Mobiliojo Ryšio Dažniai: Nuo GSM Signalizacijos Iki Šiuolaikinių Iššūkių

Nors Ryšių reguliavimo tarnybos duomenys rodo, kad „Telia“ turi 99 proc. šalies teritorijos dengiantį 4G ryšio tinklą, dėl ko praktiškai bet kur Lietuvoje turėtų būti bent silpnas 4G signalas, dažnai atsiduriame situacijose, kai ryšio nėra - ar tai būtų sodyba, miškas, ar žvejyba ežero viduryje. Atsakymas į šią paradoksaliai atrodančią situaciją yra paprastas: ryšys yra, bet jūsų telefonas jo nefiksuoja. Ir nesunku suprasti, kodėl.

Istoriniai Žvilgsnis: GSM Amžius ir Paprastumas

Ar dar atsimenate pirmuosius 2G (GSM) mobiliojo ryšio telefonus? Tuometiniai telefonai visų pirma buvo kuriami kaip ryšio priemonės. Tai buvo radiotechniniai įrenginiai, o ne žaidimų konsolės ar minikompiuteriai, kaip yra dabar. Jie turėjo normalias antenas ir visi komponentai - pradedant baterija ir baigiant procesoriumi - visų pirma rūpinosi ryšiu. Apie vartotojo patogumus niekas per daug negalvojo. Dėl to ir ryšio parametrai tais laikais buvo žymiai lengviau pasiekiami. Įrangai ir paslaugų kainoms pingant, mobilusis ryšys tapo vis labiau prieinamas masėms. Telefonai pamažu traukėsi, o jų antenos buvo integruotos į korpusą - taip ir žmonėms patogiau, ir ragelis atrodo patraukliau.

Taigi ką turime: telefonai sumažėjo, antenos buvo paslėptos korpuse, o jį pokalbio metu užstoja delnas arba galva. Prarandame 3 decibelus (dB) ar daugiau, kas galios atžvilgiu yra 2 kartai ir daugiau. Jei praradome tiek galios, vadinasi, tinkle turime 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.

Istorinis GSM mobilusis telefonas

3G Ir 4G Eros Iššūkiai: Didesni Dažniai, Sudėtingesnė Technologija

Dar sudėtingesnė situacija tapo prasidėjus 3G ryšio erai - Lietuvoje tai įvyko 2006-aisiais. Vertinant iš radijo ryšio perspektyvos, tai buvo išties reikšmingas apkarpymas. Anuomet „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: jau vien visą priekinę korpuso dalį apimantis liečiamasis 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.

Inžinieriaus 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.

5G modemo apžvalga

Radijo Dažnių Valdymas ir Ateities Perspektyvos: Nuo 700 MHz Iki 5G

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.

Radijo dažniai - ribotas valstybės valdomas turtas. Šiuolaikinės visuomenės poreikis naudotis pažangiausiomis elektroninių ryšių paslaugomis vis labiau didina radijo dažnių paklausą. Dažnių spektras, naudojamas mobiliosios telefonijos paslaugoms teikti, bevieliu internetu transliuojamoms TV programoms transliuoti, tampa svarbia kasdienio mūsų gyvenimo dalimi. Tradicinis būdas derinti besikertančius naudojimosi radijo dažniais poreikius yra pagrįstas planavimu, nustatant, kas ir kokiomis sąlygomis turi teisę naudotis spektru. Sparti elektroninių ryšių technologijų ir elektroninės įrangos plėtra šiandien sukuria itin dinamišką aplinką, kurioje radijo dažnių spektro kaip ištekliaus svarba tampa ypač aktuali. Pagrindinis radijo dažnių spektro valdymo tikslas yra sudaryti sąlygas verslui ir visuomenei naudotis naujos dinamiškos ryšių aplinkos teikiamais privalumais. Efektyvus radijo dažnių valdymas - prielaida naujoms technologijoms įsitvirtinti.

Aktualiausios radijo dažnių juostos:

  • 700 MHz (694-790 MHz) radijo dažnių juosta: Ši juosta yra itin svarbi 5G tinklų plėtrai, užtikrinant platesnį aprėptį ir didesnį pralaidumą. Ryšių reguliavimo tarnyba (RRT) aktyviai organizuoja aukcionus ir konsultacijas dėl šios juostos naudojimo sąlygų, siekdama efektyviai paskirstyti išteklius tarp operatorių. Pavyzdžiui, 2026 m. kovo 9 d. numatytas aukcionas suteikti teisę naudoti radijo dažnius iš 703-733 MHz ir 758-788 MHz suporuotos radijo dažnių juostos, 1432-1472 MHz ir 1492-1512 MHz radijo dažnių juostų, 1920-1980 MHz ir 2110-2170 MHz suporuotos radijo dažnių juostos.

