sou · GWB372 · 2008-08-04 00:00:00 — Här sammanför vi det vi har kommit fram till för att få en över- blick över utmaningarna och bästa vägen framåt. Perspektivet är och söker beakta teknisk utvecklingen och politisk förnyelse. Först formar vi en lista med politiska ut- maningar – den ändrade rollen, tekniska effekter, brist på kon- tinuitet i branschen, nya marknadskrav, EU och globala krafter i regleringarna och ändringar av affärsmodeller. Utmaningarna gran- skas och en kurs för framtida politik illustreras. Om vi tittar bortom fallbeskrivningarna kan vi ana att utmaningar- na kommer att komma från andra håll än teknikerna och händelserna vi har beskrivit – vi kan förvänta oss nya generationer av radiobaserad e-kommunikation. Det kommer även uppstå diskontinuiteter (t.ex. den digitala fördelningen), särskilt eftersom aktuella användare som militären måste avstå kontrollen. Rörelsen bort från tilldelning och kontroll mot marknadsorien- tering har utvecklats någorlunda väl, trots bakslagen med UMTS. Detta kan forma en grund för en framtid med en mer mång- skiftande attityd mot spektrumanvändning. Vi kan förvänta oss att se en kombination av olika metoder – tilldelning och kontroll, marknadsbaserat och kollektiv användning. För tillsynsmyndigheten kan det också bli fråga om att under- söka nya koncept för öppna frekvenser eller licensfri användning, dvs. allvarligt överväga att utöka de licensfria banden för tjänste- användare som har börjat med WiFi (ofta en litet licensfritt band på runt 2,4 GHz) och som växer med teknik för långa avstånd som WiMax. En sådan inriktning berörs inte i några regleringar, men det allmänna framåtskridandet och öppenheten mot nytänkande är uppenbar i de hittillsvarande framstegen. Det som härnäst krävs är en analys av detta, i kombination med en granskning av nya tekniker för spektrumdelning, t.ex. kognitiv radio, spatial multi- plexing och nästa generation av direktspritt spektrum. En sådan analys skulle i politiska termer forma en del av en blandad eller kollektiv metod för spektrumutdelning. En roll i förändring för spektrumförvaltning I allt väsentligt förändras rollen för spektrumförvaltningen. hanterades bara utdelningen av begränsade, men tillgängliga resurser av ganska blygsamma ekonomiska värden som bara en begränsad liten grupp aktörer hade intresse av. Det förekom inga påtryckningar för att genomföra en förändring av det rådande läget. har rollen förändrats eftersom besluten nu berör de begränsade resursernas optimala användning som utgör enorma värden i det dagliga livet för hela befolkningen långt utöver radio och TV. måste reformeras för att radioresurserna och de optimala ekonomiska och sociala värdena ska kunna kopplas till de nya applikationerna och tjänsterna där spektrumet är oundgängligt. Den nya rollen väcker vissa frågor som vi diskuterar nedan: vilka åtkomsträttigheter ska finnas med avseende på skydd från störningar? hur ska åtkomsten gå till, dvs. licensinnehav eller på annat sätt? Dessa frågor föder andra frågor, som: vem bestämmer om åtkomsten? vilka applikationer ska finnas för varje band? vem bestämmer om användningen? Effekter av nya tekniker – löften och fallgropar Allt eftersom tekniken går framåt kan blandningen mellan de två tillvägagångssätten för öppna frekvenser (underlay och overlay) och singelfrekvensägande mycket väl ändras. När nya tekniker för effektiv delning av spekt- rum utvecklas kan definitionen av rättigheterna för de flesta spektrumband bli onödig och kanske även skadlig. Myndigheter bör göra en regelbunden granskning för att hålla frekvenskostnader så låga som möjligt. En blandmetod kan vara mest praktisk. Den kan utgöras av en kombination av metoder för ensamrätt och öppna frekvenser efter- som det tycks vara lämpligast för att gynna ekonomisk tillväxt . Tekniker för samexistens kan också förekomma i licensbanden för att ytterligare optimera användningen. Frågan är om detta skulle hanteras från fall till fall eller om ett avtal skulle sättas upp