MOBILNE MREŽE

Kako su se razvijale mobilne mreže i što će sve raditi na koncertu MPT na Hipodromu u Zagrebu

Svaka nova generacija mobilnih mreža donijela je eksponencijalno veće brzine i mogućnosti, uz smanjenje latencije i širenje podrške za nove usluge, uređaje i scenarije korištenja.

Kako su se razvijale mobilne mreže i što će sve raditi na koncertu MPT na Hipodromu u Zagrebu
Depositphotos / Ilustracija

Iako neki govore kako je 2G zastarjela mreža, ona je po svojim tehničkim konfiguracijama, mogućnostima i dalje najbolje i najkvalitetnije i najsigurnije rješenje za glasovnu i SMS komunikaciju (kada ništa drugo ne radi) jer je tome na početku bila i isključivo namijenjena. Tek u nadogradnji dobila je osnovne brzine prijenosa podataka koje se i z današnje perspektive čine smiješnima, ali su krenule prije 35 godina. Kada se pogleda 2G ona ne nudi kvalitetu zvuka na razini 4G i 5G mreža, ali omogućuje vrlo sigurnu komunikaciju pogotovo u područjima niske pokrivenosti zzbog svojih tehničkih značajki. 

Treba reći kako su u Hrvatskoj telekomi ugasili ili gase 3G mreže, najjači domaći telekom operator Hrvatski Telekom početkom godine je u potpunosti ugasio 3G mrežu, a druga dva telekoma A1 Hrvatska i Telemach također će ih uskoro ugasiti. A1 Hrvatska najavio je gašenje tijekom ove godine, a za Telemach Hrvatska još nema službenog datuma gašenja ali je gotovo sigurno da će ju i oni ugasiti. 

Mobilne komunikacije doživjele su eksponencijalni rast i transformaciju, od analognih 1G sistema, uvedenih kasnih 1970-ih i ranih 1980-ih, do današnjih naprednih 5G mreža. Svaka generacija, koja se obično pojavljuje svakih desetak godina, donosi značajna poboljšanja u brzini, kapacitetu, latenciji i uslugama, redefinirajući način na koji komuniciramo i interagiramo s digitalnim svijetom. Ova evolucija je vođena rastućom potražnjom za bržim prenosom podataka, boljim kvalitetom glasa i podrškom za nove, složenije aplikacije, što je dovelo do kontinuiranog pomaka od glasovno-centričnih ka podatkovno-centričnim mrežama.

Druga generacija mobilnih mreža, poznata kao 2G, prvi put je implementirana početkom 1990-ih, a prva komercijalna GSM mreža pokrenuta je u Finskoj 1991. godine. Temeljila se na digitalnim tehnologijama poput GSM-a, a koristila je frekvencijske opsege 900 i 1800 MHz u Europi, te 850 i 1900 MHz u SAD-u. Brzina prijenosa podataka bila je vrlo ograničena – početno do 14,4 kbit/s, dok su kasnije nadogradnje poput GPRS-a omogućile brzine do 40-50 kbit/s, a EDGE do 384 kbit/s. Osim govora, korisnici su mogli slati SMS poruke i koristiti osnovni prijenos podataka poput WAP-a i MMS-a. Zaštita razgovora ostvarivala se enkripcijom pomoću algoritama kao što su A5/1 i A5/2, a 2G je omogućio masovnu dostupnost mobilne telefonije s boljom kvalitetom i većim kapacitetom nego prethodne analogne (1G) mreže.

Treća generacija, 3G, pojavila se početkom 2000-ih, a prve komercijalne mreže pokrenute su oko 2001. i 2003. godine. Temeljna tehnologija bila je UMTS, s varijantama poput WCDMA i CDMA2000, a naknadne nadogradnje uključivale su HSPA i HSPA+. Koristili su se frekvencijski opsezi od 2100 MHz (u Europi i svijetu) te 850/1900 MHz u SAD-u. Brzina prijenosa podataka značajno je porasla, s početnih 384 kbit/s do 14,4 Mbit/s na HSDPA nadogradnjama te do 42 Mbit/s kod HSPA+. Modulacija je bila QPSK, a kasnije i 16-QAM za naprednije prijenose. 3G je omogućio nove usluge poput videopoziva, mobilnog interneta i streaminga, a uvedeni su i napredniji sigurnosni protokoli. Ovo je prva mreža koja je omogućila “always-on” povezivost, što je otvorilo put za masovnu upotrebu pametnih telefona i aplikacija.

