Langattomien laajakaistaverkkojen teknis-taloudellinen vertailu



Samankaltaiset tiedostot
Laajakaistatekniikoiden kehitys. Lvm Laajakaistan kehittämistyöryhmä

Mikä muuttuu 2015? WRC2015. Pasi Toivonen

TAAJUUSMAKSULASKENNAN ESIMERKIT

Vapaat ja langattomat näkökulmat tulevaisuuteen

@450-laajakaista kylien tietoliikenneratkaisuna Kokonaisvaltainen kyläsuunnittelu seminaari Pori. Anne Suomi, Digita Oy

Älypuhelinverkkojen 5G. Otto Reinikainen & Hermanni Rautiainen

Neljännen sukupolven mobiiliverkon tietoturvakartoitus Operaattorin näkökulma

SOLUKKORADIOJÄRJESTELMÄT A Tietoliikennetekniikka II Osa 17 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

TIVE

Kuluttajille tarjottavan SIP-sovelluksen kannattavuus operaattorin kannalta

KANDIDAATINTYÖ. LTE tulevaisuuden mobiiliverkkoratkaisuna

3G, 4G ja 5G. Sukupolvesta seuraavaan. Timo Hyttinen. Opinnäytetyö Joulukuu 2012 Tietotekniikka Tietoliikennetekniikka ja tietoverkot

PPO Core. Jari Roininen

TEKNIIKKA JA LIIKENNE. Tietotekniikka. Tietoliikenne INSINÖÖRITYÖ. LTE mittaukset ja mittalaitteet

Julkaistu Helsingissä 23 päivänä joulukuuta /2014 Valtioneuvoston asetus. radiotaajuuksien käytöstä ja taajuussuunnitelmasta

ELISAN 4G-VERKOT. Antti Impiö. Opinnäytetyö Toukokuu 2014 Tietotekniikka Tietoliikennetekniikka

2G-verkoissa verkkosuunnittelu perustuu pääosin kattavuuden määrittelyyn 3G-verkoissa on kattavuuden lisäksi myös kapasiteetin ja häiriöiden

Laajakaistaverkot kaikille. Juha Parantainen

Elisa Oyj:n osavuosikatsaus

Radioyhteys: Tehtävien ratkaisuja. 4π r. L v. a) Kiinteä päätelaite. Iso antennivahvistus, radioaaltojen vapaa eteneminen.

Suomen koko väestön kattavan laajakaistapalvelun investointikustannukset

Elisa Oyj Lausunto 1 (5)

LTE-teknologia laajenee koko Suomeen. Mobiiliverkot kehittyy

AntenniTV kaikkialle, kaikkiin päätelaitteisiin

mikä sen merkitys on liikkuvalle ammattilaiselle?

TIKU-vastausohje: matkaviestinverkko. Tammikuu 2017

Osavuosikatsaus

LYHYEN KANTAMAN LANGATTOMAT SIIRTOTAVAT

Mitä kuuluu laajakaistalle! Miljardi-investoinnit sähköverkkoon -seminaari Verkosto, verkkoliiketoiminnan ammattimessut Tampere 28.1.

Asetuksen mukaan tarkoituksenmukaisen internetyhteyden vähimmäisnopeudesta

Long Term Evolution (LTE)

WIMAX-järjestelmien suorituskyvyn tutkiminen

Taajuusalueen MHz tekniset lupaehdot. TEKNISET LUPAEHDOT TAAJUUSKAISTALLE MHz (nousevaja laskeva siirtotie)

Viestinnän tulevaisuus

Mobiiliverkkojen tiedonsiirtonopeuksien vertailu 05/2019

Sisällys. Q taloudellinen ja operatiivinen katsaus Liiketoimintojen menestyminen Strategian toteutus Näkymät ja ohjeistus vuodelle 2016

Mobiiliverkkojen vertailumittaus Tampere, Jyväskylä, Turku

Viestintävirastolle toimitettavat matkaviestinverkon saatavuustiedot

Näin Suomi kommunikoi

LTE osana varmentavaa viestintäjärjestelmää

Yhteiskäyttöisten matkaviestinjärjestelmien sisäantenniverkkojen toteutusvaatimukset DNA Oy Elisa Oyj TeliaSonera Finland Oyj

4G MOBIILIVERKOT LTE. Ammattikorkeakoulun opinnäytetyö. Tietoliikennetekniikka. Riihimäki, Jani Kopakkala

