První UMTS síť v ČR – pouze pro data!

Pokud se objevovaly dohady, kdy bude spuštěna první UMTS síť v ČR, případně o kolik posune ČTÚ datum spuštění do budoucnosti, nyní již bude diskusím konec (pokud některý jiný operátor prostě nezačne poskytovat komerční služby dříve než TMO). T-Mobile bude sice využívat svou UMTS licenci pro sítě třetí generace, ovšem první síť, pro kterou ji využije, nebude určena pro hlasové, ale výhradně datové služby, stejně jako tomu je u CDMA2000 1×EV-DO. Právě kvůli odlišení datové sítě od budoucí standardní UMTS sítě se rozhodl TMO používat marketingové označení Fast UMTS (a je pravda, že tradiční UMTS je v porovnání s novinkou docela slow…).

To je do určité míry logickým vyústěním vývoje v oblasti mobilních technologií v poslední době. UMTS, neboli sítě třetí generace, se především v Evropě nestaly takovým hitem, jak bylo očekáváno, a miliardy vynaložené za licence jsou spíše přítěží než vhodnou investicí. V tomto prostředí, kde vlastně není jasné, k čemu by běžný uživatel měl pro každodenní používání potřebovat mobil s rychlými daty (mobilní videokonference to asi opravdu nebude), a kdy současné potřeby pro mobilní uživatele relativně bez problémů pokryje GRPS+EDGE, je orientace na čistě datové služby poměrně logická. To platí především pro krajiny, které jsou z hlediska penetrace vysokorychlostního Internetu rozvojové – tedy například ČR, která se může v rámci EU pochlubit pěkným třetím místem od konce. I proto se zde dříve spouští datové služby v rámci UMTS než hlasové – zatímco v ČR je hlad po připojení k Internetu a operátoři nemají problém s kapacitou GSM pro hlasové služby, v jiných zemích to je naopak, a tam je UMTS vhodným navýšením hlasových kapacit.

Není tedy divu, ze se i mobilní operátoři orientují právě na datové služby. Nejdříve Eurotel přišel s paušálním GRPS připojením, poté nabídl CDMA služby, umožňující (ovšem ne zaručující) vysokorychlostní přístup na Internet a nyní T-Mobile chce s jinou technologií nabídnout ještě lepší a spolehlivější služby.

Hlasové služby budou až další v pořadí – klasickou UMTS síť bude TMO spouštět až někdy kolem roku 2007, a to již rovnou s podporou rychlých datových přenosů HSPA. Kromě toho bude samozřejmě také pokračovat v rozvoji EDGE pokrytí – všechny tři sítě se budou vzájemně doplňovat, kde bude potřeba, a tak EDGE by měl být dostupný „všude“, „Fast UMTS“ ve městech a UMTS s HDSPA/HUSPA ve velkých městech. TMO nazývá tuto strategii Triple 3G, tedy kombinací tří 3G sítí, a chce toto prezentovat jako celostátní pokrytí 3G technologiemi. To je trochu ošidná hra se slovy, na kterou se mohou chytit neznalí uživatelé, ovšem EDGE se dá považovat za 3G technologii opravdu jen v čistě teoretické rovině (technologie dovoluje teoreticky dosáhnout rychlostí, které jsou potřeba pro zařazení do skupiny 3G technologií, v praxi nikdo takovou síť a především takový koncový terminál nemá). Takže v praxi se bude jednat o kombinaci dvou čistých 3G sítí a vylepšené GSM sítě – EDGE se někdy s trochou nadsázky říká 2,75G. A o celostátním pokrytí si ještě něco řekneme dále.

Mimochodem, často zmiňovaný Flarion a jeho Flash-OFDM byl také předmětem zájmu TMO, ovšem i když se jedná o pěknou technologii, vybraný dodavatel technologie dokázal asi nabídnout lepší uvedení celého projektu v život.

Co je to Fast UMTS?

T-Mobile takto označuje své nové služby, využívající sice technologii třetí generace, ovšem v praxi je od klasického UMTS, které se nasazuje v současné době v rámci 3G sítí v Evropě, celkem vzdálená. Jedná se konkrétně o TDD (time division duplex) variantu UMTS, neboli TD-CDMA, zatímco technologie, která je používána pro 3G sítě obvykle, je UMTS FDD, resp. W-CDMA. Obě technologie jsou navzájem nekompatibilní, takže přístroj (ať již telefon, nebo modem) pro jednu síť nelze používat v síti druhé. Nejedná se však o žádný krok stranou či zpět, jak se někdo může domnívat – obě verze UMTS se v podstatě doplňují a i 3G licence, které kombinují párové a nepárové spektrum, s tím počítají.

