Kuidas on toimunud Eesti mobiilside areng 1G-st kuni 5G-ni

#1G #2g #3g #4g #5G #ermo polma #mobiilside. #Telia

Telia Eesti raadiovõrgu juhtivinsener Ermo Polma tegi tagasivaate viimasele kolmekümnele aastale, mis sisaldavad kohaliku mobiilsideturu arengut läbi 1G, 2G, 3G, 4G ja 5G tehnoloogia arengu.  

 

1991: 1G ehk NMT 450 võrk

Aasta oli 1991 kui äsja loodud Eesti-Rootsi-Soome ühisettevõte Eesti Mobiiltelefon kirjutas uue peatüki Eesti sideajalukku ning avas NMT (Nordic Mobile Telephone) 450 võrgu, mida said kasutama hakata esimesed kliendid.  Esialgu toimis mobiilivõrk küll ainult Tallinnas (viis tugijaama)  ja Tartus, kuid seejärel läks lahti kiire areng.

Mobiilileviga hakkasid kattuma suuremad linnad ja tähtsamad maanteed ning 1992 aasta lõpuks oli võrgus ca 2500 klienti. Arvestades tollast palgataset ja kõneminuti hinda (kohalik kõne 3,5-4 krooni), oli see väga suur arv. Rääkimata selle aja telefonide hinnast, mis jäid suurusjärku 10 000 –  20 000 krooni, Aastaks 2000, kui NMT võrk suleti, oli kogu Eestis töötamas ca 200 tugijaama.

NMT võrk töötas analoogside põhimõttel. Esimesed jaamad olid suured, kui mitte öelda väga suured. RSU-5 tüüpi jaam kujutas endast kahte 2-meetrist rauda täis seadmekappi. Tehnika muidugi arenes ning uued jaamad olid juba ruumisäästlikumad.

Esimesel aastal kasutas NMT võrk Helsingis asuva keskjaama teenuseid, kuid 1992. aastal püstitati Tallinna juba oma enda keskus, mis oli võimeline teenindama kuni 5000 klienti. Aastatega jäi ka see väikeseks ja vajas laiendamist, NMT tippajal oli võrgus ca 20 000 klienti. Kui tollased tugijaamad olid Nokia toodang, siis keskjaam oli Ericssoni valmistatud.

Esimeste tugijaamade paigaldamiseks kasutati Eesti Telefoni hooneid ja Tallinna ning Tartu ringhäälingu maste. Selleks, et võrk saaks ka väljaspoole linnu areneda, tuli hakata ka oma taristut looma ning 1995. aastal pandigi püsti 3 esimest täitsa oma masti, mis asusid Kernus, Ardus ja Viitnas.

Esimese põlvkonna NMT mobiilsidevõrk, kus telefoni sai kasutada tõesti ainult helistamiseks, suleti 2000. aasta lõpus. Kusjuures see võrk ise ei teadnud aastatuhande vahetusest midagi – Y2000 potentsiaalsete probleemide vältimiseks keerati 1999. aasta viimastel minutitel keskuse kell aasta võrra tagasi.

1993: 2G ehk GSM võrk

Samal ajal kui NMT oma võidukäiku tegi, tuli turule juba ka järgmine mobiilside põlvkond ehk GSM (Global System of Mobile communications – 2G) ja ega Eestigi selle arengust maha jäänud. Esimesed GSM tugijaamad hakkasid tööle Tallinna kesklinnas 1993. aasta sügisel, seda esialgu küll Soome võrgu osana. Päris oma enda GSM võrgu käivitas Eesti Mobiiltelefon (EMT) 1995. aasta jaanuaris. Nüüd valiti nii tugijaamade kui ka kontrollerite- keskjaamade tarnijaks Ericsson. Ka kõik edaspidi Telia ja tema eelkäijate poolt kasutusele võetud generatsioonid kasutavad Ericssoni tehnikat

Mobiilside teenuse puhul sai enne GSM-i tulekut rääkida vaid kõneside poolest. GSM tekitas aga täiesti uue lisavõimaluse lühisõnumi ehk SMS-i näol, mis on kasutusel alates 1996. aastast.

