Međutim, mobilne mreže su u početku dizajnirane s pristupom "izvana prema unutra" - oslanjajući se na vanjske odašiljače za pružanje pokrivenosti, s očekivanjem da će signal dosegnuti zatvoreni prostor bez posebne optimizacije za to. Takva strategija pomogla je smanjiti troškove implementacije i temeljila se na pretpostavci da se unutarnja povezanost može osigurati niskopojasnim spektrom slojevitim preko makro mobilne mreže, s većim zahtjevima za brzinom podataka koje zadovoljavaju kućne širokopojasne i javne Wi-Fi mreže u zatvorenom prostoru. 

Dizajn mreža

Potrošači se oslanjaju na mobilne podatke kako bi zadovoljili svoje potrebe pregledavanja sadržaja u zatvorenom prostoru i očekuju jednake performanse dok se kreću od kuće, posla, trgovina i bilo gdje između tih mjesta. Čak i tamo gdje su Wi-Fi i srodne značajke poput VoWiFi-ja dostupne i dovoljno brze, mobilna pokrivenost u zgradama ostaje ključna za pristup osnovnim telefonskim značajkama poput pozivanja i slanja poruka u krajnjoj nuždi kako bi se osigurao pouzdan pristup mrežama hitnih službi. Doista, na mnogim naprednim europskim tržištima, operateri i regulatori daju prioritet usmjeravanju hitnih poziva 112 preko mobilnih mreža koristeći VoLTE (Voice over LTE) umjesto Wi-Fi-ja, jer VoLTE nudi veću pouzdanost i kvalitetu usluge putem namjenskog usmjeravanja glasovnih paketa na mobilnim mrežama.

Ali ako je povezanost u zatvorenom prostoru toliko važna, zašto je još uvijek toliko slaba? Iako ne postoji jedan jednostavan odgovor, postoji nekoliko jasnih čimbenika koji tome doprinose.

Izazov srednjeg pojasa

Jedna od najvećih prepreka dobroj povezivosti u zatvorenom prostoru leži u načinu na koji su mreže dizajnirane, a taj izazov postaje sve češći s implementacijom 5G mreže. Trend prema višem frekvencijskom spektru za 5G (npr. 3,5 GHz srednji pojas) ograničava sposobnost postojeće mreže mobilne mreže da osigura brzu mobilnu pokrivenost duboko u zatvorenom prostoru. To je zbog ograničenijih karakteristika širenja tog spektra. Jednostavno rečeno, signali na koje se oslanjaju 5G mreže srednjeg pojasa teško prodiru kroz materijale na svom putu kada se korisnik nalazi u zatvorenom prostoru.

Signali nižih frekvencija ne suočavaju se s takvim problemom u istoj mjeri, ali njihova je korisnost s vremenom postala ograničenija. Iako je spektar nižih frekvencija (npr. 800/900 MHz s 3G/4G i 700 MHz u novije vrijeme s 5G) koji se tradicionalno koristio za osiguravanje mobilne pokrivenosti u zgradama prije bio dovoljan, značajno povećanje gustoće uređaja i intenziteta njihovih zahtjeva za podatkovnim prometom znači da same te frekvencije ne mogu podržati atribute viših performansi koji se često očekuju s 5G, posebno u gustim urbanim okruženjima.

Zbog toga, tradicionalni pristup dizajna mreže izvana prema unutra, gdje se signali prenose iz makro sloja pokrivanja rešetke ili visoke lokacije temeljene na monopolima u skupinu zgrada, više nije prikladan za upotrebu bez ulaganja u zgušnjavanje mreže ako se žele zadovoljiti zahtjevi za pouzdano brzom povezivošću u zatvorenom prostoru. 

Faradejev kavez

Dizajn mreže nije jedini faktor koji doprinosi profilu širenja signala. Iako je istina da se signali koji se obično koriste za 5G mreže teško prenose kroz zgrade, neki materijali predstavljaju veći izazov od drugih.

Korištenje modernih izolacijskih materijala u novogradnjama i preuređenim objektima predstavlja značajan izazov za mobilne operatere. Uzmimo za primjer niskoemisiono staklo – vrstu energetski učinkovitog stakla s mikroskopskim premazom dizajniranim za smanjenje potrošnje energije, koje postaje uobičajena alternativa dvostrukom ostakljenju. Niskoemisiono staklo ima značajan negativan utjecaj na širenje radio signala, a s njegovom sve većom upotrebom u maloprodajnim i uredskim zgradama, problem povezivosti u zatvorenom prostoru će se pogoršati, posebno uz korištenje viših frekvencijskih pojaseva.

