sou · GWB372 · 2008-08-04 00:00:00 — Med hjälp av dessa tekniker kan man flytta pågående röstsamtal mellan olika opera- törers nät – även mellan olika nättyper, exempelvis från ett UMTS- nät till ett trådlöst lokalt nät – t.ex. om täckning eller kapacitet saknas i ett nät. Ett annat exempel är Internettillträde till alla nät oavsett radioaccessteknik eller operatör. En fördel med tankesättet i är flexibiliteten för användare och möjligheten att koppla upp sig till många olika nät. Kapacitetsutnyttjandet ökar något på grund av poolning av resurser men medför inte den stora kapacitetsökning som efter- frågats i diskussionen om kostnad och kapacitet (se ovan). Där- emot finns stor potential för en starkt förbättrad användarkvalitet i och med att sannolikheten att bli nedkopplad minskar drastiskt.TPF57FPT 56TP , 2008, Network Evolution from 2007 to 2012: HSPA+, LTE, WiMAX and femtocells. 57TP PT Pöyhönen, , analysis of flexible roaming and operator cooperation in multi-provider markets Impact on traffic load distribution and user experience, 18th , , 2007. Allmän beskrivning av området för utredning har femtoceller, en minimal basstation eller tillträdespunkt som sätts upp i användarens regi, fått en alltmer ökad uppmärksamhet för cellulära system.TPF58FPT För WLAN-system är detta ett etablerat användningssätt för trådlöst Internettillträde i hem och på arbetsplatser. En annan tillträdeslösning är s.k. info- points, dvs. tillträdespunkter med mycket hög kapacitet men med kort räckvidd. Oavsett vilka tekniska lösningar som kommer att väljas, kan den tillgängliga kapaciteten förväntas bli högre – genom ett bättre resursutnyttjande – om lösningen medför en mer öppen åtkomst till olika system. Detta skulle kunna innebära nya former av samverkan mellan aktörer på marknaden: 1.Samarbete mellan operatörer; 2.samarbete mellan operatörer och användare; 3.mer utnyttjande av privata nät och befintligt bredband; och 4.telekomtjänster tillhandhållna av icke-telekombolag. Införande av lokala nät som samverkar med och avlastar trafik från relativt sett dyrare nät med yttäckning bedöms ha mycket stor inverkan på den totala kostnadsbilden, och i och med detta även på pris och grad av användning. Följaktligen kan denna variabel komma att få mycket stor inverkan på framtida kapacitetsbehov, särskilt på medellång till lång sikt. Det kan bedömas som mer förutsägbart att samverkande lokala och yttäckande nät inklusive relaterade (nya) affärsmodeller spelar en betydande roll . Den stora osäkerheten gäller först och främst nya nätlösningars inverkan på marknaden och på vilket sätt och hur snabbt de kommer att få genom- slag. Denna osäkerhet bottnar i att förändringen inte handlar enbart om teknik utan om etablering av nya affärsrelationer och beteenden på marknaden. Detta förstärks av det faktum att denna typ av nya lösningar och tillhörande förändringsarbete (enligt vad som är känt) normalt sett inte ligger i de dominerande aktörernas planer. 58TP PT , , driving femto fever. Allmän beskrivning av området för utredning Några andra påverkande variabler Ändrade livsstilar: Tekniska framsteg har haft stor inverkan på kommunikation, mediekonsumtion och därmed indirekt på efter- frågan på nätkapacitet. Utmärkande för den närtida utvecklingen har varit ökad effektivisering, ökad flexibilitet och rum och ökad interaktivitet i kommunikationen. Dessa variabler har både påverkat och påverkats av utvecklingen. Det pågår således ett samspel mellan livsstil och arbetssätt å enda sidan och teknik- utvecklingen å andra sidan. Livsstil och arbetssätt kan driva efter- frågan på ny teknik, men teknikutvecklingen som sådan kan också möjliggöra livsstilar och arbetssätt på vilka det är svårt att mäta den ursprungliga efterfrågan. Det kan vara svårt att urskilja orsak och verkan i en sådan process, men dessa två variabler kan samverka på ett sådant sätt att de förstärker varandra. I arbetslivet sker en ökad grad av nomadiskt arbete där de rumsliga och möjligen tidsmässiga gränserna mellan arbete och fritid blir mer otydliga. Många anställda har fått ett ökat ansvar för sin arbetstid, och kan i större utsträckning påverka vilken tid och på vilken plats de arbetar. Globalisering och internationella kon- takter bidrar till behov av flexibilitet, rörlighet och platsoberoende. 