Explicația (aproximativ) simplă despre licitația 4G

Pun pariu că veţi citi pe multe site-uri de tehnologie despre licitaţia ANCOM pentru aşa-numitele licenţe 4G, despre ce operatori au cumpărat ce frecvente şi, poate ca bonus, dacă iPhone 5 va merge sau nu în România.

Există o explicaţie ceva mai simplă, mai logică, la tot ce citiţi astfel. V-o spun eu sub formă de poveste.

Ca să terminăm rapid cu iPhone 5, răspunsul este că ar putea funcţiona în România chiar şi acum, dacă ar exista o reţea 4G în funcţiune. Nu licitaţia de ieri o aştepta iPhone-ul ca să prindă viteze de generaţia a 4-a.

iPhone 5 pentru Europa (modelul numit de Apple ca GSM A1429) suportă LTE (long-term evolution, tehnologie 4G care va fi implementată în România; în practică, putem spune LTE=4G) în frecvenţele 850, 1800 şi 2100 MHz.

Modemul 4G din iPhone 5 lucrează deci pe 1800 MHz, o bandă în care toţi operatorii din România ar putea oferi servicii 4G dacă ar monta echipamentele necesare (plus, probabil, le-ar da şi ANCOM permisiunea formală pentru aşa ceva).

În plus pentru iPhone 5, în România licenţe pentru banda 2100 MHz au fost adjudecate de Vodafone şi Orange în 2005, iar apoi şi de Cosmote şi RCS în 2007. Toți oferă servicii 3G în acea frecvenţă, dar ideea este că ar putea folosi banda pentru 4G dacă ar avea echipamentele montate prin ţară. Deci problema cu 4G-ul în România este că nimeni n-a pornit încă o reţea naţională, nu că n-ar fi fost licitaţia făcută până acum.

Şi atunci de ce a fost licitaţia de ieri? Ce-a vândut de fapt ANCOM-ul, ce-au cumpărat operatorii? Trei lucruri:

1. şi-au prelungit licenţele existente pentru benzile 800, 900 şi 1800 MHz. Licenţele trebuie privite ca nişte abonamente oferite de statul român prin ANCOM și care expirau în 2014, iar acum au fost prelungite până prin 2029. Care-i diferenţa între aceste trei benzi citiţi mai jos.
2. au cumpărat noi blocuri în benzile acestea. Statul român a pus la bătaie unele nealocate până acum. Acest lucru permite și practic trecerea la 4G în 1800 MHz.
3. au cumpărat licenţe pentru banda 2600 Mhz, care până acum era rezervată de Ministerul Apărării Naţionale. În 2600 vor fi implementate în viitor reţele 4G şi 5G în Europa şi SUA, dar momentan nu este nici una funcţională.

La ce nu s-a umblat? La banda de 2100 MHz, care a fost tratată în 2005 şi 2007, după cum vă spuneam.

4G-ul reprezintă o diferență uriașă față de 3G-ul momentului. Viteza crește de la 7,2 Mbps sau, în orașele mari, 21,3 Mbps la 100 și chiar 300 Mbps. Latența scade semnificativ, adica legăturile se fac mai rapid și serverele îti vor răspunde imediat la solicitati. Paginile se vor încărca mai rapid, indiferent dacă transferi 2 kB sau 2 MB.

Apropo de benzi, reţineţi că 800, 900, 1800, 2100 şi 2600 MHz sunt denumiri generice. Sunt ca un brand. Nu emite nimeni fix pe 2600 MHz şi atât, ci fiecare operator a cumpărat nişte canale care pot avea între 10 şi 30 MHz undeva în jurul valorii de 2600 MHz. De exemplu la nemţi prin banda 2600 MHz se înţelege de fapt banda 2500 – 2690 MHz, în care funcţionează reţelele a patru operatori diferiţi.

Şi la noi s-au cumpărat canale în aceste benzi generice. De aici exprimările de forma “Vodafone România a câştigat 2 blocuri în banda de 800 MHz, 2 blocuri în banda de 900 MHz, 6 blocuri în banda de 1800 MHz şi 1 bloc de 15 MHz în banda de 2600 MHz (TDD)“.

