Trådlöst bredband var 2007 års stora hit på den svenska mobilmarknaden, och försäljningen visar inga tecken på att avta. Men framgången ställer operatörerna inför två problem. Dels förväntar sig användarna samma höga hastighet som i det fasta bredbandsnätet, och det kan man inte leverera ännu. Dels ökar trafiken i nätet med användandet, och data över mobilnätet är fortfarande relativt dyrt för operatörerna att transportera.
Den pågående uppgraderingen av 3g-näten till Turbo-3G råder delvis bot på det, men bara delvis. Turbo-3g heter egentligen HSPA, high speed packet access. Tekniken finns i ett antal olika varianter med namn som HSDPA, HSUPA, EHSPA med mera. Det är en uppgradering av 3g-basstationerna som ökar datahastigheten. I grundkonfigurationen är hastigheten mellan 3,6 och 7,2 Mbit/s för nedladdning och 350 kbit/s för uppladdning. En påbörjad uppgradering ska ge uppladdningshastigheter på 1,5 Mbit/s, och i år lär vi även få se operatörerna lansera turbo-3G med 14,4 Mbit/s nedladdning.
Inte så snabbt som det låter
Det låter ju bra, samma hastigheter som vi har i vägguttaget hemma. Men så enkelt är det inte, och de faktiska hastigheterna man får ut av nätet blir betydligt lägre. Har man turbo-3G med 3,6 Mbit/s får man vara glad om man når upp till faktiska datahastigheter runt 1 mbit/s. Dessutom upplever man ändå att det går trögare än för samma hastighet i fasta nätet.
Det har flera orsaker. För det första är nedladdningshastigheten delad mellan flera användare. Är det många som är uppkopplade blir hastigheten lägre. För det andra är hastigheten för ideala mottagningsförhållanden, vilket sällan råder för 3G. Så fort mottagningen blir sämre sjunker hastigheten.
För det tredje kräver trådlös data att man sänder en mängd extra information för att garantera att datapaketen kommer till rätt mottagare och verkligen kommit fram, betydligt mer än i en sladd där man vet vem som finns i andra änden. Detta kan utgöra en avsevärd del av den totala datatrafiken och är inräknat i de megabit i kapacitet som anges.
Och slutligen är det inte bara hastigheten som räknas. Om du surfar på webben och kan ladda ner webbsidor med hög hastighet men har flera sekunders fördröjning från att du klickar på en länk till att sidan börjar laddas ner upplever du ändå att det går långsamt. Turbo-3G har längre fördröjning än fast bredband, vilket märks.
Turbo-3g kan fortsätta uppgraderas stegvis till en hastighet på 42 Mbit/s nedladdning och 11 Mbit/s för att skicka data. Sedan är det dags för LTE, Long Term Evolution.
4G
LTE kallas ibland för fjärde generationens mobilnät, men det rör sig inte alls om en lika omfattande uppgradering som till 3G. Samma basstationer och master som används för 3G kan användas till LTE, men en del av utrustningen och programvaran behöver bytas upp. Steget blir något större än uppgraderingen från 3g till Turbo-3g för operatörerna.
LTE började som en ren kravspecifikation från 3GPP, standardforumet för 3G. Bland annat ville man ha datahastigheter på 100 Mbit/s för nedladdning och 50 Mbit/s för att skicka, på ett frekvensutrymme på 20 MHz. Man ville också kunna ha dubbla antalet samtidiga användare på en frekvens, och en fördröjning i nätet på mindre än 5 millisekunder.
Utifrån dessa specifikationer filade man till en standard som skulle utnyttja befintligt radiospektrum bättre. Detta uppnådde man dels genom känsligare radioteknik tack vare elektronikens utveckling, dels genom användande av flera antenner (se ruta), och dels genom att trimma nätprotokollen.
