Trochę się obawiałem tego, że polscy operatorzy będą nadginać terminologię i zaczną używać stwierdzeń typu „5G ready” w odniesieniu do sieci LTE-Advanced Pro. Na szczęście tak się nie stało. T-Mobile uruchomiło wczoraj 5 stacji bazowych 5G w centrum Warszawy, które tworzą pierwszą sieć 5G w Polsce. Czy możemy mówić, że 5G zawitało do Polski na dobre?

Na początku 2011 roku mieliśmy do czynienia w Polsce z terminologiczną aferą dotyczącą oznaczeń sieci mobilnych. Play wystartował z kampanią reklamową, w której „fioletowi” sieć HSPA+ określili mianem 4G ready. Tak naprawdę HSPA+ jest bardziej udoskonaloną wersją HSDPA. Oba standardy bazują na klasycznym 3G, czyli sieciach UMTS. Dlatego przyjęło się, że HSPA+ jest określane mianem 3,9G. Natomiast termin 4G LTE zarezerwowany jest dla stacji bazowych korzystających już z nowego interfejsu radiowego oraz nowej architektury sieci. Przy czym musimy pamiętać o tym, że HSPA+ oferowało prędkości porównywalne z pierwszymi sieciami LTE, które funkcjonowały w 2011 roku. Tak samo mogło być w przypadku 5G. Na szczęście żaden z polskich operatorów nie pokusił się o stwierdzenie, że posiada sieć 5G ready.

Sieć 5G od T-Mobile to prawdziwe 5G

Do tej pory Orange był jedynym polskim operatorem, który testował 5G poza laboratorium. Jednak testy te ograniczają się do pojedynczej stacji bazowej uruchomionej w Gliwicach. Niby niewiele, ale prowadzone testy wzbudziły dużo emocji. Jedni zachwycali się, że nowa generacja sieci mobilnych wkracza do Polski. Inni zaczęli obawiać się wpływu nowej technologi na zdrowie człowieka. Przy czym obawy te nie mają żadnych solidnych podstaw. Jeszcze nikt nie wykazał szkodliwego wpływu promieniowania elektromagnetycznego generowanego przez stacje bazowe na nasze zdrowie. Niektórzy uważają, że powinniśmy lepiej zrozumieć to, jak nowe częstotliwości używane przez 5G, oddziałują na organizmy żywe. Problem tylko w tym, że pierwsze uruchamiane w Polsce sieci 5G będą korzystać z częstotliwości używanych do tej pory przez system WiMAX, tj. od 3400 MHz do 3800 MHz.

Sieć 5G w Warszawie działa w paśmie 3,5 GHz

Teraz kilka słów o tym, co mobilne tygrysy lubią najbardziej. Czyli technologiczny aspekt sieci 5G uruchomionej przez T-Mobile Polska. Mamy tutaj do czynienia z 5 stacjami bazowymi (gNB – Next generation NodeB) pracującymi w paśmie 3,5 GHz. Kanał radiowy ma szerokość 100 MHz, czyli tyle, ile potrafi „okupować” najbardziej zaawansowana stacja bazowa 4G. Przy czym żaden z operatorów na świecie nie posiada licencji na taką ilość pasma. Zmienią to pierwsze aukcje na częstotliwości pod sieci 5G. UKE rozważa podział całego pasma 3400 MHz – 3800 MHz pomiędzy czterech operatorów. Jeśli tak się stanie, to każdy z nich będzie dysponować blokiem 100 MHz. Czy tak będzie? Tego nie wiemy. Jednak testy prowadzone przez Orange i T-Mobile pokażą nam, co można osiągnąć mając tak szeroki blok radiowy. To jednak nie wszystko.

5G nie obejdzie się bez szybkiej sieci światłowodowej

Stacje bazowe LTE podłączane są do sieci szkieletowej za pomocą rozwiązań o różnej przepustowości. Obecnie możemy mówić o standardzie, którym są linie radiowe oraz łącza światłowodowe o szybkości 1 Gbit/s. Dla 5G to za mało. Dlatego każda z pięciu nowej generacji stacji bazowych T-Mobile jest wyposażona w dostęp światłowodowy w standardzie 10 Gbit/s. Bez tego sieć szkieletowa stanowiłaby wąskie gardło, ponieważ nie byłaby w stanie przekazać wszystkich danych przesyłanych przez nowoczesne anteny. Tutaj również mamy do czynienia z rewolucją. T-Mobile wyposażyło nowe stacje bazowe w anteny obsługujące formowanie wiązki, czyli beamforming.

Antena 5G
Tak właśnie w środku wygląda antena 5G.

Czym jest beamforming?

Beamforming jest rozwiązaniem jednego z największych wyzwań, przed którym stanęli projektanci 5G. Nowa generacja sieci mobilnych korzystać będzie z częstotliwości wyższych od tych, które są obecnie używane w sieciach 4G. To z kolei oznacza większe tłumienie, które przekłada się na krótszy zasięg stacji bazowych. Gdyby nie beamforming, to operatorzy musieliby znacznie zwiększyć zagęszczenie stacji bazowych. Dlatego stacje bazowe 5G posiadają anteny panelowe wyposażone w dużą ilość promienników. W praktyce są to 8 kolumnowe układy antenowe. Każda z nich promieniuje sygnał, który jest przesunięty w fazie (tj. opóźniony w czasie) względem sygnału z kolumny sąsiedniej. Później „magia antenowa” sprawia, że cała antena promieniuje za pomocą wąskiej wiązki. Oznacza to, że dane przeznaczone dla danego użytkownika wysyłane są tylko w jego kierunku, a nie w całym sektorze. Dzięki temu sygnał odebrany przez terminal 5G ma lepszą jakość (tj. nie odbiera interferencji w postaci sygnałów przeznaczonych dla innych użytkowników).

Jednak sam beamforming nie rozwiązuje wszystkich problemów. Sieci mobilne charakteryzują się tym, że użytkownicy poruszają się podczas przesyłania danych. Oznacza to, że stacja bazowa musi na formować wiązkę w zależności od tego, gdzie przemieszcza się dany terminal. Służy do tego technika beam tracking’u, która również jest używana przez stacje bazowe 5G T-Mobile. Eksperci z firm telekomunikacyjnych szacują, że beamforming pozwoli na uzyskanie zasięgu w paśmie 3,5 GHz porównywalnego z tym, który mają nadajniki LTE w paśmie 2100 MHz.

Źródło: T-Mobile

PJ
Przemek jest mózgiem operacyjnym SpeedTest.pl. Studiował na Politechnice Wrocławskiej elektronikę i telekomunikację. Zarządza projektami IT, relacjami z klientami oraz nadzoruje procesy rozwoju. Prywatnie zaangażowany w rodzinę, wsparcie różnych działalności charytatywnych i projekty ekstremalne.