330 Mbps duomenų perdavimo spartą. Demonstracijos metu buvo perduodama trimatė (3D) vaizdo medžiagą, keturiuose didelio formato TV ekranuose buvo rodoma, kaip „WiMAX 2“ ryšiu gali būti siunčiama 16 didelės raiškos (HD) TV transliacijų vienu metu. Galima tik įsivaizduoti, kokios galimybės atsivers mobiliajam ryšiui, kuomet bus pasiektas 1 Gbps greitis.

„WiMAX 2“ demonstracija
©intomobile.com

Deja, duomenų perdavimo greitis labai lengvai neauga - didesnėms spartoms reikės didesnio dažninio resurso. Žinoma, technologiškai taip pat tobulėjama – pasiekiamos vis didesnės spartos tame pačiame dažnių ruože, panaudojant aukštesnio lygio MIMO (angl. multiple input, multiple output) antenų sistemas. Tad 1 Gbps greitis vienokomis ar kitokiomis priemonėmis bus pasiektas, klausimas tik kada tiksliai.

Pirmą komercinį „WiMAX 2“ sprendimą „Samsung“ planuoja pristatyti 2011 metais. Gera žinia ta, jog „WiMAX“ ryšio tinklus eksploatuojančios įmonės galės lengvai ir greitai juos atnaujinti, o „WiMAX“ įrenginius jau įsigiję vartotojai taip pat be jokio vargo galės naudotis „WiMAX 2“ galimybėmis.

Tiesa, kaip ir visiems naujiems techniniams sprendimams, taip ir „WiMAX 2“ reikia „subręsti“ – nuo standartizavimo iki komercinio įgyvendinimo praeina nemažai laiko. Vien standarto nepakanka, kad būtų galima diegti įrangą ir teikti paslaugas – pirmiausia, egzistuoja daug techninių detalių, kurių standartas neaprašo – jas gamintojai turi realizuoti patys. Techninių sprendimų tyrimai, testavimai bei vystymas užima laiko, tinkamas komercinis bendradarbiavimas tarp lustų gamintojų, įrangos, vartotojų įrangos gamintojų, operatorių taip pat atsiranda ne per vieną naktį. Dažnių skirstymo planų parengimas bei konkursai taip pat užtrunka, nekalbant apie tai, kad įsigytų bazinių stočių ir infrastruktūros diegimas taip pat laiko ir patirties reikalaujantis darbas.

Nežiūrint šių iššūkių, „WiMAX“ technologija jau pasiekiama ir Lietuvos vartotojams. Pirmoji Lietuvos įmonė, prisijungusi prie „WiMAX“ forumo 2004 metais buvo Telecentras (AB Lietuvo radijo ir televizijos centras). Patvirtinus pirmuosius „WiMAX“ standartus (IEEE 802.16e ir IEEE 802.16d) prasidėjo technologijos žygis į plačiąją rinką. 2007 metais rugsėjo 18 dieną Ryšių reguliavimo tarnyba paskelbė, jog „WiMAX“ diegimo licenzijas Lietuvoje laimėjo Telecentras, UAB „Neltė“ ir „Balticum TV“ – joms padalinta 3,5 GHz radijo dažnių juosta. Štai šios trys kompanijos turėjo užtikrinti sėkmingą „WiMAX“ plėtrą Lietuvoje. Kol kas geriausiai žygis sekasi Telecentrui, kuris jau keleri metai sparčiai plečia ir vysto „WiMAX“ technologija veikiančio 4G interneto MEZON paslaugas.

„Balticum TV“ ir „Neltė“ – dviejų iš trijų „WiMAX“ licencijas gavusių bendrovių veikla, diegiant šią technologiją, šiuo metu nėra itin matoma. „Ko gero, didžiausias viltis iš „WiMAX“ projekto dalyvių kėlė Telecentras paskelbęs, kad į technologijos diegimą investuos 100 mln. litų“, – šių metų pavasarį interviu „Kauno dienai“ pripažino Mindaugas Pranskevičius, IT bendrovės „Baltnetos komunikacijos“ generalinis direktorius.