Zásadní rozdíl mezi jednotlivými technologiemi je v přístupu k vysílání informací ve vyhrazeném spektru. W-CDMA (UMTS FDD), stejně jako GSM, potřebuje pro své využití párové spektrum, kde je jeden kanál vyhrazen pro downlink a jeden pro uplink, CDMA2000 pro změnu potřebuje jen jeden kanál, kde jsou informace odděleny právě kódy (i když CDMA2000 1×EV-DO do toho montuje i časové rámce), a TD-CDMA (UMTS TDD) může fungovat jak v párovém, tak nepárovém spektru.

Dodavatelem technologie pro UMTS TDD pro TMO je společnost IP Wireless, která se specializuje na infrastrukturu i koncová zařízení pro tuto technologii. Česká republika je první zemí ze skupiny TMO, kde se tato technologie bude používat – i to naznačuje, že priority jsou v ČR jiné než primárně hlasové UMTS FDD.

TMO si při uvádění služby vzal na paškál CDMA2000 EV-DO od Eurotelu a tvrdí, že se poučil z chyb konkurence (i když na druhou stranu neustále odmítá přímé porovnání UMTS s CDMA, to trvale tlačí do oblasti konkurence k EDGE). Proto také TMO nasazuje ověřenou technologii, se kterou má dosahovat vyšších rychlostí a menší latence. Zatímco poslední dvě tvrzení samozřejmě mohou být pravdou, není tak zcela jasné, o kolik je UMTS TDD v podání IP Wireless (IPW) rozšířenější a „ověřenější“ než zmíněné CDMA. „Klasické“ UMTS (UMTS FDD) je již houfně nasazováno a je používáno miliony zákazníků, v případě TDD UMTS je situace trochu jiná. Ve světě existuje několik sítí, jejichž celkový počet zákazníků podle zástupců IPW nepřesahuje 80.000 (dvě největší mají dohromady 25.000), pro porovnání pouze CDMA EV-DO síť Eurotelu má 48.000 zákazníků.

Technickými parametry je však UTMS TDD opravdu napřed – například maximální rychlost na sektor má být 4,75 Mbit/s, průměrná asi 2,2 Mbit/s, maximální rychlost na zákazníka by měla být 2,2 Mbit/s pro downlink a 1,1 Mbit/s pro uplink, latence by se měla pohybovat kolem hodnot 50–70 ms i při přenosu dat. Síť také disponuje možností řízení kvality služby (QoS), což umožňuje dávat vyšší prioritu vybraným protokolům či zákazníkům. V těchto parametrech tedy současné „vydání“ CDMA2000 1×EV-DO překonává, ovšem ani u této technologie se vývoj nezastavil, otázka je, zda se to někdy odrazí na stavu sítě Eurotelu.

Jaká bude Fast UMTS síť?

TMO zde zvolil poměrně zajímavé řešení, kdy se budou doplňovat dvě licence a frekvenční rozsahy. V první fázi bude do konce roku 2005 (TMO na mapkách uvádí říjen) spuštěno pokrytí Prahy na frekvenci 1,9 GHz, pro kterou má TMO příslušnou UTMS licenci. Použito bude nepárové 5 MHz spektrum. Na mapkách vidíte světle růžovou relevantní pokrytí EDGE, tmavě růžovou UMTS TDD – není jasné, jak závazně se dají brát uvedené termíny. Mapky pochází z prezentace TMO.

Druhou fází bude nasazení v rámci frekvence 872 MHz, získané nedávno od Českého telekomunikačního úřadu (ČTÚ). Zde je situace o něco zajímavější technologicky, i případně legislativně. Daná licence dává k dispozici párové spektrum 2× 3,8 MHz, ovšem TD-CDMA funguje pouze na 5 MHz nebo 10 MHz rozsazích. Podle vyjádření zástupce TMO se tato situace technologicky vyřeší jednak tím, že součástí samotného licencovaného rozsahu není ochranné pásmo, které je vně licence a se kterým se naopak počítá v rámci oněch 5 MHz, a také se prostě nasadí „ostřejší filtry“. Zatímco u nepárového spektra na 1,9 GHz bude downlink i uplink probíhat v tom samém kmitočtovém úseku, díky existenci páru zde bude vyhrazen jeden úsek pro downlink, jeden pro uplink. Technologické omezení licence by nemělo být problém, objevují se ale názory, zda je daná technologie slučitelná s určením licence. Na to bude muset odpovědět ČTÚ (ovšem pokud TMO tento projekt oznamuje, dá se předpokládat, že již příslušnou konzultaci s regulátorem provedl).

