sou · GWB372 · 2008-08-04 00:00:00 — I de fall det handlar om utsändning av tv-program till mobila enheter är det i första hand direktsändningar (främst sport och populära underhållningsprogram) som efterfrågas. Detta innebär att efter- frågan för tv i trådlösa nät pendlar mellan att ena stunden vara hög och koncentrerad till ett program för att i nästa stund vara ringa och mer diversifierad. Av de drygt 120 kommersiellt lanserade mobila tv-tjänsterna världen över är lanserade via mobilnäten och distribuerade unicastTPF8FPT. är det sannolikt att mobil-tv kommer att sändas som en kombination av broadcast och unicast för att optimera behovet av kapacitet och investeringar utifrån skillnader mellan breda populära program med stor efter- frågan och mer nischade program med liten efterfrågan, s.k. long- tail content. Sammanfattningsvis kan sägas att erfarenheterna av audiovisuellt innehåll till handhållna terminaler, främst mobiltelefoner, har varit blandad och utnyttjandet i är ännu inte så stort, men kan ändras om frågan om problemen runt programrättigheter löses. När det gäller konsumtion av audiovisuellt material via PC:n har utvecklingen varit desto gynnsammare i trådlösa nät och med lanseringen av mobilt bredband. är den totala inverkan som audiovisuell konsumtion kan ha på efterfrågan av kapacitet i de trådlösa näten enorm. Osäkerheten kring programrättigheterna är dock betydande och om exempelvis fildelning skulle upphöra skulle effekterna vara kolossala. När det gäller utvecklingen av applikationer och tillämpningar för mindre terminaler som mobiltelefoner, PDA:er och liknande finns det stora förväntningar på att det beteende som finns på fasta nätet kommer överföras i micro-användande till dessa terminaler. 8TP PT press information, . samt , , Man pratar om Mobile 2.0 och Mobile Web 2.0. Utvecklingen är fortfarande i sin linda och lider delvis av kompatibilitetsproblem med existerande applikationer på Internet. Dessa begränsningar kommer sannolikt att försvinna inom loppet av . Sannolikt kommer det också att komma unika applikationer specifikt utvecklade för mobiltelefoner och andra små terminaler som beaktar terminalens egenskaper och begränsningar. De små terminalernas ringa skärm och tangentbord utgör en betydande begränsning och påverkar förutsättningarna för olika applikationer att slå på dessa terminaler. För en positiv utveckling talar dock att kvalitetskraven är lägre när det gäller trådlös användning än för motsvarande fast. Timing och relevans har ofta större betydelse än kvalitet och mobila terminaler konkurrerar snarare med upp- levelsekvalitet än faktisk kvalitet. Företagsmarknaden är än så länge relativt blek jämfört med konsumentmarknaden, och har potential att utvecklas. Trots att tillämpningar som effektiviserar verksamheten utgör en stor driv- kraft och ökar betalningsviljan, finns få tjänster specifikt utveck- lade för företag. Det har pratats mycket om att nya applikationer kommer, men fokus har legat på nästa teknik. För företagen är det viktigt att åstadkomma högre produktivitet i verksamhetens processer. Bortsett från framstegen inom s.k. contact center, som handlar om relationen till kunderna, har mycket av betoningen legat på medarbetarnas personliga produk- tivitet. Detta fokus håller nu på att förskjutas mot att nå högre produktivitet i samarbetet mellan medarbetare och partners inom och utom företaget. Det handlar om att förenkla samarbetet på tvären genom att göra det lättare att initiera spontana samtal och ad hoc-konferenser. I sin enklaste form används chat och röst- samtal men i och med att kontakterna baseras på att så kallade sessioner etableras mellan användarna, snarare än traditionella röst- samtal, går det enkelt att lägga till fler multimediala dimensioner under samtalets gång när detta är motiverat för att deltagarna ska kunna lösa den aktuella uppgiften. En session kan börja som ett röstsamtal mellan två medarbetare. Vid behov tas en tredje extern person in i