Hlavní navigace

Femtobuňky konečně už i v ČR

Jiří Peterka

Po dlouhých letech dorazila už i do České republiky technologie, skrze kterou se do budování 3G pokrytí mohou zapojit i sami uživatelé. Jde o femtobuňky, se kterými přichází český Vodafone.

Dnešní den bude zajímavým milníkem v historii mobilních sítí 3. generace v ČR. Konečně k nám totiž dorazily 3G femtobuňky, v podání českého Vodafone. Pokud netušíte, o co jde, nevadí – právě od toho je zde tento článek, aby vám představil jejich princip a fungování. Vychází dnes na Lupě zcela záměrně s určitým zpožděním, aby nepředběhl začátek tiskové konference, na které Vodafone vše představí. A to docela stylově, v protiatomovém krytu v pražských Vysočanech.

Volba protiatomového krytu, skrytého hluboko v zemi, je docela šikovnou volbou pro dokreslení problému, který femtobuňky řeší: hluboko pod zem, do prostor krytu, signál mobilních sítí nedosáhne. Stejně tak neproniká ani do řady sklepů (ne nutně vinných) a dalších lokalit. Nebo do nich proniká jen málo, takže výsledná síla signálu je téměř k nepoužití. No a o lokalitách, kde pokrytí dosud není vybudováno – a v provedení 3G třeba ani nikdy nebude – ani nemluvě.

Ale k věci: femtobuňka je vlastně velmi malá základnová stanice mobilní sítě, která má vytvořit či jen zlepšit pokrytí tam, kde není (nebo není dostatečně kvalitní ). Obecně nemusí jít jen o 3G pokrytí, protože femto buňky se s úspěchem používají i v rámci sítí 2. generace (jak GSM, tak i CDMA). Zde ale budeme mít na mysli 3G femtobuňky, protože český Vodafone uvádí na trh právě takovéto „3G femtobuňky“.

Femto není jenom malé

Femtobuňky jsou už podle své předpony (femto) malé, menší než picobuňky, mikrobuňky apod. Ale velikost možná není to podstatné, co je odlišuje od ostatních buněk mobilních sítí.

Tou asi nejcharakteris­tičtější odlišností femtobuněk (od ostatních buněk) je to, že na jejich provozu se podílí sám koncový uživatel. Právě on totiž musí zajistit umístění , připojení a napájení femtobuňky, na své náklady. Zatímco tedy základnové stanice ostatních „buňek“ zřizuje,  připojuje a provozuje mobilní operátor výhradně ve své režii, u femtobuněk mu s tím pomáhá koncový uživatel.

Rozdíl je už také v terminologii: zatímco u klasických buněk se správně musí rozlišovat mezi základnovými stanicemi (BTS, resp. Node B u sítí 3G) a buňkami které kolem nich vznikají (nejčastěji jsou to 2 až 3 buňky), v případě femtobuněk obojí splývá: jak základnová stanice („železo“), tak i samotná buňka, která kolem ní vzniká (a je jen jedna).

I tento rozdíl pak dokumentuje odlišnost femtobuněk od základnových stanic ostatních buněk mobilních sítí: s těmito základnovými stanicemi musí pracovat patřičně vyškolení  technici, kteří vědí jak je oživit, nastavit atd. Naproti tomu femtobuňka je „pultové zboží“: něco, co si koncový uživatel odnese z prodejny v úhledně zabalené krabici, doma otevře, někam postaví, připojí k Internetu a zapne. Víc už od něj není možné chtít.

Femtobuňky tedy musí být maximálně „blbovzdorné“ a se vším si musí umět poradit samy, aniž by vyžadovaly jakoukoli součinnost od svého uživatele. 

Femto po technické stránce

Abyste vůbec mohli pomýšlet na pořízení nějaké femtobuňky, musíte mít k dispozici dostatečně dimenzované a kvalitní (pevné) připojení k Internetu. Protože femtobuňku musíte připojit k Internetu vy, a umožnit jí, aby se skrze vaše připojení (a tím i přes veřejný Internet) propojila s páteřními částmi mobilní sítě svého operátora (zde: českého Vodafone). Potřebuje to jak pro své správně nastavení, tak i pro samotné fungování (vedení hovorů či datových přenosů).

