Поколения сотовой связи сменяются одно за одним. Вот только мы привыкли к 3G, а через пять лет уже начали строить 4G. А в июле 2020 года в России была получена первая лицензия на сети 5G. Но многие пользователи смартфонов отмечают, что какое бы "G" не горело в верхней строке смартфона, а скорости сильно не меняются. Какой фактор скрыт от абонентов и очень сильно сказывается на скоростях передачи данных?
Мои постоянные читатели и коллеги по цеху уже догадались, что речь идёт о транспортной сети. Сотовые вышки сейчас стали куда более самостоятельными, чем ещё 20 лет назад. В сетях LTE даже не нужен контроллер базовых станций. Тем не менее, соединение с внешним миром необходимо и за это отвечают транспортные сети.
Почти уверен: большинство неискушённых абонентов убеждены, что все сотовые вышки сейчас соединены с центром сети при помощи оптических каналов связи. Но это не так. Действительно, проложить оптоволокно не на много дороже чем обычный электрический кабель. Но даже в условиях города половина и даже больше сотовых вышек подключены по радиоканалу - через радиорелейные линии (РРЛ) связи.
Это те самые круглые антенны, которые можно увидеть на большинстве сотовых вышек возле прямоугольных - панельных антенн, через которые вещается сотовый сигнал Но почему не кабель? Всё дело в стоимости и сроках строительства. Было бы желание кабель можно проложить где угодно: и по горам, и по дну океана. Но это ещё должно быть выгодно, а стройка не должна превышать несколько месяцев. На практике в условиях городской среды из-за необходимости разного рода согласований и огромной сети подземных коммуникаций построить ВОЛС становится непомерно сложно.
Поэтому операторы при проектировании новых станций используют РРЛ. А скорости на них куда меньше оптоволокна. Если по волоконно-оптическому кабелю скорости легко достигают сотен Гб/сек и даже Тб/сек, то по РРЛ - это обычно сотни Мб/сек. Стандартная скорость на РРЛ между сотовыми вышками - это 200-300 Мб/сек. И если для 3G - этого хватает с головой, то для 4G где абонентские скорости с функцией Carrier Aggregation легко превышают 100 Мб/сек этого уже явно не хватает.
И это лишь случай когда через радиопролёт включена одна станция. А бывают ситуации когда несколько сотовых вышек включены по цепочке ⛓ и делят скорость самого близкого к центру пролёта между собой.
Но техника радиосвязи не стоит на месте. Уже сейчас используют РРЛ со скоростми 1Гб/сек и даже выше. Но у них есть значительный недостаток: работают они на максимальной скорости лишь в идеальных погодных условиях. Во время ухудшения в виде сильного дождя , града или снега скорость передачи данных падает на порядок. И даже такие скоростные радиопролёты не способны обеспечить стабильным транспортом с запасом существующие сотовые станции.
Выход один - повсеместная постройка волоконно-оптических каналов связи. К сожалению, сотовые операторы обычно модернизируют сотовые сети уже по факту перегрузки или предельного использования существующих каналов. Поэтому часто именно ограничения на транспортных сетях сейчас главная причина низких скоростей на отдельных сотовых вышках.