Сети TD-LTE: Перспективы, особенности построения и операторской деятельности в России Заместитель Генерального директора ООО «АйКомИнвест» по инновационным технологиям, член Президиума РАЕН, д.э.н., проф. Тихвинский В.О.

Содержание Основные тенденции на рынке мобильного беспроводного доступа Особенности и роль технологии TD-LTE в экосистеме LTE Использование радиочастотного спектра операторами сетей TD-LTE Основные игроки на рынке операторов сетей TD-LTE России Перспективы операторов сетей TD-LTE в Российской Федерации

Основные показатели развития мобильной связи в мире на начало 2012 г. человек населения Земли пользуются услугами мобильной связи Смартфонов используется для ведения бизнеса их пользователями В среднем пользователи тратят на присутствие в сети Интернет По данным Конгресса 4G World Более 5,8 млрд 4 часа 13 мин Мобильных приложений создано для получения возможностей новых доходов операторов 25 млрд 70 %

Внедрение 4G и развитие мобильной связи в мире По данным Ассоциации GSMA на апрель 2012 г. работало 64, а в мае – уже 72 коммерческих сети LTE в 37 странах мира (в прошлом году в феврале их было 18, в феврале 2012 г. - 49) в диапазонах 700 МГц, 1800 МГц, 2.3 и 2,6 ГГц. Более 319 операторов связи из 97 стран мира начали инвестирование в создание сетей LTE. Экосистема LTE в настоящее время насчитывает более 347 типов абонентских устройств, производимых 63 различными компаниями: 43 модемов – для TD-LTE в диапазонах 2.3/2.6 ГГц; 57 модема – для FD-LTE в диапазонах 800/1800/2600 ГГц 170 модема– для FD-LTE в диапазоне 700 МГц. Прогноз будущего развития сетей LTE, сделанный GSA в мае 2012 г., показывает существенный рост абонентской базы в 2012 году, вызванный развертыванием 134 сетей LTE в 57 странах мира. Число абонентов сетей LTE в начале 2011 года в 18 странах мира составляло 4.2 млн. и в течение года увеличилось до 7,9 млн., а число стран запустивших сети LTE в коммерческую эксплуатацию в конце 2011 г. - увеличилось до 29-ти. Прогноз абонентской базы сетей LTE на 2015 год предполагает появление в этих сетях более 300 млн. абонентов, а в 2016 году – более 500 млн.

Численность абонентов и основные рынки операторов сетей LTE 5По данным GSA и NSN Страны с наибольшей абонентской база в сетях LTE: США – более 10,5 млн. пользователей ( 8 млн. у Verizon Wireless, более 0.58 млн. - MetroPCS) Корея – более 2,5 млн. пользователей Япония – более 2,0 млн. пользователей - регионы с построенными сетями LTE - регионы со строящимися сетями LTE Saudi Telecom Выделенный спектр 50 МГц в диапазоне 2.3 ГГц сетьTD-LTE (диапазон 40) Развернуто 160 TD-LTE сайтов к началу 2012 г. Планы строительства (2500 сайтов) CMCC – крупнейшая мультивендерная сеть TD-LTE в диапазонах 2,3/2,6 ГГц. К концу 2012 г. будет развернуто 20 тыс. eNBs, а к концу 2013 г. – 200 тыс. БС Shanghai, Nanjing, Hangzhou, Xiamen, Guangzhou, Shenzhen, Beijing

Рынок услуг мобильного Интернет и мобильной передачи данных в России 6 В январе 2012 года различными мобильными устройствами (сотовые телефоны, коммуникаторы, планшетные компьютеры) для выхода в сеть пользовались более 22% всех жителей крупных российских городов; На период осени 2011 года, месячная аудитория интернета в России составляла 54,5 млн. человек. Россия за последний год улучшила свое положение в рейтинге развития ИКТ на 3 позиции и заняла 77 место, что существенно ниже, чем у остальных стран БРИК – Бразилии (56), Индии (48) и Китая (36). К сильным сторонам нашей страны относятся благоприятная среда для развития ИКТ- инфраструктуры (42 место), достаточно высокий уровень готовности населения к использованию ИКТ (59 место) и непосредственного использования ИКТ населением (55 место). По прогнозам J'son Partners, в 2012 г. число российских пользователей LTE может составить 1 млн. человек, а к 2015 г. способно достичь 13,5 млн. человек ( 9 млн. – прогноз 2011 г.);