diskussionen. När ett behov att visa en illustration uppkommer kompletteras samtalet med en skärmkonferens och om deltagarna vill kunna se varandra dras en videokonferens igång. Att åstadkomma detta med tradi- tionell teknik skulle kräva att flera olika tjänster används och dessa tjänster skulle behöva initieras helt oberoende av varandra vilket i praktiken är nästintill ogörligt att hantera när ett team ska lösa ett problem spontant. Med andra ord handlar det om att göra samarbete effektivare genom att göra det enkelt att initiera och dynamiskt använda olika multimediala kommunikationsformer. Samlingsbegreppet för denna typ av tjänster är (). kommer säkerligen att öka använd- ningen av multimediatjänster, först i kontorsmiljö där användarna kommunicerar via sina datorer och laptops. Mobila användare kommer att använda tjänsterna utanför kontoret på sina laptops och vi kan också räkna med att stora ansträngningar kommer att göras för att även mobiltelefoner ska kunna användas för fler realtidskommunikationstjänster än röstsamtal i olika UC-scena- rios. Nätförbättringar med HSPA kommer att bidra till den mobila användningen av UC-tjänster både på laptops och mobiltelefoner. Andra och nya områden som kan bli stora är t.ex. det s.k. förlängda hemmet, e-vård och spel. Det förlängda hemmet är ett begrepp som används för att beskriva applikationer som möjliggör att tjänster och media följer användaren oavsett fysisk plats och användarterminal. Det kan handla om att från en extern plats komma åt filer, foton och filmer som finns lagrade digitalt i hemmet. Det kan också handla om att få access till och kunna se på sin betal-tv från en annan ort eller via en annan terminal. E-vård är ett annat område med utvecklingspotential. Genom audiovisuell trådlös kommunikation kan t.ex. läkare per distans hjälpa annan personal (sjukvårds eller hemtjänst) att ställa diagnos på patienter i hemmet. Det kan också handla om att kunna fjärrbevaka patienter i hemmet. Spel är ytterligare ett område med stor utvecklings- potential. Spel på Internet finns och kan sträcka sig från enkla textbaserade spel till spel som innehåller komplex grafik och virtuella världar som befolkas av flera spelare . Många av dagens spel på nätet har tillhörande virtuella användarklubbar (online communities) som gör spelen till en form av social aktivitet mellan spelare. Sammantaget finns det mycket som talar för att ny användning kommer att öka, och i synnerhet kommer kapacitetskrävande audiovisuellt innehåll att ha betydande inverkan och dominera efterfrågan på kapacitet. Den största osäkerheten beträffande utvecklingen är hur man skall lösa kapacitets- och finansieringsproblemet när den existe- rande överkapaciteten i de mobila näten försvunnit samt hur man skall lösa affärsmodellen och rättighetsproblematiken beträffande professionellt audiovisuellt innehåll. Andra osäkra områden är standardiseringsproblem och begränsningar i den mobila termi- nalen. Variabelns inverkan på utvecklingen avseende framtida efter- frågan på kapacitet i trådlösa nät bedöms vara mycket hög. Variabeln bedöms på kort sikt vara ganska förutsägbar genom att ett redan etablerat bredbandsbeteende i fastnätet nu håller på att föras över på det mobila nätet och att rörlig bild kommer att öka kapacitetsbehovet kraftigt. På medellång sikt bedöms variabeln vara oförutsägbar, bl.a. eftersom det är osäkert i vilken utsträckning kapacitet och pris i trådlösa nät kommer att kunna hålla jämna steg med behoven för multimediala tjänster. På ökar oförutsägbarheten än mer avseende i vilken utsträckning och i vilken takt som mobilt bredband och andra applikationer ytterligare kommer att driva efterfrågan på kapa- citet. På lång sikt är variabelns utveckling starkt beroende av kostnaderna för att producera kapacitet samt hur affärsmodellen och frågan om programrättigheter utvecklas och givetvis även fildelningsutveckling. En ökad mobil och nomadisk trådlös användning i kombination med en övergång mot mer