MythBusters : Je 4G naozaj lepšie ako 3G?

Mobilní operátori nás neustále presviedčajú, kto má rýchlejšiu sieť, ako rýchlo si stiahnete pesničku či celý hudobný album. Rok 2013 bude pre Slovensko výnimočný, pretože nás čaká nástup mobilných 4G sietí. No je 4G sieť naozaj rýchlejšia a lepšia ako 3G sieť? Priblížime vám rozdiel medzi 1G, 2G, 3G aj 4G sieťami.

Všeobecne môžeme na začiatok uviesť, že každé nové G prináša nové prístupové technológie, vyššiu kapacitu siete, lepšie využitie spektra a v konečnom efekte aj vyššie prenosové rýchlosti pre používateľa.

Od 1G až po 4G

Všetky tie G sú v praxi generácie mobilných sietí očíslované tak, ako sa postupom času vyvíjali. Začali sme s analógovými 1G sieťami, u nás bola napríklad sieť NMT EuroTelu s predvoľbou 0901. Tá bola určená primárne na hlasové prenosy. Potom prišiel rozmach mobilnej komunikácie s nástupom 2G sietí, ktoré poznáme najmä pod označením GSM.

Sú to primárne hlasové siete, ktoré však vďaka technológiám GPRS a EDGE umožňujú už aj dátovú prevádzku, ale žiadne zázračné rýchlosti tu nemožno očakávať. Potom prišli 3G siete (rádiová technológia WCDMA sietí UMTS, na Slovensku od roku 2006), ktorá umožňovala prenos dát v rýchlosti 384 kbit/s na downloade.

Spolu s touto sieťou nastúpili aj videohovory, ktoré sa nikdy neujali. Pár stoviek kilobitov na prenos dát bolo málo, a tak prišla nadstavba 3G sietí označovaná ako HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access), ktorú mnohí označujú aj ako sieť 3.5G.

HSDPA priniesla zvýšenie rýchlostí na downloade na 1,8 až 3,6 Mbit/s. V tomto prípade môžeme prvýkrát hovoriť o mobilnom širokopásmovom pripojení na internet, aj keď latencia (reakcia siete) bola ešte stále vysoká.

70,75 Mbit/s pri sťahovaní? Aj toto dokážu siete LTE, ktorých sa dočkáme aj v našich končinách čoskoro. V demoprevádzke si ich môžu vyskúšať šťastliví obyvatelia troch dediniek za Bratislavou.

A potom nasledovali ďalšie nadstavby 3G siete, označované ako HSPA (High-Speed Packet Access) a HSPA+, ktoré zvyšujú prenosové rýchlosti až na dnešných 42 Mbit/s na downloade, používaných u nás v sieťach Orangeu a Telekomu. O2 ponúka svoju 3G sieť na Slovensku v rýchlosti 14,4 Mbit/s.

Tieto siete poskytujú už citeľne rýchlejšie dátové prenosy. Ďalšie nadstavby 3G sietí umožňujú rýchlosti HSPA+ ešte pokojne zdvojnásobiť, ale operátori vedia, že táto vojna nemá zmysel, prichádza totiž 4G - sieť štvrtej generácie, prípadne označovaná aj ako LTE (Long Term Evolution).

4G sú konštruované ako výlučne dátové, sú postavené na technológiách IP, a nie na prepínaní okruhov ako staršie siete. Situácia ohľadom využitia, nasadzovania aj označenia 4G sietí sa líši v závislosti od kontinentu. Kým 4G siete majú svojho jasného lídra (Japonsko), v USA označujú za 4G už aj nadstavby 3G sietí, ako je HSPA+.

Vpred sú v tomto ponímaní najmä severské európske krajiny (Švédsko, Nórsko, Dánsko, Estónsko), kde dátové siete 4G/LTE v obrovských rýchlostiach fungujú už dlhšie. Na Slovensku spustil O2 v auguste minulého roka demonštračnú prevádzku siete LTE v pásme 1800 MHz v troch dedinách pri Bratislave a poskytol tu max. teoretické prenosové rýchlosti do 100 Mbit/s na downloade.