  • 800 MHz (790-862 MHz) radijo dažnių juosta: Ši juosta, dar vadinama skaitmeniniu dividendu, buvo svarbi tiek televizijos transliacijoms, tiek mobiliųjų ryšių plėtrai. RRT ilgą laiką vykdė planavimo ir aukcionų procesus, kad užtikrintų efektyvų šios juostos panaudojimą judriojo ir/arba fiksuotojo plačiajuosčio ryšio sistemoms.

  • 900 MHz (880-915 MHz / 925-960 MHz) ir 1800 MHz (1710-1785 MHz / 1805-1880 MHz) radijo dažnių juostos: Šios juostos yra tradiciškai naudojamos 2G ir 3G tinklams, tačiau jos taip pat pritaikomos ir 4G technologijoms, siekiant užtikrinti platesnį aprėptį ir geresnę tinklo talpą. RRT organizavo aukcionus, siekdama suteikti operatoriams teisę naudoti šias dažnių juostas, taip prisidedant prie mobiliojo ryšio paslaugų kokybės gerinimo.

Signalų Stiprumas ir Jautrumas: Kodėl Ryšys Dingsta?

Mobilusis ryšys yra bevielis: balsas arba duomenys tarp telefonų perduodami radijo bangomis. Dėl to mobilusis ryšys paklūsta visiems radijo signalų sklidimo mus supančioje aplinkoje dėsniams. Ryšio kokybę pirmiausia lemia signalo stiprumas. Kuo radijo signalas, kurį skleidžia telefoninė stotis arba pats telefonas, yra galingesnis, tuo, teoriškai, ryšys yra kokybiškesnis. Kartais signalo stiprumas gali skirtis iki 10 kartų. Atsižvelgiant į signalo stiprumą brėžiami mobiliojo ryšio aprėpties žemėlapiai. Juose užtušuojamos teritorijos, kuriose turėtų veikti telefonai. Bet viešinant tokius žemėlapius dažnai nutylima, kad juose pateikiami duomenys apie silpniausią signalą (balso arba GSM ryšio atveju tai yra -95 dBm). Todėl, kad silpniausiu signalu „padengiama“ beveik visa Lietuvos teritorija - jei tikėti Ryšių reguliavimo tarnybos duomenimis, 98,3-98,6 proc. Bet tokio signalo pakanka naudotis ryšiu tik atviroje vietovėje, kurią nesunkiai pasiekia stočių skleidžiamos radijo bangos. Jei esate dauboje, tarp aukštesnių pastatų arba pastato viduje, tuomet ryšys dingsta.

Kiek geriau, kai signalo stiprumas siekia -85 dBm. Jis jau pasiekia sunkiau radijo bangoms prieinamas atviresnes vietas. Tokio stiprumo signalas užtikrinamas 85,5-86,1 proc. teritorijos. O jei norime naudotis mobiliuoju ryšiu patalpų viduje, tuomet signalo lygis turi siekti -75 dBm. RRT duomenimis, toks ryšys pasiekiamas 56-58,1 proc. šalies teritorijos.

„Ryšio kokybei turi įtakos atstumas nuo operatoriaus bazinės stoties bei vietovės reljefas ir geografinė padėtis: ryšį gali labai susilpninti buvimas slėnyje, kalva tarp vartotojo ir bazinės stoties, miškai, aukšti pastatai, tankiai užstatytos teritorijos“ - teigia „Omnitel“ radijo tinklo planavimo grupės vadovas Valdas Užusenis. Anot jo, mobilųjį ryšį veikia net sezoniškumas - sužaliavus medžiams, gero ryšio zona taip pat sumažėja. Taigi, teoriškai mobilusis ryšys kaip ir padengia „beveik visą“ Lietuvą, tačiau praktiškai patikimas ryšys prieinamas žymiai mažesnėje teritorijoje. Dėl tų pačių su signalo stiprumu ir radijo bangų sklidimu kaimo vietovėje susijusių priežasčių, ryšys „atsiranda“, kai išeiname į sodybos kiemą, užlipame į namo antrą aukštą arba užvažiuojame ant kalno.

Svarbus ir telefonas. Ryšio kokybė priklauso ne tik nuo signalo stiprumo. Didelės įtakos gali turėti ir telefono jautrumas, ypač jei skambinama arba naudojamasi internetu vietoje, kur yra silpnas signalas. Pakeitus aparatą ryšys gali pagerėti. „Jei kyla abejonių, ar naudojimosi vietoje yra pakankamas 2G ar 3G ryšio padengimas, reikėtų pasirinkti išmanųjį telefoną su geresniais jautrumo parametrais“ - pataria V. Užusenis. „Delfi“ pašnekovo teigimu, balso kokybė labiausiai priklauso nuo telefono jautrumo, o mobiliojo interneto paslaugai labai svarbu, kad telefonas palaikytų HSDPA, HSUPA ir kuo platesnį galimų dažnių diapazoną. Pasitaiko, kad net prabangūs telefonai turi problemų dėl programinės įrangos, kuri šiuolaikiniuose telefonuose yra labai sudėtinga. Vienas iš būdų pagerinti ryšio kokybę - atnaujinti programinės įrangos versiją į naujausią. Kaip „Delfi“ paaiškino „Bitės“ rinkodaros direktorius Pranas Kuisys, ryšio kokybę pačiame telefone bene labiausiai nulemia montuojama antena ir garsiakalbis. Nemažai įtakos turi ir telefono modelis bei jo komponentų kokybė.

