Stowarzyszenie GSA (Global mobile Suppliers Association) zrzesza dostawców sprzętu telekomunikacyjnego potrzebnego do budowy sieci komórkowych. Zajmuje się ona również cyklicznym przygotowywaniem raportów, które obrazują rozwój sieci LTE oraz prace prowadzone w celu wdrożenia 5G. Na świecie mamy już 644 komercyjnych sieci LTE/LTE-Advanced. Jak polscy operatorzy wypadają na tle pozostałych?

Inwestycje związane z sieciami LTE prowadzone są przez łącznie 814 operatorów. Większość z nich co prawda rozwija posiadane już sieci, ale są też tacy, którzy technologię LTE dopiero wdrażają. Ponad połowa krajów, w których jest już LTE, może pochwalić się posiadaniem szybszej wersji tej technologi, czyli LTE-Advanced. Nie jest to nic innego, jak sieć 4G z agregacją przynajmniej 2 pasm częstotliwości, które w Polsce wystartowały w zeszłym roku. Usługa połączeń głosowych za pomocą sieci 4G, czyli VoLTE, dostępna jest w 125 sieciach z 60 krajów. Natomiast inwestycje polegające na wprowadzeniu tego rozwiązania prowadzone są przez 205 operatorów z 95 państw. Stowarzyszenie GSA szacuje, że przy obecnym tempie rozwoju, do końca tego roku powinno być 680 – 700 sieci LTE uruchomionych na całym świecie.

LTE raport GSA
Liczba sieci LTE uruchamianych w poszczególnych latach (źródło: GSA)
LTE raport GSA
Mapa z zaznaczonymi krajami bez ani jednej sieci LTE (źródło: GSA).

Tylko nieliczne kraje nie mają jeszcze ani jednej sieci LTE.

Najwięcej z nich znajduje się w Afryce oraz na wyspach znajdujących się na Oceanie Spokojnym lub Atlantyckim. Nielicznymi wyjątkami są tutaj również Ukraina (aktualnie trwają prace nad wydaniem licencji dla operatorów), Bośnia i Hercegowina (tutaj budowa sieci LTE jest już zaplanowana) oraz Korea Północna. Ciekawe jest również to, w jaki sposób operatorzy gospodarują posiadane przez siebie pasmo. Sieci 4G LTE mogą działać w dwóch odmianach: FDD oraz TDD. Sieci FDD są popularniejsze, ale wymagają od operatora posiadania dwóch sparowanych ze sobą bloków częstotliwości. Jeden z nich jest używany do pobierania, a drugi do wysyłania danych. Natomiast w przypadku TDD potrzebny jest tylko jeden blok częstotliwości, który podzielony jest na szczeliny czasowe. Jedne z nich są używane do pobierania, a inne do wysyłania danych. Aktualnie mamy na świecie 100 komercyjnych sieci LTE-TDD, które znajdują się w 57 krajach. Co ciekawe, 33 operatorów zdecydowało się na budowę sieci mieszanych FDD/TDD, co również jest dopuszczane przez standard 3GPP. W Polsce przykładem takiego rozwiązania jest sieć Aero2, która działa w technologii FDD na paśmie 1800 MHz oraz TDD w paśmie 2600 MHz.

LTE raport GSA
Mapa prezentująca wykorzystanie pasma 1800 MHz w sieciach LTE (źródło: GSA).

Najpopularniejsze pasmo LTE na całym świecie to 1800 MHz.

Największą zaletą sieci 4G jest to, że mogą one pracować na niemalże dowolnej częstotliwości. Jest to jeden z czynników, który przyczynił się do światowego sukcesu LTE. Dzięki temu operatorzy mogli najpierw zająć się adaptacją aktualnie posiadanych częstotliwości. Organizacje przetargów na częstotliwości z nowych pasm oraz późniejsza budowa nowych stacji bazowych zajmuje dużo czasu. Dlatego też każdy operator, który mógł, zaczynał od budowy sieci LTE na częstotliwości 1800 MHz, której używał wcześniej dla sieci 3G oraz 2G GSM. Jednak najciekawsze jest tutaj to, w jaki sposób regulatorzy z poszczególnych państw przeznaczają na potrzeby sieci LTE częstotliwości, które wcześniej były używane do zupełnie innych celów. Najlepszym przykładem jest tutaj dywidenda cyfrowa, czyli częstotliwości, które zostały zwolnione po przejściu z telewizji analogowej na cyfrową. Dzięki temu w Polsce (oraz całej Europie) mamy w Polsce pasmo 800 MHz, któremu zawdzięczamy dobry zasięg sieci LTE. W niedalekiej przyszłości dojdą do tego częstotliwości z zakresu 694 – 790 MHz. To samo może się tyczyć pasma 450 MHz, które w niektórych krajach jest już używane do zapewnienia zasięgu LTE na terenach słabo zaludnionych oraz komunikacji maszynowej M2M (Machine-to-Machine). Chodzi tutaj przykładowo o zapewnienie łączności centralkom alarmowym.

