Nepotřebujeme UMTS. Stačí nám EDGE!

Příloha: Nepotřebujeme UMTS. Právě tohle vzkázali ve čtvrtek 22.listopadu operátoři GSM české vládě. Ta totiž neústupně požaduje za jednu licenci na UMTS 6,7 miliardy korun. Ceny v okolních zemích přitom takovému požadavku neodpovídají. A dokonce existují technologie, které rovnou nabízejí náhradní řešení.

4G - sítě čtvrté generace

První mobilní telefony pracující v sítích 4G by se měly na trhu objevit nejpozději v roce 2010, jak alespoň tvrdí čtyři z hlavních výrobců mobilních telefonů a komponentů sítí - Alcatel, Ericsson, Nokia a Siemens. Toto prohlášení vzešlo z jarního setkání zástupců společností v rámci fóra WWRF (Wireless World Research Forum). Hlavním cílem setkání bylo stanovit novou strategii v oblasti výzkumu nových technologií určených pro mobilní telefony, které v budoucnu doplní sítě a přístroje UMTS.
Přechod ke 4G nebude dle vyjádření Waltera Kohnschusera, viceprezidenta Siemens Information, znamenat změnu technologie jako v případě přechodu ze sítí GSM na UMTS. Telefony čtvrté generace budou prohlubovat celkovou filozofii 3G, jež směřuje k integraci mezi rozličnými způsoby komunikace. Tento koncept spočívá ve sloučení základních technologií lokálních sítí, sítí mobilních telefonů, televize a v neposlední řadě i satelitních telekomunikací. Půjde tedy o rozšíření funkcí a služeb sítí 3G, z nichž sítě 4G vycházejí.
Podle Ericssonu by zde měla čtvrtá generace umožnit ještě několikanásobně rychlejší datové připojení než UMTS. S takovým datovým tokem již není kvalitní video žádný problém. Předpoklady hovoří o padesátinásobně rychlejším spojení oproti třetí generaci, která by měla umožnit přenos až 2 Mb/s. Z anoncované kapacity 100Mb/s u čtvrté generace se dnešnímu člověku, zvyklému sotva na 50 kb/s, skoro točí hlava. Takovým odvážným vizím lze ve světle stálého opožďování 3G jen těžko uvěřit.

Sítě nové generace UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) u nás vůbec nemusí být. Snaha české vlády získat za prodej tří licencí na UMTS celkem minimálně 20 miliard korun totiž dostala další ránu. Tuzemští operátoři GSM prohlásili, že se bez sítí 3G (třetí generace, další název pro UMTS) dokáží celkem snadno obejít. Pomoci by jim v tom měla především technologie EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution). Za plánovanou dražbou licencí se tak zvolna zavírá opona.

Eurotel, RadioMobil i Oskar se již dlouho netají tím, že cenu, kterou požaduje vláda a Český telekomunikační úřad (ČTÚ), nechtějí zaplatit. Jejich argumenty přitom nejsou liché: výrazný pokles cen těchto licencí v rámci Evropy, nedostatek zájemců o aukce na podstatně větších trzích než ČR, vysoké pořizovací náklady, potíže samotné technologie, malá skupina potenciálních zákazníků a proto neexistující funkční tržní model nasazení 3G, to jsou jen ty hlavní důvody, proč je oslnění z UMTS dávno pryč.
Navíc se nejpozději od letošního jara po celém světě (například v americkém týdeníku Newsweek) vedou diskuse o tom, zda zákazníci opravdu potřebují sítě třetí generace. Minimálně stejně dlouho se uvažuje také o tom, jakou jinou technologií zajistit přeci jen vzrůstající potřeby rychlého datového spojení. EDGE je od počátku jedním z kandidátů na tuto funkci. Dnes se dokonce zdá, že lze reálně uvažovat i o jiných řešeních.

Jaká jsou technická fakta?

Může UMTS být nahrazeno technologií EDGE v sítích GSM? Má argument operátorů nějakou reálnou váhu?

EDGE, vyznačující se hlavně novou technologií radiového rozhraní, kdy je použit jiný druh modulace, zvýší datové rychlosti u HSCSD a GPRS více než trojnásobně. Propustnost dat (včetně signalizace, opravných protokolů a vůbec provozních informací) bude u služeb na paketovém základě více než 400 kbit/s na jednu nosnou vlnu, tedy na 8 timeslotů (konvenční GPRS umožní 172,4 kbit/s).