kapacitetskrävande applikationer inne- bär en stark ökning av trafiken i de trådlösa näten. I synnerhet har en ökad konsumtion av allt mer audiovisuellt material stora implikationer för behovet av kapacitet i de trådlösa näten. har 2G och näten i betydande överskottskapacitet, men denna kommer att tas i anspråk inom loppet av om den utveckling och de trender vi skönjer håller i sig. Av denna anledning måste olika aspekter på produktionskostnad för trådlös kapacitet beaktas. För att ge en uppfattning om storleksordningar på olika tjänster kan storleken på datamängder i antal Mbyte per användare och månad för olika typer av trafik jämföras. Rösttrafiken i uppgår per användare och månad, vilket motsvarar en datamängd på ungefär 15 MByte. Användning av Internet, mestadels via det fasta nätet, uppgår typiskt sett till minst 1 2 GByte , dvs. cirka 100 gånger mer. Mot bakgrund av ökande användning av Internetbaserade tjänster i allmänhet och en ökande andel överföring via trådlösa nät kan det inte uteslutas att det kan komma att behövas en enormt stor ökning av kapacitet i trådlösa publika nät, kanske 100 till 1 000 gånger mer än . Ytterligare några siffror illustrerar utvecklingen. En typisk användare av datatjänster i 2G mobiler (GPRS) använder uppemot 0,5 1 MByte . Med mobiler (WCDMA och HSDPA) ökade motsvarande användning till cirka 5 MByte per användare och månad. När det gäller användare av mobilt bredband är siffran avsevärt högre, en typisk användare använder i runda tal närmare 1 GByte , enligt en operatör. Som ett belysande exempel av kapacitetsförbrukningen av audiovisuella tjänster kan nämnas att video i mobilen per dag motsvarar cirka 500 Mbyte. Ökad mängd data med en faktor 100 (1 000) gånger medför starkt ökande kostnader, men konsumenterna är inte beredda att betala 100 (1 000) gånger mer för denna ökade mängd data! För de (15 MByte) som nämnts ovan betalas , vilket motsvarar ett pris på per Mbyte. Med motsvarande prissättning för datatrafik skulle det innebära att det kostar att överföra 1,5 GByte data. Utifrån ovanstående beräkningar och exempel kan man dra slutsatsen att pris och kostnad för att producera trådlös kapacitet måste minskas kraftigt (flera storleksordningar) jämfört med – åtminstone om den dataanvändning och de tillämpningar som är normalt i de fasta näten ska kunna växa starkt i de trådlösa näten. För att öka kapaciteten har man tekniskt sett några olika möjligheter; 1) att utöka tilldelning av spektrum 2) att använda metoder som medger att olika frekvensband används större del av tiden (dynamisk tilldelning av frekvensband), 3) att förbättra spektrumeffektiviteten (dvs. antal överförda bitar per Hz spekt- rum), och 4) att förtäta nät (dvs. använda fler basstationer eller accesspunkter). En utmaning är att kostnadsstrukturen för traditionellt byggda nät för trådlös kommunikation innebär att ökande kapacitet (Mbps per ytenhet) i princip medför linjärt ökande kostnader.TPF9FPT För en och samma accessteknik och för en given tilldelning av spektrum innebär ökad kapacitet per ytenhet att man måste bygga flera basstationer, se figur nedan. Utbyggnad av yttäckande nät för låga datatakter (få Mbps per ytenhet) Yttäckning för högre datatakter vid användning av befintliga basstationer Utbyggnad som krävs för att få full yttäckning med högre datatakter Teknikutveckling i sig (inkl. Moores lag) bidrar till förbättrad pris- prestanda, men enbart till en viss del. Utvecklingen från WCDMA (dagens ) till HSPA (Super ) är ett mycket stort och viktigt steg, vilket möjliggjort den snabbt ökande användningen av mobilt bredband. Denna utveckling fortsätter med LTE (Long Term Evolution) som kommer att lanseras . Utvecklingen från WCDMA till LTE innebär förbättrad spektrumeffektivitet knappt 10 gånger och reducerad kostnad per bit med 10 20 gånger. Detta är högst väsentligt men räcker således inte till om målet är att sänka kostnaden 100 (eller 1 000) gånger. Det kan förväntas att teknik för källkodning och komprimering av audio-visuella signaler stadigt kommer att kommer att förbättras. Detta kommer dock att ske gradvis och bedöms inte resultera i några tekniksprång som medför förbättringar av den storleksordning som nämnts ovan. Då ingen mirakel-teknik finns i sikte måste ett antal olika samverkande metoder beaktas för att reducera kostnaden; 1) billigare radioteknik, 2) alternativa sätt att bygga och driva nät, 3) andra sätt att organisera värdekedjan. 