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. I ju högre grad en person önskar vara ständigt uppkopplad, desto större efterfrågan på kommunikationstjänster finns som kan tillgodose detta. Substitution av fasta nät: Trådlösa och trådbundna nät kon- kurrerar delvis om samma trafik och kan i varierande grad vara substitut till varandra. Ett samtal från en mobiltelefon kan ofta lika gärna göras från en fast telefon, och omvänt. Detta kan i viss utsträckning även gälla datatrafik, men där är skillnaderna mellan den datahastighet som de olika näten kan erbjuda betydande. Fasta och trådlösa nät kan i vissa fall även substituera varandra vad gäller tillträde, dvs. förbindelsen till telefonnätet eller Internet via den ena eller andra tekniken. Trådlös respektive trådbunden teknik kan också substituera och komplettera varandra i stamnäten. Trådlösa nät använder delvis trådbunden kommunikation (t.ex. fiber fram till basstationer) och trådbundna nät kan ha inslag av trådlös teknik (t.ex. radiolänkar till avlägsna och mindre tätbefolkade områden). Allmän beskrivning av området för utredning Allt fler förbindelser mellan basstationer i trådlösa nätTPF59FPT och det övriga nätet (den yttersta delen av det s.k. kärnnätet) kommer att behöva ersättas med fiber. Detta påverkar dock i stort inte efterfrågan på kapacitet i trådlösa nät som helhet. I vilken utsträckning det sker en substitution mellan fast och trådlös kommunikation beror på en rad olika faktorer. Produk- tionskostnad och pris har en mycket stor betydelse, och är framför allt viktiga när olika tjänster har samma grundläggande karak- täristik. Användarvänligheten har i denna bemärkelse också en inverkan. Enkelhet och snabbhet kan vara avgörande. Även kvalitet och säkerhet kan vara viktigt, t.ex. responstid och tillförlitlighet. Fram till relativt handlade substitution mellan fast och trådlös kommunikation enbart om telefonisamtal. När det gäller datatrafik har kvalitetsförbättringar i mobilnäten i form av ökade hastigheter nedströms genom successiv uppgradering till HSPA inneburit att näten på ett bättre kan användas för datakommuni- kation. Prissänkning i kombination med en utveckling mot fast pris som gett användaren kontroll över kostnaderna har haft avgörande betydelse och lett till stark tillväxt i mobilnäten. Efterfrågan på mobilt bredband har varit stor, och åtmin- stone för vissa grupper kan mobilt bredband ha utgjort ett alter- nativ till fast bredband. Den pågående utvecklingen av HSPA och LTE kommer öka hastigheterna ytterligare för mobilt bredband. Dock kan den enskilda användarens verkliga hastighet hämmas bl.a. av den totala trafiktillväxten i de mobila näten, eftersom allt fler användare är med och delar på kapaciteten i en given cell. Tråd- bundna anslutningar kommer generellt sett att ha högre kapacitet än mobilt bredband och differentierar sig därmed prestanda- mässigt.TPF60FPT Mobilnäten erbjuder mobilitet men klarar endast av att hantera en bråkdel av den kapacitet som de fasta näten har, vilket sätter gränser för den totala möjliga substitutionen. Mycket av datakommunikationen, inklusive den som går via mobilnät, tycks vara stationär till sin karaktär, vilket innebär att tillgång till annan trådbunden anslutning kan utgöra ett alternativ på platser där sådan finns. Utbredd tillgång till tråd- bunden kommunikation i hem och på arbetsplatser, och relativt sett mer kapacitet till lägre pris i de fasta näten, talar därmed emot en utbredd substitution. Sammanfattningsvis talar mycket för att 59TP PT Ofta via radiolänk och med kapacitet /s. 60TP PT Se vidare avsnitt 4.1.2. Allmän beskrivning av området