mellan operatörerna som betalar en hyra till licensinnehavaren (på grundval av tidsperiod eller använda frekvenser). utvecklas UMTS på ett standardbaserat initiativ med flera grenar där den mest officiella är LTE (Long Term Evo- lution) och utvecklingen av 4G (IMT Advanced) på . Utvecklingen har varit klumpig, även om det är oklart om dess ursprung i 3GPP-världen gör den predestinerad för ett liknande misslyckande. De som har betraktat början på UMTS/W- CDMA kan se oroande tecken. Det finns också rivaler – från WiMax (IEEE802.16x) till UMB (Ultra Mobile Broadband) som upp av med OFDM-patentet som härrör från förvärvet av Flarion. På samma sätt som i UMTS-historien får LTE långsamt allt fler anhängare, t.ex. ATT i . Brist på kontinuitet i utdelningen – möjligheter och hot Den digitala utdelningen och den digitala klyftan mellan stad och land – med övergången från analog till digital TV kan kanske av spektrumet mellan 470 och frisläppas för annat bruk som t.ex. mobil kommunikation och då särskilt mobilt bredband för Internet. Det behövs en ekonomisk analys av hur ett frisläppt spektrum bäst kan utnyttjas. Tidiga undersökningar antyder att mobilt bruk av dessa skulle väcka liv i mobilindustrin och även öka produktiviteten inom alla sektorer.TPF32FPT Den största fördelen skulle dock vara att minska gapet mellan stad och land när det gäller bredbandstillgång. Det skulle innebära att lokala företag kan utvecklas och glesbygdssamhällen leva vidare, som utvecklingen möjliggör sociala nätverk och t.ex. kanaler för underhållning. Misslyckandet med UMTS – det oväntade långsamma mot- tagandet av den första generationen av multimediemobil har visat marknadsdynamikens verkliga ansikte när det gäller accepterande av ny mobilteknik. För att nå framgång måste kostnaden, tjänster- nas användbarhet och åtkomligheten med avseende på täckning vara de rätta. Från början saknades en djupgående analys av . 32TP PT Se t.ex. "The Mobile Provide" för ekonomisk analys om den digitala utdelning i på UMTS har heller inte uppnått den kommersiella eller publika framgången som förväntades , trots att systemet har mycket tillgängligt spektrum om än i högre frekvensband med sämre spridning/cellstorlek. I viss utsträckning har 3.5G (HSDPA) återställt 3G:s trovärdighet, men bara till kostnaden av höga nät- investeringar i uppgraderade basstationer och större möjlig cell- diversitet för att kunna tillhandahålla den nödvändiga kanalkapa- citeten. Frågorna om den grundläggande konstruktionsmodellen kvarstår. Helt uppenbart är flera olika åtgärdsriktningar värda att överväga. En riktning är att upplåta spektrumet till andra använd- ningsområden och tekniker, t.ex. licens-WiMax eller rundsänd underhållning eller kanske öppna frekvenser. Att flytta 3G-tjänst- erna till lägre frekvenser med den digitala utdelningen skulle öka användbarheten som bredbandsteknik (mer än smalband, men mindre än riktigt bredband, med hastigheter på mellan 384 kbps till ). Nätkostnaderna skulle bli lägre med större intervall för lägre prissatta data och bättre byggnadsgenomträngning. För detta skulle det behövas både nya telefoner och nya nät. Ett annat alter- nativ är att bara låta systemet dö när nya tekniker dyker upp, medan mer framgångsrika äldre tekniker (2.5G GSM med EDGE) tar över marknaden på kort och medellång sikt. Frisläppning av det offentliga spektrumet – i har AIP (Administered Incentive Pricing) uppmuntrat offentliga spektruminnehavare att frisläppa marknadspotentialen i deras innehav. Genom att lämna ifrån sig tillgångarna till marknaden kan de få antingen engångsbetalningar eller regelbundna betalningar som de får behålla som tillskott till sina budgetar. Detta kan bli ytterligare en källa till spektrum för en marknadsbaserad auktion eller öppna frekvenser och för kommersiella eller offentliga appli- kationer. Liberaliseringen av spektrumet, särskilt i kombination med användning av teknik (t.ex. mycket smalare primära radarband för flygtrafikskontroll) kommer väsentligt