Reikia pripažinti, jog Telecentras šias viltis pateisina – „WiMAX“ tinklas nuolat plečiamas, jis veikia jau 55 šalies miestuose ir gyvenvietėse, 4G internetas MEZON pasiekiamas jau daugiau nei 60 % Lietuvos gyventojų. Bendrovė oficialiai skelbia, kad šiemet ji ir toliau plės ir modernizuos „WiMAX“ ryšio tinklą, klientams bus suteiktas dar spartesnis nei dabar maksimalus 4G interneto MEZON ryšys, bus pasiūlyta naujų įrenginių – taigi lietuviams bus prieinama tai, kas pažangiausia pasaulyje. 2010 m. Telecentro indėlis į šalies telekomunikacijų plėtrą ir modernizavimą įvertintas ir oficialiame lygyje – bendrovė 2010 m. tapo projekto „Pagaminta Lietuvoje“ laureatu nominacijoje „Už inovatyvius sprendimus versle“, taip pat nacionalinio konkurso „Inovacijų prizas 2010“ laureatu inovatyvios įmonės kategorijoje.

Įsibėgėjančios lenktynės: „WiMAX“ plėtotojus vejasi GSM operatoriai Tuo tarpu mobiliojo ryšio operatorius labiausiai vilioja LTE technologija, nors ji ir nėra gimininga dabartiniams 3G tinklams. Technologine prasme LTE yra visiškai kitokia nei 3G – tiek savo fiziniu lygmeniu, tiek duomenų perdavimo specifika. Fiziniu lygmeniu ji artima „WiMAX“ (OFDM), bet ne 3G (CDMA). Tačiau 3G operatorius labiau vilioja LTE nes ji bus realizuota 3GPP standartų pagrindu, todėl turi stiprų palaikymą iš įrangos (tiek tinklo, tiek skirtos vartotojams) gamintojų.

Mobiliojo ryšio technologijų raida

Teoriškai, LTE technologija leidžia pasiekti 326,4 Mbps siuntimo (download) ir 172,8 išsiuntimo (upload) greičius stacionariais įrenginiais. Planuojama, jog dabar diegiami testiniai LTE tinklai palaikys apie 100 Mbps greitį. Tokius greičius Lietuvoje jau pademonstravo operatoriai „Omnitel“ (4G bandymus Lietuvoje atlieka nuo 2010 metų gegužės) ir „Tele 2“ (pirmąjį testinį 4G tinklą pristatė 2010 metų gruodį).

Tiesa, nors paminėti greičiai nuteikia optimistiškai, realiai jie priklauso nuo turimo dažnių resurso. Kuo turimas dažnių ruožas didesnis, tuo didesnes spartas bus galima pasiekti. Tad ir testinių tinklų rezultatai gali būti klaidinantys – jei operatorius turės mažą dažnių ruožą, didelių spartų pasiekti nepavyks. Ir atvirkščiai.

Bet kokiu atveju, iki 4G planuojamų ribų tolokai, tačiau žymiai daugiau nei teorinis maksimalus 3G HSDPA greitis (14,4 Mbps). Dar daugiau vilčių siejama su „LTE Advanced“ technologija, kuri kol kas tėra kūrimo stadijoje, tačiau pagal techninius rodiklius turėtų pasiekti 1 Gbps duomenų perdavimo greitį.

Taigi, „LTE Advanced“ technologijos dar teks palūkėti, tačiau kažkodėl į rinką neskuba ateiti ir paprasti LTE tinklai. Kodėl?

