Proč u nás nikdy nebude 3G pokrytí jako ve Francii

K českým mobilním operátorům často směřují výtky na 3G pokrytí. I když se totiž dnes díky sdílení sítí Telefóniky a T-Mobilu dostalo 3G i do malých měst a velkých vesnic, často signál mizí hned jak vstoupíte do budovy. Kritika tedy je oprávněná – 3G se sice rozšířilo, ale jeho použitelnost je místy opravdu špatná. Kritici nám za vzor často ukazují Francii, ale nejen tu, kde mají operátoři 3G síť s nesrovnatelně lepším pokrytím. Příčiny si rozebereme a vysvětlíme, proč už to u nás lepší nebude.

UMTS sítě a používané frekvence

Každá UMTS síť využívá jednu nebo víc tzv. nosných frekvencí o šířce 5 MHz. UMTS základnová stanice i mobilní telefon (terminál) se naladí na nosnou frekvenci a na ní pak spolu komunikují.

Technologie jako taková dokáže pracovat v různých frekvenčních pásmech, pokud tam pro ni existuje použitelný souvislý 5 MHz blok frekvencí. V počátcích bylo pro evropské UMTS sítě vyhrazeno duplexních 2×60 MHz v pásmu 2,1 GHz. Do tohoto pásma se tedy vejde celkem dvanáct nosných frekvencí. U nás tyto frekvence mají rovnoměrně rozděleni tři stávající operátoři, každý po čtyřech nosných (20 MHz), naplno je využívá zatím pouze T-Mobile.

Nevýhoda pásma 2,1 GHz je ale špatné prostupování do budov a převážně přímočaré šíření signálu – to vede ke zmiňovaným problémům s 3G v oblastech, kde je jen jedna 3G základnová stanice na vesnici s komplikovaným terénem.

Protože si operátoři sdružení v projektu 3GPP byli tohoto problému již dávno vědomi, prosadili do UMTS standardu verze 7.2.0 (3GPP R7) možnost používat pásmo 900 MHz, ve kterém již nějaký pátek v Evropě (ale i jinde) běží GSM sítě. Tato verze standardu vyšla už v prosinci 2005, tedy téměř před sedmi lety.

Nasazení UMTS v pásmu 900 MHz by operátorům mohlo pomoci vyřešit problém špatného šíření 3G signálu a vyhnout se nutné výstavbě velkého množství základnových stanic pro docílení rozumného pokrytí.

Použitelnost pásma 900 MHz pro UMTS

Využití UMTS 900 bránilo během let mnoho různých překážek. Zejména jde o fragmentaci spektra, legislativní překážky a nedostatek kompatibilního hardwaru.

Fragmentace a refarming spektra

Tou největší překážkou byla bezesporu fragmentace spektra: zatímco v UMTS 2,1 GHz pásmu byly v souladu se standardem operátorům již od začátku přidělovány souvislé 5 MHz bloky, 900 MHz pásmo bylo původně vyhrazeno pro GSM a již od počátku bylo děleno po úsecích dlouhých 0,2 MHz. E-GSM (rozšířené GSM) má takových úseků 60+125, P-GSM (podmnožina E-GSM) jen 125.

Z historických důvodů národní regulátoři přidělovali bloky „napřeskáčku“. Jak to dnes vypadá u nás, se můžete podívat na GSMwebu. V některých zahraničních zemích bloky byly operátorům přiděleny jako souvislé již na počátku, nebo v čase proběhl tzv. refarming frekvencí.

Refarming je proces, kdy dojde k přeskládání kanálů v GSM pásmu tak, aby každý operátor obdržel souvislý blok frekvencí o určité šířce. Takto přeskládané 900 MHz pásmo pak umožňuje snazší implementaci nových technologií, jako například právě UMTS v 900 MHz pásmu, nebo v budoucnosti LTE Advanced (složené z pásem 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 2100 MHz a 2600 MHz).

Jednou z dalších překážek refarmingu bylo i to, že se u nás část GSM pásma (60 E-GSM kanálů) uvolnila až v roce 2009. Přidělení těchto kanálů proběhlo losováním (vizte zprávu o přidělení těchto frekvencí) a nebylo podmíněno refarmingem pásma. Nově přidělované GSM kanály tedy nebyly připojeny k existujícím přídělům. Účelné využití pásma (s výhledem na budoucí aplikace) nebylo zajištěno.

