Zavedení telekomunikačního systému UMTS v ČR

Zavedení telekomunikačního systému UMTS v ČR (konzultační dokument) Úvod S ohledem na rychlé tempo rozvoje mobilních telekomunikací a velký zájem o licenci pro třetího mobilního provozovatele v ČR a ve snaze o udržení tohoto tempa, připravuje odbor telekomunikací Ministerstva dopravy a spojů (MDS) návrh na postup při udělování licencí ke zřizování a provozování UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Jedním z hlavních dlouhodobých cílů Národní telekomunikační politiky (NTP) je vybudování konkurenčního prostředí na telekomunikačním trhu. Kromě nových provozovatelů pevných sítí, po zrušení exkluzívních práv SPT TELECOM, a.s., budou i provozovatelé mobilních sítí významnými konkurenty na telekomunikačním trhu. Další rozvoj mobilních sítí a zejména rozvoj UMTS, považujeme za klíčový pro naplnění uvedeného cíle NTP. Účelnost zavedení UMTS též souvisí s úsilím České republiky vytvářet v národním telekomunikačním prostředí předpoklady pro postupný přechod k Informační společnosti, v návaznosti na odpovídající program Evropské unie. UMTS je mobilní telekomunikační systém třetí generace poskytující účastníkům, kromě služeb poskytovaných systémy druhé generace (GSM 900/1800, DECT atp.), zejména vysokorychlostní přístup k existujícím i budoucím multimediálním službám, k Internetu a dalším službám založeným na IP (Internet Protocol). S využitím družicové komponenty má účastníkům, vybaveným jediným mobilním terminálem, umožnit mobilní komunikaci kdekoli na světě, bez ohledu na okolní telekomunikační a uživatelské prostředí. Význačnou předností systému má být také jeho schopnost poskytnout účastníkům možnost využívat předplacené služby UMTS v navštívené síti jiného domácího nebo zahraničního provozovatele a to způsobem, na který je zvyklý ve své domovské síti (koncept Virtual Home Environment - VHE). Tato přenositelnost služeb (service portability) značně usnadní komunikaci např. zahraničním podnikatelům nebo turistům při jejich pobytu u nás, a obdobně našim občanům na cestách v zahraničí. VHE má operátorům a poskytovatelům služeb poskytnout také nástroj k rychlému a spolehlivému zavádění nových služeb, jejich vývoji a testování. To by zmíněným subjektům poprvé umožnilo přispět k rozvoji Informační společnosti dodáváním, optimalizací a svazkováním zcela nových služeb, bez ohledu na zdržení spojená s dosud tradičními formami standardizace služeb. Zavedení UMTS by tak mohlo podpořit nejen rozvoj Informační společnosti, ale i další sbližování České republiky se světem, v hospodářské i kulturní oblasti. Stručná charakteristika UMTS UMTS je evropskou variantou celosvětového systému IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000), vyvíjeného na globální úrovni v rámci aktivit ITU. Bude využívat kmitočtová pásma IMT-2000 stanovená pro zemskou i družicovou komponentu systému Světovou administrativní radiokomunikační konferencí v roce 1992, a také v projektu ITU stanovené minimální kapacitní požadavky na pokrytí území. Rádiové rozhraní UTRA (UMTS Terrestrial Radio Access), kombinuje dvě technologie, W-CDMA a FD- CDMA, neboť respektuje požadavek na využití dvou módů duplexního provozu - FDM (Frequency Division Duplex) a TDD (Time Division Duplex). FDD mód využívá pro duplexní spojení mezi mobilním terminálem a základnovou stanicí dva kmitočty z tzv. 1