Tehnoloogia arenes suure kiirusega edasi ning ühel hetkel tekkis vajadus ka üle mobiilivõrgu toimiva andmeside järele. Esimeseks teenuseks selles vallas sai GSM Data ehk tavaline dial-up ühendus üle kõnesidekanali, mis pakkus andmeedastuse kiiruseks kiiruseks 9,6 kbps. Järgmisena astuti juba IP-maailma ja tekkis teenus GPRS (General Packet Radio Service), kiirusega kuni 64 kbps ja seejärel selle täiustatud variant EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) – andmesidekiirusega kuni 236 kbps.

Need teenused on laialt kasutatavad tänaseni sellises rakenduses nagu M2M (Machine to Machine) – tagasihoidliku andmemahuga side erinevate seadmetega, milledest tuntuimad on ilmselt elektrienergia arvestid. Viimasel ajal on sellist teenust üle võtmas IoT (Internet of Things) seadmed, mis toimivad täna 4G ja kohe ka 5G võrgus.

Aastal 2000 võeti kasutusele WAP (Wireless Application Protocol) teenus, mis oli eelkäija tänasele interneti brauserile ning mis võimaldas ligipääsu infosõnum 700 põhinevaid infoteenustele: vaadata valuuta- ja börsikursse, ilmateadet, kasutada sõnastikku, lugeda e-kirju ja leida EMT klientide telefoninumbreid. See infomaht oli küll väga piiratud, aga ikkagi esimene samm mobiilse veebilehitsemise poole

2003: 3G ehk UMTS võrk

Uue aastatuhande alguses oli aeg küps kolmanda mobiilside põlvkonna tulekuks. Juba enne sajandivahetust hakkasid levima jutud uuest revolutsioonilisest tehnoloogiast nimega UMTS  (Universal Mobile Telecommunications System) ehk 3G, mis võimaldas nii kõnesidet kui ka kiiret andmesidet, mis küündis tollal uskumatuna tundunud 2 Mbit/s kiiruseni.

2003. aasta sügiseks oli EMT-l valminud testvõrk ja ettevõtte Peterburi teel asuvas tehnokeskuses tehti esimene mobiilikõne 3G võrgus. Tehnika oli sel ajal veel üsna arengu algfaasis ning testtelefoni tuli hoida suurem osa ajast laadimises. Mõne minuti pikkune kõne ajas telefoni päris kuumaks (tol ajal haruldane nähtus) ja ega see üle 15 minuti laadimata vastu pidanud. Aga nagu sammus tehnika taas pikkade sammudega edasi ja juba 2005. aasta suvel avati Eesti esimene 3G võrk  lõppkasutajatele.

Kolmanda generatsiooni mobiilsidevõrk võimaldas kasutada kõnesidet või andmesidet (esialgu mitte samaaegselt) kiirusega 384 kbps. Praegu tundub see kiirus väga tagasihoidlik, aga arengud selles tehnoloogias olid tormilised, seda just andmeside kiiruste vaates. Kui algul ulatusid andmeside kiirused 1,8 Mbit/s ja 3,6 Mbit/s, siis 2007. aasta lõpuks olid juba võimalikud andmeedastuskiirused kuni 7,2 Mbit/s ning paar aastat hiljem juba kuni 21,6 Mbit/s. Järgnevatel aastatel see kiirus veel kahekordistus. Sarnaselt GSM-ile oleme ka UMTS võrgus juba kaks korda vahetanud tugijaamade põlvkondi ning tänases võrgus on esindatud juba kolmas põlvkond.

2010: 4G ehk LTE võrk

Selle sajandi esimese kümnendi lõpuks oli andmeside kasutamine klientide poolt muutunud sedavõrd populaarseks, et nõudluse rahuldamiseks tuli pidevalt vaeva näha oma võrkudesse mahtude lisamisega.

Vahel – eriti just rahvarikkamatel üritustel – see ka ei õnnestunud ning võimaluste piir tuli ette. Kätte oli jõudnud neljanda põlvkonna turule toomine ning 4G ehk LTE (Long Term Evolution) hakkas oma selga sirgeks ajama ja ootas kasutuselevõttu.

Iga  tehnoloogia vajab töötamiseks mingit sagedusressurssi. Vaadates tagasi ajalukku, siis NMT’d  alustades oli 450 Mhz peal üks sagedusplokk ja üks kandidaat selle kasutamiseks – Eesti Mobiiltelefon. GSM ja 900 Mhz sagedusplokk jagati riigi poolt kolmeks: ühe võttis EMT, teise Radiolinja ja kolmas plokk läks Q-GSM-ile. 3G (UMTS) ja 2100 MHz sagedusressurss jagati neljaks – kolm neist said olemasolevad operaatorid ja neljas jäi esialgu vabaks. Kõik need sagedusjaotused olid toimunud „rahumeelselt“ ja ilma oluliste sisenemistasudeta (makstakse iga-aastast sageduskasutuse tasu).

