Chcete mít 3G signál třeba i v podzemním bunkru? Máte tam internet? Femtobuňky jsou krabičky, kterým patří budoucnost.
Autor článku Jiří Peterka je považován za špičkového odborníka pro oblast telekomunikací, elektronických komunikací včetně aspektů regulace či konvergence. Zabývá se také problematikou Internetu a broadbandu, počítačových sítí. Působí jako nezávislý konzultant a publicista, vystupuje na odborných konferencích a seminářích, ať už jako přednášející, nebo jako moderátor. Dále vyučuje na katedře softwarového inženýrství Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy.
V roce 2007 byly femtobuňky spíše technologickým konceptem, který se dobře vyjímal na různých výstavách. Ještě nějakou dobu jim ale trvalo, než se zbaviliy většiny svých počátečních neduhů a dětských nemocí. Dnes už jsou mnohem vyzrálejší a lépe připravené začít psát novou kapitolu v dějinách mobilních sítí.
Abychom správně docenili, co vlastně femtobuňky jsou, musíme se nejprve prokousat terminologickým gulášem, který nám navařili mobilní operátoři spolu se svými dodavateli. Tedy vyznat se v pojmech jako makrobuňka, mikrobuňka, pikobuňka, či právě femtobuňka.
Mobilní sítě jsou cellulární
Jistě všichni víme, že dnešní mobilní sítě pracují na buňkovém, alias „cellulárním“ principu (neboť latinské cellula je právě buňka). Je tomu tak hlavně proto, aby se šetřilo frekvencemi, kterých operátoři nemají nazbyt. Jedny a ty samé frekvence se proto snaží používat opakovaně - ovšem tak, aby při takovémto opakování nedocházelo ke vzájemnému „promíchávání“ hovorů na stejných frekvencích.
Právě kvůli tomu potřebují mobilní operátoři rozdělit území, které mají pokrýt svým signálem, na určité oblasti (což jsou právě ony buňky). Stejné frekvence pak mohou používat opakovaně v různých buňkách, a nebezpečí „promíchávání hovorů“ se vyhnou tím, že stejné frekvence nikdy nepouživí ve vzájemně sousedních buňkách (ale mohou je znovu využít až v nesousedních buňkách). Základní představu ilustruje následující obrázek, na kterém je každá frekvence (přesněji: rozsah frekvencí, alias frekvenční kanál) znázorněna jinou barvou.
Naši představu si ještě musíme upřesnit o pojem základnové stanice, v praxi označované jako BTS (Base Transceiver Station): můžeme si představit, že v centru každé buňky je umístěna takováto základnová stanice, a buňka tak vlastně vzniká „okolo“ této základnové stanice. Ačkoli v praxi je tomu trochu jinak (a „kolem“ větších základnových stanic vzniká více různých buněk), tato zjednodušená představa se nám bude velmi hodit právě pro pochopení podstaty femtobuněk.
Není buňka jako buňka
Současně si musíme říci, že značně zjednodušená je i představa o stejné velikosti buněk, a také o „pravidelnosti“ jejich struktury v rámci mobilní sítě.
Ve skutečnosti se reálná mobilní síť skládá z buněk různé velikosti, jejichž uspořádání na první pohled může vypadat jako zcela nesystematické. Vše je ale podřízeno hlavnímu cíli: vytvořit pokrytí s kapacitou, co nejlépe odpovídající „hustotě“ zákazníků a jejich potřebám. Proto se v hustší městské zástavbě setkáme s větším počtem spíše menších buněk, zatímco mimo města s opakem – s menším počtem větších buněk.
A to už jsme se dostali zpět k našemu terminologickému guláši: přívlastkem makro (jako „makrobuňky“) se označujínejvětší buňky mobilních sítí, s průměrem od 2 do 20 km. Jejich základnové stanice (resp. vysílače, alias transceivery těchto základnových stanic) jsou typicky umístěné nad úrovní střech.
Přívlastek micro se pak používá pro menší buňky (mikrobuňky), s průměrem 200 metrů až 2 km.
No a přívlastkem pico se označují nejmenší buňky mobilních sítí (pikobuňky), které mají průměr od několika málo jednotek metrů (např. od 4 metrů) až po cca 200 metrů. Jsou typické tím, že jejich základnové stanice se umisťují spíše uvnitř objektů, aby vylepšily dostupnost signálu právě (a v praxi i pouze) uvnitř tohoto objektu.