Každopádně využití frekvence 872 MHz dodává celému projektu smysl – zatímco frekvence 1,9 GHz se kvůli špatnému šíření vln hodí pro městské lokality, kde bude hodně buněk a bude díky tomu dostatek kapacity pro mnoho uživatelů, nižší frekvence dovolí snáze vykrývat rozsáhlejší území.

Jestliže se ptáte, proč nezačne TMO rovnou poskytovat služby na frekvenci 872 MHz a především mimo Prahu, je to poměrně jednoduché – ač IPW podporuje TD-CDMA na řadě frekvencí, 872 MHz mezi nimi nenajdeme. A tak se v současné době pracuje na adaptaci technologie pro danou frekvenci, přičemž komerční nasazení se předpokládá někdy kolem poloviny příštího roku – zdá se, že již pří spuštění chce mít TMO pokryto oněch asi 80 měst, pro které UMTS TDD zvažuje.

Poté by měl již následovat rozvoj a rozkvět sítě – tedy alespoň podle představ TMO. Nutno dodat, že pojem „téměř celostátní pokrytí“, kterého by měl TMO dosáhnout především pomocí EDGE, je značná nadsázka. V dosahu EDGE by mělo být 63 procenta obyvatelstva, (zbytek bude mít k dispozici jen klasické GPRS) a UMTS TDD bude pokryto 80 měst (pokud porovnáte dvě mapky pro rok 2006, asi také neobjevíte žádné rozdíly v tmavorůžových skvrnách, rozrůstá se jen EDGE). Trochu to kontrastuje s tím, že CDMA od Eurotelu pokrývá necelý rok od zprovoznění sítě zhruba 80 procent obyvatelstva a podobnými pojmy jako „téměř celostátní pokrytí“ rozhodně nežongluje.

A co koncová zařízení?

Jak již bylo řečeno, v první fázi bude síť spuštěna jen v Praze na frekvenci 1,9 GHz a k dispozici by měla být PC Card tuto frekvenci podporující a také modem, buď s podporou USB, nebo Ethernetu, a s možností připojení externí anténky.

Druhým krokem bude zprovoznění sítě také na frekvenci 872 MHz, a tedy by měly být rovněž k dispozici terminály tuto frekvenci podporující spolu s 1,9 GHz (tzn. zákazníci budou muset obměnit své terminály, pokud budou chtít službu používat mimo Prahu). Nová zařízení by však měla jít dál a PC Card by měla podporovat všechny datové technologie, nabízené TMO – GPRS+EDGE, UMTS TDD a také WiFi.

Hudbou ještě vzdálenější budoucnosti jsou další zařízení – UMTS TDD integrované do SD Card, což umožní použití v řadě dalších mobilních zařízení (GSM/UMTS FDD mobily, PDA a jiné), někdy kolem roku 2008 by se rovněž mohly začít objevovat mobily, podporující jak klasické UMTS FDD, tak datové UMTS TDD. Rovněž se dá předpokládat, že se budou objevovat mobily využívající UMTS TDD a VoIP služeb.

Každopádně jelikož pouze velmi malá část sítě TMO bude běžet ve standardním 3G pásmu 1,9 GHz a bude nutná podpora pro 872 MHz, která bude specifická pro TMO, nastane v určitém směru podobná situace jako u CDMA u Eurotelu. Zákazníci budou závislí na dodávkách zařízení od operátora, neboť jiné nebude kvůli specifické frekvenci příliš využitelné. Není tak předem jasné, která z dalších nyní vyvíjených zařízení se dostanou i na náš trh. Můžeme každopádně jen doufat, že se pánové z IP Wireless vytáhnou více než firma Gtran, která spáchala CDMA modemy pro Eurotel (ty se staly častými náměty zloby uživatelů), a že nebudou prodlevy s uvedením různých produktů – po kdysi slibované PC Card s podporou CDMA ani vidu, ani slechu, o podobně sofistikovaném produktu, který by kombinoval i podporu GPRS/EDGE, ani nehovoře.

Jak rychlé to bude?

