Frekvenční pásmo určuje pokrytí, ale i kapacitu a rychlost

Sítě LTE jsou aktuálním tématem kvůli začínající aukci nových frekvencí. Představují také budoucnost mobilní komunikace, a tak se sluší alespoň stručně vysvětlit, jak tyto sítě fungují.

LTE technologie (Long Term Evolution) je definována velmi univerzálně, takže může využívat téměř kterékoli frekvenční pásmo mobilních sítí. Nicméně z důvodu zachování stávajících služeb si operátoři na světě nadále udržují i stávající sítě. Ostatně terminály (nejen modemy a telefony) schopné fungovat v síti LTE zatím tvoří jen malý podíl používaných přístrojů. Technologie LTE pracuje s pásmem výrazně efektivněji než předchozí generace systémů mobilní komunikace, což znamená, že ve stejné šířce pásma dokáže protlačit větší objemy dat a s nižším pingem – i to je důvod, proč o ně operátoři stojí.

Větší pokrytí díky nižším frekvencím

Největší zájem mají operátoři o nižší frekvenční pásma. Ty totiž ve volné krajině dosáhnou dále a lépe „prostřelí“ i některé překážky. Zatímco s pomocí frekvence 1800 MHz lze teoreticky z jednoho zdroje pokrýt oblast o průměru zhruba čtyř kilometrů, u poloviční frekvence (900 MHz) je to logicky dvojnásobek.

Nicméně to neznamená, že kdo postaví síť v nižší frekvenci, tak má vyhráno. Čím větší území totiž pokryje, tím více lidí může síť používat a tím více se jich potom dělí o rychlost, kterou daný vysílač nabízí. Proto se v místech větší koncentrace lidí používají spíše vyšší frekvence, které sice nedosáhnou tak daleko, ale díky tomu nabídnou lidem vyšší rychlost připojení.

Dostatečná kapacita potřebuje širší kus spektra

Pro LTE je vyhrazen prostor v pásmu 800 MHz, které zaručuje vcelku snadné pokrývání rozsáhlejších území. Modelový kruh by tu měl v průměru asi 9 kilometrů. Zároveň je tu šířka pásma pro každého z operátorů dostatečná na to, aby sítě disponovaly i dostatečnou kapacitou. Právě šířka pásma je také velice důležitá. Čím širší kus spektra je k dispozici, tím větší přenosovou rychlost může výsledná síť mít a tím více zákazníků zvládne zároveň obsloužit.

Užší část spektra, například vyčleněná ze stávajících frekvencí používaných pro 2G a 3G sítě, tak nemusí poskytovat na rozsáhlejším území dostatečnou kapacitu. Navíc je potřeba počítat s tím, že u nižších frekvencí se vzdáleností od vysílače rychlost vcelku výrazně klesá. Se širším spektrem je možné zákazníkovi uvolnit v daném místě větší část sítě (pokud to kapacita dovoluje) a tak tento pokles kompenzovat.

vztah frekvenčního pásma a velikosti pokrytí

vztah frekvenčního pásma a velikosti pokrytí (příklad)

Při budování LTE jsou pochopitelně důležité i vyšší frekvence, které naopak zajistí dostatečnou kapacitu v hustě zalidněných oblastech. Funguje to jednoduše – u vyšších frekvencí není tak výrazný pokles přenosové rychlosti se vzdáleností od vysílače, vysílačů je na daném území zároveň více než při vyšší frekvenci. Takže celkově lze obsloužit více zákazníků najednou.

Uveďme modelový příklad. Zatímco z jednoho vysílače na frekvenci 800 MHz bychom teoreticky mohli pokrýt plochu o průměru 9 kilometrů, tedy o obsahu něco přes 63 km2. Při frekvenci 1800 MHz by bylo k pokrytí stejného území potřeba minimálně pět vysílačů – a to teoreticky, v praxi by totiž nevykryly území ideálně a bylo by jich potřeba více. Při frekvenci 2600 MHz by pak bylo potřeba více než 11 vysílačů.

To vše jsou samozřejmě teoretické příklady, v praxi je situace ještě komplikovanější a složitější, ale pro ilustraci budování pokrytí a důležitosti jednotlivých frekvencí i šířky spektra by to mohlo stačit.

Související článek O2 vystavuje svůj chytrý modem Smart Box na Czech Design Weeku
Nahoru