Otázkou zůstává podpora E-GSM části pásma v GSM základnových stanicích. Je klidně možné, že toto pásmo například Vodafone kvůli zastaralému Siemens hardwaru nemohl použít – a tudíž by ani refarming GSM pásma nebyl možný. Zatímco O2 a T-Mobile mají od roku 2010 GSM síť na novém hardware, Vodafone s výměnou starého hardwaru začal až letos na jaře a obměna bude probíhat až do roku 2015.

7SRP/12

Proč u nás nikdy nebude 3G pokrytí jako ve Francii

K českým mobilním operátorům často směřují výtky na 3G pokrytí. I když se totiž dnes díky sdílení sítí Telefóniky a T-Mobilu dostalo 3G i do malých měst a velkých vesnic, často signál mizí hned jak vstoupíte do budovy. Kritika tedy je oprávněná – 3G se sice rozšířilo, ale jeho použitelnost je místy opravdu špatná. Kritici nám za vzor často ukazují Francii, ale nejen tu, kde mají operátoři 3G síť s nesrovnatelně lepším pokrytím. Příčiny si rozebereme a vysvětlíme, proč už to u nás lepší nebude.

UMTS sítě a používané frekvence

Každá UMTS síť využívá jednu nebo víc tzv. nosných frekvencí o šířce 5 MHz. UMTS základnová stanice i mobilní telefon (terminál) se naladí na nosnou frekvenci a na ní pak spolu komunikují.

Technologie jako taková dokáže pracovat v různých frekvenčních pásmech, pokud tam pro ni existuje použitelný souvislý 5 MHz blok frekvencí. V počátcích bylo pro evropské UMTS sítě vyhrazeno duplexních 2×60 MHz v pásmu 2,1 GHz. Do tohoto pásma se tedy vejde celkem dvanáct nosných frekvencí. U nás tyto frekvence mají rovnoměrně rozděleni tři stávající operátoři, každý po čtyřech nosných (20 MHz), naplno je využívá zatím pouze T-Mobile.

Nevýhoda pásma 2,1 GHz je ale špatné prostupování do budov a převážně přímočaré šíření signálu – to vede ke zmiňovaným problémům s 3G v oblastech, kde je jen jedna 3G základnová stanice na vesnici s komplikovaným terénem.

Protože si operátoři sdružení v projektu 3GPP byli tohoto problému již dávno vědomi, prosadili do UMTS standardu verze 7.2.0 (3GPP R7) možnost používat pásmo 900 MHz, ve kterém již nějaký pátek v Evropě (ale i jinde) běží GSM sítě. Tato verze standardu vyšla už v prosinci 2005, tedy téměř před sedmi lety.

Nasazení UMTS v pásmu 900 MHz by operátorům mohlo pomoci vyřešit problém špatného šíření 3G signálu a vyhnout se nutné výstavbě velkého množství základnových stanic pro docílení rozumného pokrytí.

Použitelnost pásma 900 MHz pro UMTS

Využití UMTS 900 bránilo během let mnoho různých překážek. Zejména jde o fragmentaci spektra, legislativní překážky a nedostatek kompatibilního hardwaru.

Fragmentace a refarming spektra

Tou největší překážkou byla bezesporu fragmentace spektra: zatímco v UMTS 2,1 GHz pásmu byly v souladu se standardem operátorům již od začátku přidělovány souvislé 5 MHz bloky, 900 MHz pásmo bylo původně vyhrazeno pro GSM a již od počátku bylo děleno po úsecích dlouhých 0,2 MHz. E-GSM (rozšířené GSM) má takových úseků 60+125, P-GSM (podmnožina E-GSM) jen 125.

Z historických důvodů národní regulátoři přidělovali bloky „napřeskáčku“. Jak to dnes vypadá u nás, se můžete podívat na GSMwebu. V některých zahraničních zemích bloky byly operátorům přiděleny jako souvislé již na počátku, nebo v čase proběhl tzv. refarming frekvencí.