Săpând mai adânc, se poate afla că blocurile cumpărate aveau lăţimea de 10 Mhz în banda de 800, 12,5 MHz în cea de 900, câte două de 10, 15 şi 30 Mhz în cea de 1800 şi tot aşa. Neimportant pentru noi, ci contează doar pentru operatori, deoarece au ceva impact la cât de aglomerată poate fi reţeaua într-un anume punct.

Aşadar, unde-i 4G-ul? Cel mai probabil va fi în banda 1800 MHz, acum că o parte mai mare din ea a fost licențiată de operatori. Probabil că în viitor se va dezvolta o reţea în 2100 MHz, dacă vor fi eliminate serviciile 3G din această bandă, ceea ce ar putea fi costisitor, şi, ulterior, una şi în 2600 MHz, căci acesta este planul în UE. Denumirea de “licitaţia pentru 4G” este însă un pic forţată.

Veţi mai citi şi denumiri precum “un bloc în banda de 2600 MHz TDD”. TDD? Ce-i aia?

Comunicaţiile de acest tip se pot face prin două metode, TDD şi FDD, adică Time-Division Duplexing şi Frequency-Division Duplexing. Asta ţine de modul de transmisie şi de recepţie a pachetelor de date.

La diviziunea în timp se foloseşte acelaşi canal şi pentru a transmite şi pentru a recepţiona, dar operaţiunile se fac pe rând. Faci uplink o secundă, apoi downlink 4 secunde, de exemplu, apoi iarăşi uplink 2 secunde şi tot aşa, în funcţie de cât ai de transferat.

La diviziunea în frecvenţă e mai simplu totul pentru că e nevoie de două canale. Faci uplink pe o frecvenţă şi downlink pe o altă frecvenţă complet diferită, fiind un sistem duplex real în care transmiţi şi primeşti informaţii în acelaşi timp.

Care este mai bună? Depinde de aplicaţie, dar, poate surprinzător, TDD-ul este o metodă mai bună în general. Aşa e organizat Internetul, tu de obicei ceri o informaţie şi apoi o primeşti. Cererea în sine este un pachet mic, un URL, numele unui clip pe care vrei să-l vezi pe YouTube, două cuvinte pe care le cauţi pe Google. Iar apoi YouTube îţi trimite zeci de MB de clip video sau Google zeci de pagini de rezultate.

Internetul este asimetric. TDD-ul este cel mai adecvat deoarece timpii de uplink şi downlink se pot ajusta în permanenţă, astfel încât poţi “cere” pentru 2 milisecunde şi apoi poţi “primi” pentru 3 secunde. Iar dacă de fapt uploadezi un fişier mare, atunci transmiţi tu pentru 10 secunde şi din când în când serverul îţi dă înapoi, foarte rapid, câte o confirmare că e ok şi poţi continua.

FDD-ul este perfect simetric. Singura aplicaţii la care mă pot gândi sunt apelurile video, unde transmiţi şi primeşti la fel de multă informaţie, și jocurile. Convorbirile prin voce? Nu aşa mult, că de obicei vorbim pe rând, iar în plus vocea poate fi transmisă prin vechiile circuite şi protocoale GSM, nu prin 4G.

În practică, pentru noi nu contează. Operatorii au ce le trebuie în banda 1800 MHz după licitația de ieri și au cumpărat în banda de 2100 MHz şi canale pentru FDD (de asta au luat perechi, că e nevoie de număr par de canale) şi pentru TDD.

În banda 2600 MHz situaţia este mai dezechilibrată şi chiar interesantă. Orange şi Cosmote au luat canale FDD, câte două fiecare, iar Vodafone şi 2K Telecom au luat pentru TDD, câte un canal fiecare. Nu că ar conta la bani, oricum Orange şi Vodafone au plătit în total aproape la fel, adică 227 şi respectiv 228 milioane euro pentru toate achiziţiile.