párových pásem, jeden pro směr up-link a jeden pro směr down-link. TDD mód využívá známého principu duplexu s časovým dělením, kde signál přenášený v jednom směru i signál přenášený v opačném směru je rozdělen na krátké časové úseky (sloty), kterým je v daném časovém sledu střídavě propůjčován jediný kmitočet, zajišťující takto přenos signálu v obou směrech. Využívá tedy kmitočty z tzv. nepárových pásem. Z hlediska optimálního využití kmitočtového spektra je TDD mód velmi výhodný v případě nesymetrického provozu v duplexním přenosovém kanálu, kdy požadavky na přenosovou kapacitu ve směrech up-link a down-link se výrazně liší. Jestliže v FDD módu používá účastník jemu přidělený kanál např. pro browsing v Internetu nebo pro příjem distribuovaných dat, je kmitočet ve směru up-link využit jen minimálně, což není v souladu s požadavkem na maximální využití kmitočtového spektra. Proto se nyní zkoumá otázka zda by pro provoz v TDD módu nebylo možné použít také kmitočty z párových pásem. Co se týká nepárových pásem, zvažuje se možnost použít některé kmitočty pro provoz v nelicencovaném režimu (self co-ordinated applications), podobně jako např. v případě systému DECT. Při použití technologie W-CDMA je signál každého účastníka pomocí speciálního kódování modulován na nosnou vlnu tak, že je rozprostřen do pásma kmitočtů širokého 5 MHz. Toto pásmo představuje šířku přenosového kanálu společného všem v tomto kanálu komunikujícím účastníkům, jejichž počet je omezen v závislosti na požadované kapacity spojení. Orientačně lze uvažovat o počtu 256 účastníků, pokud by všichni využili nejnižší uvažovanou kapacitu (16 kbit/s - hlasové služby) nebo pravděpodobně jen s jedním účastníkem, který by využil nejvyšší kapacitu (2 Mbit/s - vysokorychlostní data). Mezi uvedenými extrémními případy existuje velké množství kombinací počtu účastníků a jejich kapacitních požadavků. Buňková struktura UMTS umožní rozvoj sítě např. při využití následujících čtyř typů obsluhovaných oblastí. Nejmenší oblast zde představuje pikobuňka o poloměru 10-50 m, která zpravidla uvnitř budov poskytne služby do 2 Mbit/s, při nízké mobilitě terminálu (do 3 km/h). Mikrobuňka o poloměru 300-500 m uvnitř městské zástavby poskytne služby do 384 kbit/s, v blízkosti základnové stanice do 2 Mbit/s, chodcům při nízké mobilitě (10 km/h). Mikrobuňka o poloměru 2-4 km poskytne služby do 144 kbit/s, případně do 384 kbit/s, vozidlům pohybujícím se v městské zástavbě při vysoké mobilitě (150 km/h). Makrobuňka o poloměru 5-6 km v příměstské oblasti poskytne služby do 144 kbit/s při vysoké (plné) mobilitě (500 km/h). Všechny uvedené typy buněk je jistě možno použít i ve venkovských oblastech, které však budou v prvé fázi rozvoje UMTS (do roku 2005) patrně pokrývány převážně mobilními systémy druhé generace (GSM 900), později družicovou komponentou UMTS. Uvedený model řešení sítě představuje jednu z více možností, konkrétní řešení bude věcí operátorů. Výrobci budou nabízet řadu jednoduchých i složitějších (vícemódových a vícepásmových) mobilních nebo stacionárních účastnických terminálů. V prvé fázi rozvoje UMTS to budou nejpravděpodobněji terminály podporující přístup k UMTS a ve světě používaným systémům druhé generace (GSM, DECT, US AMPS atp.). Ty budou zpočátku zajišťovat mnohem větší pokrytí venkovských oblastí hlasovými a datovými službami s kapacitou např. 144 kbit/s (GPRS), případně 384 kbit/s (EDGE), do rozsahu omezeného kmitočtovým přídělem GSM provozovatele. Z prognóz vývoje telekomunikačního trhu v EU uvedených v Reportech UMTS Fóra 1 mj. vyplývá, že ještě v roce 2005 budou 90 % provozu hlasových služeb a datových služeb do 64 kbit/s v mobilních sítích zajišťovat existující systémy druhé generace. 1 UMTS Fórum je asociace telekomunikačních provozovatelů, výrobců a regulátorů aktivních v Evropě a jiných částech světa, kteří sdílejí vizi UMTS jako koncept posouvající druhou generaci mobilních systému do informační společnosti. Asociace vydala osm informačních Zpráv zabývajících se různými pohledy na tuto vizi. (http://www.umts-forum.org/reports.html). 2

