Doc. Ing. Jiří Vodrážka, Ph.D. Sítě LTE v ČR a metody jejich měření 1 Co umožní LTE? LTE (Long Term Evolution 4G mobilní sítě) Inzerované rychlosti v hodnotách 60, 75,100 Mbit/s Jaká bude realita? Cíle strategie Digitální Česko 30/100 Mbit/s Naplní je mobilní sítě? Obsah přednášky: Aukce kmitočtů Výsledky aukce Očekávané pokrytí Ověřování rychlosti přenosu Teoretické rychlosti LTE Komplexní hodnocení QoS, QoE 2 1
Průběh aukce kmitočtů Výběrové řízení za účelem udělení práv k využívání rádiových kmitočtů k zajištění veřejné komunikační sítě v pásmech 800 MHz, 1800 MHz a 2600 MHz Vyhlášení výběrového řízení - 15. 8. 2013 Zveřejnění odpovědí na otázky (korekce) -10. 9. 2013 Doručení Žádostí - 30. 9. 2013 Vydání potvrzení o zápisu do aukce - 14. 10. 2013 Školení účastníků aukce - 21.-23. 10. 2013 Zkušební aukce I. - 29. 10. 2013 / 4. 11. 2013 Zahájení elektronické Aukční fáze - 11. 11. 2013 Oznámení výsledků aukce 20.12. 2013 Vydání Rozhodnutí po zaplacení 3 Seznam žadatelů Mohli se zúčastnit aukce: Vodafone Czech Republic a.s., T-Mobile Czech Republic a.s., Telefónica Czech Republic, a.s., Revolution Mobile a.s. SAZKA Telecommunications a.s. (dříve TASCIANE, a.s. ) Jeden z cílů: vyčlenění souvislého bloku rádiových kmitočtů o velikosti 2 10 MHz v kmitočtovém pásmu 800 MHz pro Žadatele, kteří dosud nejsou držiteli přídělů v pásmu 900 MHz vyčlenění bloku rádiových kmitočtů o velikosti 2 15,8 MHz v kmitočtovém pásmu 1800 MHz vznik minimálně jednoho nového poskytovatele s celoplošným pokrytím nepodařilo se 4 2
Předmět aukce Cesty k Internetu NoTeS 2013 5 pásmo 800 MHz rozsah Výsledky aukce vyvolávací cena [mil. Kč] vydražená cena [mil. Kč] rozdíl [mil. Kč] počet navýšení o 5% získal A1 2 5 MHz 1010 1010 0 0 T-Mobile A2 1 2 5 MHz 1110 1165,5 55,5 1 Telefónica A2 2 2 5 MHz 1110 1221 111 2 Telefónica A2 3 2 5 MHz 1110 1221 111 2 T-Mobile A3 2 10 MHz 2220 2664 444 4 Vodafone Pásmo 1800 MHz Doplnění 9 párů kanálů 1 MHz Pásmo 15,8 MHz ponecháno pro nového operátora? Pásmo 2600 MHz Každý operátor 4 páry kanálů 5 MHz Dva páry kanálů nevydraženy 3
Podmínky pokrytí Služba vysokorychlostního přístupu k Internetu rychlostí nejméně 2 Mbit/s (download) do 7 let od nabytí právní moci přídělu 5 Mbit/s (download) v následujícím období 30 Mbit/s? při dostupnosti této služby alespoň pro 95 % populace příslušného okresu při 75 % pravděpodobnosti vnitřního příjmu (indoor pokrytí) bez využití externí antény a při 85 % pravděpodobnosti vnitřního příjmu s využitím externí antény Do pokrytí se po přechodnou dobu 5 let od právní moci přídělu započítává počet obyvatel okresu pokrytých sítěmi UMTS 7 Vyhodnocení pokrytí Definovaná čtvercová síť 100 100 m Železniční koridory I-IV (dostupnost v 80% čtverců 100x100 m, které koridor protíná) Dálnice a rychlostní komunikace (dostupnost v 90% čtverců 100 100 m, které komunikace protíná) Splnění podmínek pokrytí dokládá operátor mapami pokrytí z počítačových predikcí Okresy A a B pokrytí v pásmu 800 MHz do 30 měsíců ode dne nabytí právní moci Rozhodnutí pokrýt alespoň 30 okresů A do 5 let pokrýt 100 % okresů ze skupiny A, alespoň 22 okresů ze skupiny B, alespoň 50 % z celkového rozsahu železničních tranzitních koridorů, dálnic a rychlostních komunikací do 7 let pokrýt 100 % 8 4