för utredning mobilt och trådbundet bredband kommer att komplettera snarare än ersätta varandra, och att vissa tjänster företrädesvis kommer att gå i vissa nät. För samtalstrafik kommer den faktiska substitu- tionen att vara mer utpräglad. Kvalitetsförbättring: Tjänsteutvecklingen för elektroniska kom- munikationstjänster handlar inte bara om nya tjänster, utan ett betydande inslag utgörs av successiva kvalitetsförbättringar av existerande tillämpningar. Prestanda förbättras i både nät och terminaler, minne blir allt billigare och förbättringar sker av både ljud- och bildkvalitet. Kvalitetsutveckling i form av t.ex. högre upplösning och bättre ljud sker både genom en successiv utveckling och genom s.k. kvalitetshopp. I båda fallen kan utvecklingen ha inverkan på efterfrågan på kapacitet. Ett aktuellt exempel på kvalitetshopp är övergången till TV med högre upplösning, s.k. HDTV, vilket i princip är en förbättring av en redan etablerad tjänst. förväntas HDTV helt ersätta dagens system. Samma sorts utveckling kan skönjas inom mobil- TV där trenden går mot en allt högre kvalitet i upplösningen. Den generella utvecklingen på marknaden går mot allt högre upplösning av bilder både i upptagning (t.ex. stillbilder eller video) och på den terminal den visas. Den allmänna trenden är att det i mån av möjlig- het erbjuds multimedietjänster med allt högre kvalitet. Det sker dock en successiv förbättring av kodningsteknik för både video, bild och ljud som ofta medför att betydande kvalitetsökningar kan åstadkommas utan kraftiga ökningar av datahastigheter och kapacitet. I samband med att bl.a. HSPA införs i mobilnät, DVB-T2TPF61FPT införs i det marksända TV-nätet och innehållstjänster allt oftare kan nås via WLAN (med höga datahastigheter) kommer också önskemål och efterfrågan på högre kvalitet och bildupplösning. Mjukvarustyrd och kognitiv radio: används i telefoner och bärbara datorer ett flertal olika radiosystem: GSM, , WLAN, Blåtand och HSPA. Traditionellt används olika radiosystem och frekvensband för olika specifika tillämpningar. En mer flexibel tilldelning och användning av radiofrekvenser skulle kunna påverka effektiviteten i utnyttjandet av trådlös kapacitet. Kopplat till detta är frågan om teknisk utveckling som möjliggör att man bättre kan ta tillvara möjligheter till flexibel och dynamisk användning av trådlös kapacitet. 61TP PT Nästa generations modulationsteknik för marksänd television. Allmän beskrivning av området för utredning I detta sammanhang förekommer ofta två begrepp: mjukvaru- styrd radioTPF62FPT och kognitiv radio. En förekommande definition på SDR är radioanläggning med en sändare där man kan ändra parametrar som frekvensområde, typ av modulation eller uteffekt genom en förändring av mjukvara men utan förändring av hård- varan.TPF63FPTP,TF64FTP En kognitiv radio har förmåga både till att känna av omgivning och att lära och anpassa sig. Detta är kopplat till egen- skaper och beteende hos utrustningen. En SDR kan sägas vara ett sätt att bygga utrustning, medan en kognitiv radio med fördel kan implementeras med en SDR. För basstationer är effektivisering och mindre behov av hårdvara ett skäl för användning av SDR. Ett annat skäl är möjligheten att känna av miljön och aktuell användarsituation för att anpassa basstationen för specifik användning inom en viss cell. Användning av radioresurser kan då optimeras genom att man dynamiskt kon- figurerar om basstationen till att kommunicera med GSM-termi- naler, 3G-terminaler, HSPA-modem och WLAN-användare. Denna typ av anpassning skulle kunna medge ett bättre resursutnyttjande, men tycks inte vara under utveckling för kommersiellt bruk. För militär användning är situationen en annan. Där är seriestorleken mycket mindre och antalet radiostandarder kan vara mycket större än i kommersiell användning. När det gäller terminaler har de flesta av dagens mobiltelefoner ett antal olika radiosystem. På Mobilgalan förutsågs hur denna utveckling förväntas