Kako se takve vrste građevinskih materijala – oni koji značajno povećavaju slabljenje signala i učinkovito pretvaraju zgrade u Faradayeve kaveze – sve više koriste, dizajn mreže i dizajn zgrada moraju ići ruku pod ruku. U suprotnom, sposobnost 5G signala da prodru u novije zgrade nastavit će se smanjivati.

Modernizacija mreže

Zalazak postojećih mrežnih tehnologija poput 2G (na tržištima poput Švicarske i SAD-a) i 3G (na većini razvijenih tržišta) uveo je daljnje izazove jer operateri nastoje očuvati razinu pokrivenosti u zatvorenom prostoru, a istovremeno nadograditi opremu i prenamijeniti frekvencije. Proces poboljšanja performansi mreže i optimizacije dugoročnih operativnih troškova s ​​ukidanjem tehnologije nije tako jednostavan kao uklanjanje i zamjena zastarjele opreme. Operateri moraju osigurati da se postojeći uređaji krajnjih korisnika nadograde kako bi iskoristili prednosti 4G i 5G mreža te da se starije mobilne lokacije osvježe modernom radio opremom kako bi se osigurala potpuna kontinuiranost u razinama pokrivenosti.

Analiza podataka Speedtest Intelligencea otkrila je zabrinjavajući trend povećanog vremena provedenog na 2G mrežama ili bez ikakve usluge na nekoliko naprednih tržišta gdje su operateri sporije prenamjenjivali spektar koji su koristile naslijeđene tehnologije nakon ukidanja 3G mreže. To se očitovalo u povećanom broju prijavljenih prekida poziva i drugih problema s mobilnom povezivošću, posebno u područjima gdje ukinuta 3G mreža još nije u potpunosti zamijenjena 4G ili 5G mrežama.

Otvoreni i zatvoreni prostori

Vlade i regulatori diljem svijeta povijesno su usmjeravali glavne ciljeve politike na postizanje ciljeva pokrivenosti stanovništva na otvorenom. Taj model je previdio važnost pokrivenosti mobilnim mrežama u zatvorenom prostoru, što je doprinijelo lošim rezultatima u okruženjima unutar zgrada i nedostatku javnih podataka o opsegu nedostataka u pokrivenosti u zatvorenom prostoru. Neke zemlje, poput Irske i Njemačke, postigle su napredak propisivanjem minimalnih razina pokrivenosti u zgradama i infrastrukturi od nacionalnog značaja kao dijela uvjeta za licenciranje spektra. U irskom kontekstu, na primjer, to uključuje zahtjev za pružanjem usluge od najmanje 30 Mb/s na ključnim infrastrukturnim lokacijama poput željezničkih kolodvora i bolnica, kao i u središtima zajednice i turističkim lokacijama. 

Takve vrste progresivnih politika, kao i one koje usvajaju gradske vlasti kako bi povećale pristup zgradama za mobilne lokacije putem izmjena uvjeta planiranja i zoniranja za buduće obnove i velike komercijalne i stambene razvojne projekte, mogu igrati pozitivnu ulogu u poticanju boljih rezultata pokrivenosti u zatvorenom prostoru preusmjeravanjem poticaja za implementaciju i uklanjanjem prepreka.

Model neutralnog hosta

Iako potrošači očekuju dosljedno visoke performanse mobilnih uređaja u zgradama, put do toga nije jednostavan. Ne postoji jedinstveno rješenje za problem povezivosti u zatvorenom prostoru.

Uz to, model neutralnog hosta pojavljuje se kao ključno rješenje za poboljšanje mobilnih rezultata u zgradama, omogućujući pristup više operatera radi promicanja poštene konkurencije i dijeljenja troškova implementacije, obično na temelju rješenja malih ćelija poput Ericsson Radio Dota. Freshwave (Velika Britanija) i Proptivity (Švedska) su rani primjeri stručnjaka za neutralne hostove koji predvode taj trend.

Iako je povećanje broja malih ćelija na razini ulice i zgrade, omogućeno modelom neutralnog domaćina, ključno za poboljšanje performansi u zatvorenom prostoru, postoje i drugi čimbenici koji u tome imaju značaj. Operateri moraju dati prioritet prenamjeni spektra nakon ukidanja 3G-a, a investitori u zgrade i sustav planiranja trebali bi bolje uzeti u obzir prilagodbe potrebne za smještaj radio opreme. No ako se želi da unutarnja povezanost doista doživi značajno poboljšanje, te promjene trebale bi biti utemeljene na progresivnim regulatornim politikama koje mjere razinu pokrivenosti u zatvorenom prostoru i pružaju bolje poticaje za poboljšanje mobilnih rezultata u zgradama i uklanjanje prepreka za implementaciju.