Frekvensbristen

Tekniken som utvecklas gör att mobilen kan använda de trådlösa nätverken utan inloggning.

Just nu pågår ett arbete i EU för att fria upp fler frekvenser för mobilt bredband, initierat av den svenska EU-parlamentarikern Gunnar Hökmark. Här hemma har den ”Digitala agendan för Sverige” nyligen presenterats. I dessa initiativ finns en stark drivkraft för att frigöra frekvenser för mobiloperatörer, medan drivkrafter för de fria frekvensband som behövs för att bygga trådlösa nätverk utan licens saknas.

Frekvensauktionerna för mobilt bredband drar in stora summor till stadskassan, samtidigt som licenser är en betydande kostnad för operatören Genom tekniker som lanseras redan nästa år kommer det att vara möjligt att använda vanliga trådlösa nätverk (wifi/wlan) för att avlasta mobilt bredband. Tekniken som utvecklas gör att mobilen kan använda de trådlösa nätverken utan inloggning och med möjlighet till handover till ett annat nätverk. Detta är själva grundtanken med den nya standarden 802.11u.

Lastbalanseringen är nödvändig för operatören, men vad kommer att hända när fria frekvenser används till ännu mer trafik? Redan i dag är frekvensbandet 2,4 GHz överlastat med wifi-nät- verk, bluetooth och allehanda trådlösa system. I flerbostadshus är problemen påtagliga med sämre överföringshastigheter som följd.

Som frekvenspolitiken bedrivs för närvarande öppnas inte marknaden för mindre aktörer. Med tillgång till fria frekvenser kan även mindre operatörer erbjuda trådlöst bredband på begränsade geografiska ytor med kostnadseffektiv teknik. I USA står mindre aktörer för 30-40 procent av bredbandsmarknaden i vissa delstater. I EU ställer vi vår tilltro till stora aktörer och 4G.

Även i Sverige skulle trådlösa nätverk på fria frekvenser kunna täcka mindre orter och erbjuda en bra kapacitet. Genom ett målmedvetet arbete för att hitta nya fria frekvensband för trådlösa nätverk kan vi öppna möjligheter för nya aktörer samtidigt som vi kan uppnå en bättre balans i de trådlösa näten. Detta är ett viktigt steg för att nå målen i den digitala agendan.

Debattartikeln var publicerad i SKEF News 1-2012
+Ulf Seijmer

Frekvenser en naturresurs

Frekvenser är en allt mer eftertraktad tillgång. Den snabba utvecklingen inom trådlöst gör frekvensspektra allt mer eftertraktat och de ständigt återkommande frekvensauktionerna omsätter stora summor. Men frekvensauktioner är emellertid ingen ”snabb affär” för staten med syfte att fylla på i kassan, hur frekvensutrymmet disponeras, planeras och harmoniseras är en avancerad apparat med långa beslutstider. I praktiken finns ett mycket begränsat utrymme för länder att fritt fatta egna beslut om sitt frekvensutrymme.

Tre instanser vill säga sitt
Frekvensanvändningen i Sverige är beroende av beslutande organ på tre nivåer vilka i praktiken styr hur frekvensbanden planeras. Den översta nivån är ITU, Internationella TeleUnionen, ett FN-organ som vid de så kallade världsradiokonferenserna var fjärde år beslutar om förändringar i det internationella radioreglementet. Den senaste konferensen ägde rum i början av 2012 och lockade över 3500 deltagare. Radioanvändningen som föreskrivs i ITUs radioreglemente är frivillig att följa men eftersom det är regulativt styrande gentemot grannländers radioanvändning följs de i praktiken av alla länder.

På nivån under ITU finner man CEPT, The European Conference of Postal and Telecommunications Administrations. CEPT arbetar fram en frivillig europeisk detaljreglering som omfattar bandbredder, uteffekter, kanalavstånd, med mera för olika frekvensband med utgångspunkt från ITUs radioreglemente vilket resulterar i en defaktoharmonisering inom Europa.

För ungefär 5-6 år sedan började även EU visa ett allt större intresse för frekvensplanering då man ansåg att brist på harmonisering av frekvenser kan vara ett handelshinder för EU och att det dessutom skulle gynna europas utveckling om frekvenser harmoniserades i hela regionen.

