Sieć

Jak działa smartfon? Jak to działa #16

29 kwietnia 2019

Jak działa smartfon? Jak to działa #16

Przyznaję bez bicia – nie jestem fizykiem. Jednak gdy czegoś nie rozumiem robię wszystko by to zrozumieć. To jak działa smartfon, a dokładnie jak działa owa „magia” miedzy nim a stacją bazową, przez długi czas była dla mnie zagadką. Choć już kilkukrotnie pisałem o tym, co się dzieje dalej „w głąb sieci” to tego tematu nie poruszałem jeszcze nigdy. Czas to zmienić! Pomogli koledzy z Sony Polska, dzięki którym mogliśmy zajrzeć do środka smartfona.

Kilka anten i wiązki fotonów, czyli jak łączy się stacja bazowa ze smartfonem

Jak zatem to wszystko działa? Otóż smartfon łączy się z anteną korzystając z fal radiowych. Taka fala może pobudzić do ruchu elektrony w antenie naszego smartfona. Pamiętacie lekcje fizyki i indukcję prądu, czyli ten moment, gdy elektrony ruszają się z orbit atomów i płyną w przewodniku? To co odbywa się w naszym smartfonie i stacji bazowej działa, generalnie rzecz ujmując, bardzo podobnie. Zmiany natężenia prądu są interpretowane przez inne elementy smartfona jako informacja.

No dobrze, a co to jest ta mityczna „fala elektromagnetyczna”. Zacznijmy od tego, że fale elektromagnetyczne otaczają nas ze wszystkich stron – to światło widzialne, które odbierają nasze oczy, fale radiowe, czy podczerwień, którą czujemy, gdy wygrzewamy się na słońcu. To nośnik jednego z fundamentalnych odziaływań fizycznych, odziaływań elektromagnetycznych, bez których nasz (Wszech)świat nie istniałby. Jak pewnie pamiętacie z fizyki światło tworzą fotony, które czasem zachowują się jak cząsteczka, czasem jak fala.

Światło to też fala elektromagnetyczna!

Takie fotony mogą mieć różną energię i różną długość fali, a cechy te są powiązane – fotony o dużej energii są falą o małej długości, te o niskiej energii – mają bardzo dużą długość. Światło widzialne umieszczane jest w połowie stawki, powyżej niego jest ultrafiolet, a później promieniowanie Rentgena i gamma, które powstaje przy rozpadzie pierwiastków promieniotwórczych. I faktycznie są one niebezpieczne, gdyż mogą rozrywać wiązania chemiczne w naszym DNA. Jednak po „drugiej stronie” znajdują się fotony o bardzo niskiej energii, tworzące między innymi fale radiowe, podczerwień czy mikrofale.

Różnice między fotonem promieniowania mikrofalowego, a fotonem promieniowana gamma można łatwo zilustrować. Wyobraźcie sobie, że macie kauczukową piłeczkę i podrzućcie ją i złapcie – wrażenie jest bardzo miłe i sympatyczne. A teraz zastanowicie się co by było, gdybyście wystrzelili sobie tę piłeczkę ze sportowej procy w nieosłonięty duży palec u nogi. Będzie bolało, gwarantuje, ale nie róbcie tego w domu!

Jeżeli chcecie dowiedzieć się więcej o tym jak działa smartfon zajrzyjcie na stronę radio-waves.orange.com, dostępną także w języku polskim.

A co z mikrofalówką? Przecież tam są mikrofale, w telefonii komórkowej są mikrofale, więc wychodzi na to samo. No właśnie, to nie to samo. Podobnie jak z ziarenkami piasku – gdy ktoś wysypie Ci na głowę kilka ziarenek nic się nie stanie. Tak zachowuje się stacja bazowa.  Ale nie chciałbym być w skórze człowieka, na którego spadnie zawartość tonowej wywrotki z piaskiem. To są takie same ziarenka ;-). Ważne jest nie tylko to, jaka będzie energia fotonu który do nas dotrze, lecz także ich ilość.

Stacja bazowa i smartfon

Bardzo często czytam o niepokoju związanym z budową wysokiego kratownicowego masztu, na którym zawisną anteny, niepokojach – zapewniam – niesłusznych. Jednak niewielu z nas pamięta, że jeżeli smartfon nie ma w pobliżu siebie stacji bazowej stara się z nim skontaktować z możliwie największą mocą.