ändra spektrumland- skapet under nästa årtionde. måste vara för- beredd på att uppmuntra och sedan styra utdelningen av den nya kapaciteten. Utvecklingen av radiotjänster kommer drivas av be- hovet av utökad e-kommunikation, men också av nya applika- tioner, varav flera som vi sett. Många sådana möjliga tjänster har undersökts i färska studierTPF33FPT, allt från t.ex. RFID för korta avstånd till maskin-till-maskin-kommunikation (Internet för saker). Bredbandsradiobärare för mobil och fast lokal slinga kommer utgöra en grundläggande framtida plattform för många konsument- och affärstjänster. Konvergensen för media och telekommunikation kommer också tendera att flytta bort underhållning från OTA-rundsändning (Over-The-Air) till IPTV-modellen som kan levereras med fast kabel-CATV, satellit, fast bredband eller via en mobil bred- bandskanal. EU och globala krafter i regleringspolicyn I EU:s inställning till spektrumreformer, särskilt harmonisering, framhålls med rätta att vi inte ska glömma att vissa restriktioner går hand i hand med reformer. Myndigheterna behåller makten för att kunna garantera störningsfri användning. Dessutom kan det offentliga fortfarande införa mandatutdelning av vissa band för samhällets säkerhet samt tjänster som ligger i allmänhetens intresse och även vissa politiska mål. Att begränsa teknik och tjänster verkar emellertid bara rimligt i vissa välmotiverade fall. Observera att detta är det aktuella EC WAPECS-synsättetTPF34FPT, från RSPG som anges i RSPG WAPECS Opinion (2005), i en testimplementeringsfas,TPF35FPT som syftar till marknadsbaserad spektrum- utdelning. Globala krafter – reglering, marknad och teknik – är de huvud- sakliga drivkrafterna i den mobila världen och rundsändnings- världen. Därför måste tendenserna noga observeras för att kunna forma politiken för spektrumförvaltningen. Även om vi strävar efter att föra diskussioner och kanske ha konkurrens mellan de officiella telekommunikationsstandarderna och marknaden ändras 33TP PT S. Forge, C. Blackman and E. , The Demand for Markets and Services, rapport för , IPTS/JRC, EN, 2005, från: http:// fms.jrc.es 34TP Access Policies for . 35TP PT R. Niepold, "Market based approach to spectrum management in context", presentation för , , . ITU hade inte mycket att säga om Internet , men erkänner nätets ekonomiska kraft och att Internet är den enskilt viktigaste internationella vägen för data. Över- läggningarna om spektrumet blir allt relevantare när detta erkänns som en modell. Dessutom betraktas numera gerillatekniker – som WiMax och WiFi samt initiativ från andra än operatörer, t.ex. från tillverkare som – på ett realistiskt sätt i den inter- nationella spektrumpolitiken. måste spektrumförvalt- ningen gå vidare med ett betydligt bredare utbud av globala kommersiella produkter. Det kan vara implementeringar av stan- darder i någon form, som den koreanska WiBro-bredbandstekniken (följer IEEE 802.16) eller nätstandarden Zigbee (IEEE802.15) för trådlös styrning och övervakning. En kurs för framtidens politik En intressant bild av radioframtid har framkommit av en aktuell händelse: Googles villkor för att lägga ett anbud i 700 MHz-auktionen som hölls av FCC i . Google lovade att bjuda () i auktionen om FCC () i sin tur lovade att reservera några spektrum för öppen tillgång, dvs. öppen på det sättet Google ansåg vara det rätta – öppna applikationer, öppna enheter, öppna tjänster och öppen nättillgång för ett nät som enbart var avsett för uthyrning till återförsäljare som har tillgång till tredje part. försök med denna metod (NextWave försökte och Earthlink försöker ) har inte varit framgångsrika, men det kan bli en modell och det kräver mycket friare spektrumförvaltning. Detta utnyttjar Internetmodellen från datorindustrin för att producera ett mobilt Internet där alla enheter kan kopplas till alla nät, i stället för dagens uppbundna nätabonnentmodell. Alltså kan framtidens spektrum- politik dra nytta av att fokusera på en Internetaffärsmodell för både