Čtyři přelomové technologie pro rychlejší přístup k internetu

Pro pevné a mobilní širokopásmové sítě je vyvíjeno nebo zlepšováno mnoho různých technologií za účelem nabídnout vyšší rychlosti. Operátoři se připravují na vzájemnou konkurenci a přenosy videa s vyššími rozlišeními a 3D obrazem – nástup se očekává už v letošním roce.

Propustnost širokopásmových sítí se dostala do bodu, kdy je její zvyšování ve většině typů pevných a mobilních sítí problematické, protože poskytovatelé obsahu začínají nabízet 3D a další pokročilé služby. Existují však cesty, které mohou poskytovatelé sítí zvolit, jako je slučování více spojů do jednoho připojení, a to jak u drátových, tak i u mobilních širokopásmových sítí.

Rychlost broadbandu se však netýká jen připojení na tzv. poslední míle. Zařízení, která připojují uživatele do sítě, například mobilní základnové stanice, také musejí být schopna přenosy zvládnout a nesmí vytvářet úzké místo.

Hrubá kapacita není jediným způsobem zvyšování rychlosti. Například podle společnosti Ericsson začne být v sítích pro poskytování obsahu rozsáhle využíváno přesouvání obsahu blíže k uživateli, aby mohl být rychleji poskytnut.

Kromě těchto zlepšení se v roce 2011 pravděpodobně zvýší důležitost následujících čtyř síťových technologií:

10G GPON
Využití technologie PON (pasivní optická síť) v pevných širokopásmových sítích nabírá v posledních pár letech na popularitě díky nižším cenám ve srovnání s využitím optických kabelů do každé domácnosti. Tato technologie vyžaduje, aby několik domácností sdílelo stejnou kapacitu, která je poskytována přes jedno optické vlákno.

Současné systémy mají agregovanou kapacitu downloadu o hodnotě 2,5 Gb/s. Přechod na technologii 10G GPON zvyšuje zmíněnou kapacitu čtyřnásobně – proto tento název. Technologie také dokáže poskytovat upstream 10 Gb/s, což je osmkrát více než v současných sítích, uvádí společnost Verizon Communications.

Zvýšená kapacita může být buďto použita k obsloužení více uživatelů, nebo ke zvýšení šířky pásma.

V prosinci 2009 oznámil Verizon, že provedl první test technologie v reálném nasazení. Od té doby provedlo testy mnoho operátorů, například France Telecom, Telecom Italia, Telefonica, Portugal Telecom, China Mobile nebo China Unicom, uvádějí představitelé společnosti Huawei.

První komerční služby založené na technologii 10G GPON se očekávají ve druhé polovině roku 2011, informuje společnost Alcatel-Lucent. Průkopnický operátor Verizon zatím podle svého tiskového mluvčího neoznámil žádné komerční plány. Kromě broadbandu je tato technologie také volena pro použití v infrastruktuře mobilních sítí.

VDSL2
Ve světě pevných širokopásmových připojení stále převládá řada technologií DSL. Aby bylo zajištěno, že operátoři budou nadále schopni využívat své měděné sítě, přidávají dodavatelé síťových zařízení některé nové technologie k VDSL2, aby tak zvýšili rychlosti stahování na několik stovek megabitů za sekundu.

Aby došlo k vylepšení DSL na tyto rychlosti, používají dodavatelé mnoho různých řešení. Jedním z nich je zasílání přenosů přes několik měděných párů najednou – na rozdíl od klasického DSL, které využívá jen jeden měděný pár. Tato metoda využití více vodičů pak pracuje s technologií (firma Alcatel-Lucent ji nazývá DSL Phantom Mode; Nokia Siemens zase Phantom DSL), která dokáže vytvořit třetí virtuální měděný pár zasílající data přes kombinaci dvou fyzických párů.

Využití těchto technologií však zároveň vytváří přeslechy, tedy formu šumu, který degraduje kvalitu signálu a snižuje šířku pásma. Dodavatelé používají pro jejich potlačení techniku likvidace šumu, která se nazývá vectoring. Pracuje stejným způsobem jako sluchátka s aktivním filtrem okolního hluku – neustále analyzuje stav šumu v měděných kabelech a vytváří nový signál, který je využit k likvidaci – alespoň to tvrdí společnost Alcatel-Lucent.

Produkty se nyní dostávají do testování při reálném nasazení a první komerční služby se očekávají ještě v letošním roce. Stejně jako 10G GPON je tato technologie volena jako alternativa v infrastruktuře mobilních sítí.

LTE
Nasazení LTE (Long Term Evolution) nyní probíhá v Evropě, Asii a USA. Koncem roku 2011 bude spuštěno cca 50 komerčních sítí LTE, uvádí říjnová zpráva GSA (Global Mobile Suppliers Association), která obsahuje podrobnosti o současných plánech spuštění operátorů.

První implementace služeb LTE připojují uživatele pomocí USB modemů (s výjimkou operátora MetroPCS a jeho telefonu Samsung Craft). To se ale během roku 2011 změní, a to s příchodem chytrých telefonů a tabletů schopných využívat sítě LTE. Firma Verizon Wireless uvádí, že očekává dostupnost takových telefonů v polovině roku 2011. Šířka pásma a pokrytí operátorů závisejí na jejich přidělených pásmech.

LTE však nepředstavuje jen nabídku vyšších rychlostí v metropolitních oblastech. V Německu vláda nařídila, aby mobilní operátoři nejprve použili technologii k nabídce broadbandu na venkově.

Kromě vyšších rychlostí nabízí LTE také nižší latence, což pomůže lepší funkci při provozu aplikací v reálném čase, které jsou citlivé na zpoždění, včetně VoIP (hlas přes protokol IP), datových proudů videa, videokonferencí nebo her.

Nasazení ale nenastane přes noc, ani u operátorů, kteří již služby mají spuštěny. Do roku 2013 plánuje Verizon pokrýt celou svou 3G síť technologií LTE. Také Telenor ve Švédsku prohlašuje, že plánuje dokončit upgrade své sítě až v roce 2013.

HSPA+
LTE sice získává nejvíce pozornosti, ale rok 2010 byl výjimečný pro technologii HSPA+ (High-Speed Packet Access). Migrace na HSPA+ byla v uplynulém roce zřejmě nejsilnějším trendem a více než každý pátý operátor HSPA komerčně spustil sítě HSPA+ (včetně českého T-Mobilu), uvádí asociace GSA.

Současné rychlosti stahování až 21 Mb/s jsou však ještě daleko od limitů HSPA+. Devět operátorů – včetně Bell Mobility v Kanadě a Telstry v Austrálii – již spustilo služby s rychlostí 42 Mb/s. Průměrná reálná rychlost stahování je 7 Mb/s až 14 Mb/s, uvádí firma Bell.

Aby bylo dosaženo této rychlosti, používají operátoři technologii DC-HSPA+ (Dual-Channel High-Speed Packet Access), která zasílá data pomocí dvou kanálů najednou. Probíhá nebo bylo slíbeno více než 30 nasazení sítí DC-HSPA+ (42 Mb/s).

Pět operátorů také již slíbilo podporovat rychlost 84 Mb/s, která je dalším evolučním krokem pro jejich sítě HSPA+. První implementace je očekávána tento rok.