Femtobuňka totiž komunikuje s koncovými zařízeními na těch samých (licenčních) frekvencích, které příslušný mobilní operátor používá v celé své síti. Kvůli tomu se po svém zapnutí musí domluvit se „svou“ mobilní sítí, které frekvenční kanály může používat. Což není vůbec jednoduché, vzhledem k buňkovém principu dnešních mobilních sítí a požadavku na to, aby se stejné frekvence nepoužívaly v sousedních buňkách.

Můžeme si tedy představit, že femtobuňka si po svém zapnutí sejme „obrázek“ svého okolí, zjistí jaké frekvence jsou používány v sousedních buňkách, a po následné domluvě se „svou“  sítí zvolí frekvence, na kterých bude sama fungovat.

Stejně tak ale femtobuňka potřebuje od „své“ sítě i řadu dalších informací, například o aktivovaných službách konkrétních zákazníků (resp. SIM karet), o povolených/za­kázaných koncových zařízeních atd. Tady se femtobuňka příliš neliší od ostatních buněk, resp. jejich základnových stanic.

V neposlední řadě femtobuňka potřebuje „zákazníkovu“ konektivitu k tomu, aby mohla fakticky vést jednotlivé hovory, a také datové přenosy. V případě hovorů je celkem jasné, že musí vést do „mateřské“ mobilní sítě. Ale v případě datových přenosů, představujících přístup k Internetu, by tomu tak už nutně nemuselo být. Ale je.

Něco dnes, zbytek zítra

To, že femtobuňky musí být maximálně „blbovzdorné“ a nesmí vyžadovat jakoukoli součinnost od uživatele,  mi Vodafone názorně předvedl i tím, že mi jednu femtobuňku zapůjčil k vyzkoušení bez jediného slova o jejím fungování, či dokonce nějakého uživatelského manuálu.

Kam zapojit zdroj a kam ethernetový kabel jsem si snadno domyslel. Další informace už jsem si ale musel  dohledat či odvodit sám, protože Vodafone je bude představovat teprve dnes, na již zmiňované akci v protiatomovém krytu. Proto vám v tomto článku popíši své dojmy z prvního testování femtobuňky, zatímco další informace (o cenových a dalších podmínkách) si nechám do dalšího článku, který vyjde zítra (v pátek). Při psaní tohoto článku jsem je ještě neznal.

Některé vlastnosti „českých“  femtobuněk však lze dopředu odhadnout z toho, jak ve Spojeném království již delší dobu funguje tamní služba Sure Signal. Dovolím si tipovat, že to, co dnes český Vodafone představí, bude do značné míry kopírovat právě tuto službu.

Jak funguje Sure Signal?

Služba Sure Signal, kterou v UK nabízí tamní Vodafone, se původně jmenovala Vodafone Access Gateway, a využívala také jiný „hardware“ (od firmy Sagem, podrobněji). V poslední době ale také přešla na femtobuňky od společnosti Alcatel-Lucent řady 9360, konkrétně na model 9361 (Home Cell). Stejný model nyní uvádí na trh i český Vodafone.

Britský Sure Signal přitom funguje tak, že po „byznysové stránce“ je zcela transparentní: ten, kdo si ho pořídí, zaplatí za příslušnou „krabičku“, ale od operátora následně nedostává žádnou slevu či jiný benefit, když svou femtobuňku používá. Nemá ani levnější volání, ani levnější data či větší objem dat k přenesení atd. Má jen lepší (či vůbec nějaký) signál.

Kritici to komentují tak, že uživatel si kupuje čest v podobě možnosti přispívat mobilnímu operátorovi na jeho backhaul (za napojení jeho základnové stanice na páteřní části sítě).

Sure Signal skutečně funguje tak, že femtobuňka využívá pevné broadbandové připojení zákazníka k tomu, aby si skrze něj vytvořila zabezpečenou VPN-ku do mateřské mobilní sítě, a tudy pak směrovala jak veškeré hovory, tak i veškeré datové přenosy a další komunikaci.

Právě u datových přenosů to pak ale vychází dosti pikantně, protože zákazník za přenos svých dat vlastně platí dvakrát: jednou tomu, kdo mu poskytuje jeho (pevné) připojení, a podruhé mobilnímu operátorovi za „mobilní“ data. A ten mu za to nesleví ani na FUP.  Tedy: nesleví mu ve Velké Británii, uvidíme jak v ČR.