fortsätta. Förutom WLAN, Blue- tooth, GSM på flera band och UMTS kommer dessa terminaler att kunna hantera LTE och DVB-H. Tillverkning i stora serier medför att tillverkarna kommer att fortsätta att integrera ett flertal olika radiostandarder i terminalerna så länge detta är den mest kost- nadseffektiva lösningen. Den dag mjukvarustyrd radio med en eller ett fåtal uppsättningar av konfigurerbar hårdvara blir lika billig, liten och strömsnål som ett flertal integrerade radiosystem kommer denna lösning att vara konkurrenskraftig. Det ska påpekas att en terminal med flera olika radiosystem kan uppträda som en kognitiv radio givet att det finns logik som känner av omgivning och styr konfigurering (in- och urkoppling) av radiosystem. 62TP PT Ofta används det engelska uttrycket Software Defined Radio, SDR. 63TP PT (), . 64TP PT En annan beskrivning är radiosystem som använder programvara för att modulera radio- signaler. Detta innebär att radion kan kommunicera med andra radioprotokoll genom att ladda ner och köra ny programvara. Allmän beskrivning av området för utredning Terminalutveckling: dominerar två typer av användar- utrustning för trådlös access: mobiltelefon och bärbar PC utrustad med WLAN och/eller /HSPA-anslutning. Dagens mobiltele- foner utrustas med allt fler funktioner som inte primärt har att göra med kommunikation, t.ex. kamera, mediaspelare, och radio. Dessutom förbättras prestanda vad gäller kommunikation (flera typer av radiostandarder), processorkapacitet och lagringskapacitet (minneskort). Trots denna utveckling är mobiltelefonerna inte tillräckligt kraftfulla och kompetenta för att möjliggöra samma typ av Internetanvändning som en PC. kan en bärbar PC upp- levas som för stor och klumpig för att ha med sig där man befinner sig, som vid kortare resor eller på stan. En sannolik utveckling är att de framtida mobila terminalerna får allt högre processor- och minneskapacitet. Frågan om terminalernas egenskaper rymmer dock ett stort mått av osäkerhet. Många bedömare menar att både central lagring och nedladdning kommer att öka. Även om klienter skulle bli tjocka (mycket information lagrad i termi- nalen), kommer användningsmönster inte att minska behovet av Internettillträde där man är för stunden. Trådlös maskin-till-maskin-kommunikation (WM2M)TPF65FPT innebär kommunikation mellan maskiner eller ibland mellan människor och maskiner via ett trådlöst nät. Exempel på sådana tillämpningar är larm och övervakning, automatisk mätaravläsning, applikationer för intelligenta hem och olika former av positionering av såväl män- niskor som maskiner. De huvudområden som är störst är telemetri (mätaravläsning) och telematik (fordon). Tele- metri avser stationär utrustning och omfattar t.ex. elmätare, gruv- drift, industri, vatten och avlopp. Telematik avser icke-stationär utrustning, primärt i fordon av olika slag, som lastbilar, skogs- maskiner, personbilar, blåljus-fordon, containrar och järnvägs- vagnar. Generellt är de trafikvolymer som genereras av WM2M relativt små, även om mer kapacitetskrävande tillämpningar som videoövervakning förekommer. Marknaden för WM2M har bedöms ha en mycket stor potential men har ännu inte fått någon större omfatt- ning annat än inom vissa delsegment. uppskattas marknaden i generella termer dock gå in i en tidig massmarknadsfas, med ökade volymer som följd. Allmän beskrivning av området för utredning även lägre pris per enhet, ökad modularisering (dvs. mer färdiga lösningar) samt konsolidering. En förutsättning för att WM2M ska nå ett massmarknadsstadium är dock att priserna på kommunika- tionen och utrustningen sjunker väsentligt, att det sker en ökad standardisering inom området och att rättsliga hinder inte före- ligger. (medellång sikt) Ny användning respektive nätkostnad och kapacitet utgör de två variabler som bedöms ha störst inverkan på efterfrågan på kapacitet i trådlösa nät. Av dessa två variabler kan ett scenariokors bildas. Vart och ett av korsets fyra