Měření rychlosti přenosu dat Provádí se za účelem šetření stížností na rušení provozu sítě nebo na nedodržení smluvně garantované rychlosti namátkového měření pro kontrolu dodržení podmínek Splnění podmínek přenosová rychlost dosáhne 2 (5) Mbit/s alespoň v 50% měření v dané sérii průměrná rychlost ze všech měření v dané sérii dosáhne nejméně 75% tj. 1,5 (3,75) Mbit/s Upřesnění měření přenosu TCP na vrstvě IP z def. serveru 3 souběžná spojení, vyhodnocení po 1 s (typicky Iperf) v souladu s dokumentem RFC6349 - Framework for TCP Throughput Testing nezávislé měření LTE a UMTS (hand-over ) 9 Metodika provádění měření Stacionární měření rychlosti (stanovil ČTÚ): Při namátkovém měření pro kontrolu dodržení podmínek stanovených ve výběrovém řízení - během čtyř po sobě následujících hodin vždy minimálně čtyřikrát v každé hodině s odstupem měření minimálně 10 min. V případě šetření stížností na rušení provozu sítě nebo na nedodržení smluvně garantované rychlosti přenosu dat mezi klientem a provozovatelem služby se měření provede po dobu 1 hodiny. 10 5
v p (a p+2 ) 100 m 100 m Metodika provádění měření Problém rychlosti jízdy měřicího vozu (dálnice) Vzorkování objemu přenesených dat po 1s Vyhodnocování pokrytých čtverců 100x100m nahrazeno pokrytím trajektorie Průjezd tam a zpět 100 m 100 m K x,y+1 K x+1,y+1 směr jízdy ax p+2 a p+3 40 km/h ax p a p+1 a p+2 K x,y 90 km/h 40 km/h a p W(t) [bajtech] w(a p+5 ) měření A-B #1 (body a) (pro body b,c,d je to stejné) vp(t) [bit/s] v p (a p+4 ) v p(t) [bit/s] w(a p+5 ) a p-1 měření A-B #1 (body a) (pro body b,c,d je to stejné) v p (a p+4 ) W(t) [bajtech] w(a p+4 ) v p (a p+1 ) v p (a p+3 ) v p (a p+2 ) v p (a p ) w(a p+4 ) v p (a p ) v p (a p+1 ) v p (a p+3 ) 11 w(a p+3 ) w(a p+2 ) w(a p+1 ) w(a p ) w(a p+3 ) w(ax p+2 ) w(a p+2 ) w(a p+1 ) Metodika w( a ) provádění p 1 w( a p ) w(ax měření p ) vp ( a p ) 8 t( a p 1) t( a p ) w(a p ) a p a p+1 a p+2 a p+3 t(a p ) t(a p+1 ) t(a p+5 ) t t(a p ) t(a p+1 ) t(a p+2 ) t(a p+3 ) t(a p+5 ) Problém měření pokrytí obydlených t(ax p)-čas oblastí hrany t(ax p+2)-(nelze projet čas hrany čtverce 1 čtverce 2 vše ): Měření průjezdem hlavními komunikacemi (komunikace protínající obce a dále návsi a náměstí) Vybrán nejmenší možný počet měřicích čtverců podél hlavních komunikací tak, aby tyto vybrané měřicí čtverce zahrnovaly alespoň 50 % populace měřené obce Podmínka pokrytí obce splněna, pokud měřicí čtverce, které splňují rychlosti zahrnou alespoň 95 % populace vybraných měřicích čtverců t 12 6
