Stan wdrożenia 5G w Polsce 2020 – raport Notel Poland

W Artykuły, Techniczne, Wiadomości
30 listopada 2020
Maciej Biegajewski
14740 Wyświetleń
0 komentarzy

Rok 2020 miał być początkiem wyczekiwanej ery 5G. Kolejne komercyjne wdrożenia miały elektryzować nie tylko pasjonatów telekomunikacji, ale przede wszystkim zwykłych ludzi. Dzięki dostępowi do nowoczesnej technologii mieli oni czerpać wiele korzyści. Sprawy potoczyły się jednak zupełnie inaczej. Ze względu na trwającą pandemię, informacje na temat postępów prac nad siecią nowej generacji przepadły w gąszczu innych komunikatów. Machina wdrożenia 5G jednak nie zatrzymała się i sprawiła, że projekt nabrał realnych kształtów. Specjaliści z firmy Notel Poland postanowili sprawdzić jak wygląda wdrożenie upragnionego 5G w Polsce.

Na początku listopada grupa specjalistów przeprowadziła badania metodą drive testu. Na podstawie pomiarów zebranych w trzech miastach (Warszawie, Łodzi oraz Wrocławiu) przygotowali raport, który dostarcza cennych informacji o stanie wdrożenia technologii 5G w Polsce.

Spis treści

Czym jest technologia 5G?

Wokół 5G narosło wiele legend. Dla jednych to niemal mityczny Święty Graal, który ma być receptą na wszystkie troski naszej generacji. Z kolei zwolennicy teorii spiskowych widzą w niej prawdziwą puszkę Pandory i źródło niekończących się problemów.

Skrajne postawy należy włożyć między bajki i skupić się na faktach. Technologia 5G faktycznie ma szansę zrewolucjonizować nasze codzienne życie, ale to tylko narzędzie podobne do wdrożonych do tej pory standardów poprzedniej generacji.

W telegraficznym skrócie – sieć 5G, jako następca 4G, ma przynieść jeszcze szybszą prędkość połączenia internetowego, niższą wartość opóźnienia oraz większą stabilność transmisji danych. To właśnie dzięki temu pierwotne marzenia o autonomicznych samochodach, Internecie rzeczy czy sztucznej inteligencji wykorzystywanej w szerokiej skali w medycynie i inżynierii powoli stają się prawdą

Jak wygląda stan wdrożenia 5G w Polsce?

Od kilku miesięcy operatorzy komórkowi w swojej komunikacji marketingowej chwalą się, że ich sieć osiągnęła gotowość do świadczenia usług w ramach technologii piątej generacji. Od momentu pierwszych testów poza laboratorium zorganizowanym przez Orange (w 2018 roku), a pierwszym komercyjnym wdrożeniem przez Plus (maj 2020 r.) minęły dwa lata. Czy oznacza to, że możemy otwierać szampana? Niekoniecznie.

Co prawda, wciąż daleko jest do uznania projektu za dojrzały, ale powoli zaczynamy dostrzegać kształty funkcjonowania przyszłości sieci komórkowej. Obecnie operatorzy oferują tego typu usługi tylko w niektórych największych ośrodkach miejskich.

Notel Poland postanowił sprawdzić na jakim etapie znajduje się implementacja 5G i czy faktycznie możemy mówić już o szerokim dostępie do 5G na niektórych obszarach. W tym celu w Warszawie, Łodzi oraz Wrocławiu odbyły się pomiary na bazie procedury drive test z wykorzystaniem urządzeń mobilnych Xiaomi Mi 10 5G M20012J2G oraz Motorola edge 5G XT2603 4. Testom poddani zostali 4 operatorzy komórkowi: Orange, T-Mobile, Play oraz Plus.

W trakcie drive testu wykonano badania w dwóch głównych kategoriach. Pod lupę ekspertów trafiły wskaźniki związane z połączeniami głosowymi, a konkretnie wpływ implementacji sieci 5G na jakość tychże, oraz szybkość i jakość przesyłanych danych.