Podobnie jak w przypadku stacji bazowych tutaj także są normy, a sam wskaźnik nazywa się SAR (specific absorption rate). Dla telefonu komórkowego oznacza maksymalny poziom fal radiowych, jakiemu może być poddany jego użytkownik w trakcie rozmowy. Znajduje się on w specyfikacji smartfonów i nie może być wyższy niż 2 W/kg. Jest to dopuszczalna wartość graniczna ekspozycji głowy oraz tułowia na fale radiowe. I tu brawa należą się kolegom z Sony, którzy tworzą smartfony z bardzo niskim współczynnikiem SAR, a świetnym przykładem tego jest Sony Xperia XZ3. To także smartfon z jedną z najlepszych konfiguracji, jeżeli chodzi o szybkość internetu mobilnego – już o tym pisałem.

Gdy już napisałem, czas na wideo. Od razu zaznaczam – kręciłem to jakiś czas temu, nie musieliśmy wynajmować studia, by tak ładnie udawało zimę 😉

Jeżeli macie pomysły, wnioski pytania, zapraszam do komentowania!

Nie wiem, czy zwróciliście uwagę, ale seria „Jak to działa działa?” ma już rok! Pierwszy odcinek opublikowaliśmy 17 kwietnia 2018 roku i opowiadał o tym jak podłączamy do światłowodu domki jednorodzinne. Później był jeden z moich ulubionych – o sieci mobilnej na Orange Warsaw Festiwal, ze świetną sceną montowania mobilnej stacji bazowej. Podłączaliśmy także światłowód do szkoły, odwiedzaliśmy serwerownie, pokazywaliśmy testy Internetu Rzeczy. W sumie odtworzono je ponad 100 tys. razy, co daje całkiem niezły wynik.

Udostępnij: Jak działa smartfon? Jak to działa #16

Sieć

Refarming 2100 MHz w Orange trwa. Kolejne miejscowości z szybszym internetem

26 kwietnia 2019

Refarming 2100 MHz w Orange trwa. Kolejne miejscowości z szybszym internetem

Już na blisko 4,5 tys. stacji bazowych, z których korzystają klienci Orange działa 4G LTE w paśmie 2100 MHz. Jeszcze na początku ubiegłego roku w paśmie tym działała tylko sieć 3G, jednak jak pewnie pamiętacie podjęliśmy decyzję, by przeznaczyć je częściowo dla sieci 4G. Powód jest prosty – przez sieć 4G przechodzi już 90% transferu danych, a dzięki VoLTE także wiele rozmów, dlatego musi być ona możliwie mocno „dopieszczona”.

Jeżeli chcecie wiedzieć więcej o refarmingu zajrzyjcie do tekstu „Wyciskamy” sieć mobilną.

A jeżeli chcecie wiedzieć, co to 4G LTE w paśmie 2100 MHz oznacza dla Was zajrzyjcie tutaj: 7000 stacji bazowych z agregacją pasma dla klientów Orange

Na początku roku działaliśmy głownie nad morzem, korzystając z braku śniegu. Teraz działamy także w innych regionach Polski. Możecie korzystać z 4G LTE w paśmie 2100 MHz już między innymi w Warszawie, Wrocławiu, Toruniu, Bydgoszczy, Łodzi, Poznaniu Trójmieście, Krakowie, Szczecinie, Olsztynie, na Śląsku oraz w okolicach tych miast.

W kwietniu uruchomiliśmy 4G LTE w paśmie 2100 MHz na stacjach, na których do tej pory to pasmo obsługiwało jedynie sieć 3G.

Dzięki temu z mocniejszej sieci 4G LTE możecie korzystać teraz w wielu nowych miejscowościach.

Mazury: Ełk, Kalinowo, Prostki, Giżycko, Węgorzewo, Kruklanki, Gołdap, Dubeninki, Mrągowo, Mikołajki, Piecki, Olecko, Pisz, Orzysz, Ruciane Nida, Biała Piska.

Małopolska i Śląsk: Myślenice, Lubień, Oświęcim, Andrychów, Kalwaria, Wadowice

Lubuskie i Wielkopolska : Sława, Wschowa, Przemęt, Leszno, Gostyń, Kościan, Rawicz, Włoszakowice, Czempiń.