V tom zatím asi nemá jasno ani TMO: v tiskové zprávě se uvádí jako průměrná rychlost 512 kbit/s, v rámci prezentace, kdy byly porovnávány průměrné rychlosti dalších technologií, se uvádělo 800 – 1000 kbit/s. Jak již bylo řečeno, technologie tyto rychlosti samozřejmě umožňuje, krátký praktický test ukázal rychlost downloadu 1,24 Mbit/s, ovšem takto pěkně rychle fungovalo zpočátku i CDMA (i když kupodivu i nyní mají někteří uživatelé podobně skvělé podmínky). Teprve zatížení sítě tisíci, případně desetitisíci uživatelů ukáže, jak TMO svým slibům dostojí. Zákazníci již fungujících UMTS TDD sítí přílišnými superlativy na adresu praktických výsledků nehýří, a to ani v oblasti rychlosti, ani latence – zástupci IPW však například na adresu latence konstatovali, že TMO samozřejmě bude mít k dispozici nejnovější verzi všech systémů, které by měly latenci držet nízkou. V praktickém testu na zcela nezatížené síti se hodnoty RTT pohybovaly 48/75/900 ms (min/avg/max), s tříprocentní ztrátovostí paketů. Doufejme, že především ta poslední hodnota nevypovídá moc o tom, co bude v praxi nabízeno. Díky nízké latenci však síť bude výrazně vhodnější pro aplikace v reálném čase, jako jsou online hry, VoIP a podobně.

Mimochodem, jelikož se bavíme o rádiové síti, která již z principu má sdílené zdroje pro více uživatelů, bude na místě také nějaká forma Fair Use Policy (FUP), ovšem ještě není jasné, jaký přístup TMO zvolí.

I když je nutné zachovat vůči marketingovému harašení odstup, dá se předpokládat, že TMO by mohl slibům dostát snáze, než Eurotel uspokojuje rozzuřené zákazníky (ovšem ten také vždy tvrdil, že předpokládaná průměrná rychlost je 250 kbit/s…). TMO k tomu bude mít více nástrojů – již zmíněnou podporu QoS na úrovni sítě, což dovolí nastavovat snadno priority jak službám, tak zákazníkům, a také díky postavení TMO, který se snaží tvářit jako velmi vážná konkurence pro Český Telecom, by mohla síť skutečně plynule expandovat podle potřeb uživatelů. Výstavba CDMA sítě proti tomu víceméně ustala, dá se předpokládat, že z vůle majitele Eurotelu. Nejlépe se však celá situace bude dát posuzovat po té, co síť bude fungovat a bude mít několik desítek tisíc zákazníků, kteří důkladně prověří její možnosti.

Kolik to bude stát?

To se samozřejmě neví – ani kolik budou stát terminály (dá se předpokládat dotační politika), ani jaké budou ceny za služby. Na jedné straně TMO hovoří o tarifu, který nebude rozlišovat, zda se zákazník připojuje přes GPRS/EDGE nebo UMTS TDD nebo WiFi, na druhou stranu bude chtít asi využívat možnosti řízení služeb v síti a nabídnout zákazníkům různé úrovně služeb. Například australský operátor IQ Connect, který službu poskytuje v několika městech, nabízí rychlosti od 256 do 768 kbit/s, s aplikací FUP, ceny se pohybují v přepočtu zhruba od 1100 do 2000 korun. V ČR bude samozřejmě cenová politika odlišná – TMO se chce stavět proti nabídce Českého Telecomu ve všech úrovních, tedy jak pro domácnosti, tak pro SOHO (small office, home office), případné malé firmy. Dá se proto očekávat, že ceny budou začínat na několika málo stokorunách, aby snadno konkurovaly ADSL. Na podrobnosti je však nutné si počkat.

Nové služby TMO zatím můžeme hodnotit jen na papíře, než si budeme moci vyzkoušet, co umí UMTS TDD, uplyne ještě řada měsíců a skoro za rok se nabídka projeví mimo Prahu. Asi to je největší zklamání pro potenciální zákazníky a také případné nebezpečí pro TMO, neboť za rok se může dokonce i v ČR v oblasti broadbandu přihodit zázrak. Za předpokladu, že vše vyjde tak, jak operátor prezentuje, tedy nedojde k časovému skluzu v implementaci technologií pro frekvenci 872 MHz, budou k dispozici slíbené terminály a kvalitu služby se podaří udržet ve slibovaných hranicích, bude se samozřejmě jednat o vítané zpestření nabídky připojení k Internetu. Česká republika se tak každopádně bude pohybovat v oblasti technologií pro mobilní připojení k Internetu mezi špičkou – po CDMA2000 1×EV-DO to bude UMTS TDD a časem se k tomu přidá UMTS FDD s podporou HSPA. Můžeme to brát jako takovou malou kompenzaci za katastrofický stav v oblasti ADSL.