fält, M1 till M4, symboliserar ett möjligt framtida scenario. Dessa beskrivs nedan. Låg tillväxt av nya tillämpningar Allmän beskrivning av området för utredning Scenario M1: I detta scenario på medellång sikt är produktions- kostnaden för kapacitet i trådlösa nät låg och tillväxt av användning och nya tillämpningar hög. Sänkning av produktionskostnaden för nätkapacitet i de trådlösa näten har uppnåtts genom lägre priser på basstationer, växlar och accessnät men också genom förbättrade modulationsmetoder (HSPA och LTE). Operatörerna minskar kostnader genom att i högre utsträckning bygga och driva nät gemensamt, och det har eventuellt skett en viss konsolidering av antalet nät. Vidare har nya nätlösningar börjat användas till viss del; framförallt femtoceller och user deployment. Användningen har utvecklats både kvantitativt med fler användare och ökad datatrafik per användare, och kvalitativt med en mer utbredd användning av allt fler applikationer och tillämpningar både för privat bruk och för företag. Denna utveckling har stimulerats av en gynnsam pris- utveckling på trådlösa teletjänster samt tekniska framsteg i form av sömlöshetTPF66FPT mellan vissa tekniker och i vissa nät. Hög användning innebär att WLAN och andra trådlösa nät kompletterar mobil- näten, inte minst för mycket kapacitetskrävande tillämpningar. Ökad nomadisk användning utvecklas inom ett stort antal yrkes- och samhällsgrupper. Mycket av de användarbeteenden och tillämpningar som är typiska för trådbundet bredband återfinns nu även i de trådlösa näten. Även om de flesta användare inte ser mobilt bredband som ett substitut till fast bredband sker en allt högre andel av användningen i mobila nät. Allt större del av samtalen görs från mobiltelefoner istället för från fasta telefoner. Marknaden är fortfarande i stark tillväxt tack vare ökning av data- trafiken. Eftersom kapacitet kan produceras till rimliga kostnader erbjuds kunderna rimliga priser. Olika former av kombinations- erbjudanden ger mer eller mindre sömlöst tillträde mellan mobilnät med hög yttäckning och WLAN med lokal hög kapacitet. Sänkta produktionskostnader och möjligheten att producera mycket nätkapacitet har gett ökat utrymme för sändning av audiovisuellt innehåll (TV över mobilnäten) i förhållande till rundradiolösningar (som DTV-H). 66TP PT Uttrycket sömlös inom området mobilkommunikation betecknar möjligheten att flytta tjänster mellan olika typer av nät utan att tjänsten och kommunikationen bryts. Man kan i detta sammanhang även tala om handover. Mobilnäten erbjuder handover genom att sam- tal kan flyttas från en basstation till en annan utan att samtalet bryts. Detta kan beskrivas som horisontell handover. Begreppet sömlös kan beskrivas som vertikal handover, dvs. handover mellan olika typer av nät, t.ex. från ett 3G-nät till ett trådlöst lokalt nät, ett WLAN. Allmän beskrivning av området för utredning Scenario M2: I detta scenario på medellång sikt är produktions- kostnaden för kapacitet i trådlösa nät hög. Även tillväxt av använd- ning och nya tillämpningar är hög. Operatörerna och marknadens övriga aktörer har från dagens nivå inte väsentligen lyckats sänka produktionskostnaderna för nät- kapacitet i trådlösa nät, vilket med en växande användning skapat kapacitetsproblem. Mobilnätens kapacitet har visat sig vara otill- räcklig för att fullt ut möta marknadens efterfrågan. Alternativa WLAN ökar sin andel av marknaden, i synnerhet där mycket höga hastigheter efterfrågas. Tillväxt av användning och nya tillämpningar är förhållandevis dynamisk, men mer kapacitetskrävande tillämpningar är begränsade till ett mindre antal användargrupper med hög betalningsvilja. Höga kostnader för produktion av kapacitet i mobilnäten hämmar utvecklingen och tillväxten av den mest kapacitetskrävande använd- ningen. Utvecklingen kretsar istället främst kring mindre kapa- citetskrävande applikationer för handhållna terminaler. Det sker en ökad nomadisk utveckling inom vissa