3G är en rätt komplex radioteknik, en politisk kompromiss anpassad till att fungera med en rad nätverkstekniker. Med LTE har man däremot vågat ta steget fullt ut och bygga en standard baserad helt på internetprotokollet IP, med relativt litet overhead. Signaleringstekniken har också förenklats. Ju enklare radioteknik, desto snabbare kan man sända.
Det betyder dock inte att vi äntligen får en världsstandard med LTE. Tekniken har en mängd valmöjligheter för hur frekvensutrymmet ska delas upp och vilka frekvenser som kan användas (allt från 450 MHz till 2,6 GHz), detta för att tekniken ska kunna byggas in i befintliga 3G-nät så enkelt som möjligt.
Ett par år kvar
Under 2007 påbörjade man de första testerna med LTE, och kunde konstatera att tekniken höll sitt löfte och klarade av att uppnå de uppsatta målen för höga datahastigheter och kort fördröjning. Den lades därefter till i den senaste versionen av UMTS-standarden, revision 8.
Frågar man tillverkarna säger de att de kan leverera LTE-utrustning i dag, bara operatörerna vill ha det. Det är en överdrift som bekvämt skjuter över ansvaret för den tid det tar att etablera tekniken på någon annan. Den standard som finns i dag är ett första utkast, och tillverkarna har ännu inte testat att bygga utrustning efter standarden och köra mot andra tillverkares utrustning för att se om det fungera, så kallade interoperabilitetstester.
När man gör det brukar man upptäcka ett antal otydligheter i standarden som måste förtydligas, vilket leder till en uppdatering. Först efter det brukar det komma kommersiella produkter. Den operatör som skulle få för sig att beställa ett LTE-nät i dag kan betrakta sig som alfatestare av ny teknik.
Så när kan vi vänta oss LTE i Sverige? Operatörerna lär fortsätta att bygga vidare på turbo-3G så länge det går innan man börjar investera i LTE. I år kommer näten uppgraderas till 14,4 Mbit/s, 28,8 Mbit/s kanske nästa år. Nordisk Mobiltelefoni har en liknande utvecklingspotential i sitt befintliga nät. En gissning är att LTE blir intressant för operatörerna först runt 2012.
Däremot lär etableringen inte ta lika lång tid som den en gång gjorde för 3G. Marknaden för mobilt bredband har exploderat sedan dess, och det innebär att man inte behöver vänta på telefoner som stödjer tekniken för att den ska bli ekonomiskt intressant för operatörerna. Bredbandsmodem är betydligt enklare och billigare att konstruera än mobiltelefoner. Ericsson uppger att man kommer att leverera en plattform för LTE-modem redan 2009. Man har också visat upp en telefon som klarar tekniken, men det är mer av en labbprodukt.
Tekniken gör det också betydligt billigare att transportera data. Det innebär att operatörerna utöver de högre hastigheterna även kommer att kunna erbjuda dagens hastigheter till betydligt lägre priser än idag. Då blir det äntligen realistiskt med strömmande film och musik över mobilnätet.
LTE Fakta
En central del i LTE-standarden är så kallad Mimo-teknik. Mimo står på multiple input, multiple output, och syftar på att man använder mer än en antenn både på sändarsidan och mottagarsidan i systemet. Även i sin enklaste form förutsätts LTE använda två sändarantenner för en dataström.
Det finns stora fördelar att hämta med flera antenner, trots att de sänder samma signal. Mottagningen i radionät påverkas till stor del av slumpfaktorer som föremål i vägen som absorberar radiovågor. Med flera antenner, i synnerhet om de är placerade en bit från varandra i olika vinklar, ökar chansen dramatiskt att signalen kommer fram med god styrka.
Testerna av LTE visar att man får den förväntade prestandaförbätttringen av multipla antenner. Med fyra antenner i både sändare och mottagare uppnådde man datahastigheter på över 300 Mbit/s. Hastigheterna i mobilnätet tar alltså inte stopp vid 100 Mbit/s.
