e & i Elektrotechnik und Informationstechnik

, Volume 129, Issue 6, pp 400–406 | Cite as

Out of the wireless access bottleneck trap: technologies, economics, regulation and standardization perspectives

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Abstract

The current evolution of mobile broadband is expected to significantly increase the demand for wireless access resources in the near future. In this article, three ways to escape this wireless access bottleneck trap are examined. The first option is technologically driven and corresponds to enhancing the spectral efficiency of access technology, thus making better use of available wireless resources. However, there are theoretical limits for this approach, and further improvements might be complex and costly. The second option is based on allocating additional spectrum for mobile applications. Here, the “digital dividend” provides a unique opportunity, but the corresponding process is lengthy due to the required international harmonization. The third option focuses on densification of access points, which usually requires considerable investments. However, user provided small cell networks could provide an ingenious way out of the trap. Finally, the three options are compared, and drivers and barriers for the different approaches are analyzed.

Keywords

mobile broadband digital dividend wireless access resources 3G 4G LTE GSM UMTS FON small cell networks femto cells, WiFi aggregation 

Mehr Ressourcen für mobiles Breitband: Technologien – Märkte – Regulation – Standardisierung

Zusammenfassung

Die derzeitigen Entwicklungen auf dem Gebiet des mobilen Breitbands lassen eine weitere deutliche Steigerung der Nachfrage nach Ressourcen in drahtlosen Zugangsnetzen für die nahe Zukunft erwarten. Der vorliegende Artikel analysiert drei unterschiedliche Optionen zur Beseitigung dieser Ressourcenknappheit. Der erste Ansatz ist stark technologiegetrieben und läuft auf die weitere Steigerung der spektralen Effizienz hinaus, um eine bessere Nutzung vorhandener Ressourcen im Zugangsnetz zu ermöglichen. Hierfür gibt es jedoch theoretische Grenzen, und Verbesserungen hier können sich durchaus als komplex und kostspielig herausstellen. Alternativ dazu ist die Zuteilung von zusätzlichem Spektrum vorstellbar. In diesem Zusammenhang stellt die so genannte „Digitale Dividende“ eine einzigartige Gelegenheit dar, wobei allerdings die damit zusammenhängenden Prozesse langwierig sind und eine Harmonisierung auf internationalem Gebiet erfordern. Drittens schließlich könnte man die räumliche Dichte der Zugangsknoten erhöhen – üblicherweise ebenfalls mit erheblichen Kosten verbunden. Hier allerdings könnte die Einbindung von endnutzerbetriebenen so genannten „Small Cell“-Netzen einen unerwartet einfachen Weg aus der Problematik bereitstellen. Die drei Optionen werden abschließend miteinander verglichen, um die jeweiligen Technologietreiber bzw. -barrieren herauszustellen.

Schlüsselwörter

mobiles Breitband digitale Dividende drahtlose Zugangsnetze 3G 4G LTE GSM UMTS FON Femto-Zellen: WLAN-Aggregierung 

References

  1. 3GPP TS 45.005 (2011): Radio transmission and reception. Version 10.3.0, Dec. 2011. Google Scholar
  2. ARGE ABI (2010): Die Nutzung der digitalen Dividende in Österreich. 27. April 2010. Google Scholar
  3. European Commission Decision (2009/766/EC) on the harmonisation of the 900 MHz and 1 800 MHz frequency bands for terrestrial systems capable of providing pan-European electronic communications services in the Community. 16.10.2009. Google Scholar
  4. European Commission Decision (2010/267/EU) on harmonised technical conditions of use in the 790–862 MHz frequency band for terrestrial systems capable of providing electronic communications services in the European Union. 06.05.2010. Google Scholar
  5. Feiel, W. (2010): Mobile broadband—a substitute for fixed? Presentation held at the 25the ANACOM seminar, Lisbon, 15.04.2010. Google Scholar
  6. Fuxjäger, P., Gojmerac, I., Fischer, R., Reichl, P. (2011): Measurement-based small-cell coverage analysis for urban macro-offload scenarios. In Proc. IEEE 73rd vehicular technology conference (VTC2011-Spring), BeFEMTO Workshop, Budapest, Hungary, May 2011. Google Scholar
  7. Fuxjäger, P., Fischer, H. R., Gojmerac, I., Reichl, P. (2010): Radio resource allocation in urban Femto-WiFi convergence scenarios. In Proc. 6th Euro-NF conference on next generation internet (NGI’10), Paris, France, June 2010. Google Scholar
  8. ITU (2011): Trends in telecommunication reform 2010/2011—enabling tomorrow’s digital world. ITU, March 2011. Google Scholar
  9. Mecklenbräuker, C., Gaigg, P., Ruhle, E.-O., Reichl, W., Malleck, H., Lundborg, M., Berger, E. (2011): Frequenzverteilungsuntersuchung der möglichen Flexibilisierung im 900/1800 MHz Band. Bundesnetzagentur, Abschlussbericht 25.03.2011. Google Scholar
  10. Reichl, P., Gojmerac, I., Barth, D., Krichen, M., Cohen, J., Marcé, O., Wiedermann, W. (2011): Techno-economics of small cell networks: the AWARE project. In Proc. international conference on NETwork Games, COntrol and OPtimization (NetGCooP’11), Paris, France, October 2011. Google Scholar
  11. RTR Telekom Monitor 1/2012. Google Scholar
  12. Rysavy Research (2010): Transition to 4G—3GPP Broadband evolution to IMT advanced. 3G Americas, September 2010. Google Scholar
  13. SBR Juconomy Consulting (2009): Evaluation of the technical and economic consequences for cable TV operators if the digital dividend is allocated to the mobile sector. 24. September 2009. Google Scholar
  14. Wolff, I. (2010): Zukünftige Trends in der mobilen Kommunikation. Fachforum “mobile communication”. Paderborn, 29. September 2010. Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Wien 2012

Authors and Affiliations

  1. 1.SBR Juconomy Consulting ViennaViennaAustria
  2. 2.FTW Telecommunications Research Center ViennaViennaAustria
  3. 3.Télécom Bretagne, Department RSMUniversité Européenne de BretagneCesson-SévignéFrance
  4. 4.OVE Österreichischer Verband für ElektrotechnikViennaAustria

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