Podobně se zvýší i rychlosti u služeb používající techniku přepojování okruhů, kde stávající rychlosti budou dosažitelné použitím menšího počtu timeslotů. Technologie EDGE přechází do specifikace GSM Release 2000 už jako kompletní nový technologický komplex s názvem GERAN, takže jen tak mimochodem EDGE ještě stále není poslední slovo GSM technologie.

Více o EDGE se dočtete zde. 

Technologie UMTS sice slibuje provozní rychlost až 2 Mbps, ovšem pouze u stacionárních spojů, tedy bez možnosti mobility takového spojení. Pokud požadujete mobilitu, můžete se spolehnout nejvýše na zhruba 400 kbps, tedy na rychlost ekvivalentní k EDGE. Navíc UMTS terminály mají v první fázi i do této rychlosti hodně daleko, projevují se zde obdobné problémy jako u GPRS – první terminály jsou podstatně pomalejší, videopřenosy na videotelefonech se zatím v první japonské síti UMTS nedostávají přes 100 kbps, takže nejsou o mnoho napřed před GPRS.

Jenže podobným problémem trpí i EDGE. Ačkoliv EDGE neznamená nutnost výstavby nové sítě, znamená nutnost zahuštění a důkladně provedené optimalizace sítě stávající. A co nejhorší, mnoho prvků bude třeba upgradovat, protože EDGE s sebou nese novou technologii radiového rozhraní. Někde – na mnoha nových BTSkách – to spraví upgrade software. Jinde výměna velkého kusu zařízení – například na BSC.

Dalším problémem EDGE je, že výrobci infrastruktury i mobilů věnují více pozornosti UMTS než EDGE. Je to logické, na UMTS se celosvětově sází více, a to nikoliv náhodou. EDGE vypadá podle některých techniků dobře zatím spíše na papíře, v teorii, ne v praxi. Problémem je, že po příliš uzounkém frekvenčním pásmu se chce příliš vysoká kapacita. Problém zřejmě není neřešitelný, žádá si ale čas. A jestliže plné nasazení GPRS se kdysi předpokládalo v roce 1999, zatímco v reálu se ho dočkáváme až koncem roku 2001, u EDGE to nebude jinak – místo kdysi proklamovaného roku 2002 by nás nyní nemusel překvapit ani rok 2005.

Ani to by ovšem nemuselo vadit. Všeobecné spuštění sítí UMTS se také stále odsouvá na pozdější termíny, běžně se mluví o roce 2003, ale i 2004. ČTÚ dokonce navrhoval rok 2005. Problémy s terminály i v technologii opravdu nepostihují jen EDGE.

A co IEEE 802.11b čili WiFi

Která frekvence je lepší?

Vyšší komunikační frekvence WiFi svými fyzikálními vlastnostmi sice více vyhovuje digitálnímu přenosu signálu, ale připravuje nemalá úskalí při návrhu sítě. Přestože rozdíl od UMTS není tak velký, znamená opět snížení odrazivosti (nežádoucí při digitálním přenosu), zmenšení průchodnosti překážkami (například zdmi) a tedy i ztížení vykrývání prostoru. To se nutně odrazí na větším počtu vysílačů, podstatně menším dosahu než udávaných 300 m, přičemž problémy mohou nastat i s dostatkem volných kanálů. Pokud budete budovat trochu rozsáhlejší síť, stačí už pokrývání několikapatrové administrativní budovy, narazíte na stejné starosti, jako mají současní mobilní operátoři-nežádoucí interference dané opakovaným používáním stejných frekvencí.

Faktem také je, že EDGE není jediný nepřítel UMTS. V poslední době se ve světě stále více prosazuje bezdrátová technologie založená na standardu IEEE 802.11b (nazývaná WiFi) a její rychlejší bratříček IEEE 802.11a. Zatímco pomalejší verze umí do 300 metrů přímé viditelnosti od základnové stanice přenášet data rychlostí 11 Mbps, 802.11a již definuje rychlost až 54 Mbps. Pokud jste si toho nevšimli, opravdu hovoříme o megabitech, ne o kilobitech. Označení „rychlá mobilní data“ je teprve s WiFi opravdu zbaveno jízlivosti.

