Nors Ryšių reguliavimo tarnybos duomenys rodo, kad „Telia“ valdo 99 proc. šalies teritorijos dengiantį 4G ryšio tinklą, kas reiškia, jog praktiškai bet kur Lietuvoje galima pagauti bent silpną 4G signalą, dažnai atsiduriame to nelemto 1 proc. teritorijoje, kur ryšio nėra. Kodėl taip nutinka, kai esame sodyboje, grybaujame miške ar žvejojame vidury ežero? Atsakymas yra paprastas: ryšys egzistuoja, tačiau mūsų telefonai jo nefiksuoja. Šis reiškinys glaudžiai susijęs su technologijų evoliucija, dažnių naudojimu ir pačių mobiliųjų įrenginių konstrukcija.
Nuo Pirmojo GSM Iki Šiuolaikinių Išmaniųjų Telefonų: Technologijų Kelionė
Norint suprasti dabartinę situaciją, verta prisiminti pirmuosius 2G (GSM) mobiliojo ryšio telefonus. Tuometiniai įrenginiai buvo kuriami visų pirma kaip ryšio priemonės. Tai buvo radiotechniniai įrenginiai, o ne žaidimų konsolės ar minikompiuteriai, kaip yra dabar. Jie turėjo normalias, išorines antenas, o visi komponentai - pradedant baterija ir baigiant procesoriumi - buvo orientuoti į ryšio kokybę. Vartotojo patogumai nebuvo prioritetas, todėl ryšio parametrai tais laikais buvo žymiai lengviau pasiekiami.
Įrangai ir paslaugų kainoms pingant, mobilusis ryšys tapo masinis. Telefonai pamažu mažėjo, o jų antenos buvo integruotos į korpusą - taip ir žmonėms patogiau, ir ragelis atrodo patraukliau. Tačiau tai atnešė ir neigiamų pasekmių. Kaip pastebi specialistai, telefonams sumažėjus, o antenoms integruotos į korpusą, pokalbio metu jį užstoja delnas arba galva. Tai sukelia 3 decibelų (dB) ar daugiau signalo galios praradimą, kas galios atžvilgiu yra 2 kartus ir daugiau. Jei prarandama tiek galios, tinklui tenka pastatyti dukart daugiau siųstuvų ir imtuvų.
Maža to, išaugo reikalavimai patiems telefonams: jie jau turėjo veikti ne tik 900 MHz, bet ir 1800 MHz dažnių diapazone. Mat su žemesniu (taigi ir toliau sklindančiu bei geriau kliūtis įveikiančiu) 900 MHz dažniu operatoriai teritorijos padengimą užtikrino, bet ėmė stigti talpos - prie vienos stoties galinčių prisijungti įrenginių skaičius yra ribotas.
Dar sudėtingesnė situacija tapo prasidėjus 3G ryšio erai - Lietuvoje tai įvyko 2006-aisiais. Vertinant iš radijo ryšio perspektyvos, tai buvo reikšmingas apkarpymas. „Telia Company“ atlikti 3G telefonų ir senųjų GSM ragelių palyginimai parodė, kad naujos kartos telefonų ryšio degradacija siekė 6-8 dB, arba, vertinant iš tinklo perspektyvos, 4-6 kartus.
Ir pagaliau, išmanieji telefonai: visą priekinę korpuso dalį apimantis lietimui jautrus ekranas, kuris raiška gali varžytis su televizoriais, tapo tikru energijos rijiku, mat jį reikia nuolat apšviesti. Siekiant padidinti interneto spartą, telefonai gali apjungti kelis skirtingus dažnius ir vienu metu visais jais gauti bei siųsti duomenis. Pavyzdžiui, „Telia“ tinkle vienu metu įmanoma naudotis keturiais dažniais.
„Vienu metu užtikrinti antenų, siųstuvų ir kitos įrangos darbą keturiais skirtingais dažniais, iki 20 srautų, visa tai maitinant iš tos pačios baterijos, yra ypač sudėtinga. Ir nors radijo daliai skirtų užduočių daugėja kartais, jai skirta vieta ir energijos ištekliai mažėja. Tai reiškia dar daugiau darbo operatoriams. Jei anksčiau kokybiškam ryšiui užtikrinti pakako stočių kas maždaug 3 km, tai šiandien miestuose stotys išdėstytos maždaug kas 500 metrų“, - pastebi M. specialistai.
Inžinierių teigimu, jei su šiuolaikiniu išmaniuoju grįžtumėte į 2000-uosius, ryšio tektų ieškoti aukštai iškėlus telefoną ir net didmiesčiuose būtų apstu vietų, kur nepavyktų paskambinti arba ryšys trūkinėtų. Ir ateityje tendencija išliks tokia pati. „Jau kalbama apie 5G ryšį, kurio talpą užtikrinančios bazinės stotys bus mažesnės galios, mažesnių išmatavimų, panašesnės į namų „Wi-Fi“ stoteles. Todėl jų ir reikės daugiau - nebe kas 500 metrų, bet kas 100 metrų. Tuo metu telefonų gamintojai jau dabar sprendžia iššūkius, kaip į tą patį įrenginį sutalpinti dar daugiau dažnių, spartesnį procesorių ir visa tai aprūpinti elektros energija, kad nenukentėtų baterijos tarnavimo laikas“, - sako „Telia“ ekspertas.