Poniżej prezentujemy najważniejsze wnioski przygotowanego raportu.

Wpływ wdrożenia sieci 5G na jakość połączeń głosowych w Polsce

Realizowanie połączeń głosowych bezpośrednio z wykorzystaniem 5G jest w obecnej fazie implementacji niemożliwe. Brak infrastruktury dla 5G SA (standalone) oraz wsparcia ze strony 5GC (core network) nie pozwala w tej chwili na uruchomienie usługi VoNR (połączenia głosowe w technologii 5G). Podobnie wygląda sprawa dostępności terminali wspierających tę usługę.

W związku z powyższym, żeby umożliwić realizację połączeń głosowych wykorzystuje się w większości przypadków technologię VoLTE.

Zrealizowano około 1000 połączeń głosowych w ramach zasięgu sieci 5G każdego z wymienionych wcześniej operatorów. Dzięki temu możliwe było zestawienie takich parametrów, jak czas konfiguracji połączenia (Call Setup Time) oraz współczynnik powodzenia konfiguracji połączenia (Call Setup Success Rate).

Trasa przejazdu

Warszawa

Łódź

Wrocław

Call Setup Success Rate to procentowa liczba prób nawiązania połączenia, która skutkuje połączeniem z wybranym numerem. Współczynnik powodzenia konfiguracji (zestawienia) połączeń jest jednym z kluczowych wskaźników wydajności (KPI) wykorzystywanych przez operatorów sieci do oceny wydajności ich sieci. Zakłada się, że ma bezpośredni wpływ na zadowolenie klienta z usług świadczonych przez sieć i jej operatora.

Kolejnym kluczowym wskaźnikiem jest Voice Call Setup Time, czyli czas zestawienia połączenia głosowego. Oznacza on całkowity czas wymagany do nawiązania połączenia komutowanego między użytkownikami.

Najlepszym wynikiem w kategorii powodzenia zestawienia połączenia 5G może pochwalić się sieć T-Mobile (99,9%). Równie wysoką skuteczność oferuje Play (99,7%). Nieco słabiej zaprezentowały się Orange (99,3%) i Plus (99,1%).

Dowiedz się więcej na temat metodologii RFBENCHMARK

Biorąc pod uwagę wskaźnik czasu konfiguracji połączenia głosowego, także na czele klasyfikacji znalazło się T-Mobile (1,064 s). Na drugim miejscu znalazło się Orange (1,329 s), a prawie dwukrotnie dłużej konfigurowano połączenie w sieci Play (2,769 s). Zdecydowanie gorzej na tle rywali wypadł Plus z wynikiem 6,214 s. Dłuższy czas konfiguracji połączenia w sieci Plus jest efektem braku wsparcia VoLTE dla wszystkich urządzeń mobilnych obsługujących standard EN-DC. W efekcie, większość połączeń wykonano w tzw. sieci „legacy” w mechanizmie CS fallback do 3G.

Jakość i szybkość transmisji danych w sieci 5G w Polsce

Podobnie, jak w przypadku rozmów głosowych, obecny stan zaawansowania infrastruktury 5G uniemożliwia wykorzystania jej pełnego potencjału. Na wdrożenie zakresu częstotliwości mmWave 5G (20-60 GHz) musimy poczekać jeszcze co najmniej kilka miesięcy.

Obecnie dostępny sygnał sieci 5G nie jest zaliczany do tzw. ultraszerokopasmowych.

Najczęściej 5G w Polsce działa z wykorzystaniem niższego pasma, często z dynamicznym współdzieleniem widma z 4G (Dynamic Spectrum Sharing, DSS). Wdrożenie technologii DSS pozwala na świadczenie usług 5G za pośrednictwem istniejących już sieci 4G – w zależności od zapotrzebowania użytkownika.