Pokud jde o požadavky na pevné broadbandové připojení, pak pro službu Sure Signal sám britský Vodafone uvádí minimálně 1 Mbit/s směrem  k uživateli a 300 kbit/s v o­pačném směru, s latencí max. 240 ms. Některé britské recenze ale uvádí, že se jim dařilo femtobuňku úspěšně používat i při podstatně nižších rychlostech připojení. To může souviset s asymetrií požadovaných rychlostí: samotné hovory totiž generují symetrickou zátěž, a ta by měla odpovídat nejpomalejšímu směru. Vyšší rychlost v opačném směru je pak zřejmě požadována pro datové přenosy, které jsou typicky asymetrické.

Femtobuňka není pro každého!

S požadavky na dimenzování přípojky úzce souvisí i jeden velmi důležitý aspekt: femtobuňka v popisovaném provedení může vést až 4 hovory souběžně. Ale to není zdaleka vše: nemohou je vést úplně libovolná zařízení, která se dostanou do pokrytí vytvářeného femtobuňkou!!

Femtobuňce v rámci britské služby Sure Signal musí sám uživatel nadiktovat, která zařízení ji mohou používat. Nastavit jich může až 31 (a nejvýše 4 z nich pak mohou komunikovat současně). Příslušné nastavení se dělá na webu a lze jej asi měnit. Nicméně i tak tento požadavek vylučuje nasazení femtobuňky například v nějakém vinném sklípku, pro toho, kdo je v něm právě hostem. Vyžadovat od něj jeho mobilní číslo a nastavovat jej na příslušné femtobuňce by bylo nepraktické (nehledě asi na nenulovou dobu, kterou může trvat, než se změna projeví).

Jak konkrétně to bude mít vyřešeno Vodafone vám budu moci napsat až v pátečním článku. Ale princip bude stejný: i já jsem musel dopředu nahlásit čísla, která budu při zkoušení používat.

Praktické zkušenosti s českou femtobuňkou

Pojďme nyní již k mým praktickým zkušenostem se zapůjčenou femtobuňkou. Zkoušel jsem ji v bytě, kde 3G signál je běžně dostupný, ale nikoli příliš silný. Bez zapojené femtobuňky jsem v dosahu dvou základnových stanice (Node B 3G sítě), a to se silou signálu oscilující mezi –80 až –100dBm (podle programu PhoNetInfo na mém mobilu). Program Vodafone Mobile Connect (využívající USB modem) ve stejné situaci hlásil sílu 3G signálu „na dvě čárky“.

Pro zprovoznění femtobuňky se její signál dostal na úroveň cca –50 dBm, resp. na plných 5 čárek (ve Vodafone Mobile Connect). Takže větší síla signálu byla skutečně znát.

Také aby ne, když to bylo ve vzdálenosti méně jak 1 metru od femtobuňky. Nicméně i ve větší vzdálenosti na tom byl signál od femtobuňky stále lépe, než signál domácí Wi-Fi.

Pochopitelně jsem také zkoušel rychlosti  datových přenosů, a to pomocí USB modemu pro 3G (Huawei) a programu Vodafone Mobile Connect. Spíše průměrné hodnoty naměřené bez femtobuňky vidíte na prvním obrázku. Další pokusy se pohybovaly v poměrně širokém rozmezí, od cca 400 kbit/s na downlinku, až po 1,7 Mbit/s.

Po zapojení femtobuňky a připojení na ni se průměrně dosahovaná rychlost pochopitelně zvýšila. Na downlinku neklesla pod 2 Mbit/s, a nejvýše se dostala skoro až na 3,5 Mbit/s (a uplink na 1 Mbit/s), viz obrázek. K tomu je asi vhodné dodat, že femtobuňka byla připojena ke kabelovému Internetu od UPC s rychlostí 30 Mbit/s na downstreamu, přes jeden směrovač  (s NATem) a jeden přepínač.

Stejně tak je asi vhodné dodat, že v tomto druhém případě (přenosu při připojení přes femtobuňku) byla vzdálenost mezi samotnou femtobuňkou a USB modemem jen několik decimetrů (obojí bylo na stejném stole). Jde tedy o jakési „teoretické maximum“.