UMTS ve státech EU Relevantním dokumentem pro státy EU je Rozhodnutí Evropského parlamentu a Rady 128/1999/EC o koordinovaném zavedení třetí generace mobilního a bezdrátového komunikačního systému (UMTS) v Evropském společenství. Dokument stanoví zavedení služby UMTS nejpozději do 1. 1. 2002 a vytvoření systému přidělování licencí do 1. 1. 2000, pokud nebude podána žádost o prodloužení, které může být až 12 měsíců. Obecná pravidla pro udělování autorizací, např. přidělování generálních nebo individuálních licencí, jsou obsažena ve Směrnici 97/13/EC o společném systému pro všeobecné autorizace a individuální licence v oblasti telekomunikačních služeb. Pro UMTS není třeba jejich další rozšíření, je nutno tato pravidla pouze zpřesnit a vytvořit systém autorizací, který bude harmonizován v rámci Evropy. Hlavní složky UMTS, pro které budou vyžadovány autorizace, jsou: pevné sítě, včetně pevných radiových linek, pozemní mobilní sítě, satelitní sítě a jejich pozemské stanice, základní služby, služby s přidanou hodnotou, koncová zařízení. Výběr žadatelů o autorizace bude proveden pouze v případě, že je současně požadováno čerpání vzácných zdrojů jako jsou kmitočty. Prakticky se používají tyto druhy výběru: výběrové řízení (na základě soutěže podle vybraných kritérií) aukce (jednokolové - single sealed nebo vícekolové - multiple open round ) loterie. Ve všech případech může být požadován určitý minimální soubor požadavků pro založení a provozování příslušné služby. Jednou z významných podmínek je pokrytí území signálem. Pokud bude žadateli uloženo, je třeba mít na zřeteli technické možnosti v daném kmitočtovém pásmu a investiční náročnost. Patrně nebude možné a ekonomicky efektivní pokrytí celého vymezeného území, i když budou přidělovány výhradně celoplošné licence. Zavedení poplatků za kmitočty by mělo stimulovat provozovatele k jejich efektivnějšímu využívání, avšak nesmí představovat výraznou finanční zátěž. Pro provozovatele s výraznou tržní silou mohou být v autorizacích stanoveny dodatečné podmínky. Kmitočtová pásma pro službu UMTS uvádí Rozhodnutí CEPT ERC/DEC/(97)07. Jedná se o pásma 1900-1980 MHz, 2010-2025 MHz, a 2110-2170 MHz pro zemské a pásma 1980-2010 MHz a 2170-2200 MHz pro družicové aplikace. K datu 1. 1. 2002 musí být k dispozici minimálně 2 x 40 MHz pro zemské aplikace, zbytek do 1. 1. 2005. Optimální kmitočtový příděl doporučovaný UMTS Fórem je 2 x 15 MHz v párových pásmech (pro FDD mód) a 5 MHz v nepárových pásmech (pro TDD mód). Podle současného návrhu Rozhodnutí CEPT ERC/DEC/(99)xx o harmonizovaném využití spektra pro UMTS mají být pro FDD mód využívána párová pásma 1920-1980 MHz (up-link) a 2110-2170 MHz (down-link) a pro TDD mód nepárová pásma 1900-1920 MHz a 2010-2025 MHz. Rozhodnutí má stanovit též další podrobnosti, jako části nepárových pásem určené pro self-coordinated applications, využitelnost down-link párového pásma pro TDD atp. WRC 2000 (Světová radiokomunikační konference v roce 2000) má rozhodnout o dalším přídělu kmitočtů UMTS. Komplexnost a multimediální charakter UMTS bude klást zvýšené nároky na propojení jednotlivých složek pevných, mobilních a družicových sítí. Pravidla pro propojování jsou stanovena v následujících směrnicích ES : 3