Podobnie, jak w poprzedniej części raportu, specjaliści Notel oparli swoje spostrzeżenia na próbie około 2500 testów pakietowej transmisji danych, które obejmowały: sesje pobierania i wysyłania małych plików HTTP, sesje pobierania i wysyłania dużych plików HTTP, multisesje pobierania i wysyłania plików FTP oraz testy opóźnienia.

Biorąc pod uwagę technologię dostępu radiowego w procesie transmisji danych można zauważyć, że poziom wykorzystania zasobów 5G NR + LTE wyraźnie różni się między operatorami. Orange, T-Mobile, Play wykorzystują implementację pasma FDD 2100 DSS o szerokości 10 MHz. Natomiast Plus z drugiej strony oferuje NR w paśmie TDD 2600 (n41) o szerokości 40 MHz. Co ciekawe, Play nie wydaje się udostępniać usług 5G na terenie Łodzi.

Pobieranie i wysyłanie dużych plików FTP i HTTP

W odniesieniu do pomiarów jakości i szybkości transmisji danych wykorzystano wskaźnik przepustowości (Throughput), który określa ilość prawidłowo przesłanych danych w określonym czasie. Prędkość pobierania i wysyłania plików FTP i HTTP obliczono dla dwóch konfiguracji – tzw. FreeMode (czyli aktywny tryb 5G NR i LTE) oraz konfiguracja z dostępnym wyłącznie LTE.

Konfiguracja FreeMode (NR + LTE) pokazuje, że przy aktualnej implementacji architektury NSA (non-standalone) nie oferuje ona dla zwykłego użytkownika poprawy jakości usług. Średnie osiągi przepustowości są wręcz niższe niż w przypadku zastosowania samego LTE.

Zgodnie z tymi obserwacjami najlepszą przepustowością pobierania dużych plików FTP i HTTP zarówno w konfiguracji FreeMode, jak i LTE Lock, może pochwalić się Orange. W przypadku FreeMode ten operator uzyskał 61 Mb/s, a korzystając wyłącznie z LTE 75,7 Mb/s.

Jeżeli chodzi o przepustowość wysyłania dużych plików FTP i HTTP na prowadzeniu także znalazło się Orange. O ile jednak w konfiguracji FreeMode operator miał wyraźną przewagę nad konkurentami (33,3 Mb/s w porównaniu do 22,3 Mb/s Plusa i 22,,1 Mb/s Play), tak w konfiguracji „LTE Lock” wyniki były bardzo zbliżone. Wspomniany pomarańczowy operator uzyskał wynik 24,3 Mb/s, T-Mobile 24,2 Mb/s, a Plus 23,9 Mb/s.

Ciekawą statystyką jest współczynnik maksymalnej przepustowości aplikacji “downlink”. We wszystkich miastach, w których prowadzono pomiary najlepszy wynik osiągnął Plus. We Wrocławiu było to 376,7 Mb/s, w Warszawie 406,3 Mb/s, a w Łodzi 390,8 Mb/s.

Pobieranie i wysyłanie małych plików FTP i HTTP

W analizowaniu stanu 5G w Polsce warto spojrzeć również na dane dotyczące pobierania i wysyłania małych plików. To szczególnie ważny wskaźnik z punktu widzenia użytkowników urządzeń mobilnych. To właśnie on odzwierciedla doświadczenia abonentów w trakcie korzystania z sieci 5G na posiadanych smartfonach.

Orange w tym przypadku może pochwalić się wyjątkową wydajnością w przypadku pobierania małych plików, bez względu na to, czy chodzi o konfiguracje NR+LTE (25,4 Mb/s) czy czyste LTE (38,8 Mb/s).

Na podstawie wykresów wyraźnie widać, że średnia przepustowość wysyłania małych plików jest na tle rywali lepsza w przypadku Orange (23,8 Mb/s i 18,4 Mb/s) oraz Plusa (21,7 Mb/s oraz 22,5 Mb/s). Wspomniani operatorzy notują także prawie dwukrotnie lepsze rezultaty w porównaniu do T-Mobile i Play.

Opóźnienie

W przeciwieństwie do poprzednich statystyk, kategoria opóźnienia przyniosła nam zbliżone rezultaty dla wszystkich klasyfikowanych operatorów. Nieco lepsze wyniki osiągnięte zostały w przypadku konfiguracji „FreeMode” (NR + LTE).

To istotne podobieństwo do dotychczasowego standardu 4G, który charakteryzuje się podobnym zjawiskiem.

5G n78 – Stacjonarny test przepustowości i opóźnienia (Warszawa)

Analizy związane z pomiarami bazującymi na wykorzystaniu wąskopasmowych wdrożeń 5G, ograniczonych do 40 Mhz lub współdzielących 10MHz z LTE (DSS) nie oferuje lepszych rezultatów od możliwości technologii LTE.

W tym kontekście, specjaliści z firmy Notel zadali sobie dodatkowe pytanie dotyczące możliwości oferowanych przez inne, popularne pasmo 5G C-band. Ze względu na brak komercyjnego dostępu do tego pasma, analitycy musieli skorzystać z 3 lokalizacji testowych w Warszawie, w których dostępne było pasmo n78 80 MHz i 40 MHz.

Firma Notel w swoim raporcie zaznaczyła, że charakter tych testów nie powinien być utożsamiany z analizą porównawczą operatorów. Ma za zadanie pokazać potencjalne możliwości komercyjnego wykorzystania pasma C-band po aukcji Urzędu Komunikacji Elektronicznej planowanej na 2021 rok.

Wyraźnie widoczna jest dobra średnia przepustowość pobierania plików Operatora 1. Wynik 504,3 Mb/s wynikał wyłącznie z wysokiego wykorzystania konfiguracji NR (80% NR + 20% LTE).

Pod względem średniej przepustowości wysyłania danych najlepszy wynik uzyskał Operator 2 (90,37 Mb/s), który wyraźnie zdystansował rywali. Operator 2 może pochwalić się także najwyższymi maksymalnymi rezultatami jeżeli chodzi o pobieranie i wysyłanie plików. W przypadku pobierania uzyskał 602,6 Mb/s, a przy wysyłaniu 117 Mb/s.

Zauważalne różnice można dostrzec także w przypadku pomiarów opóźnienia. Operator oznaczony numerem 1 zdeklasował konkurentów z wynikiem 23,88 ms. Dla porównania pozostali operatorzy osiągnęli rezultat 42,65 ms (Operator 2) oraz 45,8 ms (Operator 3).

Wdrożenie 5G w Polsce – podsumowanie aktualnej sytuacji

Chociaż operatorzy komórkowi w Polsce poczynili pierwsze kroki związane ze stworzeniem infrastruktury dla sieci 5G to zdecydowanie czeka nas jeszcze długa droga, by osiągnąć podobny stopień penetracji rynku co usługi 4G.

W 2021 roku krokami milowymi z całą pewnością będzie udostępnienie pasma C-Band , które pomoże podnieść wydajność usług 5G w Polsce.

Istotne jest także, by w kontekście prowadzonych inwestycji infrastrukturalnych pamiętać o potrzebie dostarczenia na rynek urządzeń, które będą umożliwiały wykorzystanie potencjału technologii piątej generacji. Pod tym względem istnieje wciąż spora dysproporcja między urządzeniami korzystającymi z LTE, a 5G.

Zgodnie z szacunkami VentureBeat, w Stanach Zjednoczonych procentowy udział sprzedaży smartfonów przygotowanych do funkcjonowania w ramach 5G wynosi 14%. W Polsce ten odsetek jest z całą pewnością jeszcze niższy. Niemniej dobrym prognostykiem może być niedawna premiera iPhone 12, który jest przygotowany do nowej rzeczywistości 5G.’

Przeczytaj pełny raport Notel Poland