În 2600 MHz contează chiar şi dimensiunea canalelor şi arată cam ce tip de reţea vor să implementeze operatorii, pentru că fiecare canal de 10 MHz sau 20 Mhz se împarte în multe mai multe sub-canale foarte mici care se alocă fiecărui telefon în parte conectat la respectiva celulă.

Este evident că 10 MHz se pot împărţi la de două ori mai puţine telefoane decât 20 MHz, nu? Cosmote a cumpărat două canale de 10 Mhz, Orange a cumpărat două de 20 MHz, deci reţeaua Cosmote va ajunge la saturaţie înaintea celei Orange la fiecare celulă în parte.

Trecând la TDD, situaţie este aceeaşi. Vodafone a cumpărat un singur canal de 15 MHz, iar 2K Telecom unul de 30 MHz. Nu cred că 2K Telecom urmăreşte să aibă mai mulţi abonaţi decât Vodafone, ci aici (şi până la urmă şi în cazul Orange vs Cosmote de mai sus) intervin şi alţi factori.

Lărgimea canalului influenţează şi diametrul unei celule, adică suprafaţa pe care o poţi acoperi cu o singură antenă, iar 2K Telecom, operator nou pe piaţă, are ocazia să acopere România cu mai puţine antene instalate.

Mai mult, 2K Telecom poate că a avut nevoie de un canal cât mai mare pentru ca apoi să închirieze porţiuni din acesta spre alţi operatori, aşa-numiţii operatori virtuali care ar putea apărea ulterior. Virtual înseamnă că nu are propriile sale antene instalate fizic în teritoriu, ci închiriază “spaţiu de antenă” de la un alt operator.

Acestea sunt toate supoziţii şi nu cred că vreun operator va spune de fapt ce strategie a avut în spate atunci când a licitat pentru anumite canale şi anumite lăţimi ale acestora.

Cam asta e tot. Nu cred că operatorii aşteptau să cumpere banda de 2600 MHz pentru a oferi servicii 4G în aceasta, deoarece telefoanele momentului sunt pe 2100 MHz. Cred că mai degrabă aşteptau reînnoirea licenţelor vechi, pentru a se asigura că au permisiunea să opereze în România până în 2029, iar 4G-ul aşteaptă doar ca şi piaţa să-l solicite în mod mai insistent.

Am rămas dator cu explicația diferențelor dintre frecvențe. Daca se oferă 3G și în banda 900 și in 1800 MHz, care-i mai bună?

Ideea este următoarea. Cu căt frecvența este mai înaltă (de exemplu 1800 față de 900, 2100 față de 1800 și tot așa), atunci

1. semnalul se propagă la o distanță mai mică
2. puterea necesara pentru emisie este mai mică.

Al doilea e un avantaj de ambele părți. Antenele nu mai emit la fel de puternic, telefoanele nu mai emit la fel de puternic, adică bateria nu se mai duce la fel de repede (în teorie, raportat doar la semnale emise; în practică, modemurile și procesoarele necesare unui transfer rapid de date consumă suplimentar și din acest motiv pe 3G se duce bateria aparent mai repede).

Primul punct îi influențează doar pe operatori deoarece le spune de câte antene au nevoie pentru a acoperi suprafața țării. In 2600 MHz, în orașe și pentru viteze mari, o celulă acoperă cam 1 km, dar în afara orașelor se poate ajunge și la 100 km acoperiți, chiar dacă nu la viteza maximă.

Observați și că statul român a căștigat aproape 700 milioane euro vânzând “aer”, adica dreptul de a emite, deși nu e ca au fost nevoiți să dea afară pe cineva din benzile acelea. Sunt curios ce fac cu banii și în ce buget ajung.

Surse: comunicatul ANCOM și document ANCOM mai vechi privind consultare despre extinderea licențelor, Wikipedia pentru LTE în Germania. Plus cursurile din facultate, în special cele de Marghescu, Fratu și Halunga.
Alte informații: Vodafone și Cosmote plănuiesc lansarea rețelei 4G în 2013, Orange poate chiar la finalul 2012 prin modemuri speciale și testează iPhone 5.

Am zis că-i simplă, nu și scurtă.