Тенденции рынка услуг мобильной передачи данных 7 Экономика Еврозоны и мира находится в кризисе, что не может не отражаться на российском телекоммуникационном рынке негативным образом; Регуляторная база России и стран ЕС не учитывает кризисных тенденций на телекоммуникационном и инвестиционных рынках и требует срочного изменения; Стоимость заимствований на национальном финансово-инвестиционном рынке продолжает расти для инвесторов сетей LTE несмотря на кризисные явления; Резкий рост потребления мобильного трафика данных требует внедрения дорогостоящих технологий мобильного беспроводного доступа LTE и LTE Advanced; Несмотря на роль драйвера роста мобильного рынка, доходность услуг мобильного беспроводного доступа динамично падает; Операционные и капитальные затраты операторов мобильного беспроводного доступа на обслуживание регуляторных требований Регулятора растут на телекоммуникационном рынке России.

Использование технологий FD-LTE и TD-LTE при построении сетей LTE 8 время частота Линия вверх UL Линия вниз DL FD-LTE Ширина канала 2 х МГц TD-LTE Ширина канала МГц Линия вверх UL Линия вниз DL Линия вверх DL Линия вниз UL Линия вниз UL Защитный временной интервал TD-LTE позволяет более эффективное использование спектра

Особенности технологии TD-LTE Варианты использования временных фреймов для каналов UL и DL в TD-LTE Зависимость пропускной способности соты от схемы передачи субфреймов Сравнение радиусов зон покрытия TD-LTE и FD-LTE метры Количество абонентов в соте в зависимости от ширины канала TD-LTE МГц Источник:NSN

Формирование частотных каналов и пиковые скорости передачи данных в сетях TD-LTE Пиковые скорости в сети TD-LTE в канале DL (при структуре фрейма 2:2) A A Использование частотных каналов для различных диапазонов TD-LTE Номер диапазона LTE 1.4 МГц 3 МГц 5 МГц 10 МГц 15 МГц 20 МГц 33 Да 34 Да 35 Да 36 Да 37 Да 38 Да 39 Да 40 Да Примечание: пустая строка в таблице означает невозможность применения соответствующей ширины частотного канала. Пиковые скорости в сети TD-LTE в канале DL (при структуре фрейма 2:2) Пиковые скорости в сети TD-LTE в канале UL (при структуре фрейма 2:2) Формирование частотных каналов

Использование радиочастотного спектра в сетях LTE (Release 8-9) и LTE Advanced (Release 10) 11 Номер диапазона Полосы частот UL/DL,МГц МГц –1920 МГц МГц –2025 МГц МГц –1910 МГц МГц –1990 МГц МГц –1930 МГц МГц –2620 МГц МГц –1920 МГц МГц –2400 МГц 8 диапазонов TD-LTE, более 290 МГц спектра Номер диапазона Полосы частот UL/DL,МГц –1920 МГц –2025 МГц –1910 МГц –1990 МГц –1930 МГц –2620 МГц –1920 МГц –2400 МГц МГц МГц МГц 11 диапазонов TD-LTE Advanced, более 700 МГц спектра

Основные игроки на рынке операторов сетей TD-LTE 12 Оператор связиОснова Телеком Выделенный частотный ресурс для TD-LTE, МГц МГц (25 МГц), МГц (25 МГц) МГц ( МГц) МГц ( МГц) Дополнительное распределение МГц, МГц, Краснодарский край, Татарстан до окончания Олимпиады и Универсиады МГц, МГц, Краснодарский край, Татарстан до окончания Олимпиады и Универсиады Ресурс в Краснодарском крае и Татарстане не доступен до окончания Олимпиады и универсиады Регион работыМосква и Московская обл., Краснодарский край, Татарстан Москва и Московская обл. 39 регионов РоссииВсе регионы России Выручка от мобильной связи (млрд. руб. ) и изменение к 2010 г. 225,4 (+9,2%) (+9,7%) 32(*) (+5,2%) Greenfield Абонентская база сотовой связи (млн. SIM карт)62,8106,0713,2Greenfield ARPU (руб.) Greenfield Источник : ж-л Стандарт 3(110) март 2012