Dolnośląskie: Szklarska Poręba, Oleśnica, Jelcz-Laskowice, Oława, Długołęka,

Mazowsze: Mińsk Mazowiecki, Celestynów, Tarczyn, Jabłonna, Siedlce, Maków Mazowiecki, Ostrów Mazowiecka.

Udostępnij: Refarming 2100 MHz w Orange trwa. Kolejne miejscowości z szybszym internetem

Sieć

Celebryci przekonują, rzecznik tłumaczy o co chodzi z „5G Ready”

25 marca 2019

Celebryci przekonują, rzecznik tłumaczy o co chodzi z „5G Ready”

Nasz fioletowy konkurent brnie w marketingową „ściemę”, wykorzystując ekipę celebrytów. Rzecznik tak znany nie jest, ale w film potrafi zrobić. W moim niskobudżetowym wideo pokazuję, o co chodzi z tym „5G Ready” i jak się nie dać nabrać „na marketing”. Sieć LTE-Advanced zdecydowanie nie jest siecią 5G nawet w wersji Ready, a żaden telefon dostępny na rynku nie jest „gotowy na 5G”, nawet jeżeli na Facebooku wyczytacie coś innego 😉

Dodam, że odpowiednie zaplecze światłowodowe czy technologia massiveMIMO nie mieszczą się do reklamy z celebrytami, to jednak one w znaczący sposób determinują prawdziwe 5G. Nie wspominając już o smartfonach czy modemach. Dlatego zanim nagrałem wideo przepytałem naszych inżynierów – którzy od wielu lat zajmują się siecią mobilną – czy można zbudować 5G na działającej we wszystkich sieciach opcji MIMO 4×4 i bez szkieletowej sieci światłowodowej? Odpowiedzieli, że to niemożliwe. I ja im wierzę bardziej niż nawet najpiękniejszym reklamom z uśmiechniętymi celebrytami.

Na przełomie marca i kwietna planujemy także nieco dłuższy tekst (a konkretnie wywiad) o tym dlaczego 5G Ready i 5G to nie to samo. Bądźcie czujni.

P.S. Wywiad już jest na blogu, pod tytułem: „Wywiad – co jest nam potrzebne do 5G… tego prawdziwego”

Udostępnij: Celebryci przekonują, rzecznik tłumaczy o co chodzi z „5G Ready”

Sieć

7000 stacji bazowych z agregacją pasma dla klientów Orange

13 marca 2019

7000 stacji bazowych z agregacją pasma dla klientów Orange

Agregacja pasma to coś, na co powinniście zwracać uwagę choćby kupując smartfony czy modemy. Jeżeli posiadają tą funkcję i korzystacie ze stacji bazowej, która także ją ma możecie osiągnąć wyższe prędkości transferu, a internet będzie Wam działał komfortowo nawet w dużym tłoku. Od tego tygodnia nasi klienci mogą korzystać już z 7 tysięcy takich stacji bazowych.

Agregacja pasma – jak to działa?

Wasze (i moje także) smartfony komunikują się ze stacją bazowych przy pomocy fal radiowych – odbierają je i nadają. Można je przetworzyć na prąd, zrozumiały dla procesorów Waszych smartfonów. Te same fale wykorzystywane są przez Bluetooth czy Wi-Fi. Mówiąc dokładnie są to fale decymetrowe o długości fali od 10 do 100 cm. Żeby było ciekawie, jest to fala elektromagnetyczna, złożona z fotonów – takich samych ja te, które Wasze oko odbiera jako światło widzialne, a wystawiona w stronę słońca twarz jako ciepło (czyli podczerwień).

Każda długość fali to także określona częstotliwość, liczona w herzach. Fale radiowe zaczynają na 3 kHz, a kończą na 3 THz. Dla przykładu fale UKF, na których odbieracie w domu radio to przedział 30-300 MHz. Częstotliwość światła widzialnego jest miliony razy większa. Kolor czerwony to dla przykładu 480 – 405 THz, a leżący po drugiej stronie tęczy (dosłownie i w przenośni) fioletowy – 790 – 700 THz.

Częstotliwości w sieci 4G (zwanej także jako LTE, czyli Long Term Evolution) to w Unii Europejskiej przede wszystkim 800, 900, 1800, 2100, 2600, 3400, 3600 MHz, czyli fale radiowe. Te okrągłe cyferki to jednak tylko część prawdy. Wartości te odpowiadają bowiem pasmom, w okolicach których są częstotliwości faktycznie wykorzystywane przez operatorów. Dla przykładu Orange ma do dyspozycji 15 MHz w paśmie 2600 MHz. Oznacza to, że możemy wykorzystać częstotliwości 2520-2535 MHz do komunikacji od Waszego smartfona do stacji bazowej oraz 2640-2655 MHz w drugą stronę. 4G może jednak działać także na innych częstotliwościach, choćby 450 MHz.