Selleks ajaks, kui 4G ehk LTE hakkas turule tulema, oli olukord turul muutunud – sagedusressurss oli omandanud väärtuse, mida enam võileiva hinna eest ei jagatud ning hakati korraldama konkursse ja oksjoneid.

2010. aasta lõpus toimunud esimene konkurss 2600 Mhz sagedusalale oli sisuliselt „iludusvõistlus“ – kes rohkem ja paremat pakkus, see sai ka esikoha. Tollane EMT polnud pakkumisega kitsi ning sai esikoha. Samas oli tehnika ehk esimesed 4G tugijaamad selleks hetkeks juba üles seatud ning kui Sideamet 17. detsembril EMT sageduslitsentsi välja saatis, kulus vaid 20 minutit võrgu töösse andmiseni – see oli paljudele hämmastav kiirus.

LTE ehk 4G tehnoloogia omapära on see, et kui GSM puhul oli kasutusel kaks sagedust (900 Mhz ja 1800 MHz,) ning 3G puhul samuti kaks sagedust (2100 Mhz ja hiljem ka 900 MHz), siis 4G puhul on võimalik kasutada praktiliselt kõiki mobiilsides kasutusel olevaid sagedusalasid. Ja eriliseks teeb selle veel see, et võrk oskab kokku liita samaaegselt töötavate erinevate sagedusplokkide ressursi. Seetõttu on võimalik saavutada seda, et andmeside kiirused, mis võrgu loomise alguses olid 100 Mbit/s ,on tänaseks jõudnud 1 Gbit/s kanti. 4G võrgus pakutakse ainult andmeside teenust. Kui soovime 4G võrgus ka kõnesid edastada, siis tuleb kasutada IP protokollil põhinevat kõnetehnoloogiat, mis kannab nime VoLTE ning mis on Telia klientidele avatud alates 2016. aastast.

2020: 5G

10. novembril 2020 avas Telia lõppkasutajatele eesti esimese 5G võrgu. Millised on ootused sellele uuele põlvkonnale ja mida uut me ootame 5G-st, mida ei suuda eelnevad tehnoloogiad meile pakkuda? 4G on tegelikult väga hea tehnoloogia, mis oskab erinevate sageduste ressurssi kokku liita ning pakkuda klientidele tänu sellele väga suuri kiirusi ja andmemahte.

Üksiku kliendi vaates võib-olla polekski midagi palju enamat vaja – vähemalt täna kasutusel olevate teenuste vaates. Klient aga ei ole üldjuhul võrgus üksi – nende kontsentratsioon sõltub palju asukohast. Ja kui mingis piirkonnas on palju kliente ja nad näiteks vaatavad telerit üle interneti või kasutavad mingit voogedastuse teenust, siis võib LTE oma küll avarate võimalustega ikkagi hätta jääda. Telia 4G võrgus on pärast mobiilse TV-teenuse avamist jaanuaris 2016 toimunud 15-kordne andmemahtude kasv. See on ka üks põhjusi, miks pilgud pöörduvad järgmise mobiilside põlvkonna poole – me peame suutma kaasa käia tarbimismahtude kasvuga.

Uus põlvkond võtab kasutusele ka uued sagedusvahemikud – see on põhitegur suuremate kiiruste ja andmemahtude saavutamisel. 5G-d ei iseloomusta ainult suurem läbilaskevõime, vaid tunduvalt on paranemas ka signaali viide (hilistumine) võrgus, mis teeb võimalikuks paljude seni kättesaamatute teenuste realiseerimise – olgu selleks siis isesõitvad autod, kaugjuhitavad seadmed jne. Tänase seisuga on olukord pigem selline, et võimalused, mida meile 5G võiks pakkuda, ületavad tunduvalt seda, mida me nendega peale hakata oskame.

 

 

Digitark koondab tehnoloogiateadlikke ja -huvilisi toimetajaid, kes otsivad üles põnevaimad ja kasulikumad tehnoloogiakillud Eestist ja laiast maailmast, et sinu elu oleks lihtsam, mugavam, toredam ja turvalisem.

Kommentaarid