Mobiliųjų telefonų istorija ir kaip drastiškai jie pasikeitė
Dažnių Spektro Valdymas ir Jo Įtaka Ryšio Kokybei
Mobiliojo ryšio technologijos veikia tam tikrais dažnių ruožais, kurie yra kruopščiai reguliuojami ir skirstomi. Kiekvienos kartos mobiliojo ryšio technologija naudoja skirtingus dažnius, siekiant optimizuoti spartą, aprėptį ir talpą.
- 2G (GSM): Antros kartos tinklas, plačiai paplitęs nuo 2004 m. visame pasaulyje. Lietuvoje, kaip ir daugumoje Europos šalių, 2G ryšys naudoja 900 ir 1800 MHz dažnius. JAV šiam standartui naudojami 850 ir 1900 MHz dažniai.
- 3G (UMTS/HSPA): Trečios kartos technologija, Lietuvoje pradėta naudoti 2006 m. Šis standartas naudoja 900 MHz ir 2100 MHz dažnius. 2100 MHz yra standartinis dažnis Europoje, kurį palaiko absoliuti dauguma telefonų pasaulyje. 3G ryšio teorinis maksimalus greitis siekia iki 42 Mbps, o vidutinis parsisiuntimas įprastomis sąlygomis yra apie 7 Mbps.
- 4G (LTE/LTE-A): Ketvirtos kartos technologija, siekianti didesnio duomenų perdavimo greičio. Teorinis maksimalus 4G (LTE/LTE-A) mobiliojo interneto parsisiuntimo greitis yra iki 300 Mbps (arba net iki 375 Mbps 4G++), o įprastomis apkrovos sąlygomis siekia 15-35 Mbps.
- Lietuviški 4G Dažniai: Didžiausia problema šiais laikais tampa mobiliojo LTE (arba 4G) interneto veikimo dažniai. Beveik visi gaminami telefonai jau veikia visų dažnių 2G ir 3G tinkluose, tačiau tai kol kas negalioja 4G tinklui. Operatoriai yra išpirkę tam tikras dažnių juostas, o kai kurie, kaip antai „Omnitel“, faktiškai 2600 MHz dažnio nepanaudoja. Jei jūsų perkamas įrenginys nepalaiko bent vieno iš šių dažnių, 4G internetu Lietuvoje naudotis negalėsite.
- LTE Dažniai ir Kanalai: Kartais gamintojai nurodo ne telefonų veikimo dažnius, o LTE ryšio kanalus (band). 800 MHz dažnis atitinka 20 kanalą, 1800 MHz - 3 kanalą, o 2600 MHz - 7 kanalą. Jei nenurodyta, kad įrenginys veikia 3, 7 ar 20 LTE kanalu, Lietuvoje tokio greičio internetu nepasinaudosite.
- Dažnių Poveikis: Verta žinoti, kad kuo žemesnis transliacijos dažnis, tuo jis plačiau sklinda, tačiau perteikia mažiau informacijos. 2600 MHz pasižymi didžiausia greitaveika, tačiau ne toks skvarbus ir veikia faktiškai tik miestuose.
- 4G+ Režimas: Telefonai, kurie palaiko vadinamąjį 4G+ režimą, geba vienu metu dirbti visais trimis dažniais (800, 1800, 2600 MHz), sumuodami jų greitį. Tai įmanoma tik tuomet, jei įrenginys palaikys visus šiuos dažnius.
- 5G: Naujos kartos ryšio technologija, numatoma dirbsianti 700 MHz, 2,3 GHz ir 3,5 GHz dažnių ruožuose, leisianti pasiekti daugiau nei 3 Gbps greitį bei užtikrinti mažesnį nei 10 ms vėlinimą. 5G bazinės stotys bus mažesnės galios ir mažesnių išmatavimų, panašesnės į namų „Wi-Fi“ stoteles, todėl jų reikės daugiau - kas 100 metrų.
Dažnių Specifika Skirtingose Rinkose: Kinija, JAV ir Lietuva
Daugelis įrenginių, skirtų ne Lietuvos rinkai, atgabenami iš JAV arba Kinijos. Svarbu patikrinti veikimo dažnius, nes pardavėjai kartais meluoja, kad telefonas veiks Europoje.
- Kinija: LTE ryšys teikiamas visai kitais dažniais negu Europoje - 1900, 2300 ir 2500 MHz (nuo 38 iki 41 kanalo), tad vietos rinkai skirti telefonai Lietuvoje LTE ryšio negaudys. Honkonge situacija kiek skiriasi, naudojami ir 1800 bei 2600 MHz dažniai (3 ir 7 kanalai), tad kai kurie vietiniai telefonai gali veikti ir Lietuvos miestuose.
- JAV: Tiekėjai naudoja kitus dažnius nei priimta Europoje. JAV naudojami 700, 850, 1700, 1900 ir 2500 MHz dažniai (2, 4, 5, 12, 13, 17, 25, 26, 41 kanalai). Jei telefonas numatytas tik vietos rinkai, pas mus LTE neveiks.