Refarming je proces, kdy dojde k přeskládání kanálů v GSM pásmu tak, aby každý operátor obdržel souvislý blok frekvencí o určité šířce. Takto přeskládané 900 MHz pásmo pak umožňuje snazší implementaci nových technologií, jako například právě UMTS v 900 MHz pásmu, nebo v budoucnosti LTE Advanced (složené z pásem 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 2100 MHz a 2600 MHz).

Jednou z dalších překážek refarmingu bylo i to, že se u nás část GSM pásma (60 E-GSM kanálů) uvolnila až v roce 2009. Přidělení těchto kanálů proběhlo losováním (vizte zprávu o přidělení těchto frekvencí) a nebylo podmíněno refarmingem pásma. Nově přidělované GSM kanály tedy nebyly připojeny k existujícím přídělům. Účelné využití pásma (s výhledem na budoucí aplikace) nebylo zajištěno.

Otázkou zůstává podpora E-GSM části pásma v GSM základnových stanicích. Je klidně možné, že toto pásmo například Vodafone kvůli zastaralému Siemens hardwaru nemohl použít – a tudíž by ani refarming GSM pásma nebyl možný. Zatímco O2 a T-Mobile mají od roku 2010 GSM síť na novém hardware, Vodafone s výměnou starého hardwaru začal až letos na jaře a obměna bude probíhat až do roku 2015.

V zahraničí refarming proběhl, zatímco u nás regulátor (jak je jeho zvykem) vyčkává na vzájemnou dohodu komerčních subjektů (operátorů). Spektrum zůstává nespojité a implementace UMTS 900 je nemožná.

Vodafone by přitom v případě proběhlého refarmingu mohl využít 5 MHz pro UMTS (jedna nosná) a 5 MHz pro GSM (25 kanálů), T-Mobile a O2 by mohly využít 5 MHz pro UMTS (jedna nosná pro každého) a 7,4 MHz pro GSM (37 kanálů).

Legislativní překážky

Zatímco technologická standardizace UMTS 900 proběhla již v roce 2005, legislativní standardizace byla ponechána v rukou národních regulátorů a na dohodě komerčních subjektů (operátorů). Toho si všimla Evropská unie, když v roce 2009 vydala direktivu, kterou nařizuje neutralizovat 900 MHz pásmo. Do té doby totiž v tomto pásmu nebyl povolen provoz jiné technologie, než GSM.

Členským státům direktiva doporučuje implementaci technologické neutrality 900 MHz pásma do národních právních řádů. Termín pro takovou implementaci vypršel 9. května 2010, u nás se ČTÚ rozhoupal včas a UMTS v pásmu 900 MHz umožnil změnou plánu využití rádiového spektra v prosinci 2009 (diskuse o změně tohoto plánu ukazuje, že o UMTS v 900 MHz nejspíš uvažoval Vodafone).

Poslední legislativní překážkou byla nutnost zažádat o změnu přídělu (licence k využívání) rádiových kmitočtů. Doposud totiž kmitočty v pásmech 900 a 1800 MHz byly na základě licence přiděleny pro využívání služeb založených na technologii GSM. Nově jsou frekvence tzv. technologicky neutrální, je na nich tedy možné provozovat jakoukoli technologii (GSM, UMTS, LTE), pokud tato nezpůsobuje rušení ostatních provozovaných technologií. O takovou změnu si společnosti Telefónica (1 a 2) a T-Mobile (1 a 2) požály až v dubnu 2012 a Vodafone v srpnu 2012 (1 a 2). Bohužel žádost na ČTÚ nepřistála kvůli UMTS 900, hybatelem byla možnost nasadit LTE na 1800 MHz.

Nedostatek kompatibilního hardwaru

Aby bylo možné zavádět UMTS v 900 MHz, je nutné v určitých oblastech omezit síť GSM – proto jsou dnes ve Francii oblasti, kde někteří operátoři mají pouze UMTS 900 a nikoli GSM. To ale nevadí, pokud je na trhu dostatek mobilních telefonů s podporou GSM i UMTS 900.

Dal jsem si tu práci a z katalogu Mobilmanie zjistil statistiku uváděných mobilů (pouze modely s podporou 3G): první mobily s podporou UMTS 900 se začaly objevovat v únoru 2008(Nokie N96, 3120 classic, 6220 classic, N78, 6210 Navigator).