Na závěr si ještě ukažme traceroute na Lupu, vedený v době připojení přes femtobuňku. Posloupnost uzlů naznačuje, že i zde je z femtobuňky vedena VPNka do sítě Vodafone,  protože data cestují  po síti Vodafone úplně stejně, jako bez femtobuňky. Takže vlastně mají pravdu ti, kteří (v souvislosti se službou Sure Signal v UK) poukazují  na dvojí zpoplatnění přenášených dat: jednou zákazník platí za jejich přenos skrze své pevné připojení, a podruhé za jejich „mobilní“ přenos.

Pak je ale skutečně otázkou, zda se to (pro datové přenosy) vyplatí. No, asi tam, kde koncová zařízení nepodporují Wi-Fi, aby mohla pracovat s daty „přímo“. Nebo tam, kde s Wi-Fi neumí pracovat uživatel. Případně pro zanedbatelné objemy dat.

Pro hlasové hovory je to samozřejmě jiné. Ale pak je zase otázkou, zda pro hovory je vůbec nutné 3G, a nestačilo by 2G. Jenže to už je i o cenách a dalších podmínkách – a o nich si řekneme až zítra, v dalším článku.

Anketa

Pořídíte si femtobuňku?

Našli jste v článku chybu?

23. 6. 2011 12:34

x (neregistrovaný)

Chci videt, jak na samote u lesa, kde namete mobilni signal mate rozumne chodici net. Pokud vim, tak prevazne to funguje tak, ze na samote u lesa je jediny dostupny net prave ten mobilni ... => je to uplne nanic.

23. 6. 2011 14:34

Bennie (neregistrovaný)

Proč bych to dělal? To už snad dneska umí každý mobil přepnout se automaticky z 2/3G na wifi a zpátky podle dostupnosti a bez zásahu uživatele. Aspoň android a ajfoun určitě.

Minimalně UPC telefon i Skype umožňuje mít vlastní telefonní číslo na které se normálně dovoláte z kteréhokoliv telefonu, předpokládám že ostatní VoIP také. A skype i jiná VoIP můžete mít s vlastním telefonním číslem i v normálním mobilu... teda můžu to tvrdit o androidu. Takže jaký je v tom rozdíl? Když chci vytáčet číslo…

Podnikatel.cz: Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Měšec.cz: Air Bank zruší TOP3 garanci a zdražuje kurzy

Air Bank zruší TOP3 garanci a zdražuje kurzy

DigiZone.cz: Recenze Westworld: zavraždit a...

Recenze Westworld: zavraždit a...

Měšec.cz: Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

DigiZone.cz: Test Philips 24PFS5231 s Bluetooth repro

Test Philips 24PFS5231 s Bluetooth repro

Root.cz: 250 Mbit/s po telefonní lince, když máte štěstí

250 Mbit/s po telefonní lince, když máte štěstí

Vitalia.cz: Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla

Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla

120na80.cz: Co všechno ovlivňuje ženskou plodnost?

Co všechno ovlivňuje ženskou plodnost?

DigiZone.cz: Rádio Šlágr má licenci pro digi vysílání

Rádio Šlágr má licenci pro digi vysílání

DigiZone.cz: Perspektivy TV v roce 1939 podle časopisu Life

Perspektivy TV v roce 1939 podle časopisu Life

DigiZone.cz: ČT má dalšího zástupce v EBU

ČT má dalšího zástupce v EBU

Vitalia.cz: Nahradí sluch, ale zvuk je zcela jiný

Nahradí sluch, ale zvuk je zcela jiný

Měšec.cz: Europlatby: někde bez poplatku, jinde i 350 Kč

Europlatby: někde bez poplatku, jinde i 350 Kč

Podnikatel.cz: Chaos u EET pokračuje. Jsou tu další návrhy

Chaos u EET pokračuje. Jsou tu další návrhy

120na80.cz: Popraskané rty? Některé balzámy stav zhoršují

Popraskané rty? Některé balzámy stav zhoršují

Podnikatel.cz: K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

Měšec.cz: U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

Vitalia.cz: Když přijdete o oko, přijdete na rok o řidičák

Když přijdete o oko, přijdete na rok o řidičák

Měšec.cz: Vklad na cizí účet je draze zpoplatněn (přehled)

Vklad na cizí účet je draze zpoplatněn (přehled)

Měšec.cz: Za palivo zaplatíte mobilem (TEST)

Za palivo zaplatíte mobilem (TEST)