- JAV Specifika ir Tinklų Suderinamumas: Iš JAV galima parsigabenti telefoną, kuris išvis neveiks jokiame tinkle Lietuvoje. Daugelis JAV parduodamų telefonų yra griežtai susieti su juos pardavusio tiekėjo tinklu. Nesėkmingas atsiejimas, vagystė ir pan. baigiasi telefono blokavimu. Tai ypač aktualu įsigijusiems telefonus JAV ryšio tiekėjams „Verizon“ arba „Sprint“, kurie veikia ne GSM, o CDMA tinkle, tad pritaikyti Lietuvos tiekėjams nėra jokių galimybių. Ieškant įrenginio „eBay“, prierašas komentaruose „Bad ESN“ reiškia ne tik tai, kad telefoną bus sunku prikelti iš mirusiųjų, bet ir tai, kad jis buvo skirtas CDMA tinklui ir dabar tiekėjas jį blokavo (GSM tinkle analogiška situacija būna užblokavus IMEI). Kiti du didieji JAV tinklai - „AT&T“ bei „T-Mobile“ - naudoja įprastą GSM standartą, jų telefonai bent jau turi SIM korteles ir gali veikti 2G bei 3G tinkluose.
Universalūs Modeliai ir Dažnių Suderinamumo Svarba
Faktiškai visi brangių telefonų gamintojai siūlo universalius, atrištus įrenginius. Pavyzdžiui, galima JAV „eBay“ nusipirkti gamykliškai atsietą „iPhone 6“ su 16 GB vidinės atminties. Toks įrenginys veikia daugybėje LTE kanalų, tad puikiai dirbs Lietuvoje. Tačiau perkant įrenginius iš užsienio, svarbu atkreipti dėmesį į galimas garantinės priežiūros problemas ir papildomas išlaidas (siuntimas, muitai, PVM).
Veiksnių, Turinčių Įtakos Ryšio Kokybei, Analizė
Mobiliojo ryšio kokybei ir interneto spartai įtaką daro daugybė veiksnių:
- Atstumas iki bazinės stoties: Kuo didesnis atstumas, tuo silpnesnis signalas.
- Geografiniai ir urbanistiniai ypatumai: Kalvotas reljefas, intensyvus užstatymas, aukšti pastatai gali trukdyti signalo sklidimui.
- Pastatų statybinės medžiagos ir įrangos buvimas patalpose: Sienų storis, medžiagos, taip pat patalpoje esanti įranga (pvz., metalinės konstrukcijos) gali slopinti signalą.
- Tinklo perkrova: Tam tikru metu duomenų perdavimo greičiui įtaką gali daryti spartus apkrovos padidėjimas tinkle, pavyzdžiui, švenčių laikotarpiais ar ekstremalių situacijų vietose.
- Telefone naudojamos technologijos: Skirtingos technologijos (2G, 3G, 4G, 5G) pasižymi skirtingu greičiu ir aprėptimi.
- Įrenginio palaikomi dažniai: Kaip jau minėta, įrenginio suderinamumas su vietiniais operatorių naudojamais dažniais yra kritinis.
Dažnių Dalijimo ir Laiko Dalijimo Būdai
Mobilusis ryšys naudoja du pagrindinius būdus ryšiui organizuoti:
- FDD (Frequency Division Duplex): Ryšys organizuojamas dažnių dalijimo būdu, kai atsisiuntimas vyksta vienu dažnių ruožu, o išsiuntimas - kitu.
- TDD (Time Division Duplex): Kryptys naudoja tą patį dažnių ruožą, tačiau skirtingais laiko tarpais, perdavimas ir priėmimas vyksta pakaitomis.
Kuo aukštesnis LTE dažnis, tuo didesnius duomenų kiekius jis praleidžia, bet mažesnė jo sklaida (sunkiau signalas sklinda per įvairias kliūtis). Todėl miestuose dažniau naudojamos aukšto dažnio LTE juostos (pvz., 1, 3, 7, 38, 40), o užmiestyje - žemesnio dažnio (pvz., 8, 20).
Išvados Dėl Dažnių ir Ryšio Kokybės
Nors mobiliojo ryšio operatoriai investuoja į tinklų plėtrą, siekdami užtikrinti kuo platesnę aprėptį, vartotojai vis dar susiduria su ryšio trūkumu tam tikrose vietovėse. Ši problema kyla dėl sudėtingos technologijų evoliucijos, mobiliųjų įrenginių dizaino pokyčių, dažnių spektro valdymo ir skirtingų rinkų specifikos. Norint užtikrinti kokybišką mobilųjį ryšį, svarbu ne tik operatorių pastangos, bet ir vartotojų sąmoningumas renkantis įrenginius, suprantant dažnių svarbą ir galimus trukdžius. Ateityje, su 5G technologijos plėtra, tikėtina, kad ryšio kokybė ir sparta dar labiau pagerės, tačiau iššūkiai, susiję su dažnių valdymu ir įrenginių suderinamumu, išliks.