Četvrta generacija, 4G, uvedena je 2009. godine, a prve LTE mreže puštene su u rad u Švedskoj i Norveškoj. Temeljila se na LTE i kasnije LTE-Advanced tehnologijama, koristeći vrlo širok raspon frekvencija, najčešće 800, 900, 1800, 2100 i 2600 MHz. U praksi, LTE omogućuje brzine do 150 Mbit/s za preuzimanje podataka, dok LTE-Advanced može dosegnuti i do 1 Gbit/s. Ključna tehnička obilježja uključuju OFDMA i SC-FDMA tehnike multipleksiranja, te modulacije QPSK, 16-QAM i 64-QAM. 4G je prva “all-IP” mreža koja podržava visokokvalitetni mobilni internet, VoLTE, HD video i naprednu podršku za internet stvari. Latencija se dodatno smanjila, a sigurnost je dodatno poboljšana, što je otvorilo vrata razvoju pametnih gradova i naprednih IoT aplikacija.

Peta generacija, 5G, komercijalno je krenula od 2019. godine, najprije u Južnoj Koreji, SAD-u, Kini i nekim europskim zemljama. Osnovna tehnologija je 5G NR, koja koristi širi spektar uključujući i milimetarski valni pojas (mmWave) iznad 24 GHz, ali i niže opsege oko 3,4-3,8 GHz. 5G u teoriji omogućuje brzine prijenosa podataka do 20 Gbit/s, dok su realne početne brzine 1-2 Gbit/s, ovisno o mreži i terminalima. Zahvaljujući naprednim tehnikama kao što su Massive MIMO, beamforming i network slicing, ova mreža nudi iznimno nisku latenciju (1-10 ms) i podršku za milijune uređaja po četvornom kilometru. Osim visokih brzina i pouzdanosti, 5G omogućuje razvoj autonomnih vozila, industrijske automatizacije, pametnih gradova, virtualne i proširene stvarnosti te privatnih mreža za poduzeća. Sigurnost je dodatno unaprijeđena na razini mreže i korisničke autentikacije.

Za razliku od ranih implementacija, koje su radile na postojećoj 4G infrastrukturi (tzv. 5G NSA – Non-Standalone), 5G SA (Stand Alone) predstavlja pravu, potpunu 5G mrežu bez ovisnosti o 4G jezgrenoj mreži. 5G SA donosi niz tehnoloških i funkcionalnih prednosti: omogućuje ultra-nisku latenciju, pouzdaniju i bržu komunikaciju te otvara puni potencijal za network slicing, privatne i industrijske mreže, naprednu sigurnost i masovno povezivanje uređaja (IoT). S 5G SA mrežama, operatori i korisnici mogu iskoristiti sve benefite nove generacije, uključujući inovativne servise u zdravstvu, prometu, industriji i javnim uslugama. Prvi komercijalni 5G SA servisi krenuli su od 2021. godine u Kini, Južnoj Koreji i nekim europskim zemljama, dok se globalna dostupnost stalno širi.

Već danas u svijetu telekomunikacija traju intenzivna istraživanja i standardizacija buduće šeste generacije mobilnih mreža – 6G. Očekuje se da bi prve testne implementacije mogle početi oko 2028. godine, a šira komercijalna primjena do 2030. godine. 6G će koristiti još širi spektar, uključujući frekvencije iznad 100 GHz (tzv. terahercki pojas), te ponuditi brzine koje višestruko premašuju današnji 5G – procjenjuje se i do 1 Tbit/s, uz latenciju ispod 1 milisekunde. 6G će kombinirati napredne tehnologije poput umjetne inteligencije direktno u mrežnu arhitekturu, omogućiti besprijekornu suradnju između fizičkog i digitalnog svijeta, hologramske komunikacije, naprednu automatizaciju, energetski efikasniju infrastrukturu i povezivanje gotovo svih aspekata društva i gospodarstva. Iako su tehnički detalji još u razvoju, vizija 6G-a je da postane temelj inteligentnog, povezanog društva budućnosti.

Svaka nova generacija mobilnih mreža donijela je eksponencijalno veće brzine i mogućnosti, uz smanjenje latencije i širenje podrške za nove usluge, uređaje i scenarije korištenja. Od osnovnih govorno-tekstualnih usluga 2G mreža, do masovnog interneta i digitalne transformacije društva kroz 4G i 5G, mobilne mreže postale su ključna infrastruktura modernog života i gospodarstva, a s razvojem 6G očekuje se ulazak u novo doba povezivosti i digitalne inteligencije.