Femtobuňky: 3G do každé domácnosti

Femtobuňky: když je vše maximálně zjednodušeno

Teď už asi tušíte, že femtobuňky by měly být ještě menší než pikobuňky. Už jen kvůli té jejich předponě.

Jenže to není jejich hlavní charakteristický rys. Dokonce u nich nemusí být ani naplněn. Průměr femtobuňky se totiž pohybuje v podobných rozsazích, jako u pikobuňky – od jednotek metrů, až po maximum několika desítek metrů, za optimálních podmínek snad i přes stovku metrů.

Femtobuňky tak odlišují od pikobuněk a ostatních buněk spíše jiné věci. Snad nejvíce to, kdo a jak instaluje potřebné vybavení: zatímco základnové stanice u piko, mikro i makrobuněk instalují odborníci (v barvách mobilního operátora, resp. jeho dodavatele), femtobuňky si zřizují zákazníci či uživatelé sami.

A to už jsme u dalšího rozdílu, který je asi nejpodstatnější: zatímco technologie pro zřizování klasických buněk mohou být (a v praxi také jsou) náročné na znalosti a dovednosti odborníků, kteří je instalují a pracují s nimi (tj. různě je nastavují, konfigurují, optimalizují, a následně průběžně spravují, administrují atd.), v případě femtobuněk musí být vše zjednodušeno a zautomatizováno do té míry, aby zákazník (uživatel) s nimi nemusel sám dělat opravdu vůbec nic. Tedy pokud jde o nějaké nastavování – protože třeba vyjmutí z krabice a zapnutí se přeci jen nevyhne.

Maximální zjednodušení se přitom týká i terminologie: zatímco u „klasických“ buněk mobilní sítě,jako je makro i mikrobuňka, se stále striktně rozlišuje mezi buňkou jako takovou (tj. určitou oblastí) a základnovou stanicí (tj. fyzickým zařízením, BTS), v případě femtobuňky se už takto nerozlišuje: zde se pod stejným pojmem obvykle myslí jak samotné zařízení, tak i buňka (oblast pokrytá signálem), kterou kolem sebe vytváří.

Přes Internet k mobilnímu operátorovi

Provedením si femtobuňku (jako zařízení) můžeme představit jako něco obdobného přístupovému bodu Wi-Fi – a to nejen co do velikosti, ale třeba i designu. Jde tedy o zařízení, které se již dnes dá „zabalit do krabice“ a prodávat v běžném maloobchodě, tak jako se to běžně děje právě se zařízeními Wi-Fi.

    
Femtobuňkám letos patřila celá Barcelona. Tady je několik konkrétních příkladů, jak mlže takové zařízení vypadat

Paralelu s Wi-Fi však můžeme využít i dále a aplikovat ji na to, co přeci jen musí ještě udělat zákazník, když si femtobuňku koupí a přinese domů (či do kanceláře, učebny nebo jiného obdobného objektu): musí ji ještě připojit na takový přívod broadbandu, jaký má k dispozici. Tedy třeba ke své kabelové přípojce (kabelovému modemu), ADSL, optické přípojce atd.

Tím už ale paralela s Wi-Fi končí, a oba typy zařízení se nám začínají rozcházet. Femtobuňka (jako zařízení) se totiž nenapojuje na broadband kvůli tomu, aby se „dostala“ na Internet a mohla zprostředkovávat přístup k němu. Místo toho využije zákazníkův broadband tomu, aby se přes Internet napojila do sítě příslušného mobilního operátora. Až díky tomu se příslušná femtobuňka (jako zařízení i jako buňka) může stát součástí sítě jeho sítě. A bez toho by nebyla tím, čím být chce.

Jaký je výsledný efekt?

Femtobuňku (jako zařízení) tedy nemá smysl kupovat „samu o sobě“ a pak si ji provozovat nějak „ve vlastní režii“. Vždy musí být součástí nabídky nějakého mobilního operátora – už jen z toho důvodu, že kolem sebe šíří signál, který svým rozsahem (frekvencí) spadá do frekvenčního přídělu daného operátora.

Jinými slovy: femtobuňka vyžaduje, aby jí mobilní operátor propůjčil „své“ vlastní frekvence, resp. vhodné frekvenční kanály, na kterých by pak komunikovala s mobily ve svém okolí.

Už jen samotný výběr nejvhodnějších frekvencí je sám o sobě pořádným technickým oříškem, zvláště má-li být realizován zcela automaticky, bez jakéhokoli zásahu uživatele. Představit si to můžeme tak, že femtobuňka (jako zařízení) si sama zjistí, jaké frekvence se používají v jejím okolí, a pak si (skrze své napojení na síť mobilního operátora) s touto sítí dohodne, jaké frekvence bude používat – tak aby ve svém okolí nezpůsobovala žádné rušení.

Jako uživatele nás ale zajímá spíše výsledný efekt. A tím je to, že najednou máme doma (či v kanceláři učebně atd.) kvalitní signál sítě daného mobilního operátora, který můžeme využívat přesně tak, jak ho využíváme kdekoli jinde, kde je k dispozici. Tedy prostřednictvím stejných mobilních terminálů (ať již mobilů, či různých donglů, datových karet atd.), a to ke stejným účelům – k telefonování, přenosu dat atd.

Připomeňme si, že možnost používat úplně stejná zařízení je dána tím, že femto buňky pracují v licenčním pásmu a používají frekvence, přidělené mobilním operátorům v rámci jejich licenčních přídělů. Tedy stejné frekvence jako kdekoli jinde v mobilních sítích těchto operátorů.

Vlastně je to tak, že jsme sami pomohli svému mobilnímu operátorovi, aby si „u nás“ zřídil buňku své mobilní sítě. A on nám za to může v něčem vyjít vstříc. Třeba zlevnit některé hovory či další služby, realizované právě z této (femto)buňky. Šetříme mu tím totiž kapacitu jeho sítě, a také další náklady (například na tzv. backhaul, neboli na napojení základnových stanic na jeho vlastní síť).