Signalo stiprumo matavimas dBm

Tinklo Perkrova ir Fizikiniai Apribojimai: Kodėl Ryšys Trūkinėja?

Net jei esate stipraus signalo zonoje ir turite jautrų telefoną, nėra 100 procentų garantijos, kad ryšys bus geras. „Jei telefono ar bazinės stoties antenos galia daro didelę įtaką signalo priėmimui ir jo stiprumui, tai tinklo apkrova gali paveikti paslaugų kokybę. Stipriai apkrautame tinkle gali netgi pasitaikyti, jog kai kurie skambučiai bus nesujungti, lėčiau veiks mobiliojo interneto paslaugos ar pasireikš kiti sutrikimai“ - pasakojo P. Kuisys. Kiek vienu metu žmonių gali skambinti ir naudotis internetu, priklauso nuo toje vietoje įrengtų bazinių stočių kiekio. Kaip „Delfi“ paaiškino „Tele2“ korporacinės komunikacijos direktorius Andrius Baranauskas, bazinė stotis GSM režimu vienu metu gali aptarnauti tam tikrą vartotojų skaičių, kuris yra planuojamas įrengiant stotį, o vėliau kiekvienos konkrečios stoties talpa yra plečiama priklausomai nuo vartotojų poreikio. „Kaip tik todėl per Naujųjų Metų sutiktuves didmiesčiuose visų operatorių tinklai susiduria su pralaidumo problemomis, nes operatoriai tiesiog negali per kelias valandas dešimtis kartų padidinti tinklo pralaidumą. Suprantama, tai - išskirtiniai atvejai“ - sakė A. Baranauskas. Jo teigimu, didžiuosiuose prekybos centruose, tokiuose kaip „Akropolis“ arba „Ozas“, montuojamos vidinės antenos - tiek dėl didelio vartotojų skaičiaus juose, tiek dėl to, kad gelžbetoninės ir metalinės konstrukcijos slopina signalus.

Priežastis gali slypėti ir languose. Radijo bangos labai „nemėgsta“ storų sienų ir metalinių konstrukcijų. Dėl to jas slopina gelžbetoninės konstrukcijos. Pavyzdžiui, name su storesnėmis sienomis ryšys bus žymiai prastesnis nei lauke. Dar blogiau, jei bute ar name įstatyti kokybiškesni plastikiniai langai, kurių stiklas turi metalo priemaišų (tokie stiklai dar vadinami selektyviniais). Šios priemaišos skirtos pagerinti langų šiluminę izoliaciją. Iš kitos pusės, selektyviniai stiklai smarkiai pablogina ryšio kokybę patalpų viduje. Tuo labai lengva įsitikinti - pakanka atidaryti langą ir ryšys iš karto pagerėja.

Ką Daryti Esant Prastam Ryšiui?

Pirmiausia vertėtų įsitikinti, ar blogo ryšio priežastis yra per silpnas signalas ar pats telefonas. Jei pabandžius paskambinti draugo telefonu (veikiančio to paties operatoriaus tinkle), ryšys pagerėja, reiškia verta pabandyti pasikeisti turimą telefoną į jautresnį. Visi operatoriai mini ir kitą būdą - naudoti ryšio stiprintuvus, bet perspėja neskubėti jų diegti prieš tai nepasitarus. Gal operatorius jau suplanavęs pastatyti probleminėje vietoje bazinę stotį, tada ryšys pagerės savaime. Arba galbūt ryšio nėra dėl bazinės stoties gedimo. Ryšio stiprintuvą reikėtų kruopščiai parinkti ir tinkamai sumontuoti, kitaip jis gali sukelti problemų tiek pačiam klientui, tiek aplinkiniams. Mobiliojo interneto paslaugoms yra ir daugiau sprendimų, tokių kaip „Wi-Fi“ maršrutizatorius su integruotu ar atskiru 3G ir 4G modemais ar lauko antena. Trečias būdas - pakeisti operatorių. Šio būdo nemini nei vienas operatorius (dėl labai suprantamų priežasčių). Iš pirmo žvilgsnio, operatorių skelbiamas Lietuvos padengimas mobiliuoju ryšiu atrodo vienodas, tačiau tikrovėje jis taip nėra. Skirtingų mobiliųjų tinklų stotys yra išdėstytos ne tose pačiose vietose. Dėl to visuomet atsiras tokia vietovė ar pastatas, kurioje vienas tinklas veiks gerai, o kitas - blogai arba iš viso neveiks.

tags: #gsm #signalizacija #rysio #daznis