WCDMA-JÄRJESTELMÄN KAPASITEETTI

Sisällys. Q taloudellinen ja operatiivinen katsaus Liiketoimintojen menestyminen Strategian toteutus Näkymät vuodelle 2014

Määräys luvasta vapaiden radiolähettimien yhteistaajuuksista ja käytöstä

KIINTEÄN LANGATTOMAN LAAJAKAISTAN TOTEUTTAMINEN / PILOTKOKEILU LOPEN KUNNAN ALUEELLA. Kunnanhallitus ( 96):

Kuka ratkaisee kuuluvuusongelmat - miten saadaan kokonaisuus hallintaan? Entä mitä tuo 5G?

Katsaus tv-jakelun ajankohtaisiin asioihin

Kohti 5G-verkkoja Danske Bank Tommy Olenius, teknologiajohtaja, DNA

Taajuusalueen MHz tekniset lupaehdot. TEKNISET LUPAEHDOT TAAJUUSKAISTALLE MHz (nousevaja laskeva siirtotie)

TIKU-vastausohje: matkaviestinverkko. Syksy 2015

ELEC-C7110 Informaatioteknologian perusteet

Sisällys. Q taloudellinen ja operatiivinen katsaus Liiketoimintojen menestyminen Strategian toteutus Loppuvuoden näkymät

Liikenne- ja viestintäministeriö PERUSMUISTIO LVM VVE Laitinen Kaisa (LVM) Käsittelyvaihe ja jatkokäsittelyn aikataulu

TIKU-tietopyynnön vastausohje

Sisällys. Katsaus vuoteen 2013 Q taloudellinen ja operatiivinen katsaus Liiketoimintojen menestyminen Strategian toteutus Näkymät vuodelle 2014

Televisiotaajuudet. HD-palveluja maanpäälliseen verkkoon - koelähetykset käyntiin alue: MHz (yht. 21 MHz) - ei televisiokäytt.

DNA LAAJAKAISTA TUOTEKUVAUS

Ukkoverkot Oy. 100% Internettiä - 0% Puhetta CC-BY-SA Ukkoverkot Oy, 2015.

Kanavat eivät ole enää pelkästään broadcasting käytössä Uudet palvelut kuten teräväpiirtolähetykset vaativat enemmän kapasiteettia

Määräys luvasta vapaiden radiolähettimien yhteistaajuuksista ja käytöstä

Määräys luvasta vapaiden radiolähettimien yhteistaajuuksista ja käytöstä

700 MHZ taajuusalueen huutokauppa MHz taajuusalue

UMTS. UMTS Forumin näkemys. UMTS Forumin jäsenet ovat sopineet yhteisestä UMTS-näkemyksestä, jonka mukaan UMTS:

TV-kanavien jakeluoikeuksien soveltaminen suljetussa laajakaistaisessa IP-jakeluverkossa

Mobiiliverkkojen vertailumittaus Seinäjoki

Operaattorivertailu SELVITYS LTE VERKKOJEN KUULUVUUDESTA

Sadan megan Suomi. Juha Parantainen. liikenne- ja viestintäministeriö

MOBIILIVERKKOJEN KEHITYS

DNA:n tammi kesäkuun tulos

Monioperaattoriverkot sairaalassa, lähitulevaisuuden haasteet

1(5) Lisätietoja toimiluvista ja hakumenettelystä on nähtävillä valtioneuvoston verkkosivuilla osoitteessa xxx.

Osavuosikatsaus

Meteorologisten havaintoasemien tietoliikenneratkaisut

Pakettivälitteisyyden vaikutukset matkapuhelinoperaattorin keskusverkon kustannusrakenteeseen

KIINTEÄN LANGATTOMAN LAAJAKAISTAN TOTEUTTAMINEN / PILOTKOKEILU LOPEN KUNNAN ALUEELLA. Kunnanhallitus ( 96):

Valtioneuvoston asetus

F-Secure Oyj:n yhtiökokous 2011 Toimitusjohtajan katsaus

Perttu Lehtimäki. Matkapuhelinverkkojen datasiirto ja siirtonopeuteen vaikuttavat tekijät