9TP PT , On the cost structure of networks, IEEE VTC 1997, . I detta sammanhang bör man även titta närmare på maximal överföringshastighet och den kapacitet som en radioteknologi kan förväntas erbjuda. I telekombranschen är det populärt att ange den maximala hastighet som en enskild användare kan få. För bredbandsmodem baserade på HSDPA teknik anges hastigheter på 3,6 och /s, kommande HSDPA uppges kunna ge över /s och för LTE (Long Term Evolution) anges siffror på mellan 100 och /sTPF10FPT. Detta skall dock ställas mot den kapa- citet (engelska throughput) som en enda basstation kan leverera radiomässigt. För WCDMA (en och en sektor) och HSDPA är detta /s respektive /s, dvs. endast ett fåtal användare per cell kan få dessa höga datahastigheter. Vi kan även jämföra med trådlöst bredband i hem där WLAN access- punkter har höga radiomässiga prestanda (t.ex. /s) men användningen begränsas av hastigheten på den bredbandsuppkopp- ling till vilken accesspunkten är ansluten, t.ex. 2 eller /s. Sammantaget gäller att införande av radioteknologi med hög eller mycket hög maximal överföringshastighet till en enda användare inte i sig medför att kapaciteten per ytenhet ökar i motsvarande grad. För en given radioteknologi med viss systembandbredd, gäller att varje basstation har en given maxkapacitet. Om denna utnyttjas för en enda användare erhålles hög överföringshastighet. Kapa- citeten är dock given och då fler användare skall betjänas måste man dela på den befintliga kapaciteten för en cell (basstation). Se tabellen nedan för exempel på denna kapacitet (throughput) för olika typer av radioteknologier. "Throughput" per WLAN (802.11a) Exempel på parametrar för olika radio standards (data från , 2007, se fotnot 11). Ytterligare en kommentar är på sin plats i detta sammanhang, nämligen kostnadsstrukturen för olika typer av radionät. Kostnad (både CAPEX och OPEX) för basstationer i cellulära nät kan delas 10TP PT ; LTE backers keep pedal to metal. in i tre huvuddelar i) själva radioutrustningen, inkl. underhåll, elektricitet etc. ii) drift och uppbyggnad av själva basstationen inklusive mast, installation, hyra samt iii) transmission till och från basstationen. Totalkostnad och fördelning varierar för olika typer av basstationer, vilket illustreras i figuren nedanTPF11FPT. Kostnaden för själva radioutrustningen utgör således bara en del av totalkost- naden, vidare är kostnaden för siten betydande för basstationer av typen macro och micro. Basstationer för inomhusbruk (pico och WLAN i figuren) är relativt sett billigare än lösningar för utomhustäckning (macro och micro i figuren). Inomhuslösningar har också låg andel kostnad för siten. Kostnadstruktur för olika typer av bassstation/accesspunkt Macro (1 ) Type of base station Exempel på kostnadsstruktur för olika typer av basstationer (data från , 2007, se fot- not 11). För att minska kostnaden behöver man tillgripa flera samverkande åtgärder. Utveckling när det gäller spektrumeffektivitet och billi- gare utrustning tas givetvis tillvara. Viktigt i detta sammanhang är att även om kostnaden för själva radioutrustningen (elektroniken) minskar betydligt så kommer kostnaden för siten samt för transmission att kvarstå. Med ökande trafik måste även trans- 11TP PT Figur baserad på data i doktorsavhandling från KTH , Deployment Strategies for . missionen byggas ut kraftigt. För operatörerna kan det vara av betydelse att även ta tillvara de möjligheter som erbjuds med alternativa sätt att bygga och driva cellulära nät. Site sharing