mobila och andra tjänster, t.ex. underhållning. På det hela taget kan vi med ovanstående i tankarna förvänta oss en övergång. I figuren nedan illustreras den eventuella övergången till licensfria band och marknadshandel som vi tänker oss den: Figur 2 Övergång till licensfria band för att forma öppna frekvenser och handel Prognos för procentandelar av varje typ av spektrumfördelning inom EU Marknadsbaserat: auktioner, % av radiospektrum som kan utnyttjas 2007 all rights reserved Commercial Referenser som har använts till rapporten L. Benzoni and E. , The Economics of Radio Frequency Allocation, ICCP papers 33, , , 1993. E. , B. Preissl, and A. , How free is the radio spectrum?, info, Special Issue, Vol. 8, No. 2, pp. 3–96, 2006. M. Cave, Independent Audit of , by Professor for HM Treasury, , available at . CEPT maintains its own document depository, covering also the CEPT work on mandates: J. Ellig, The economic costs of spectrum misallocation: evidence from the , Conference on Spectrum Policy in and Latin , , , , 9–10, 2005. EC harmonisation decisions and related mandates as well as CEPT reports, available from: um/ref_documents/index_en.htm# EC work in progress may be followed by consulting publicly available RSC documents at: um/activities/rsc_work/meetings_2007/index_en.htm Europe Economics, Economic Impact of the Use of Radio Spectrum in the UK, study for Ofcom, 2006, onomic_spectrum_use/ S. Forge, The radio spectrum and the organisation of the future: recapturing radio for new working patterns and lifestyles, Telecommunications Policy, Vol 20, No 1,1996 S. Forge, Is fourth generation mobile nirvana or nothing?, info, Vol 6, No 1, 2004. S. Forge, C. Blackman and E. , The Demand for Markets and Services, report for the DG JRC-IPTS, European Commission, EUR 21673EN, 2005, http:// fms.jrc.es Hazlett and , The cost of rent seeking: evidence from cellular telephone licence lotteries, working paper, , 1990. Hazlett and C. Bazelon, Market Allocation of Radio Spectrum, ITU, Document: MMSM/02, on market mechanisms for spectrum management, 22-23 January 2007, , S. , Evolution of : An Investigation of the History of , Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy, , , 2002. B. Mölleryd, Entrepreneurship in : The Development of Mobile Telephony in , Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy, , , 1999. , The Spectrum Dividend: Issues, , , 2006, Ofcom, , 2005. K. Werbach, Supercommons: toward a unified theory of communication, , Vol 82, 2004, pp. , Exploding the Myth that , , 2007, , Inc, , IL, . Investeringskostnader och driftskostnader vid utbyggnad mot mobil yttäckning i och driftskostnader vid utbyggnad mot mobil yttäckning i SverigeUT ........................ tabell för nätteknikerUT......................................... tabeller för satellittelefoniUT ................................. EDGE Tal – graferUT ............................................ – GSM EDGE och Tal – graferUT ................................................ Data – graferUT ............................................. Tal – graferUT............................................... Data – graferUT............................................ av alternativ med satellittelefoni som för de olika nätteknikernaUT ........................ energikällor för högkostnadssiterUT ..................... A: Bilaga A: Typsiter – kostnadsunderlag ............................ B: Rutnät – numreringT ......................................................... C: Rutnät – kommunindelningUT ........................................... D: Rutnät – terrängtyperUT ..................................................... E: Rutnät – högkostnadsfaktorerUT........................................ F: SatellittelefonikostnadUT..................................................... G: Exempel på beräkningsunderlag ...................................... På uppdrag av har möjligheterna till geo- grafisk täckning för mobiltelefoni utretts. Utbyggnads- och drift- kostnader har beräknats för nätteknikerna . För varje nätteknik har två olika scenarier använts, där det ena är utbyggnad för enbart taltjänst inomhus och det andra är utbyggnad för tal- och datatjänst inomhus med en hastighet av ca 200 kbit/s. Som utgångspunkt för utbyggnadsbehovet har inomhustäck- ningen i befintliga mobilnät beräknats. Då UMTS900 inte finns utbyggt ska det i denna utredning komplettera samma nät som GSM EDGE. Vid yttäckning är kostnaden för utbyggnad lägst för CDMA450 för enbart taltjänst på . Sedan följer UMTS900 för enbart taltjänst på och CDMA450 för tal- och datatjänst på . För GSM EDGE är kostnaden och för enbart taltjänst respektive tal- och datatjänst. Tal- och datatjänst med UMTS900 är betydligt kost- sammare med . I samtliga scenarier har kostnaden jämförts med en alternativ- kostnad för subventionering av satellittelefoni. Brytpunkter har tagits fram som visar vid vilken yttäckningsgrad kostnaden för vidare utbyggnad av mobiltelefoni överstiger kostnaden för att subventionera satellittelefoni. Vid respektive brytpunkt har CDMA450 för enbart taltjänst högst yttäckningsgrad på medan UMTS900 för tal- och datatjänst har lägst yttäckningsgrad på . Satellittelefoni är dock inget fullgott alternativ till scenarierna för tal- och datatjänst på grund av dess låga överfö- ringshastighet. By assignment from the Government Offices of , the pos- sibilities of providing geographical mobile phone coverage have been investigated. The costs for expansion and operation of the cellular network technologies CDMA450, GSM EDGE and UMTS900 have been calculated. For each technology, two differ- ent scenarios have been used: One where the coverage supports voice only and one where the coverage supports voice and data transmission at a rate of about 200 kbit/s. As a starting-point for the demand of new network coverage, the existing network coverage has been calculated. As there is currently no cellular network for UMTS900 in , these scenarios will be based on the same existing network coverage as the GSM EDGE scenarios. The expansion cost for obtaining surface coverage is low- est in the voice only scenario for CDMA450 at . A bit more expensive are UMTS900 for voice only at and CDMA450 for voice and data transmission at . For GSM EDGE the expansion cost is and for voice only and voice and data transmission respec- tively. The scenario for UMTS900 voice and data transmission is considerably more costly at . For all scenarios, the cost for expanding the cellular network has been compared with the alternative cost for subsidizing satellite telephony. Breakpoints have been calculated in order to illustrate at which degree of surface coverage the costs for further expansion of the cellular networks are higher than subsidizing satellite teleph- ony. CDMA450 for voice only has the highest surface coverage of at its breakpoint, while UMTS voice and data transmis- sion has the lowest surface coverage of . However, the alternative of satellite telephony is not a fully comparable alterna- tive to the scenarios for voice and data transmission due to its low transmission speed. Regeringen har beslutat att utreda möjligheterna till geogra- fisk utbyggnad av mobil täckning där både samtals- och datatrafik är möjligt. För att abonnentkostnaden ska kunna bibehållas innebär det i princip att staten måste subventionera utbyggnaden. Som ett underlag för beslut om subventioner är det nödvändigt att veta vil- ken kostnadsstorlek det rör sig om. har givit i uppdrag att utreda kostnaden för utbyggnad av mobilnät yttäck- ning i . Utredningen syftar till att beräkna kostnader för utbyggnad yttäckning för tre olika mobiltelefoni- tekniker. I beräkningen av kostnaden ingår även driftkostnad. De nättekniker som ingår i utredningen är CDMA450, GSM EDGE och UMTS900. Följande förutsättningar gäller: Utbyggnaden ska ta hänsyn till följande -GSM EDGE ska komplettera den sammanlagda befintliga täckningen av UMTS2100 och GSM EDGE -UMTS900 ska komplettera den sammanlagda