Äänekoski. Laajakaista kaikille tilanne. Seppo Kuusisto

Laajakaistatyöryhmän loppuraportti

Luennon sisältö. Protokolla eli yhteyskäytäntö (1) Verkon topologia

LYHYEN KANTAMAN LANGATTOMAT SIIRTOTAVAT

S Tietoliikennetekniikan perusteet. Piirikytkentäinen evoluutio

HARRI HANNULA PALVELUIDEN TUOTTAMINEN MOBIILI-WIMAX-VERKOSSA. Diplomityö

Määräys luvasta vapaiden radiolähettimien yhteistaajuuksista ja käytöstä

Kotitalouksien kiinteät internet - liittymät. Tero Karttunen Oy Mikrolog Ltd

Laajakaistayhteyksien tekniikkaluokkia selkeytetään ja nopeusluokkia lisätään

Määräyksen 70 B perustelut ja soveltaminen. Määräys televisio- ja radiotoimintaan tarkoitettujen taajuuksien käytöstä

Langattomat verkot ja liikkuvuus

VALTIONEUVOSTON ASETUS RADIOTAAJUUKSIEN HUUTOKAUPASTA TAAJUUSALUEELLA MEGAHERTSIÄ

VIIDENNEN SUKUPOLVEN LANGATTOMAN TIETOLIIKENNEVERKON TAVOITTEET JA MAHDOLLISET TOTEUTUSTEKNIIKAT. Tomi Sarvanko. Ohjaaja: Kari Kärkkäinen

Määräys luvasta vapaiden radiolähettimien yhteistaajuuksista ja käytöstä

Määräys LUVASTA VAPAIDEN RADIOLÄHETTIMIEN YHTEISTAAJUUKSISTA JA KÄYTÖSTÄ. Annettu Helsingissä 3 päivänä helmikuuta 2005

TW- EAV510 ketjutustoiminto (WDS): Kaksi TW- EAV510 laitetta

Suomen teletoimiala 2018

DNA:n huhti-kesäkuu Osavuosikatsaus

Mobiiliverkon sisäpeiton toteuttaminen. Mobiiliverkon sisäpeiton toteuttaminen. Päivitetty 3/2015. Matti Pulkkanen

Transkriptio:

Langattomien laajakaistaverkkojen teknis-taloudellinen vertailu Diplomityöseminaariesitys 13.11.2007 Markku Laasonen 1

Aihe Aihe: Langattomien laajakaistaverkkojen teknis-taloudellinen vertailu Valvoja: Prof. Heikki Hämmäinen Ohjaaja: Matti Swan, Elisa Oyj Toimeksiantaja: Elisa Oyj 2

Sisällysluettelo Johdanto Standardointi Tekninen vertailu HSPA vs. mobile WiMAX Tarkasteluun valitut taajuudet ja niiden nykyiset järjestelmät Testitapaukset CASE 1-9 Kustannusvertailun tulokset Herkkyysanalyysi Yhteenveto tuloksista Jatkotutkimukset 3

Johdanto Mobiilien palveluiden kysyntä kasvaa jyrkästi seuraavien viiden vuoden aikana ja operaattorien täytyy pystyä vastaamaan tähän haasteeseen. Kiinteän laajakaistan rinnalle tulee mobiililaajakaista ja se aiheuttaa asiakaspakoa (churn) mobiiliin suuntaan. Mobiilia laajakaistapalvelu voidaan tarjota esimerkiksi 3G:n HSPA:n ja mobile WiMAX:n avulla. HSPA -ominaisuus on ohjelmistopäivitys 3G:n rel 99 versioon, ja sen avulla pakettivälitteisendatan välityskykyä on saatu parannettua. Mobile WiMAX on alkujaan suunniteltu IP -pohjaiseen datansiirtoon sopivaksi. Taajuuskaistaa on rajallinen määrä tarjolla, jolloin taajuuksien käyttöä pyritään tehostamaan ja taajuuskaistoista tehdään teknologiariippumattomia. Mobiilin liityntäverkon taloudellinen kannattavuus riippuu investoinneista, palvelun hinnasta, käytetystä taajuusalueesta, asiakasmäärästä ja järjestelmän spektritehokkuudesta. 4

Standardointi Globaalit taajuus- ja radioteknologia-asiat kuuluvat ITU-R:lle IMT -2000 on 3. sukupolven maailmanlaajuinen matkaviestinverkko. IMT -Advanced on suunnitteilla oleva 4. sukupolven maailmanlaajuinen matkaviestinverkko Nopea datanvälitys 3G verkossa perustuu useampaan tekniseen määrittelyyn. HSDPA:n tekniset määrittelyt löytyvät 3GPP:n Rel 5:sta HSUPA:n tekniset määrittelyt löytyvät 3GPP:n Rel 6:sta WiMAX standardit on määritelty IEEE:ssä Kiinteä WiMAX, IEEE802.16d Mobile WiMAX, IEEE802.16e 5

