Internet przyspiesza

Technologią bezprzewodowego dostarczania szerokopasmowego internetu, głównie do komputerów stacjonarnych i przenośnych, jest WiMAX. Zapewnia transmisję z prędkością do 75 Mb/s przy zasięgu do 50 km. W Polsce WiMAX dla desk- topów oferuje m.in. Netia. W usłudze dostępne jest łącze o maksymalnej prędkości pobierania 2 Mb/s za 74 zł miesięcznie (przy umowie na 24 miesiące) plus 30 zł za utrzymanie łącza. Z usługi WiMAX w Netii korzysta ponad 12 000 klientów, głównie tam, gdzie nie można dostarczyć internetu po kablu. Na świecie WiMAX najszybciej rozwija się w USA, gdzie są dostępne już rozwiązania do komputerów przenośnych. Moduł mobilnego WiMAX (na zdjęciu) wraz z kartą WiFi jest standardowym wyposażeniem w komputerach opartych na architekturze Intel Centrino 2. Ostatnio smartfon ze zintegrowanym modułem WiMAX zaprezentowała firma HTC. Model MAX 4G oferowany będzie na rynku rosyjskim.

W ciągu ostatnich 5 lat popyt na szerokopasmowe łącza internetowe rósł w Europie o 20 procent rocznie – podała w raporcie z lipca 2008 roku europejska organizacja Fiber to the Home (z ang. światłowód do domu). Przepustowość tych łączy zwiększa się co roku o połowę, przynajmniej w najbardziej rozwiniętych krajach Europy (m.in. Wlk. Brytanii, Niemczech, Francji). Eksperci szacują, że do 2012 roku objętość danych przesyłanych przez internet przewodowo wyniesie ok. 350 mln terabajtów rocznie.

Przed dostawcami internetu stoją więc ogromne wyzwania – zwiększyć przepustowość swych łączy i zaspokoić zapotrzebowanie na usługi szerokopasmowe. W tym celu budują sieci, w których zamiast kabli miedzianych są stosowane światłowody o przepustowości dziesiątków gigabitów na sekundę. Te światłowody nie docierają bezpośrednio do lokalu abonenta. Na ostatnim odcinku stosowane są najczęściej przewody miedziane, a czasem światłowody o niskiej przepustowości – kilkudziesięciu lub kilkuset megabitów na sekundę. Między światłowodami a kablami biegnącymi do lokalu abonenta instalowane są punkty styku, z których jest wysyłany sygnał do komputera internauty.

Ostatecznie o szybkości internetu decyduje odległość między lokalem a punktem styku oraz technologia, w jakiej zbudowana jest sieć.

W Polsce do lokalu abonenta internet jest najczęściej dostarczany za pomocą linii telefonicznych – kabli miedzianych w technologii ADSL (przykładem jest neostrada tp), w której maksymalna prędkość pobierania danych to około 24 Mb/s, a wysyłania danych – 3,5 Mb/s.

Niestety, szybsze łącza wymagają przesyłania sygnału o coraz większej częstotliwości. Właśnie taki sygnał jest najbardziej podatny na tłumienie. Dlatego rzeczywiste prędkości ADSL w Polsce osiągają średnio około 6 Mb/s dla odległości 2,5–3,5 km między lokalem a punktem styku z siecią operatora.

Możliwości kabli miedzianych są znacznie większe. Technologia VDSL (Very High speed Digital Subscriber Line) zapewnia transmisję nawet do 55 Mb/s, ale pod warunkiem że długość linii miedzianej – od lokalu do punktu styku – nie przekracza 300 metrów. Powyżej tej wartości prędkość pobierania danych spada aż do około 13 Mb/s przy odległości 1,5 km.

VDSL wykorzystuje sygnał o szerszym zakresie częstotliwości niż ADSL – od 1 do 300 MHz, podczas gdy ADSL tylko od 0,130 do 1 MHz. Obie technologie pozostawiają wolne pasmo częstotliwości zarezerwowane dla telefonii stacjonarnej, która jest dostarczana po tym samym kablu co szerokopasmowa transmisja danych. Opracowano już standard VDSL drugiej generacji, w której przepustowość łącza osiągnie 100 Mb/s

Kabli miedzianych używają też operatorzy telewizji kablowych, którzy dostarczają przez nie sygnał telewizyjny, internetowy oraz telefonię stacjonarną. Do przesyłania sygnału używany jest m.in. standard DOCSIS. Jego najnowsza wersja, 3.08, teoretycznie zapewnia transmisję do abonenta z prędkością bliską 450 Mb/s. W praktyce sieci DOCSIS, np. amerykańskiego dostawcy Comcast, osiągają prędkość „jedynie” 50 Mb/s. Szybsze implementacje – 100 Mb/s – są testowane w Wielkiej Brytanii.

Kable miedziane powoli są zastępowane przez światłowody, najczęściej pasywne, w których sygnał nie wymaga wzmocnienia na drodze od punktu styku do lokalu abonenta. Sygnałem przenoszącym dane w sieci światłowodowej (optycznej) jest światło lasera, które podróżuje wewnątrz szklanej rurki światłowodu zygzakiem, odbijając się od powierzchni przewodu. Światłowód oferuje znacznie większe niż w kablach miedzianych przepustowości – w zależności od technologii od 650 Mb/s do nawet kilku gigabitów na sekundę. Również odległość od lokalu abonenta do miejsca styku z siecią operatora może być większa niż w sieciach miedzianych. W najnowszych rozwiązaniach sięga 40 km, w najstarszych ok. 20 km.