befintliga täck- ningen av UMTS2100 och GSM EDGE -CDMA450 ska komplettera den befintliga täckningen av CDMA450 För varje mobiltelefoniteknik skall två scenarier utredas. Det första scenariot förutsätter täckning med taltjänst inomhus, vil- ket ger möjlighet till datatrafik med låg hastighet. Det andra scenariot förutsätter täckning med taltjänst och en högre data- hastighet (ca 200kb/s) inomhus. Täckningen skall vara tillräckligt god för handburna terminaler, dvs. användare skall inte behöva använda riktantenn eller lik- nande. Som ett alternativ skall kostnaderna för att bygga ut dessa tre tekniker jämföras mot att subventionera satellittelefoni. Detta innebär att hitta den brytpunkt där det inte längre lönar sig att bygga ut mobilnäten i jämförelse med att använda satellittele- foni. Beräkningen av utbyggnadskostnaden utgår från den befintliga inomhustäckningen i de olika näten. Genom att beräkna hypote- tiska nät för att täcka de ytor som saknar täckning erhålls en kost- nad för utbyggnad och drift. Ur kostnadsberäkningen kan även marginalkostnaden tas fram för olika täckningsgrader. Kostnaden för satellittelefoni beräknas utifrån prisuppgifter från leverantörer och genomsnittliga samtalstider. Resultatet är en årlig kostnad per abonnent som sedan används för att hitta brytpunkten då satellittelefoni är mer kostnadseffektivt än fortsatt utbyggnad av respektive mobiltelefoninät. Kostnadsberäkningarna jämförs tillsammans med för- och nackdelar för de olika nätteknikerna. Resultaten av beräkningarna presenteras i både tabeller och grafer för att lätt kunna jämföras och för att skärningspunkter ska kunna åskådliggöras. Även kost- naden för satellittelefoni presenteras som en jämförelse. Intervjuer genomförs med ett flertal intressenter för att samla in information samt för att kvalitetssäkra redan insamlad information. Följande avgränsningar gäller för uppdraget: Den modell som används för beräkning av kostnaderna för utbyggnaden av ett nät kommer inte att beräkna eventuella konkurrensfördelar för de aktörer som ensamma täcker gles- bygd. En analys av vem som ska ha satellittelefon eller inte anses ej vara relevant i framtagandet av kostnadsmodellen utan satellit- telefonikostnaden bygger på att alla invånare utan täckning till- handahålls satellittelefon. Det är således den maximala kostna- den för subventionering av satellittelefoni som beräknas. Eventuell påföljande diskussion med marknadens aktörer ingår inte. Eventuell bedömning av likvärdigheten för terminaler ingår inte. Exempelvis tas ej hänsyn till om en satellittelefon antas vara mindre användarvänlig och ha sämre stöd för multimediatjänster än en mobiltelefon. Beräkningarna av nätutbyggnad görs endast för teknikerna vilka av anses vara de realistiska teknikalternativen för mobilte- lefoni. De olika mobilnät som finns i bygger på olika radio- tekniker vilka sinsemellan delvis är inkompatibla. Det här kapitlet presenterar de olika nätteknikerna som används i utbyggnads- beräkningarna. De räckvidder som nämns för de olika teknikerna är baserade på beräkningar för inomhustäckning. GSM EDGE är en uppgradering av GSM som möjliggör högre datahastigheter i samma nät som GSM. räcker det med upp- graderingar av mjukvara men ofta behövs även förändringar av komponenter i basstationer. GSM utan uppgradering till GSM EDGE har en maximal datahastighet på kbit/s. Med GSM EDGE uppnås en maximal datahastighet på kbit/s och med framtida uppgraderingar datahastigheter /s. GSM EDGE stödjer inte lika höga dataöverföringshastigheter som UMTS900 och CDMA450. Räckvidden för en basstation med GSM EDGE är . GSM 900-bandet omfattar i sin utökade version (E- GSM) med frekvenserna 880–för sändning från termina- ler och 925–för sändning från basstationer. GSM 1 800- bandet omfattar , även det i sin utökade version (E- GSM), där frekvenserna 1 710–är för sändning från terminaler och 1 805–är för sändning från basstationer. UMTS900 sänder på 900 MHz-bandet vilket är samma frekvens- band som GSM900.