och Network sharing som innebär att opera- törerna delar på infrastrukturen. Detta sker i när det gäller näten. Managed services innebär att operatörerna överlåter åt en annan specialiserad aktör att driva nät. För både och är detta en växande verksamhet. User deployment som är ett vertikalt samarbete med slutkund eller liknande där denna står för installation och underhåll av en liten basstation i sitt hem eller på sitt kontor. Delning av nät och överlåtning av nätdrift till annan aktör medför visst mått av kostnadsreducering inom befintlig nät- paradigm. User deployment har stor potential att medverka till väsentligt sänkt kostnad för trådlös kapacitet eftersom merparten av kapacitetskrävande användning sker inomhus och i icke-mobila miljöer. Olika typer av lokala eller privata trådlösa nät kan då samverka med och avlasta yttäckande (mobil-) nät, se vidare beskrivningen av variabeln nya nätlösningar och affärsmodeller. Variabelns inverkan på utvecklingen avseende framtida efter- frågan på kapacitet i trådlösa nät bedöms vara mycket hög. Behovet att drastiskt minska kostnaden är förutsägbart medan sättet att uppnå detta är oförutsägbart. En stor del av svårig- heten att förutsäga framtida utveckling är relaterad till den bedömt stora utmaningen för både operatörer och leverantörer att frångå de traditionella sätten att bygga och driva nät. Detta innefattar både samarbeten, såväl som att involvera nya aktörer i värdekedjan (lokala operatörer, användare och icke-telekom- bolag). På lång sikt är det dock förutsägbart att utbyggnaden av fibernät är väsentligt större än . Fibernätet är då mera fin- maskigt och når längre ut mot användare vilket ökar använd- barheten av lokala trådlösa nät, vilket i sig bidrar till väsentligt lägre kostnader. Det sker en kontinuerlig utveckling av hur samhället ser ut och hur vi lever och arbetar, men det är en successiv förändring som vanligen sker i små steg. Det är nämligen svårt att radikalt ändra etablerade normer, att bryta vanor och rutiner eller att ta till sig ny teknik som innebär påtvingad förändring. Det är betydligt lättare att introducera tekniska lösningar som stödjer och underrättar livet för människor inom ramen för större samhällsförändringar än att introducera teknik som inte har detta stöd. Även små framsteg kan ha stor inverkan, vilket vi också kunnat se i den förändring som skett . Tekniska framsteg som till- godosett existerande behov på ett bättre sätt har haft stor inverkan bland annat på kommunikationen och mediekonsumtionen och indirekt på efterfrågan på nätkapacitet och överföringshastigheter. Utmärkande för den närtida utvecklingen har varit ökad effektivi- sering, ökad flexibilitet och rum och ökad interaktivitet i kommunikationen. Dessa faktorer har både påverkat och påverkats av utvecklingen. Dagens samhälle karakteriseras av ett allt högre tempo, större rörlighet och ökad interaktion med allt fler personer och kontakterkända och okända. För många präglas tillvaron av tidspress mellan arbete, hem, barn och fritid. Ambitionsnivån och förväntan är ofta hög vi skall prestera både på arbetet och i hemmet, samt förverkliga oss själva. Familjestrukturen har förändrats och många barn pendlar mellan olika hem. Vi reser mer och längre bort och våra kontaktnät sträcker sig över större geografiska områden. Internets intrång i samhället har förändrat hur och var vi tillbringar vår tid, hur vi umgås och med vilka vi umgås. Det har förändrat vårt kontaktnät, och skapat helt nya och geografiskt obundna möjligheter att hitta likasinnade och personer med gemensamma intressen. Det är stora generationsskillnader i hur våra livsstilar och vanor ser ut. Generellt sett är vi tämligen obenägna att förändra våra vanor och beteenden i vuxen ålder, och därför är förändringar som mest framträdande sett över generationerna. Det är de unga som driver de riktigt stora förändringarna avseende hur vi kommuni- cerar. Kännetecknande för dagens ungdomar är att de umgås på helt nya