Dodam jeszcze tylko, że klienci Orange Polska korzystający z 4G mają do dyspozycji obok wcześniej wspomnianych 15 MHz w paśmie 2600 MHz także po 10 MHz w pasmach 800, 1800, 2100 MHz.

Agregacja pasma – co to Wam daje?

4G to nazwa standardu. Zakłada on między innymi w swojej podstawowej formie, że komunikacja między telefonem może przebiegać w paśmie 20 MHz. Jego bardziej zaawansowane formy pozwalają jednak na agregację – dzięki niej można wykorzystać szersze pasmo, by osiągać większą przepustowość. Dla przykładu – w testach skorzystaliśmy z maksymalnej szerokości dostępnej w standardzie 4G – 100 MHz, co pozwoliło nam wyciągnąć 1,91 Gb/s.  Generalnie im szersze pasmo telefon ma do dyspozycji, tym większą prędkość może wyciągnąć. Oznacza to także, że gdy ruch jest duży, może korzystać z pasm najmniej zajętych. Opowiedziałem to w dość prosty sposób w tym wideo.

By jednak korzystać z tych możliwości trzeba mieć odpowiedni smartfon lub modem. Dlatego trzeba szukać w specyfikacji urządzeń pozycji CAT. Im wyższa cyferka za nią tym lepiej urządzenie radzi sobie z agregacją pasma. CAT 4 to wersja podstawowa, obsługująca 20 MHz pasma. CAT 6 oznacza, że telefon może zagregować maksymalnie po dwa pasma mające 20 MHz, a CAT 9, że trzy pasma, więc łącznie 60 MHz. Jeżeli chcecie znać absolutny top urządzeń z agregacją zajrzyjcie do tekstu pod dość jednoznacznym tytułem: Który smartfon pobierze dane najszybciej?.

Agregacja pasma w Orange

Już wiecie, że nasi klienci mogą korzystać już z 7 tysięcy stacji bazowych z agregacją pasma. Co więcej, już ponad połowa z nich agreguje 3 lub 4 pasma 4G, co oznacza jeszcze lepsze wyższe prędkości i komfort korzystania. To jednak nie wszystko. W naszej sieci trwa tak zwany „refarming” pasma, o którym więcej przeczytacie w pierwszej części tekstu o „wyciskaniu” sieci mobilnej. W ubiegłym roku skupiliśmy się na największych miastach. Jeżeli śledzicie Twittera Wojtka wiecie już pewnie, że ten rok zaczęliśmy nad morzem.

Tradycyjnie zapraszam do komentowania 😉

Udostępnij: 7000 stacji bazowych z agregacją pasma dla klientów Orange

Sieć

„Wyciskamy” sieć mobilną – część 2

10 września 2018

„Wyciskamy” sieć mobilną – część 2

Tak jak zapowiadałem w ubiegłym tygodniu – czas na kolejny tekst o naszej sieci mobilnej. W środę było o częstotliwościach i refarmingu. Dzisiaj czas na drugą część układanki czyli optymalizację konfiguracji sieci. Często niewielkie zmiany  w ustawieniach mogą dać bardzo dobre rezultaty. Zmiany, za które się zabraliśmy polegają na tym, by sieć lepiej zarządzała dostępnymi pasmami i technologiami i sprawniej przerzucała Was na te, które zapewnią najlepszą jakość i szybkość.

Wybierzemy Ci wolny pas na autostradzie

Lubię porównanie agregacji 4G LTE do pasów na drodze – im więcej pasów, tym większy ruch jest potrzebny, by zrobił się korek. Samochody jadą płynniej, warunki są bardziej komfortowe dla kierowców. Co więcej Ferrari – czyli smartfon z wysokim CAT – będzie mogło się bardziej rozpędzić na 4-pasmowej drodze niż na osiedlowej z jednym pasem.

Chcesz przeczytać więcej o agregacji pasma? Zajrzyj do tekstu 40 MHz transferu, czyli o agregacji pasma 4G LTE.