Lång handläggning
Den internationella frekvensplaneringen är långsiktig, från idé till verklighet tar det ofta 10-12 år att realisera en idé via ITU. Ett sådant exempel är utökningsbandet för 3G, 2,6 GHz-bandet, som började diskuteras inom ITU 1997, beslutades år 2000 och började byggas ut år 2009. Med tanke på att beslutstiden är så lång utfärdar PTS numera blocktillstånd som skall vara teknik- och tjänsteneutrala. Genom att lämna frågor som val av tekniken öppen räknar PTS med att en innehavare utnyttjar bandet mer optimalt och även har möjlighet till snabbare anpassning när ny teknik tas fram.

Varför auktioneras vissa frekvenser ut?
De tillstånd som auktioneras ut kallas blocktillstånd och omfattar ett frekvensblock. Det står PTS fritt att utforma frekvensauktionerna beroende på hur man bedömer behovet på marknaden. En viktig faktor som styr auktionens utgång är om bandet är harmoniserat och om teknisk utrustning finns framtagen, detta resulterar ofta i ett högre slutpris. Frekvenstillståndet gäller numera ofta i 25 år, därefter skall frekvensutrymmet återlämnas för att åter auktioneras ut.

Neutraliteten viktig
Idag ställs i regel inte krav på utbyggnadstakt eller täckning från PTS sida, något som ofta gjordes tidigare. Man anser att det inte finns någon vits att tvinga licensinnehavare att bygga ut band där det inte finns en tydlig efterfrågan. Det kan också förekomma att tekniken för det aktuella bandet inte finns framtagen vid auktionstillfället. Ett sådant exempel är 2,6 GHz som företrädesvis är avsett för mobilt bredband där fem licenser auktionerades ut till högstbjudande 2008. Bandet används idag till 4G men vid auktionstillfället fanns inte 4G-hårdvara satt på marknaden.

Spektrum utvecklas
PTS arbetar just nu med en spektrumstrategi berättar Urban Landmark, Chef på Spektrumavdelningen. I jakten på mer spektrum fokuserar man bland annat på att hitta spektrumineffektivitet och låg användningsgrad av frekvenser. I framtiden kan användare med låg nyttjandegrad att få en minskad tilldelning eller att dela banden med andra, berättar Urban. Bland de som har en låg spektrumeffektivitet återfinns tillexempel militär och olika myndigheter. Jakten på spektrum kan förväntas leda till ökade intressekonflikter samtidigt som en större del av spektrumet kommer att göras tillgängligt.

-Framtidens frekvensplanering kommer att ändras, berättar Urban Landmark. I år kommer ITU att diskutera möjligheten att lösa upp om frekvenser skall vara bundna till begreppen mobil-, fast- och rundradio. Många anser att allokering av frekvenser inte behöver styras av olika terminologier, teknikerna går in i varandra i allt högre utsträckning. Är tillexempel en iPad en tv, en telefon eller navigationsutrustning? Lösningen i framtiden är teknik- och tjänsteneutrala frekvensband.

Delning av utrymmet
Som ett steg i effektivare delning av spektrum står det sedan många år i blocktillstånden att tillståndshavaren har prioritet men inte exklusivitet på det aktuella bandet, någon annan aktör kan alltså använda tomt utrymme för sändning. En andra aktör skulle kunna få access till frekvensbanden enligt villkor som PTS sätter upp, tillexempel skulle Telia kunna utnyttja de delar av Tele2s frekvenser som inte utnyttjas för stunden för att lastbalansera sitt eget nät.

Auktioner som rör 4G har fått mycket utrymme i media de senaste åren och enligt Urban Landmark är det sannolikt att även de nuvarande mobilbanden för GSM och 3G på sikt användas för LTE. –I någon form kommer dock GSM finnas kvar, tillexempel för att M2M applikationer använder den typen av teknik. Jag gissade redan för något år sedan att vi i framtiden kanske kommer se ett enda gemensamt GSM nät för alla operatörer. Tele2 och Telenor har redan gått ihop till ett gemensamt GSM nät och använder det spektrumet som frigjorts till 4G. Det är ett bra exempel på när teknik- och tjänsteneutralitet fungerar i praktiken.