Směrnice 98/10/EC o použití principu ONP (Open Network Provision) pro hlasovou telefonní službu a Univerzální službu pro telekomunikace v prostředí volné soutěže a Směrnice 97/33/EC o propojení v telekomunikacích s ohledem na zajištění Univerzální služby a interoperability prostřednictvím principu ONP. Základní koncepcí Směrnice 97/33/EC o propojení je zajistit: práva na propojení, povinnost propojení a možnost stanovit harmonizované technické podmínky a užití norem. Směrnice tedy v rámci EU zajišťuje možnost komunikace každého s každým ve veřejné telekomunikační síti a dostupnost všech veřejných služeb. Směrnice rovněž uvádí, že sdílení majetku a zařízení je předmětem obchodních a technických dohod mezi zúčastněnými stranami. UMTS Fórum předpokládá, že bude docházet stále více k samoregulaci zejména v oblastech roamingu, norem, účtování a interoperability služeb. Na národní úrovni řeší regulační orgány členských států EU otázky vymezení trhů v sektoru mobilních telekomunikací. Vzhledem k předpokladu, že v oblasti hlasové služby a přenosu dat nízkou rychlostí budou sítě UMTS a GSM poskytovat služby na srovnatelné úrovni, může se v případě existence roamingu mezi oběma sítěmi jednat o společný trh. Také je však možno přijmout názor, že vzhledem ke schopnosti UMTS poskytovat multimediální služby až 2 Mbit/s, což jej zásadně odlišuje od GSM, se jedná o dva samostatné trhy. Na to navazuje otázka vymezení geografické oblasti trhu. Odpověď na uvedené otázky rozhoduje o určení provozovatelů s výraznou tržní silou, což hraje v procesu regulace významnou roli. S výše uvedenou záležitostí jsou spojeny další otázky, týkající se národního roamingu. UMTS Fórum důrazně doporučuje, aby regulační orgány zajistily nejen roaming mezi provozovateli třetí generace, ale také roaming mezi provozovateli třetí a druhé generace. To by výrazně podpořilo nově na trh vstupující provozovatele UMTS, kteří teprve budují svoji vlastní infrastrukturu. Jejich zákazníkům by tím byl umožněn přístup k hlasovým službám, resp. přístup k UMTS službám i v místech nepokrytých jejich domovskou sítí. Pokud by se záležitost týkala provozovatelů služeb s výrazným podílem na relevantním trhu, je situace řešena principem ONP (Open Network Provision), v jiném případě připadá v úvahu např. možnost podmínit vydávání UMTS licencí GSM operátorům jejich souhlasem s poskytnutím roamingu. Značná pozornost je věnována otázce, jakou roli mají hrát v provozování UMTS poskytovatelé služeb. Protože systém je schopen poskytovat širokopásmové multimediální služby uplatní se při jeho provozování nejen klasičtí poskytovatelé služeb, ale navíc tzv. poskytovatelé obsahu (content providers). Všeobecně se uznává, že poskytovatelům služeb a poskytovatelům obsahu by neměly být kladeny žádné překážky omezující jejich obchodní příležitosti, a provozovatelé UMTS by jim měli umožnit přístup ke svým sítím za nákladově orientované ceny. UMTS v ČR V České republice proběhlo v roce 1999 výběrové řízení na třetího mobilního provozovatele GSM. Po vyhodnocení vlivu, který bude mít vstup tohoto provozovatele na mobilní telekomunikační trh, zejména z hlediska nasycení trhu, úrovně tržního prostředí, cenové hladiny a 4