WiFi ve skutečnosti nebyl plánován jako konkurent mobilním telefonům a jeho výhradním určením je také přenos dat. Jenže data je dnes všechno – i hovory. WiFifunguje v méně vhodném frekvenčním pásmu než UMTS. Důležité ovšem je, že výrobci mobilů si WiFi již také všimli. Tvorba WiFi sítě je podstatně levnější než  výstavba UMTS sítě. Problém bude v kvalitě pokrytí – WiFi není technologie určená pro plošné pokrytí, spíše pro velmi dobré pokrytí malé lokality. Jde přitom o prostor odpovídající spíše několika kancelářím než městské čtvrti. Jenže ve skutečnosti potřebujeme rychlá data ne všude, ale ve většině případů právě jen na odhadnutelných a víceméně vymezených místech. Hotely, školy, business centra, nádraží, to všechno jsou místa, kde byste předpokládali, že někdo vyndá notebook nebo Palm a bude potřebovat rychlé surfování. Méně byste to čekali v zapadlé žižkovské krčmě či uprostřed brdských lesů – všude tam byste si mohli velmi pravděpodobně vystačit s rychlostí, jakou nabídnou čtyři timesloty GPRS.

Úskalí WiFi

Problémem technologií typu WiFi při použití v rámci mobilní sítě je jejich určení pro systém WLAN (bezdrátové místní počítačové sítě). Pro účely WLAN používá WiFi bezlicenční pásmo 2,4 - 2,5 GHz, ve kterém komunikuje například i technologie Bluetooth. V tomto pásmu není žádný poskytovatel komerčních služeb schopen zaručit kvalitu přenosu a zvolenou přenosovou rychlost - narozdíl od UMTS, kde to možné je.
Případný operátor v pásmu WiFi totiž používá frekvence, na kterých může kdykoliv vysílat jiné zařízení. Nemá tak přímo kontrolu nad rádiovými prostředky, jako je tomu u sítí standardu GSM a UMTS.

K tomu, aby se WiFi stalo konkurentem UMTS v rychlostních službách, je potřeba, aby jej podporovaly mobilní terminály. Firmy jako Nokia a Ericsson (dnes už Sony Ericsson) jsou prý daleko ve sjednocování WiFi a mobilního telefonu do jednoho kompaktního zařízení – první mobily by se mohly objevit v roce 2003, pokud by někdo měl zájem na tom, aby se objevily. Nokia již dnes nabízí PCMCIA kartu s WiFi vybavenou slotem pro SIM kartu, aby případní komerční provozovatelé této služby měli jak spolehlivě identifikovat své klienty. Technické zázemí pro poskytovatele WiFi připojení tu tedy již existuje.

Pokud by se některý český mobilní operátor s finanční rezervou zajištěnou přibližně sedmi miliardami ušetřenými za licenci na UMTS pustil do výstavby a podpory WiFi sítě, je už dnes téměř jisté, že by případného zahraničního konkurenta s licencí UMTS (kterého ČTÚ stále slibuje) pěkně doběhl. Pokud by tedy takový operátor začal stavět a jednat již dnes, zajímavé pokrytí důležitých míst v Praze a ve větších městech by mohl nabízet ještě do poloviny roku 2002. Propojení by sice sloužilo jen jako připojení pro notebooky a PDA, sázet na bezdrátové aplikace, jak předpokládá UMTS,  by nemohl. Jenže UMTS vyjde podstatně dráž a terminály použitelné pro slibované aplikace budou v roce 2003. Když to dobře půjde.  

S WiFi by operátor mohl nejenom vydržet, ale předběhnout potenciálního UMTS konkurenta a není se tedy čemu divit, že Eurotel se u firmy Nokia údajně živě o WiFi technologii zajímal. Vyrukovat s takovými mobilními daty by byl nejenom chytrý tah proti konkurenci, ale i důstojná odpověď vládní snaze inkasovat neúměrně mnoho za UMTS.

Technologie GSM a WiFi karta by dávaly možnost přečkat do doby, kdy se objektivně prokáže, zda má větší ekonomickou budoucnost UMTS nebo EDGE. Postupné vylepšování GPRS a proměna v EDGE by představovaly zajištění rychlosti v oblastech, kde WiFi logicky nebude ekonomickou alternativou.