sätt. De gör mindre skillnad på virtuellt umgänge eller det som är verkligt liv och att gå in och ur dessa miljöer är helt naturligt. Deras levnadssätt kännetecknas av en vana att göra flera saker parallellt som att titta på TV, surfa på nätet och prata i telefon . De är interaktivitetsorienterade och bidrar starkt till användarproducerat material (s.k. user generated content), dvs. de är med och skapar eller förädlar text/röst/bild/film. Dagsaktuell information är jätteviktig och kommunikation sker företrädesvis realtid, t.ex. i form av IM (instant messaging). I de ungas värld anses e-post vara ett gammaldags sätt att kommunicera. Behovet av att alltid vara uppkopplad är utpräglat. Om man bara går ut på nätet en gång riskerar man att hamna utanför. Detta skapar en stark drivkraft att ständigt ha access och vara uppkopplad, samt en förväntan att omgivningen skall vara interaktiv oavsett tid och plats. Ungdomar kommer att vara drivande när det gäller utveck- lingen och kraven på access, kvalitet och kapacitet. Deras befintliga beteende kommer att följa dem genom livet och påverka den fortsatta utvecklingen av arbetslivet och samhället. Mediekonsumtionen förtjänar att omnämnas separat eftersom den präglas av förändringarna i samhället underbyggda av den tek- niska utvecklingen, inte minst digitaliseringen av media. För inte alls länge sedan konsumerades audiovisuellt material huvudsakligen via tv:n kompletterat med bio och hyrda filmer, och musik kon- sumerades via radion och CD-skivor. Så är det inte . Utbudet och valfriheten , plats och form har fullkomligt exploderat. konsumeras musik och audiovisuellt material broadcastat, unicastat, podcastat, nerladdat P2P (peer-to-peer), streamat realtid eller nerladdat och lagrat för senare bruk. Vidare har professionellt producerat material kompletterats med en uppsjö av användarpro- ducerat material i olika former. Multimedialt material görs tillgängligt på många olika sätt, t.ex. via radio- och tv-distributörer, Internet och olika nätverk som P2P. Valfriheten är stor och rum, liksom den uppsjö av terminaler som kan användas för att ta emot och visa materialet. Den ökade digitaliseringen innebär också att traditionella skivaffärer och hyrfilmsbutiker sakta riskerar att slås ut till förmån för ökad nätdistribution. När det gäller arbetslivet ser vi en ökad grad av nomadiskt arbete och att gränserna mellan arbete och fritid suddas ut. Före- tagen har varit drivande i förändringar som inneburit effektivitets- vinster. Tempot är högre, allt ska gå fortare och förväntan på respons är stor. Många anställda har fått ett ökat ansvar för sin arbetstid, och kan i större utsträckning påverka vilken tid och på vilken plats de arbetar, vilket skapar flexibilitet kring arbete och Ökad globalisering och internationella kontakter bidrar också till förändrade behov och krav på flexibilitet, rörlighet och platsoberoende. Att använda tiden effektivt är en drivkraft för många, och tekniken tillåter att koppla upp sig och arbeta på bussen eller . Arbete och fritid flyter samman, och etiska normer beträffande vad som är privatliv och privat tid suddas ut. Utbredningen av mobiltelefoner och datorer har inneburit att det har blivit allt mer socialt accepterat att kontakta arbetskollegor i hemmet och . Förväntan på respons är hög – man skall vara tillgänglig oavsett var man är. Ju högre grad en person önskar vara always-on, desto större efterfrågan på kom- munikationstjänster som kan tillgodose detta. Mycket av den utveckling vi ser handlar om ökad effektivitet, interaktivitet, och platsoberoende. Dessa förändringar driver på den tekniska utvecklingen och kraven på kapacitet i näten. Variabelns inverkan på utvecklingen avseende framtida efter- frågan på kapacitet i trådlösa nät bedöms vara ganska hög. I vilken utsträckning ändrade livsstilar verkligen har inverkan på elektroniska kommunikationstjänster beror i stor utsträckning på bl.a. ny användning och tillämpningar samt kapacitets- kostnaden.