Zasięg zależy od samego światłowodu. Materiał, z którego jest wykonany, musi być pozbawiony zanieczyszczeń, aby nie tłumił sygnału świetlnego. Ważne są także pozostałe elementy pasywnej sieci światłowodowej, np. splitery, które dzielą sygnał między lokale różnych abonentów, czy tłumiki, które ograniczają moc światła trafiającego do modemu w lokalu abonenta, tak by nie został on uszkodzony.

W światłowody pasywne mocno inwestują Japończycy i kraje Europy Zachodniej. W Chinach, które dopiero budują swoją sieć teleinformatyczną, do końca roku dostęp do pasywnych sieci światłowodowych będzie miało 20 mln abonentów.

W Polsce usługę internetu opartą na sieci optycznej mogą testować mieszkańcy jednego z bloków na warszawskiej Woli. Telekomunikacja Polska oferuje im usługę neostrada z prędkością 50 Mb/s oraz wersję modemu livebox, do którego można podłączyć kabel światłowodowy.

Wykres pokazuje maksymalne prędkości dla różnych technologii szerokopasmowego internetu. Jest to stan na listopad 2008. Standardy niektórych technologii, np. LTE, wciąż są zmieniane, a wraz z nimi maksymalna przepustowość łącza. Pasywne sieci światłowodowe (PON) występują w szybszych wersjach niż pokazana na wykresie technologia BPON, ale ta jest najczęściej spotykana.

Również w bezprzewodowych technikach dostarczania internetu następuje rozwój. W Polsce w sieciach komórkowych największą prędkość transmisji – obecnie 7,2 Mb/s – oferuje technologia HSDPA (wykorzystuje częstotliwość 2100 MHz), ale jest dostępna głównie w dużych miastach. Na większości obszaru Polski internet przez GSM osiąga prędkość 236,8 Kb/s (technologia EDGE).

Problemem jest zasięg nadajników technologii HSDPA – im dalej znajduje się telefon czy modem od stacji bazowej, tym słabszy jest sygnał docierający do urządzenia i wolniejszy internet. Zasięg szybkiego internetu mobilnego można sprawdzić na mapkach udostępnianych przez operatorów, a pozycje stacji bazowych na stronie www.btsearch.pl.

Specyfikacja technologii HSDPA wyznacza maksymalną prędkość przepływu danych na 14,4 Mb/s, a przepustowość przyszłych jej modyfikacji jest szacowana na 30–40 Mb/s. Wyższe prędkości ma zapewnić technologia Long Term Evolution (LTE). Wykorzystuje ona częstotliwości w paśmie 2,6 GHz, oferując prędkość 100 Mb/s w kierunku abonenta, a 50 Mb/s w drugą stronę. Pierwsze wdrożenia LTE są planowane na przełom roku 2009 i 2010 – prawdopodobnie w Szwecji.

Co zyska abonent usługi dostępu do internetu z prędkością pobierania rzędu kilkunastu lub kilkudziesięciu megabitów na sekundę? Do komfortowego surfowania wystarczy mu kilka megabitów na sekundę. Co prawda łącze 100 Mb/s pozwoliłoby pobrać z internetu film w jakości DVD w kilka sekund, ale wymagałoby to serwerów zdolnych obsłużyć tysiące osób z taką prędkością – trudno to sobie wyobrazić. Telefonia VoIP zadowoli się kolejnym megabitem – wystarczy on także do prowadzenia wideorozmowy oraz korzystania na komputerze z innych usług komunikacyjnych.

Pozostałą część łącza będzie można wykorzystać na usługi multimedialne – przede wszystkim telewizję. Owszem, za pomocą sieci teleinformatycznych telewizja jest przesyłana już teraz, ale najczęściej jest to sygnał w standardzie SD, a nie najwyższej jakości HD. Do przesyłania tego ostatniego wymagane jest około 25 Mb/s na kanał; jest to poza zasięgiem technologii ADSL. Szybkie łącze internetowe pozwoli też równolegle z transmisją kanałów telewizyjnych wysyłać do abonenta dostępne w usłudze VoD (wideo na żądanie) filmy, które zostaną zapisane na dysku twardym, np. w przystawce telewizyjnej do modemu.

Telewizja ma być dostępna także z telefonu komórkowego w postaci transmisji strumieniowej. Ponieważ wyświetlacz telefonu ma zaledwie kilka cali, do komfortowego oglądania wystarczy rozdzielczość obrazu 320 na 240 punktów. Technologia HSDPA już teraz pozwoli transmitować kilka kanałów równocześnie, ale operatorzy chcą zaoferować abonentom także usługi typu VoD, zatrzymywanie i przewijanie transmisji oraz dostępny za pośrednictwem telefonu program telewizyjny. Do tego mogą być potrzebne kolejne wersje HSDPA lub nawet LTE.

Producenci rozwiązań telekomunikacyjnych opracowują już technologie dla dostawców telewizji, zwiększające interakcję z widzem. Rozwiązanie firmy Ericsson pozwala włączać do programów telewizyjnych nagrania wykonywane przez widzów np. komórką. Transmisja z telefonu jest pokazywana w okienku razem z programem nagrywanym np. w telewizyjnym studiu. Przykładowo kanał informacyjny, jeszcze przed dotarciem dziennikarzy na miejsce zdarzenia, może prowadzić transmisję na żywo, przesyłaną z wyposażonej w kamerę komórki jednego z widzów, przebywającego w pobliżu miejsca incydentu.