WiFi se v noteboocích již objevuje jako standardní výbava, existují PCMCIA karty a chystají se i CompactFlash a další rozměry karet. Firmy si samy staví počítačové sítě vybavené WiFi komponenty a je logické, že by se líbilo manažerům mít možnost otevřít notebook a bez velké rekonfigurace pracovat na mnoha místech. (Konec konců, kdo chce, může si doma WiFi síť zřídit již dnes, a to v ceně pod 20 000 Kč se vším všudy.)

Mají tedy operátoři alternativu k UMTS?

WLAN vs. UMTS

Již delší dobu se objevují názory, že jedním z největších konkurentů mobilních sítí třetí generace by mohly být lokální bezdrátové počítačové sítě, tzv. WLAN (Wireless Local Area Network). Ať už jde o bluetooth, WiFi, 802.11a nebo jiný standard, jedno mají společné - schopnost přenášet data rychlostí v řádu několika megabitů nebo dokonce desítek megabitů.
Například švédský technik, obchodník a vizionář Par Strom, pohybující se již dlouho v oblasti telekomunikací, vidí budoucnost v bezdrátových LAN: „Na každém nádraží, v obchodech, v restauracích nebo před kiny může být místo, kde se snadno připojíte do místní sítě a odtud rovnou na internet. Rychlost přenosu dat je výrazně vyšší než u mobilních sítí, a to i v budoucnu, kdy se datové přenosy pomocí celulárních sítí zrychlí. Malí provozovatelé připojení k internetu se rozrostou jako houby po dešti. Časem se mohou stát silnou konkurencí velkým provozovatelům,“ věří Strom.
V případě 3G však nejde jen o rychlost přenosu dat, o kterém se neustále mluví. Na rozdíl od jiných systémů je pochopitelně možnost být i s připojeným terminálem plně mobilní, i když to znamená zpomalení toku dat. Velkou výhodou jsou také další služby, které často ani vysokorychlostní přenos dat nepotřebují a jsou zakotveny přímo ve standardu 3G - jde například o lokalizační služby, přehledné účtování (zapojení operátora, provozovatele obsahu a služeb, bank) nebo snadný přenos textových i multimediálních zpráv mezi terminály.

Možností pro operátory, jak se bránit UMTS i v případě, když nezískají licenci, je více. Zatímco EDGE představuje řešení udržitelné hluboko za rok 2010, WiFi je okamžitá výpomoc, u níž lze očekávat další bouřlivý rozvoj.  

Dnes již není málo hlasů, které varují před přeceňováním významu UMTS. Sítě 3G mají svého nástupce ve 4G a objevují se dokonce i úvahy, zda se 3G nemělo raději přeskočit kvůli rychlému pokroku v rádiových technologiích. Do dnešní článku však už taková úvaha nepatří. Spíše stojí za zdůraznění to, že pokud žádný z českých operátorů nedostane licenci UMTS, nebudou si muset zoufat. Dokonce i v případě, že by vláda „za trest“ na český trh pustila čtvrtého operátora vybaveného UMTS licencí (podle vlády prý zájemci jsou, ovšem nikdo jiný o nich neví), by se dalo debatovat o tom, komu by to bylo „za trest“.

Pokud bychom se sázeli, dobrý tip představují v současné době pevnější nervy operátorů. UMTS licence již akcionáři nevnímají tolik jako nezbytnou nutnost, jako spíš černou díru, v níž mizí peníze - a těch tak či onak není nikdy nazbyt. Šéf RadioMobilu R. Mahler byl v Německu u toho, když T-Mobil platil miliardy za německou UMTS licenci, a do dalšího takového dobrodružství se nehrne on ani T-Mobil. Akcionáři Eurotelu zjevně nemají s UMTS naspěch a akcionáři Českého Mobilu, nejslabšího operátora u nás, také potřebují každý cent a výdaj na české UMTS jim evidentně nepřichází vhod.

Spolu s technickým pokrokem v otázce UMTS, EDGE, WiFi, GERAN a dalších mobilních technologií, spolu s vidinou blízkých voleb to vše nahrává seriózní otázce – není ten, kdo drží v ruce Černého Petra „nutnosti něco udělat“ česká vláda?