Skutečné 4G sítě: IMT-Advanced

Nebojte, nebude to hudba budoucnosti jen pro nás, typicky mobilně zaostalé Země koruny České a pokročilejší slovenské sousedy. Sítě 4G jsou sice v médiích hojně skloňované, ale v praxi se teprve rodící záležitosti. Hon na rychlost není totožný s honem na plošné nasazení.

Tak především: žádný 4G standard ještě neexistuje. Máme dvě soupeřící skupiny souhrnně nazývané WiMax a LTE, třetí UMB společnosti Qualcomm odpadl vloni ve prospěch LTE – podrobně o nich referujeme zde. Tím vzniká část zmatku, protože pod pojem 4G se zahrnuje cokoliv z těchto dvou standardů a když je potřeba (především ta marketingová), tak prakticky i jakákoliv jiná bezdrátová síť s vyšší rychlostí. Konvergence obou soupeřících skupin do standardu 4G se očekává pod hlavičkou IMT-Advanced, přičemž by měla být definována interoperabilita, nikoliv zástupnost. Což nepřekvapuje.

Takto nějak má vypadat začleňování jednotlivých technologických standardů do skupiny 4G sítí

WiMax směřování pod 4G

V poslední době proběhlo několik zajímavých posunů, které stojí za to zmínit. Tak především Intel publikoval na květnové konferenci ComSoc roadmapu WiMaxu, což vzhledem k vůdčí roli Intelu ve WiMax snažení je docela podstatné. Zrekapitulujme si ale poslední dění ve WiMaxu.

Roadmap WiMax podle Intelu, 5/2009

V případě mobilního WiMaxu je aktuální standard 802.16e zvaný Mobile WiMax Rel 1 – v současné době je certifikována řada zařízení v pásmu 2,6 GHz pracujících s TDD. Od počátku letošního roku se také certifikují zařízení v pásmu 3,5 GHz s TDD a pracovní šířkou pásma 5, 7 a 10 MHz, certifikace dalších „Band Class“ – tedy pracovních frekvencí, šířek pásma a duplexních režimů se očekává ještě v průběhu tohoto roku. Certifikace je pro WiMax důležitá, zajišťuje alespoň teoretickou spolupráci napříč zařízeními výrobců.

V současné době se také pracuje na dalším Release 1.5, tedy standardu 802.16e Rev2, který by měl nabídnout nejenom vyšší rychlost, ale především podpořit další služby – lokační služby, multimediální služby multicast i broadcast. Přijetí této Release se očekává v průběhu letošního roku.

O další rok později (snad tedy v průběhu roku 2010) by se měl objevit Release 2.0 – připravovaný standard 802.16m. Ted bude navržen ITU jako součást rodiny standardů IMT-Advanced a tedy součástí 4G standardu. Což při rychlostech nad 300 Mb/s jistě uživaDatový triumvirát 4G: LTE, UMB a WiMax tele neurazí.

Harmonogram standardizace jednotlivých revizí WiMax technologie

Rozšiřování WiMax technologie ve světě

LTE a 4G

Také následník UMTS zvaný LTE (Long Term Evolution) směřuje ke 4G standardu. Samotné LTE už je více či méně ujednocená věc, kde se spíše čeká na to, jak se s ním poperou výrobci a mobilní operátoři, norma je tu od konce roku 2008, nyní se pracuje na její Release 8 zahrnující další zvýšení rychlosti i kapacity.

Předpokládané počty klientů a dostupnosti zařízení pro LTE. Zdroj: Analysis Research 2007.

Do 4G má přijít až LTE-Advanced, které má vyhovět požadavkům na 4G sítě, tedy mimo jiné nabídnout přenosovou rychlost minimálně 100 Mbit/s při plné mobilitě a 1 Gbit/s pro nomadické uživatele. I v tomto případě lze počítat s tím, že schvalování LTE-Advanced se protáhne k roku 2011.

IMT-Advanced

Výsledkem standardizačního procesu má být IMT-Advanced, jež pod sebe sloučí jako 4G standardy ony nejpokročilejší vývojové stupně LTE a WiMaxu. Zde se bezostyšně hovoří o konceptu „umbrela“ – tedy jakéhosi deštníku, který jedním jménem přikryje dvě poměrně odlišné technologie, které jsou si z hlediska zákazníka podobné. O interoperabilitě WiMax a LTE zařízení mezi sebou si můžeme nechat zdát, na druhou stranu bude možné alespoň teoreticky vytvořit kombinovaná zařízení, která budou podporovat obě technologie a pokud vám to dovolí operátor, budou také schopny ze sítě do sítě přecházet. Zda za provozu, to se ještě uvidí.

Předpokládaný průběh standardizace 4G technologií

Nejde o nijak nový koncept, v rámci 3G standardu také koexistuje několik rozdílných technologií, které jsou teoreticky propojitelné, ale v praxi se s telefony kombinujícími UMTS a CDMA2000 setkáváme zřídka. Takže žádná velká změna, ITU se jako standardizátor pragmaticky přiklonilo k názoru, že nelze předejmout všechny budoucí požadavky a že lze ponechat svět v zajetí technologické neutrality a ve víru většího množství standardů. Nakonec, jestli se 4G omezí na WiMax Rel2 a LTE-Advanced, nebude to zase taková spleť, aby se v ní nedalo vyznat.

A harmonogramy pro start prvních 4G sítí? Asi nejdále bude tradičně japonské NTT DoCoMo, které předpokládá komerční start LTE sítě v druhé polovině roku 2010 – jenže to se bavíme o LTE, ne o LTE-Advanced. Na to se bude teprve upgradovat, a to pravděpodobně v průběhu roku 2012–2014, jenže datace berte s rezervou.

Zhruba tentýž termín (polovina 2010) ještě před rokem udával i český T-Mobile, ale to byla spíše čirá fantazie, než snaha přetlačit čtyřmiliardovou dolarovou investici NTT. Do roku 2014 hodlá NTT postavit 20 000 základnových stanic s LTE a tím pokrýt 50% japonské populace. Na konec roku 2010 jsou LTE sítě ohlášeny také u amerického Verizonu, švédské TeliaSonera a TD verzi LTE chce použít i China Mobile.

Může to vypadat smutně, ale realistický odhad spíše zní, že v době, kdy v nejvyspělejších zemích budou zákazníci používat sítě 4G, my se dočkáme 3G sítí s podporou rychlejších datových přenosů v alespoň větší části okresních měst. A to s podporou po česku: k čemu je v síti O2 podpora HSDPA, když je přenosová rychlost beztak uměle omezována.