Чому швидкість у стільникових мережах може відрізнятись у 10 разів
Стандарт LTE пропонує абонентам швидкості до 3 Гбіт/сек. Але це теоретично. Більшість наших читачів скажуть, що навіть 100 Мбіт/с не бачили. Добре, якщо 10-20 набереться. А від чого залежить такий розкид швидкостей?
Зрозуміло, що станція може бути по-різному завантажена, у неї може бути різна робоча смуга частот або смартфон просто не підтримувати високі швидкості. Але навіть якщо всі ці фактори зафіксувати швидкість все одно може відрізнятися в 10 разів. Що таке сильно впливає?
Відстань та шум
Перше що спадає на думку – це відстань до станції. З одного боку це так. Чим далі ми від станції – тим нижчий рівень сигналу і важче передати дані без спотворень. Але всі ми також знаємо, що у сільській місцевості навіть за 3 км можна отримати непогану швидкість, а у місті вже за рогом від станції швидкість може впасти майже до 0.
Тому нам потрібно враховувати ще одну важливу складову – шум . Важливо як, щоб сигнал був сильним, а й щоб він перекривав інтерференцію з інших станцій, систем зв’язку, всіляких джерел перешкод тощо.
Навіть якщо сигнал буде досить сильним, але поруч буде сильне джерело перешкод – смартфон не зможе зрозуміти, що передавала станція і швидкість впаде. Тому найважливіший показник, що впливає на швидкість у стільникових мережах – це ставлення сили сигналу до сили шуму . Наприклад, в LTE його позначають SNR .
Щоб запобігти обриву зв’язку базова станція постійно стежить за поточним SNR і підлаштовує спосіб передачі. Для цього вона змінює метод модуляції даних у каналі, а також обсяг надлишкових даних, які можуть знадобитися для відновлення, якщо частина інформації загубиться.
Щодо відношення потужності сигналу до шуму, то більш швидкісну схему модуляції можна використовувати і тим менше надлишкових даних потрібно додавати . Відповідно швидкість передачі даних буде зростати.
Трохи цифр
Найповільніша схема модуляції – QPSK. Вона дозволяє передати лише 2 біти на символ, 16QAM – 4 біт/символ, 64 QAM – ще вдвічі більше (6 біт/символ), а 256 QAM – 8 біт/символ. Тобто різниця між найповільнішою та швидкісною схемою модуляції аж у 4 рази. І вибір конкретної схеми залежить від поточного SNR.
Саме тому швидкість LTE може так сильно відрізнятися. Ключовий фактор – це рівень перешкод, які заважають прийняти сигнал. Чим більше перешкод – тим повільніша станція зможе передавати дані і тим нижче ми побачимо швидкість на наших смартфонах.