Zatímco v roce 2008 podporovalo UMTS 900 pouze 21 z 86 uvedených 3G mobilů, v roce 2009 se poměr obrátil (74 ze 103 3G mobilů), rok 2010 přinesl 74 3G mobilů s UMTS 900 a 18 bez. V roce 2011 se objevilo 90 3G mobilů s UMTS 900 a 11 jen s klasickým UMTS na 2,1 GHz. Všechny UMTS 900 mobily pak podporují i klasické 2,1 GHz UMTS.

V roce 2012 podle katalogu Mobilmanie má podporu UMTS 900 už konečně kaž­dý uvedený mobil.

Z oblíbených zařízení má podporu iPhone 4 a novější (uveden v roce 2010), většina mobilů od Samsungu uvedených od roku 2009 do dneška, téměř všechny HTC uvedené od roku 2008 (kromě modelů Smart a Gratia), téměř všechny Nokie uvedené od roku 2008 (z populárních chybí E51 a N95, které jsou ale z roku 2007), a další.

Na nedostatek mobilů si tedy operátoři stěžovat nemohou, zvlášť ne ve chvíli, kdy UMTS mimo velká města začali zavádět až v roce 2011. Stejně tak se neobávám, že by výrobci 3G základnových stanic (Node B) nebyli schopni v roce 2011 dodávat hardware a software pro UMTS 900.

Promarněná šance – sdílení sítí

Protože výstavba 3G sítí, navíc v místech s nízkou hustotou obyvatel, je ekonomicky extrémně náročným projektem, rozhodly se společnosti Telefónica a T-Mobile po dlouhých jednáních a pilotním testování vybudovat 3G síť v řídce osídlených oblastech společně.

UMTS 900 by bývalo bylo pro takové účely jako stvořené – při stejném počtu základnových stanic (dohromady jich bude postaveno 980) by pokrytí bez problémů obsáhlo celé vesnice a jejich okolí. Dnes je často už ve vzdálenosti 1,5 km od základnové stanice signál v budovách příliš slabý a nepoužitelný.

Zároveň by projekt vyžadoval redesign a přeladění GSM sítě: vyhrazení části 900 MHz pásma pro UMTS by nutně znamenalo snížení počtu dostupných kanálů pro GSM. To by, opět, nemuselo způsobovat problémy, pokud by k tomu operátoři přistupovali zodpovědně (například vhodnou politikou dotovaných mobilů pro stávající zákazníky a zahrnutím pouze UMTS 900 mobilů do své nabídky).

Francii jsem na začátku textu nezmínil náhodou. Podle Wikipedie podporují všichni čtyři operátoři ve Francii UMTS na 900 a 2100 MHz. Stejně tak operátoři v řadě dalších zemí (Finsko, Rumunsko, Bulharsko, Estonsko, Polsko, atd.) zavedení UMTS 900 zvládli.

Bohužel u nás, ať už vinou pozdního uvolnění části E-GSM pásma, pasivity ČTÚ, nebo neochoty/strachu komerčních operátorů z refarmingu, zůstává v ČR 900 MHz pásmo pro UMTS nepoužitelné.

Projekt sdílení sítí Telefóniky a T-Mobilu se blíží ke zdárnému konci (již běží více než 90 % plánovaných sdílených základnových stanic), který ale zároveň bude znamenatkonec rozvoje UMTS v ČRDalší rozvoj stávajícího 3G na 2,1 GHz je velmi nepravděpodobný, výstavba v řídce osídlených oblastech se prostě nevyplatí. Stejně tak se ale nevyplatí přestavba sdílené UMTS sítě na 900 MHz někdy v blízké budoucnosti – operátoři do výstavby 3G v uplynulých dvou letech investovali ohromný balík peněz a dokud se jim tyto finance nevrátí, nemůžeme očekávat žádné další investice.

UMTS 900 tak můžeme z povzdálí sledovat na hranicích s Německem a Polskem, případně na dovolené v zahraničí.

S nasazením u nás už jsem se rozloučil a naděje vkládám v rozvoj LTE. V 800 MHz pásmu totiž LTE nabídne to, co by zvládlo i UMTS 900 – široké pokrytí. A jako bonus ještě získáme vyšší kapacitu sítě a přenosové rychlosti.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *