GUIDE: Derfor er Voice over LTE så viktig for mobilnettet
Guide
(Bilde: Montasje: Shutterstock, Niklas Plikk, Tek.no)

Derfor er Voice over LTE så viktig for mobilnettet

Etter denne guiden kan du alt om frekvenser, bølgelengder og mobilnett.

Hei, dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg.

Lyst til å lese mer? Få fri tilgang, ny og bedre forside og annonsefritt nettsted for kun 49,- i måneden.
Prøv én måned gratis Les mer om Tek Ekstra

Denne saken ble opprinnelig publisert i november 2015, men vi løfter den frem igjen nå som Voice over LTE (VoLTE) har blitt lansert i Norge

Smartmobiler i dag kan gjøre tusenvis av ting, og av og til er det lett å glemme at de i bunn og grunn er telefoner du skal kunne ringe med. Denne grunnfunksjonen har vært i mobiltelefonene siden 80-tallet, og på mange måter fungerer dagens smartmobiler på samme måte. Du taster inn et nummer, og så fort du trykker på den grønne knappen sender mobilen ut et signal som sprer seg ut fra antennen. Signalet som sendes ut er radiobølger, som telefonen bruker for å «snakke» med mobilmaster plassert rundt omkring i landet. 

Enten du ringer eller surfer på nettet med en mobiltelefon, beveger disse elektromagnetiske bølgene seg som ringer i vannet, men i en utrolig hastighet.

Men visste du at det er forskjell på signalene som sendes ut fra telefonen din? Visste du at de har ulike bølgelengder, og at avstanden mellom bølgetoppene som strømmer ut fra mobiltelefonen din både bestemmer hvor langt signalene rekker og hvor rask dataoverføring du får?

Denne animasjonen viser hvordan radiobølger stråler ut fra en antenne.
Denne animasjonen viser hvordan radiobølger stråler ut fra en antenne. Foto: Wikipedia/Chetvorno, Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication

I denne artikkelen skal vi forklare hvorfor moderne mobiltelefoner støtter en masse ulike frekvenser, og også se litt på hvordan mobiloperatørene bygger ut mobilnettene – og hva de må tenke på for at du skal ha god dekning både midt i byen og langt ute på landsbygda.

Dette er sammenhengen mellom frekvens og bølgelengde

Når vi snakker om radiobølger er det to begreper som er viktige: frekvens og bølgelengde. Frekvensen måles i hertz (Hz) som angir antallet svingninger i sekundet, mens bølgelengden er avstanden mellom hver bølgetopp. Hastigheten på radiobølgene er i likhet med andre elektromagnetiske bølger den samme som hastigheten til lyset – det vil si ca. 300 000 kilometer i sekundet. 

Bølgelengden er avstanden mellom to topper i en radiobølge.
Bølgelengden er avstanden mellom to topper i en radiobølge. Foto: Wikipedia/Chrmb, CC-Attribution-ShareAlike

Siden hastigheten er konstant, vil frekvensen (antallet svingninger i en gitt periode) bli lavere jo lenger det er mellom bølgetoppene (jo større bølgelengde). Hvis du vet bølgelengden eller frekvensen, kan du altså regne ut den andre verdien – siden hastigheten til radiobølgene er konstant. Vet du at frekvensen er for eksempel 800 MHz, kan du dele lyshastigheten med dette tallet for å komme frem til bølgelengden målt i millimeter. Altså: 300 000 / 800 = 375 mm. En mobiltelefon som sender på 800 MHz (en vanlig 4G-frekvens) har altså radiobølger med 37,5 centimeter mellom hver bølgetopp. 

Frekvensene som brukes til mobiltelefoni ligger mellom 300 og 3000 MHz, i et frekvensbånd som kalles UHF – Ultra High Frequency. Det er høyere frekvenser enn de som brukes til for eksempel FM-radio – som ligger i VHF-båndet (30-300 MHz). 

Den internasjonale teleunionen (ITU) har delt inn radiofrekvensene i en rekke slike frekvensbånd, som har fått ulike navn. Tidligere delte man inn etter bølgelengde, men nå er det altså vanlig å bruke frekvensen – som vi jo har sett er to sider av samme sak. Store Norske Leksikon har en fin oversikt over alle frekvensbåndene her, hvis du vil lese mer.

Nye telefoner støtter mange frekvenser

Nokia 3310 støttet to frekvenser. Moderne smartmobiler støtter gjerne rundt ti frekvenser, og ulike teknologier på hver frekvens.
Nokia 3310 støttet to frekvenser. Moderne smartmobiler støtter gjerne rundt ti frekvenser, og ulike teknologier på hver frekvens.

De første mobiltelefonene opererte på veldig få frekvenser, for eksempel benyttet gode, gamle Nokia 3310 kun frekvensområdene 900 MHz og 1800 MHz. 

Moderne mobiltelefoner støtter imidlertid et helt kobbel av frekvenser. Bare se hva den nye Sony Xperia Z5-modellen takler:

  • GSM (2G): 850/900/1800/1900 MHz
  • HSPA (3G): 850/900/1900/2100 MHz
  • LTE (4G): 700/ 800/ 850/ 900/1700/ 1800/ 1900/ 2100/ 2300/ 2600 MHz

Hva i alle dager er poenget med alle disse frekvensene, og hvorfor brukes de samme frekvensene til både 2G, 3G og 4G?

Rekkevidde, hastighet og kapasitet i mobilnettet er noen av stikkordene. Og så er det noen frekvenser som brukes i Norge, mens andre land bruker andre frekvenser. Når vi er ute og reiser er det med andre ord viktig å ha en telefon som støtter frekvensene som brukes i de landene du er innom.

Må by på frekvenser

Radiofrekvensene er naturlig nok en begrenset ressurs, og det er bare en gitt mengde data som kan overføres før det blir «fullt». Det til tross for at den teknologiske utviklingen har gjort det mulig å pakke dataene stadig tettere. 

Hvem bruker hvilke frekvenser?

Mobilfrekvensene er i dag fordelt slik:

Ice:
2x6,8 MHz i 450 MHz-båndet (ut 2019).
2x10 MHz i 800 MHz-båndet (ut 2033).
2x5 MHz i 900 MHz-båndet (ut 2033).
2x20 MHz i 1800 MHz-båndet (ut 2033).
2x15 MHz i 2100 MHz-båndet (ut 2019)*.
2x5 MHz i 2100 MHz-båndet (ut 2032)*.

Teliasonera (Netcom):
2x10 MHz i 800 MHz-båndet (ut 2033).
2x10 MHz i 900 MHz-båndet (ut 2017).
2x5 MHz i 900 MHz-båndet (ut 2033).
2x10 MHz i 1800 MHz-båndet (ut 2028).
2x10 MHz i 1800 MHz-båndet (ut 2033).
2x20 MHz i 2100 MHz-båndet (ut 2032).
2x20 MHz i 2600 MHz-båndet (ut 2022).

Telenor:
2x10 MHz i 800 MHz-båndet (ut 2033).
2x10 MHz i 900 MHz-båndet (ut 2017).
2x5 MHz i 900 MHz-båndet (ut 2033).
2x20 MHz i 1800 MHz-båndet (ut 2033).
2x20 MHz i 2100 MHz-båndet (ut 2032).
2x40 MHz i 2600 MHz-båndet (ut 2022).

Nextnet:
2x10 MHz i 2600 MHz-båndet (ut 2022).

(Kilde: Inside Telecom)

For at det ikke skal bli fullstendig kaos, er det derfor nødvendig at sentrale myndigheter avgjør hvem som skal ha lov til å sende på ulike frekvenser.

Det er i dag tre aktører i Norge som bygger mobilnett: TeliaSonera, Telenor og Ice. TeliaSonera eier merkevarer som NetCom, OneCall og Chess, mens Telenor eier blant annet Djuice og Talkmore. 

Disse operatørene har fått fordelt de tilgjengelige frekvensene i mobilnettet mellom seg, og det er altså kun disse som får lov til å bygge mobilnett i Norge.

Konsesjon til å sende på ulike frekvenser er noe som styres av Nkom (Nasjonal Kommunikasjonsmyndighet), og gjennom jevnlige frekvensauksjoner må operatørene forsøke å kare til seg så mye de kan – slik at de kan gi best mulig dekning der hvor du ferdes. For en tid tilbake fikk Ice tildelt tilgang til en del frekvenser som Tele2 benyttet tidligere, og dermed måtte Tele2 selge sin norske virksomhet. Resultatet ble at Norge plutselig fikk en helt ny mobiloperatør i Ice.

Mer om Ice' nye mobilnett:
Nå får Norge en helt ny mobiloperetør »

Lurer du på hvem som har hvilke frekvenser, finner du en oversikt i tabellen ved siden av. I tabellen står det for eksempel 2x10 MHz. 10 MHz er båndbredden – hvor mye kapasitet de har tilgjengelig i det aktuelle frekvensbåndet. 2x betyr at operatørene bruker eksempelvis 10 MHz til å sende data til deg, samtidig som du kan sende data fra deg med like stor kanal. En operatør som har tilgang til for eksempel 2x20 MHz i et frekvensbånd har med andre ord kapasitet til å betjene flere samtidige brukere enn en som bare har 2x10 MHz. Eller mer fart til de som er tilknyttet basestasjonen samtidig. 

Stor eller liten kapasitet i et mobilnett kan for øvrig se på som forskjellen mellom en bekk og en elv. Begge renner like fort, men elven frakter kanskje tusen ganger mer vann enn den andre. 

Mye data på liten plass

Mobilbasestasjonene du ser overalt er mer enn bare antennen. Antennen er koblet til en kraftig sender/mottaker, som gjerne befinner seg inne i et datarom rett ved antennen eller antennetårnet. 

Slik kan en typisk mobilbasestasjon se ut.
Slik kan en typisk mobilbasestasjon se ut. Foto: Håvard Fossen, Insidetelecom.no

Senderen kan sende på mange ulike frekvenser, og etter hvert som ny teknologi har kommet til bytter man ut utstyret. For eksempel måtte mange basestasjoner oppgraderes da operatørene ville gi deg 4G på 800 MHz. Når nye frekvenser tas i bruk må også antenner byttes eller legges til, og det er mer arbeid enn å oppgradere senderutstyret.

Men hva er egentlig vitsen med å sende på mange frekvenser? Den åpenbare forklaringen ligger i at man da får større kapasitet. Vi bruker stadig mer datatrafikk på mobilene våre, og skulle alt foregått på for eksempel 1800 MHz ville kapasiteten vært sprengt. Selv om ny teknologi har gjort det mulig å overføre data raskere på en gitt frekvens, er det bedre å spre de enorme datamengdene over flere frekvenser – samtidig som man selvfølgelig også jobber for å pakke dataene enda tettere på hver frekvens man sender på.

Slik ser senderutstyret til en basestasjon ut. Dekningssjef Tommy Johansen i TeliaSonera viser frem noe av det nyeste utstyret som er installert i forbindelse med 4G-utbyggingen som pågår nå.
Slik ser senderutstyret til en basestasjon ut. Dekningssjef Tommy Johansen i TeliaSonera viser frem noe av det nyeste utstyret som er installert i forbindelse med 4G-utbyggingen som pågår nå. Foto: Ida Oftebro/Inside Telecom

Det har skjedd mange usannsynlige ting med mobilnettene de siste 20 årene:
Stor guide: Fra NMT til 3G og 5G » (Tek Ekstra)

Det å pakke data tettere betyr altså å overføre flere databits per bølgetopp i radiosignalet.

Data overføres som nuller og ettall (bits) ved å modulere radiosignalet. Med modulasjon menes at man endrer for eksempel frekvensen til radiosignalet ørlite for å pakke inn de dataene som skal overføres (frekvensmodulasjon). 3G og 4G benytter en modulasjonsteknikk som kalles fasemodulasjon, hvor små forskyvninger i radiobølgene brukes for å avgjøre om det er en null eller et ettall som skal overføres. I virkeligheten er det enda mer komplekst, og en rekke ulike modulasjonsteknikker brukes for å oppnå de høye hastighetene vi har i dag. Electronicdesign.com har en fin forklaring på hvordan LTE og neste generasjon LTE-Advanced («5G») fungerer, hvis du virkelig vil gå i dybden

Det er også en rekke andre ting som avgjør hvor raskt data kan overføres – som for eksempel antall antenner, kvaliteten på signalet, om signalet må passere gjennom mange hindringer på veien, avstanden mellom basestasjonen og telefonen, og så videre.

Databits (nuller og ettall) kodes inn i radiosignalet ved hjelp å forskyve fasen til signalet.
Databits (nuller og ettall) kodes inn i radiosignalet ved hjelp å forskyve fasen til signalet. Foto: Wikipedia/Splash, CC-Attribution-ShareAlike

Ulike teknologier kan operere på de samme frekvensene, det er derfor du ser at en moderne mobiltelefon kan støtte for eksempel både 3G og 4G på 800 MHz. 4G går raskere, men krever et signal med bedre kvalitet for å gi en stabil forbindelse. 