Tekninen vertailu HSPA vs. mobile WiMAX 1/5 Molemmissa järjestelmissä käytetään adaptiivista modulaatiota, jota voidaan muuttaa radioyhteyden laadun perusteella. Mobile WiMAX:n tehokkaimmat modulaatiot ovat (DL/UL), 64QAM/16QAM HSDPA:n tehokkain modulaatio on (DL), 16QAM HSUPA:n tehokkain modulaatio on (UL), QPSK Radiorajapinta 3G:ssä se on laajakaistainen CDMA tekniikka (WCDMA) Mobile WiMAX:ssa on kapeakaistainen OFDMA -tekniikka 6

Tekninen vertailu HSPA vs. mobile WiMAX 2/5 Liikennemuodot ja kaistanleveydet HSPA:ssa käytetään taajuusjakoista dupleksointia (FDD), jolloin molemmilla siirtosuunnilla on omat kiinteät taajuuskaistat Taajuuslohkot ovat 2* 5 MHz:n Mobile WiMAX:ssa käytetään aikajakoista dupleksointia (TDD), eli samaa taajuuskaistaa käytetään molempiin siirtosuuntiin Dynaaminen kaistanleveys 1,25, 5, 10, 20MHz 7

Tekninen vertailu HSPA vs. mobile WiMAX 3/5 Mobile WiMAX:n ominaisuuksia: Alikanavointivahvistuksella saadaan kasvatettua päätelaitteen toimintaetäisyyttä (UL -suunta), kun lähetysteho keskitetään vain käytössä oleviin alikanaviin. 8

Tekninen vertailu HSPA vs. mobile WiMAX 4/5 Mobile WiMAX:n ominaisuuksia: MIMO antennijärjestelmällä saadaan kasvatettua datansiirtonopeutta. 9

Tekninen vertailu HSPA vs. mobile WiMAX 5/5 Mobile WiMAX:n ominaisuuksia: AAS on adaptiivinen antennitekniikka, jolla kasvatetaan toimintaetäisyyttä. Antennin keila voidaan kohdistaa kohti käyttäjää(beam Forming). 10

Tarkasteluun valitut taajuudet ja niiden nykyiset järjestelmät EU:n alueella on taajuusalueiden harmonisointityö käynnissä, jossa teknologiariippuvuutta pyritään vähentämään. 900Mhz, GSM ja UMTS 1800MHz, GSM 2500MHz, mobile WiMAX:n taajuus esim. USA:ssa 3500MHz, kiinteän WiMAX:n taajuus Suomessa. (EU:ssa on 30.3.2007 päätetty, että 3,4-3,6 GHz taajuuksia voidaan käyttää nomadic/mobile tyyppisesti, langatonta laajakaistaa (BWA) tarjottaessa). 11

Testitapaukset CASE 1 9 1/2 Palvelujen nopeusluokat (DL/UL) ja hinnat: 0,5/0,1Mbps=15 /kk 1,0/0,5Mbps=20 /kk 2,0/0,5Mbps=25 /kk 3G:n tukiasemista puuttuu AAS ja MIMO ja ne ovat 40% halvempia verrattuna mobile WiMAX:iin. Tukiasemien kuluissa on huomioitu tukiasemapaikkojen vuokrat ja dataliitynnät runkoverkkoon. Liityntäverkot rakennetaan viidessä vuodessa lopulliseen laajuuteen (10, 20, 40, 80, 100km2) Kuopion ja Oulun seudulle. Verkkojen lopulliset asiakasmäärät ovat 10000 (23 ->100 as/km2) ja 14000 asiakasta (33 > 142 as/km2). Investointien poistot on tehty tasapoistoina, viidelle vuodella ja diskonttauskorko on 10%. 12

Testitapaukset CASE 1-9 2/2 Testitapaukset CASE 1-8 liittyvät mobile WiMAX:iin. Testitapaus CASE 9 liittyy 3G:n HSDPA/HSUPA:aan. 900MHz ja 1800MHz taajuusalueet sekä 1Mbps ja 2Mbps maksiminopeudet. 13