Дополнительное распределение РЧС для операторов сетей TD-LTE в России Решение ГКРЧ от 19 марта 2009 г «О внесении изменений в ТРПЧ на период подготовки, организации, проведения Олимпийских игр в Сочи»; Вести особые условия использования РЧС для Генеральных партнеров Олимпиады. Решение ГКРЧ от 23 августа 2010 г п.68. О выделении полос частот TD-LTE ( МГц и МГц) ОАО «Мегафон» и ОАО «Ростелеком» для проведения работ по поиску доступного частотного ресурса; Решение ГКРЧ от 16 марта Выделить на паритетной основе на период организации и проведения Игр Генеральным партнерам Игр – ОАО «МегаФон» и ОАО «Ростелеком» – полосы частот МГц, МГц, МГц, МГц и МГц для создания сетей связи мобильного широкополосного доступа стандарта LTE и последующих его модификаций на территории Краснодарского края.

Факторы, влияющие на перспективы развития сетей TD-LTE в России Обеспечение совместного применения операторов сетей LTE: -Обеспечение использования соседних полос частот между операторами; -Использование синхронизированных сетей и единой конфигурации фреймов операторами на одной территории обслуживания; -Совместное использование архитектуры сетей LTE(Network Sharing). Нормативно – правовое регулирование деятельности операторов: -Политика выделения и использования РЧС в сетях операторов TD-LTE; -Совершенствование системы оплаты за экспертизу ЭМС и платы за спектр; -Выделение ресурса нумерации и правил его использования в сетях LTE; -Совершенствование правил оказания услуг в части сетей TD-LTE. Обеспечение технологической эволюции сетей LTE: -Обеспечение гибкого использования спектра и динамического перераспределения каналов LTE; -Внедрение оборудования LTE Advanced: -Внедрение технологий VoLTE и RCS. Обеспечение увеличения зон покрытия БС сетей LTE: -Применение 8-ми элементных антенн с управляемой диаграммой и мультиплексированием потоков данных; - Использование более низких диапазонов частот для TD-LTE;

Проблемы использования РЧС на границах выделенных полос частот (ОАО «Мегафон» – ОАО «МТС») FD-LTE UL FD-LTE DL TD-LTE TD-LTE1 TD-LTE2

Совместное использование РЧС на границах полос частот (ОАО «Ростелеком» – ОАО «Основа Телеком») При использовании защитного интервала между сетями TD-LTE1 – TD-LTE2 При использовании синхронизации сетей TD-LTE1 – TD-LTE2 и конфигурации субфреймов TD-LTE1 10 МГц 20 МГц 20 МГц 20 МГц 20 МГц 20 МГц 20 МГц 20 МГц TD-LTE2 TD-LTE1 10 МГц 20 МГц 20 МГц 20 МГц 20 МГц 20 МГц 20 МГц 20 МГц TD-LTE2 2,5 МГц ОАО Основа Телеком

Плата за использование РЧС как дестимулятор инвестиционной привлекательности проектов TD-LTE Согласно 126-ФЗ установлены только два вида взимаемой платы, взимаемой с пользователей радиочастотного спектра: Ежегодная; Разовая. Первая носит характер платежа за поддержание в эксплуатационной готовности и возмещение за использования радиочастотного ресурса. Вторая – плата за доступ к радиочастотному спектру. Плата, установленная пунктом 2 постановления Правительства Российской Федерации от 6 мая 2011 г. 352 за оказание платной услуги по экспертизе возможности использования заявленных радиоэлектронных средств и их электромагнитной совместимости с действующими и планируемыми для использования радиоэлектронными средствами фактически повторяет разовую, т.к. взимается при доступе оператора к спектру. Плата за экспертизу ЭМС фактически становиться дестимулятором инвестиционной активности для операторов LTE. Предельные размеры платы по этапам оказания платной услуги по экспертизе ЭМС (Приказ 355 от г.) Согласно П б для диапазона частот ( МГц и МГц) с режимом частотного формирования дуплексного канала TDD составляет руб. (одна базовая станция). Общая цена при использовании 3-х каналов по 20 МГц 3х70 тыс. руб = 210 тыс. руб (7000 USD) Общая цена при использовании 2-х каналов МГц равна 100 тыс. руб (3200 USD) и для 10 тыс. БС затраты составят 32 млн. USD. (640 БС). Для сети LTE из 10 тыс. БС расходы составят 7 000х = 70 млн.USD Затраты на строительство одной БС LTE (включая антенны, ПИР, монтаж и пр.) не превосходят 50 тыс.USD Расходы на экспертизу ЭМС равны САРЕХ на строительство БС сети. (Достаточно для покрытия г. Москвы)