I tillegg til å pakke data tettere er det også om å gjøre å la så mange brukere som mulig dele på de samme frekvensressursene, så man klarer seg med så få basestasjoner som mulig. Med GSM (2G) brukte man såkalt Time Division Multiple Access (TDMA) for å la inntil åtte brukere dele én tidsluke. Med 3G (UMTS) gikk man over til CDMA (Code Division Multiple Access), som var en mer effektiv metode for å la mange brukere dele på frekvensressursene. 

Lav frekvens = lang rekkevidde, men lav fart

Da Telenor og NetCom begynte å bygge ut 4G, ble det i stor grad bygget ut på 2600 MHz, men for å kunne få 4G-dekning også utenfor byene er det en fordel å bruke lavere frekvenser – som 800 MHz. 

Høyere frekvens betyr at du får kortere avstand mellom bølgetoppene i radiosignalet (altså kortere bølgelengde) – og da kan man overføre flere bits per sekund. Ulempen er imidlertid at kort bølgelengde (høy frekvens) betyr at radiosignalet ikke rekker like langt. 

Radiobølger med lav frekvens rekker lenger – men det er ikke mulig å oppnå like høye overføringshastigheter som på høyere frekvenser.
Radiobølger med lav frekvens rekker lenger – men det er ikke mulig å oppnå like høye overføringshastigheter som på høyere frekvenser. Det øverste eksempelet kunne for eksempel vært 4G på 2600 MHz, mens det nederste kunne vært 4G på 800 MHz.Illustrasjon: Tek.no

I tillegg til at radiosignaler på 800 MHz rekker lenger (men gir lavere hastigheter), har 800 MHz også den fordelen at signalene lettere trenger gjennom vegger, og dermed gir bedre dekning innendørs.

Det man nå derfor gjør er å kombinere 4G på flere ulike frekvenser. For eksempel bygger Telenor nå ut alle steder med både 1800 MHz og 800 MHz – slik at man både får god innendørsdekning og god kapasitet. I tillegg bygger man ut på 2600 MHz i byer og andre steder hvor det er veldig mange som laster ned samtidig, og hvor det derfor kreves masse kapasitet.

Du kan ha full 4G-dekning, men ikke kunne ringe

Det er ikke sikkert du kan ringe, selv om du har 4G-dekning. I hvert fall ikke foreløpig.
Det er ikke sikkert du kan ringe, selv om du har 4G-dekning. I hvert fall ikke foreløpig. Foto: Telenor

Mens du kan surfe på mobilen via både 2G, 3G og 4G, er det foreløpig bare 2G- og 3G-nettet du kan ringe med. 

Den laveste frekvensen man benytter på 3G i Norge er 900 MHz, mens 4G som vi har vært inne på kan operere i 800 MHz-båndet. Lavere frekvens gir lenger avstand mellom bølgetoppene i radiosignalet – og dermed rekker 4G-signalene lenger enn 3G-signalene. Det betyr at du i noen tilfeller faktisk kan sitte og surfe på mobilen med 4G-dekning – men ikke ha mulighet til  å ringe.

Dette vil imidlertid løse seg når de norske operatørene innfører det som kalles Voice over LTE (VoLTE). Dette er en teknologi som gjør at tale overføres som datatrafikk via 4G-nettet. Løsningene testes nå ut i nettene, men før det kan tas i bruk må man være sikker på at alt fungerer som det skal – slik at du for eksempel ikke blir brutt når mobiltelefonen går fra å ha 4G-dekning til bare 3G- eller 2G-dekning.

– Det er ikke bare å slå på volte i mobilnettet. Tale er en sanntidstjeneste som er mer krevende å levere enn datatjenester, fortalte teknisk direktør Magnus Zetterberg i Telenor nylig, ifølge Inside Telecom

Neste generasjon mobilnett blir enda raskere:
– 5G får tusen ganger bedre kapasitet enn 4G »

Norges beste mobilabonnement

Sommer 2019

Kåret av Tek-redaksjonen

Jeg bruker lite data:

Sponz 1 GB


Jeg bruker middels mye data:

GE Mobil Leve 6 GB


Jeg bruker mye data:

Chili 25 GB


Jeg er superbruker:

Chili Fri Data


Finn billigste abonnement i vår mobilkalkulator

Til toppen