yrkes- och samhällsgrupper. Människors ökande behov av att vara tillgängliga och uppkopplade utgör en stark drivkraft. Att vara ständigt uppkopplad präglar i allt högre grad kommunikationsmönstren i samhället och arbetslivet, men den trådlösa användningen utesluter i stor utsträckning de mest kapacitetskrävande tillämpningarna. Mobilt bredband är vanligt men av kostnadsskäl betydligt mer begränsat i sin kapacitet än i fasta bredbandsnät. Kapacitets- krävande tillämpningar har endast i begränsad utsträckning flyttats över till de trådlösa näten. Allt fler applikationer och tillämpningar utvecklas specifikt för mobilen och andra handhållna terminaler. Mobilt bredband utgör huvudsakligen ett komplement till fast bredband. Prismodellen karakteriseras också av olika former av kombinationserbjudanden, t.ex. mer eller mindre sömlöst tillträde mellan mobilnät med hög yttäckning och WLAN. Rundradio- lösningar som DVB-H har en stor roll i att distribuera audiovisuellt material till mobila terminaler. Allmän beskrivning av området för utredning Scenario M3: I detta scenario på medellång sikt är produktions- kostnaden för kapacitet i trådlösa nät låg. Tillväxt av användning och nya tillämpningar är dock också låg. Produktionskostnaden för nätkapacitet i de trådlösa näten har sänkts rent generellt men i varierande utsträckning beroende på typ av nät. För mobilnät har en viss kostnadsminskning uppnåtts genom en kombination av förbättrad kostnad/prestanda för bas- stationer, växlar och accessnät, ökad spektrumeffektivitet med för- bättrade modulationsmetoder och samverkan i fråga om nätbygg- nad mellan mobiloperatörer. Lokala nätlösningar, t.ex. WLAN, medger lägre kostnader för högre datahastigheter. Dessa lokala nät byggs och drivs av olika typer av aktörer. Marknaden som helhet är fragmenterad och utgörs av skilda nät utan samverkan, vilket för- svårar användningen för konsumenter och begränsar ökningen av nya tillämpningar i de trådlösa näten. Efterfrågan på kapacitet från mobilt bredband ökar marginellt med anledning av höga priser för hög kapacitetsförbrukning eller genom begränsningar i kapacitet (t.ex. genom den erbjudna hastig- heten eller antalet megabyte i prisplaner) vilket medför att kapa- citetskrävande applikationer och tillämpningar företrädesvis går i andra nät. För lokala trådlösa nät är kapaciteten högre och priset lägre varför användningen här är större. Två typer av faktorer dämpar generellt efterfrågan och användningen av nya tillämp- ningar i trådlösa nät – att hastigheterna i mobilnäten inte är till- räckliga för de mer krävande multimediala tillämpningarna, och att bristande samverkan och sömlöshet mellan olika nät och aktörer medför komplikationer för användaren. Det sker en fortsatt nomadisk utveckling inom arbetslivet, men efterfrågan på tjänster karakteriseras främst av enklare och mindre kapacitetskrävande applikationer och tillämpningar. Beroende på konkurrenskraftiga priser på mobiltelefoni används mobilnäten i stor utsträckning för taltrafik, och detta leder till en betydande substitution av denna trafik från fasta till trådlösa nät. Mobilt bredband används nästan uteslutande som ett komplement till fast bredband. En differentiering av egenskaper hos olika typer av nät sker vad avser kapacitet och kostnad. Parallellt med mobilnäten uppstår flera sorters lokala nät med högre kapacitet och lägre pris än de uppgraderade mobilnäten. För kunderna innebär denna mångfald av nät och aktörer många valmöjligheter och en ökad komplexitet i användningen. Genomsnittspriset för mobildata har Allmän beskrivning av området för utredning sänkts betydligt, men det finns stora prisskillnader. Både rund- radiolösningar som DVB-H (i för detta avsett särskilt nät), och Unicast (där TV-bilden sänds över ett vanligt mobilnät) används för att distribuera audiovisuellt material till mobila terminaler. Scenario M4: I detta scenario på medellång sikt är produktions- kostnaden för kapacitet i trådlösa nät hög.