Kustannusvertailun tulokset, CASE 1-9 Langatonta laajakaista on edullisinta tarjota 900MHz:n taajuusalueella, ja molemmat liityntätekniikat ovat tasavertaisia. Positiivinen tulos saavutetaan 2,5 3,5 vuodessa. HSPA:n suurinta palvelunopeutta, 1800MHz taajuusalueella, täytyy rajoittaa 1Mbps tai positiivista tulosta ei saavuteta Kuopion asiakasmäärillä. Molemmilla liityntätekniikoilla päästään positiiviseen tulokseen 3 4,5 vuodessa. Mobile WiMAX:lla päästään positiiviseen tulokseen 3 3,5 vuoden kuluttua 2,5GHz taajuusalueella ja 3,5 5 vuodessa 3.5GHz taajuusalueella. Mobile WiMAX liityntäverkkoja voidaan rakentaa 2,5GHz ja 3,5GHz taajuusalueelle ja päästään samaan taloudelliseen tulokseen kuin HSPA:lla, 1800MHz:n taajuusalueella. 14

Herkkyysanalyysi 1/2 Asiakasmäärän pienentämisen vaikutus tuottolaskelmiin kapasiteettirajoitteisessa tapauksessa (900MHz). Pienempi asiakasmäärä -> vähemmän tukiasemia Vähemmän tukiasemia -> vähemmän investointeja ja kuluja Tässä tapauksessa tuotot laskevat nopeammin, kun tukiasemainvestoinnit ja kulut -> Kannattavuus laskee Mobile WiMAX:lla positiiviseen tulokseen tarvitaan 70-100 asiakasta / km2, kun taajuusalue oli 1800MHz - 3500MHz. 3G:n HSPA:lla positiiviseen tulokseen tarvitaan noin 100 asiakasta/km2, kun taajuusalue oli 1800MHz. Suurempi asiakasmäärä parantaa taloudellista tulosta nopeasti 1800MHz 3500MHz taajuusalueilla, koska ylikapasiteettia otetaan käyttöön. 15

Herkkyysanalyysi 2/2 Ylivaraamiskertoimen muutoksen vaikutus tukiasemamäärään ja tuottolaskelmiin. Ylivaraamiskerroin perustuu todennäköisyydelle, että kaikki asiakkaat eivät käytä verkkoa samanaikaisesti. Alkuperäiset kertoimet eri nopeusluokille ovat 10,30,30, joka tarkoittaa, että asiakasmäärän kokonaisliikenne jaetaan em. kertoimilla ja saatu yhteistulos on suurin dataliikenteen määrä, joka on yhtä aikaa käytössä. Nopeusluokkien ylivaraamiskertoimia pienennetään arvoihin: 10,10,10. Tukiasemamäärän lisätarve näkyy voimakkaimmin 900MHz:n taajuusalueella. 1800MHz 3500MHz taajuusalueilla ei tarvita lisää tukiasemia, koska ylimääräistä datanvälityskapasiteettia voidaan ottaa käyttöön. 16

Yhteenveto tuloksista Tässä työssä tarkasteltujen datamäärien välittäminen on kustannuksiltaan samaa suuruusluokkaa HSPA:lla ja mobile WiMAX:lla, 900MHz:n ja 1800MHz:n taajuusalueella. Näissä laskelmissa käytetyillä datamäärillä ja ylivaraamiskertoimilla, tarvitaan 50-100 asiakasta / km2. Suurien datamäärien välittäminen on mahdollista ja kannattavaa kaupunkiympäristössä mobile WiMAX:lla, 2,5GHz ja 3,5GHz taajuusalueella. Operaattorien yleisin valinta on HSPA. Mobile WiMAX päätelaitteita ei ole massamarkkinoilla, kun taas HSPA päätelaitteita on runsaasti saatavilla. 17

Jatkotutkimukset Nykyinen Internet liikenne on epäsymmetristä, mutta asiakkaiden lähettämä datamäärä on jatkuvassa kasvussa. Tämä tarkoittaa, että datansiirtotarve muuttuu symmetrisemmäksi. Täytyykö asiakkaiden dataliikennettä rajoittaa vai kasvatetaanko liityntäverkkojen välityskapasiteettia? Onko lähitulevaisuuden radiotekniikka suunniteltu välittämään symmetristä liikennettä? 18

Kysymyksiä? 19