Navyšování přenosové rychlosti v 3G Zvyšování efektivity přenosu Možnost aktivovat několik rádiových spojení současně Velká flexibilita při nastavovaní parametrů rádiového spojení Podpora různých typů aplikací a služeb 144 kbit/s 384 kbit/s 2 Mbit/s 14 Mbit/s 5,8 Mbit/s Venkovské prostředí Městské prostředí Max. v UMTS HSDPA * HSUPA** R99 R4 R5 R6 R7 R8 WCDMA HSDPA HSUPA HSPA evolution 1999 2001 2002 2004 2007 *HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) **HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) 2009 LTE LTE-A Teoretické možnosti LTE Modulace OFDM (až 1200 subkanálů, až 64-QAM) Teoreticky bez kódování 6 bit/s/hz (minimálně 4/5) pro 64-QAM Typicky poloviční (50 Mbit/s) pro 16-QAM a kódový poměr 2/3 (FEC korekce chyb) až čtvrtinová Na pásmu 5 MHz ale jen 12,5 Mbit/s Navýšení pomocí techniky MIMO (2 nebo 4 paralelní cesty signálu) 1,25 MHz 2,5 MHz 5 MHz 10 MHz 20 MHz až 200 aktivních UE/buňku UE 1 Reálné rychlosti pro uživatele? 7
Další vývoj LTE 4G telefonie po IP (postupný útlum GSM ) LTE LTE-A 100 Mbit/s pro mobilní uživatele 1 Gbit/s pro pevné uživatele Trendy Retranslační stanice (Relays) Auto-optimizace sítě (SON, Self Optimizing network) Přidávání pásem Digitální dividenda 2 (pásmo 700 MHz) Podmíněno přechodem na DVB-T2 (2022 2025?) až 100 MHz 20 MHz Připravovaná aukce 2014 Pásmo 3,6 až 3,8 GHz 40 kanálů 5 MHz, TDD Max. 120 MHz/účastníka aukce Nad 80 MHz přídělu podmínka velkoobchodní nabídky Snaha slučování pásem (40, 80 MHz) Připojení k Internetu min. 10 Mbit/s downstream na uživatele Podmínky pokrytí do 5 let do šířky 40 MHz pokrýt 10% obyvatelstva nad 40 MHz pokrýt 85% obcí nad 5 tis. obyvatel 16 8
Ověřování parametrů Aktuální problém EK ČTÚ definování a ověřování parametrů trh č. 14 přístup k Internetu technologická nezávislost 1. Oblast poskytovatele komunikační služby (RF) 2. Oblast provozovatele datové služby (QoS Kvalita služby) 3. Oblast provozované uživatelské aplikace (QoE - Kvalita požitku) Zdroj/ spotřebitel služby Terminal Operátor Server v síti Internet Zdroj/ spotřebitel služby Internet HTTP FTP VoIP Video... Přístupová síť 1(RF) HTTP FTP VoIP Video... 2 (QoS) Provozovaná datová služba 3 (QoE) 17 Nutnost komplexního hodnocení ETSI TR 102 805-1 - End-to-end QoS management at the Network Interfaces Parametry a scénáře pro NGN ETSI TS 123 107 UMTS QoS concept and architecture (3GPP TS 23.107) Paprskový graf Definice tříd a parametrů Reference Algorithm for Conformance Definition of Bitrate Nutno sledovat: download i upload parametry pro různé služby zpoždění a jeho kolísání obchodní nabídky vs. realita 18 9
Možnost zvýšení rychlosti a spolehlivosti Unikátní řešení pro navýšení přenosové rychlosti a spolehlivosti, zejména mobilní komunikace Úspěšná spolupráce univerzity s průmyslem Výrobu zařízení 4mulcom zajišťuje společnost CertiCon 19 Paketový regulátor Patentově chráněno Regulace na základě požadovaného zpoždění 20 10
Závěr Radiové spektrum je omezené Uvolňování pásem je pomalé Jak si s tím operátoři poradí? Rozvoj optických sítí? Bude vytvořen tlak na zajištění kvality? Různé úrovně služeb Podpora služeb v průmyslu (M2M) 21 Prostor pro dotazy Děkuji za pozornost vodrazka@fel.cvut.cz Školení z oblasti telekomunikací a sítí On-line kurzy E-learning Expertní činnost 11