Komerčného spustenia 4G sietí od O2 sa už čoskoro dočkáme aj vo väčších mestách. Hoci by sme mohli diskutovať o možnosti využitia rôznych frekvencií či o fyzikálnych podmienkach šírenia signálu, dôležité je to, že ďalšie evolúcie 4G umožnia prenášať dáta rýchlosťami do 300 Mbit/s a neskôr až 1 Gbit/s.

Prax: „Rozdiel je v nožniciach"

Aby sme vysvetlili použitie slova nožnice - nevýhoda 3G sietí spočíva vo využiteľnosti spektra. To v praxi znamená, že čím vyššia bude teoretická prenosová rýchlosť ponúkaná operátorom, bude aj horšie dosiahnuteľná. Je totiž výrazne ovplyvnená rôznymi faktormi, najmä vzdialenosťou od vysielača či množstvom aktuálne pripojených používateľov.

Keby ste v 3G sieti s teoretickou rýchlosťou sťahovania dát 14,4 Mbit/s namerali prenosovú rýchlosť 4 ÷ 8 Mbit/s, pri sieti HSPA+ s rýchlosťou 42 Mbit/s nameriate reálne 8 ÷ 16 Mbit/s a rýchlosti výrazne kolíšu podľa času a miesta pripojenia. 3G v dátach znamená viac teoretickej rýchlosti ako praktickej, akési otvárajúce sa nožnice so zvyšujúcou sa teoretickou rýchlosťou.

V tomto znamená 4G výrazný krok vpred, pretože podstatne lepšie využíva frekvenčné spektrum. Aj keď 100 Mbit/s sieť LTE neznamená garanciu maximálnej prenosovej rýchlosti, v demonštračnej sieti O2 sme namerali prenosové rýchlosti 30 ÷ 60 Mbit/s. V roku 2009 a 2011 sme opakovane navštívili Štokholm, pričom sme v živej sieti operátora TeliaSonera asi 15 km od vysielacej stanice vnútri budovy namerali prenosovú rýchlosť 62 Mbit/s. A sťahovanie 60 Mbit/s v bežne využívanej mobilnej (hoci iba dátovej) sieti - toto 3G zatiaľ nikde vo svete neponúklo.

Prečo sa teda operátori zdráhajú?

Dôvodov je niekoľko. Operátori už dávno nehovoria o nedostupnosti zariadení. V skutočnosti sú dva problémy. Prvý z nich je dostupnosť frekvencií a licencií k nim. Ani v roku 2013 totiž Telekomunikačný úrad SR nevydal jasné podmienky, za ktorých bude prideľovať licencie na pásmo 800 MHz (tzv. digitálna dividenda), ktoré je pre LTE priam ideálne na pokrytie väčších oblastí (do miest sa nasadí 2,6 GHz).

V roku 2013 prebehne tender/aukcia na tieto licencie a tento rok bude (ak sa operátori so štátnym úradom nerozhádajú) znamenať veľký krok vpred na poli mobilnej dátovej prevádzky pre slovenského používateľa.

A ďalší dôvod, prečo sa operátori trocha zdráhajú zaviesť 4G siete? Pokazili by si predsa existujúci biznis na vlastných 3G sieťach, do ktorých investovali veľké prostriedky. Najlepšie z toho paradoxne vychádza najmladší operátor na Slovensku, ktorý využije svoje voľné frekvencie (1800 MHz) na budovanie sietí LTE a nebude na to potrebovať nové licencie. Je to však otázka času.

4G = vyšší používateľský komfort

Je teda 4G naozaj lepšie ako 3G? Ak hovoríme o mobilných dátových sieťach a prenosových rýchlostiach, prípadne o latencii siete, tak rozhodne áno. Prenosová rýchlosť 60 Mbit/s v praxi je v porovnaní s dnešnými asi 15 Mbit/s (aj to za naozaj dobrých podmienok) na 3G sieťach niekoľkonásobné zlepšenie.

Škoda, že operátori po svete doslova skanibalizovali označenia 3G a 4G, že sa v nich bežný človek nevyzná. Keď už sama ITU (International Telecommunications Union) prišla so snahou o štandardizáciu označení a pochopila, že si to operátori nazvú aj tak po svojom, svoju iniciatívu stiahla. Každopádne 4G/LTE bude znamenať obrovský krok vpred na poli rýchleho mobilného internetu. Držme si všetci palce, nech si ho užijeme čo najskôr.