Artikeln har publicerats i SKEF News 12-01

Frekvensbristen snedvrider marknaden

Under hösten 2011 presenterades den Digitala Agendan för Sverige som sätter de övergripande IT-målen de kommande åren. För att nå en del av målen krävs att fler frekvensband frigörs för mobilt bredband och inom hela EU arbetas det febrilt med att hitta mer utrymme för de kommande årens växande behov av mobiltelefoni och mobilt bredband. Målsättningen är att frigöra fler frekvenser för mobiloperatörer samtidigt som drivkrafter för att utöka frekvensband för annan datatrafik lyser med sin frånvaro. Denna inriktning kan leda till problem då en utökning av bland annat fria frekvenser kommer att vara viktig bland annat för förestående bredbandsutbyggnad, för den förväntade ökningen av M2M och som avlastning för de trafikbelastade mobilnäten.

Wifi för lastbalansering

2011 lärde vi oss att mobilnäten är överhettade och måste lastbalanseras. Fler frekvenser till mobilnäten är ett alternativ som drar in stora summor till stadskassan samtidigt som nya frekvenser utgör en betydande kostnad för operatörerna. Ett attraktivt alternativ är därför att använda fria frekvensband, något som möjliggörs med ny teknik. Standarden 802.11u, som presenterades för snart ett år sedan, innebär att mobilt bredband kan lastbalanseras med hjälp av trådlösa nätverk. Tack vare 802.11u ges möjlighet till roaming mellan accesspunkter och uppkoppling till trådlösa nätverk utan separat inloggning.

I sig är lastbalanseringen nödvändig, men vad händer när de fria frekvenserna blir nedlastade av ökande trafik? Redan i dag är frekvensbandet 2,4 GHz överlastat med wifi-nätverk och bluetooth som samsas med trådlösa konsumentlösningar, i flerbostadshus är ofta problemen påtagliga med sämre överföringshastigheter som följd, något som går stick i stäv med ambitionen i den Digitala Agendan.

Framtiden är Internet of Things
Internet of Things, maskinernas internet eller kort och gott M2M, förväntas öka mycket kraftigt inom de kommande tio åren (det finns många bud, vissa säger 12 miljarder uppkopplade maskiner 2020, Ericsson spår 50 miljarder). Även om en stor del av uppkopplingarna kommer att hanteras av mobilnäten behövs kommunikationsalternativ. I applikationer där latens, säkerhet och tillgänglighet är kritiska behövs alternativ. Idag finns ett begränsat frekvensutrymme att tillgå för den som söker uppkoppling av maskiner via radio. En övergripande strategi för M2M skulle platsa i såväl den Digitala Agendan som inom EUs arbete att stärka europas konkurrenskraft, särskilt med tanke på den starka tillväxt som förespås.

I USA finns det delstater där mindre bredbandsaktörer står för 30-40% av bredbandsuppkopplingarna, i EU ställer vi istället en stor tilltro till att mobiloperatörerna uppgraderar basstationer och ökar kapaciteten. Fler fria frekvensband skulle troligen främja konkurrensen genom att erbjuda alternativ till mobilt bredband via 3G och 4G samtidigt som dessa tekniker i framtiden behöver trådlösa nätverk för lastbalansering. Det är dags att hitta fler fria frekvensband för kommande expansion av trådlösa nätverk, genom detta kan uppnå en bättre balans i den trådlösa datatrafiken i framtiden. Fler fria frekvenser kommer också att behövas för att nå målen i den Digitala Agendan för Sverige. Trådlösa nätverk är en förutsättning för såväl hushåll som kommuner och industri, och de behövs för att vi som land skall uppnå ett balanserat utbud av tjänster för trådlös datakommunikation. Dessutom är vi i stort behov av att M2M och Internet of Things tar plats i kommande kommunikationsstrategier och frekvensplaner.

Artikeln var införd i Telekomidag nr 1/2012
+Ulf Seijmer