Aktualne trendy to VoLTE oraz zwiększanie przepustowości.

Największą wadą, a jednocześnie zaletą, sieci LTE jest to, że są to w 100% sieci pakietowe. Oznacza to, że cała komunikacja jest oparta na protokole IP. Jest to bardzo wygodne rozwiązanie, jeżeli chodzi o szybkość oraz skalowalność sieci, ale ma jedną istotną wadę. Standardowa implementacje LTE nie przewiduje możliwości wykonywania połączeń głosowych. Żeby było to możliwe, operatorzy musieli w swoich sieciach wdrożyć VoLTE, które wymaga instalacji elementu zwanego IMS (IP Multimedia Subsystem). Dlatego też pierwsze sieci LTE były budowane tylko i wyłącznie w celu zapewnienia transmisji danych, a do realizacji połączeń głosowych używano starszych technologi. W ciągu ostatniego pół roku VoLTE zostało uruchomione przez operatorów pochodzących z Chorwacji, Francji, Węgier, Kuwejtu, Malezji, Filipin, Rumuni, Rosji, Słowacji, Słowenii, Szwecji oraz Szwajcarii.

LTE raport GSA
Mapa prezentująca ilość sieci obsługujących VoLTE w poszczególnych krajach (źródło: GSA).

Jak wyglądają prędkości sieci LTE na całym świecie? Tutaj mamy już do czynienia z typową „fragmentacją”. O ile niemal na całym świecie działają sieci LTE bądź LTE-Advanced, to istnieją pomiędzy nimi dość duże różnice, jeżeli chodzi o kategorię obsługiwanych urządzeń. Najwyższą obsługiwaną dzisiaj kategorią, jest kategoria 16, która oznacza, że urządzenie LTE potrafi agregować 10 strumieni danych z modulacją 256 QAM, co przekłada się na maksymalną prędkość transmisji danych wynoszącą 1 Gbit/s. Według raportu GSA urządzenia te są obsługiwane w Stanach Zjednoczonych, Włoszech, Chinach oraz Australii. Jednak mam kilka uwag, jeśli chodzi o zaprezentowane dane.

LTE raport GSA
Maksymalne kategorie urządzeń LTE obsługiwane przez najszybsze sieci w danych państwach (źródło: GSA).

Na mapie od razu w oczy rzuca się Polska, które oznaczona została jako kraj obsługujący maksymalnie kategorię 6 (czyli 300 Mbit/s przy agregacji 2 pasm częstotliwości). To prawda, że w naszym kraju maksymalne przepływności oferowane przez operatorów LTE są na poziomie 300 Mbit/s. Jednak tylko w sieci Plus swoich możliwości nie wykorzystają urządzenia wyższej kategorii. Pozostali operatorzy posiadają również stacje bazowe agregujące 3 pasma częstotliwości, do czego wymagane są urządzenia kategorii 9. Natomiast T-Mobile wprowadził już modulację 256 QAM, która pojawia się w urządzeniach kategorii 11. Nie tak dawno również operator z Wielkiej Brytanii chwalił się wdrożeniem w swoich sieci urządzeń kategorii 16, co przy posiadanym paśmie pozwoliło osiągnąć prędkość na poziomie 750 Mbit/s. Rozbieżności te jednak wynikają z tego, że każdy operator w różny sposób komunikuje nowości wprowadzane w swojej sieci. Większość z nich skupia się na tym, jaka jest maksymalna prędkość transmisji danych. Mało który z nich podaje wprost, w jaki sposób udało się osiągnąć danych wynik. Dlatego też w tego typu raportach można znaleźć pojedyncze nieścisłości.

Źródło: GSA

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.