Увеличение зоны покрытия базовых станций сетей TD-LTE (макросоты vs микросоты) Использование 2х2 MIMO антенн Использование 8-ми элементных антенных решеток Оценки эффективности применения управляемых антенных решеток (По данным МСЭ) Источник: Datang Mobile TD-SCDMA антенна 8х2 Beamforming TD-LTE антенна 8х2 Beamforming TD-LTE антенна 2х2 MIMO 0.48 км 1.04 км TD-LTE антенна 8х2 Beamforming – 500 кБит/c TD-LTE антенна 2х2 MIMO – 64 кБит/с 0.48 км TD-LTE 8х2 Beamforming – 500 кБит/c TD-LTE 2х2 MIMO – 500 кБит/с 0.48 км 0.28 км Применение технологии Dual-stream Beamforming

Использование спектра в сетях TD-LTE Advanced и его агрегация Ширина полосы передатчика Число и особенности использования компонентных несущих (СС) Диапазон Вид дуплекса 1UL: 40 МГц DL: 80 МГц UL: Прилегающие 2х20 МГц СС DL: Прилегающие 4х20 МГц СС 3,5 ГГцFDD 2100 МГцПрилегающие 5х20 МГц СС 40 (2,3 ГГц)TDD 3100 МГцПрилегающие 5х20 МГц СС 3,5 ГГцTDD 4UL: 40 МГц DL: 80 МГц UL: Не прилегающие МГц DL: Не прилегающие 2х20+2х20 МГц 3,5 ГГцFDD 5UL: 10 МГц DL: 10 МГц UL/DL: Не прилегающие МГц 8 (900 МГц)FDD 680 МГцНе прилегающие 2х х 20 МГц 38 (2,6 ГГц)TDD Сценарии 3GPP по агрегации спектра

Планы строительства операторами сетей FD/TD-LTE в 2012 г. «Сетями LTE должны быть покрыты населенные пункты с более чем 1000 жителей. Для этого каждый из операторов должен установить по всей России базовых станций». «Союз операторов LTE» число БС

Появление новых игроков на рынке операторов сетей TD-LTE Выделение ГКРЧ г. полос частот группе компаний «Антарес» ( МГц) позволит в будущем развернуть сеть TD-LTE (33 диапазон 3GPP); Получение на конкурсе полос частот компанией ЗАО «ТТК» в диапазоне 3,5 ГГц и планируемая последующая миграция от WiMAX к TD-LTE; Тестирование сетей LTE группой Энфорта (Престиж Интернет) в диапазоне 3,5 ГГц.

Заключение 1. Российский регулятор к 2012 г. подготовил нормативно-правовые основы и создал стартовые условия для начала развертывания сетей операторов TD-LTE без учета экономической ситуации в сегменте мобильного беспроводного доступа на телекоммуникационном рынке и нарастания кризисных явлений в экономике. 2. Прогнозные оценки аналитиков обещают появление в российских сетях LTE к концу 2012 не менее 1 млн. абонентов 20% из которых будут использовать сети TD-LTE. 3. Дальнейшее развитие сетей TD-LTE в России будет зависеть от целого ряда факторов, связанных с: Совершенствованием регулирования использования спектра; Повышением инвестиционной привлекательности за счет снижения капитальных затрат оператора, лежащих в плоскости совершенствования методики оказания госуслуг по оценке ЭМС, построения инфраструктуры сетей; Внедрением наравне с мультимедийными услугами передачи данных услуг передачи речи VoLTE. 22

Спасибо за внимание! , Россия, г.Москва Гоголевский бульвар, дом.11 Тел. +7 (495) Моб.+7(926)