rozsahu nabízených služeb, a po vyhodnocení připomínek odborné veřejnosti k tomuto dokumentu rozhodne Ministerstvo dopravy a spojů nejpozději do konce roku 2000 o způsobu zavedení UMTS a časovém plánu postupu včetně požadovaného termínu zavedení služby. Možnými variantami způsobu zavedení UMTS jsou např.: 1. Udělení jediné licence provozovateli UMTS výběrovým řízením nebo aukcí (2x15 MHz +5 MHz) s vyloučením provozovatelů GSM. 2. Udělení tří licencí provozovatelům GSM (každému 2x10 MHz + 5 MHz). 3. Udělení jedné až tří licencí výběrovým řízením nebo aukcí bez vyloučení stávajících provozovatelů GSM (každému 2x10 MHz + 5 MHz). 4. Kombinace výše uvedených návrhů s tím, že nejprve bude udělena licence jednomu provozovateli UMTS (podle bodu 1. shora a s časovým odstupem (např. 12 měsíců) provozovatelům GSM (podle bodu 3. shora). Národní telekomunikační politika ČR stanovila jako jeden z prioritních úkolů uvolnění kmitočtových pásem vyhrazených pro UMTS zmíněným Rozhodnutím CEPT ERC, aby rozvoj mobilních telekomunikací mohl plynule pokračovat. Za předpokladu urychleného uvolnění kmitočtových pásem pro zemskou komponentu v celém rozsahu výše uvedených Rozhodnutí CEPT ERC (2x60 MHz pro FDD a 35 MHz pro TDD) by proces udělování prvních licencí mohl začít v prvé polovině roku 2001. Po určení dalších kmitočtů v rámci pokračující evropské harmonizace a uvolnění těchto kmitočtů na území ČR by bylo možno udělit další licence. Vydávání licencí bude úkolem Českého telekomunikačního úřadu, který zajistí realizaci výše uvedeného rozhodnutí Ministerstva dopravy a spojů. Určeno veřejnosti k diskusi V Praze dne 17.7.2003 Ministerstvo dopravy a spojů (MDS) předkládá veřejnosti k posouzení návrh na zavedení UMTS v České republice. Tímto způsobem by MDS rádo získalo názor veřejnosti na tuto problematiku, která byla již uvedena v Národní telekomunikační politice ze dne 14/4/99. Cílem tohoto dokumentu je přispět k: dalšímu prohloubení konkurence na trhu mobilních služeb, zavádění Informační společnosti v ČR v souladu s příslušným programem EU, rozšíření nabídky těchto služeb pro uživatele a získání investic a pracovních příležitosti v odvětví telekomunikací. MDS - odbor telekomunikací by uvítal názory odborné veřejnosti a provozovatelů GSM zejména na následující otázky: 5

1. Existují překážky, omezení, nebo jiné potíže, bránící urychlenému zavedení UMTS v ČR? 2. Jaký bude optimální způsob zavedení UMTS v ČR (viz. uvedené nebo jiné varianty)? 3. Jaký proces výběru (výběrové řízení, aukce, loterie) považujete za nejvhodnější? 4. V případě, že nepůjde o aukci, jak má být stanovena cena za licenci (kmitočtový příděl)? 5. Budou mít o udělení UMTS licence zájem všichni současní provozovatelé GSM? 6. Jaký by měl být, při daném počtu kmitočtů, optimální počet UMTS licencí udělených v ČR s ohledem na rozvoj konkurence, velikost trhu a ochranu životního prostředí? 7. Měly by být vydány také regionální licence? 8. S jakým předstihem před stanoveným termínem zahájení služby mají být licence vydány? 9. Mají být stanoveny podmínky na pokrytí území ČR a ceny služeb? 10. Má být trh UMTS považován za samostatný trh nebo společný s GMS? 11. Měl by existovat roaming mezi sítěmi UMTS vzájemně a mezi sítěmi UMTS a GSM? Vaše odpovědi, připomínky, komentáře a náměty k tomuto dokumentu zasílejte (nejlépe v elektronické formě) do 31.3.2000 na adresu: Ing. Antonín Zíta vedoucí odd. strategie a telekomunikační politiky Ministerstvo dopravy a spojů Nábřeží Ludvíka Svobody 12 P. O. Box 9 110 15 Praha 1 Fax: 02 / 514 31321 E-mail: zita@mdcr.cz Děkuji Vám předem za spolupráci. S pozdravem Ing. Marcela Gürlichová, v.r. náměstkyně ministra dopravy a spojů Převzato z internetové stránky MDS a po dohodě s odborem 310 MDS, odd. strategie a telekomunikační politiky, zveřejněno v této edici DATIS-ODIS, Informační služby Praha, leden 2000 6