Teraz wyobraźcie sobie, że ktoś mówi Wam „prawy pas jest mocno zapchany, na środkowym autobus wyprzedza TIR-a, ale lewy puściutki, jedź po nim”. I odpowiedni komunikat dostaje każdy samochód, który jedzie po drodze, którą dzięki temu można optymalnie zagospodarować. Właśnie tę robotę robi Mobility Load Balancing. To algorytm, którego zadaniem jest odpowiednie rozłożenie użytkowników pomiędzy czterema warstwami częstotliwości 4G LTE. Uwzględnia obciążenie stacji bazowej, a także każdej z warstw osobna.

Po co korzystać z 3G jak obok masz 4G LTE?

Sieć musi pracować tak, by nasz smartfon zawsze korzystał z najlepszej dostępnej w danym miejscu technologii. Dlatego odpaliliśmy mechanizm Redirection, który przekierowuje aktywnych użytkowników sieci 3G na sieć 4G, nawet w trakcie transmisji danych. Wcześniej to także działało, ale tylko po zakończeniu transmisji. Niby niewielka różnica, ale także tutaj – na blogu – było sporo pytań od kierowców, korzystających z GPS na telefonie. Przy włączonym na potrzeby nawigacji transferze danych ich telefony, nawet po wjechaniu w zasięg sieci 4G LTE, nadal korzystały z 3G. Jakiś czas temu te pytania się skończyły, już wiecie czemu 😉

Podobne rozwiązanie zastosowaliśmy do przerzucania ruchu między siecią 2G, a 3G. Tutaj ma to znaczenie głównie dla rozmów. Wiecie – HD Voice lepsze ;-). Nazywa się to Network Traffic Steering i pozwoliło od początku roku, gdy je wdrożyliśmy, przerzucić ponad 30% ruchu z sieci 2G do sieci 3G.

Migracja ruchu głosowego między siecią 2G, a 3G

Informacyjnie – erlang to moja ulubiona jednostka w telekomunikacji. Oznacza ona jedną „godzinorozmowę” 😉 Czyli jedną rozmowę trwającą godzinę lub dziesięć rozmów trwających po sześć minut lub trzy rozmowy trwające po dwadzieścia minut… i tak można (prawie) w nieskończoność. Choć dla przeciętnego odbiorcy dość abstrakcyjna, to dla kolegów zajmujących się obsługą sieci ma kluczowe znacznie, bo pozwala pokazać w prosty sposób obciążenie sieci. Dlatego jest bardzo powszechna. Nieco inna definicja jest na Wikipedii.

Smartfoniku powiedz przecie…

Zasada każdego dobrego turysty mówi – gdy nie wiesz co zrobić, zapytaj „lokalsa”. Wyszliśmy z tego samego założenia wdrażając Closed loop MIMO. To funkcja, dzięki której smartfon lub modem może raportować sieci jakość wykorzystywanego kanału. Bo w sumie to taka stacja bazowa (a dokładnie eNodeB, bo mówimy przecież o sieci 4G) nie wie jaka jest jakość sygnału, który ostatecznie dociera do smartfona.

W sumie to nie wiedziała. Teraz już wie.

Testy tego rozwiązania pokazały zwiększenie prędkości o ponad 10% w łączu do klienta, a po włączeniu w całej sieci odnotowaliśmy wzrosty rzędu 7-9% dla przeciętnego użytkownika.

Niby nie mówimy o porażających wzrostach prędkości. Z 40 Mb/s nie zrobi się nagle 120. Ale poprawa pojemności sieci, kilkuprocentowe wzrosty prędkości i cały proces refarmingu przekłada się poprawę średniej prędkości także na tych stacjach, które są najbardziej obciążone ruchem – w dużych miastach, czy na węzłach komunikacyjnych – wszędzie tam, gdzie rodacy w trudzie i znoju najczęściej pochylają się nad smartfonem 😉

A jeżeli chcecie przeczytać tekst więcej o refarmingu zajrzyjcie do tekstu „Wyciskamy” sieć mobilną oraz do komunikatu prasowego Orange Polska przeznaczy więcej pasma na LTE 4G.

Udostępnij: „Wyciskamy” sieć mobilną – część 2

Dodano do koszyka.

zamknij
informacje o cookies - Na naszej stronie stosujemy pliki cookies. Korzystanie z orange.pl bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza,
że pliki cookies będą zamieszczane w Twoim urządzeniu. dowiedz się więcej