Problema slypi ne tik techniniuose ar finansiniuose aspektuose, bet ir formaliuose reikalavimuose – pavyzdžiui, Lietuvoje vis dar nėra paskirstytos dažnių licencijos 4G ryšiui. Nors pasaulyje šie reikalai jau juda. „TeliaSonera“ grupė, kuriai priklauso ir „Omnitel“, pirmoji pasaulyje pradėjo teikti komercines taip vadinamo 4G ryšio (LTE) paslaugas Stokholme (Švedija) ir Osle (Norvegija) praėjusiais metais. Be to, „TeliaSonera“ grupės įmonėse demonstraciniai 4G tinklai taip pat įdiegti Suomijoje ir Danijoje, atliekami bandymai Estijoje, Latvijoje, Uzbekistane ir Lietuvoje. 4G bandymus Lietuvoje „Omnitel“ atlieka nuo 2010 metų gegužės, šiuo metu jau penkiuose miestuose, o bandymų metu pasiektas 100 Mbps greitis.

2010 metų rugsėjo mėnesį Vilniuje vykusiame Interneto valdymo forume „Omnitel“ bandomasis LTE tinklas veikė visose Lietuvos parodų ir kongresų rūmų erdvėse, o forumo dalyviai galėjo nemokamai naudotis šio ryšio modemais. Pasak bendrovės „TeliaSonera“, naujausios kartos ryšio paslaugas Lietuvoje būtų galima teikti nors ir dabar, tačiau tam dar trūksta ryšių reguliuotojo sprendimo.

„TeliaSonera“ grupei ant kulnų lipa „Tele2“ telekomunikacijų grupė. Šį lapkritį taip pat Švedijoje pradėjo veikti naujos LTE technologijos „Tele2“ ryšio tinklas didžiuosiuose Švedijos miestuose – Stokholme, Geteborge, Malmėje ir Karlskrunoje, o 2010 metų gruodžio viduryje bandomasis tinklas pristatytas ir Lietuvoje.

LTE technologijų progresas pagal NOKIA
©NOKIA

Kokios tolesnės LTE technologijos plėtros perspektyvos Lietuvoje?

„Labai daug kas priklausys nuo to, ar Lietuvoje bus skelbiamas konkursas dviem, ar keturioms 4G ryšio licencijoms. Daugiau licencijų, didesnė konkurencija, paslaugos kainos kris greičiau ir ji labiau bus prieinama vartotojams“, – aiškina „Tele2“ viešųjų ryšių vadovas Andrius Baranauskas.

Anot jo, Lietuvoje laukti konkurso dar gali tekti apie metus ir tik tada ims judėti LTE technologijos komercinių tinklų plėtra. Deja, kadangi LTE technologiškai nėra suderinama su 3G, tame tarpe ir HSPA, tad dabartinis 3G siųstuvų tinklas šiai technologijai nebus tinkamas ir vystant 4G ryšį su LTE technologija, reikės nemažų laiko ir finansinių investicijų stočių atnaujinimui.

„Bitės Lietuva“ tikina, kad bandyti 4G ryšį bendrovė pradės šių metų pradžioje. „Kol kas Lietuvoje 4G technologija nėra apibrėžta ir standartizuota, nėra iki galo išspręstas ir 4G licencijų klausimas, todėl vartotojams ši technologija pastebimos naudos dabar suteikti negali. Mes koncentruojamės ties paslaugomis ir tinklo technologijomis, kurios būtų realios ir mūsų klientams prieinamos iš karto, tai yra šiandien“, – sako generalinio direktoriaus pavaduotojas klientams C. Robbinsas . Jis taip pat tvirtina, kad „Bitė Lietuva“ visiškai pasiruošusi – tinklas yra parengtas perėjimui prie 4G standarto.

Taigi, nors apie LTE technologiją kalba visi Lietuvos operatoriai, o jas valdančios įmonės pasaulyje po truputį diegia pirmuosius tinklus, komerciškai naudojamo 4G LTE tinklo dar teks gerokai palaukti – visų pirma, reikės išspręsti formalius licenzijų klausimus, o vėliau intensyviai plėsti pačią technologiją. Iki to laiko „WiMAX“ atstovai pamėgins įsitvirtinti rinkoje – tą jie jau ir daro. Belieka tikėtis, jog iš prasidedančių 4G lenktynių daugiausiai naudos išpeš paprasti vartotojai, kuriems bus siūlomos pigesnės paslaugų kainos bei įvairios nuolaidos.