Rambler's Top100
Статьи
Валерий ДОТОЛЕВ   Андрей ЛАШКЕВИЧ   15 апреля 2016

Ничего не будет, будет один сплошной ШПД!

Авторы статьи «Гудбай, ТВ! или Полет мечты к телевидению будущего» А. Голышко и В. Шуб (см. ИКС № 1-2’2016) успешно похоронили телевидение и заменили в известной фразе телевидение на ШПД. 

Вопрос в том, куда должны быть направлены потоки госинвестиций: на развитие цифрового эфирного ТВ или на повсеместное развертывание ШПД.

Для того чтобы доказать, что доставка телевидения до зрителя традиционными способами умерла и обязательно должна быть заменена на доставку с помощью ШПД, авторы пускаются в длительные рассуждения и анализ будущих путей развития ТВ, скромно не рассматривая невыгодные для себя моменты и иногда вольно обращаясь с фактами.

Цель статьи прозрачна – обоснование отбора частотного ресурса у эфирного телевещания в пользу операторов ШПД. Аргументы: мы лучше знаем, что нужно потребителю и как вам дальше развиваться.

Далее приводятся некоторые комментарии к тезисам, высказанным в статье (курсивом выделены цитаты из статьи).

«Современные телевизоры представляют собой прежде всего компьютер, обладающий среди разнообразных функций и возможностью приема ТВ-сигнала»

Наверно, более правильно утверждение: современные телевизоры представляют собой прежде всего ТЕЛЕВИЗОР – устройство для доставки видео- и аудиоконтента потребителю, обеспечивающее высококачественное изображение и звуковое сопровождение и, кроме того, возможность пользоваться целым рядом услуг благодаря цифровым технологиям (нелинейный просмотр, запись контента, SD, HD, UHD, Skype, интернет-вещание и т.д.). Но все-таки это телевизор, а не компьютер – функции у них разные, не нужно путать телевизор с планшетом или смартфоном.

Но из процитированной выше фразы делается потрясающий вывод:. Таким образом, не нужно рассматривать достоинства и недостатки различных СЕТЕЙ доставки, сравнивать их по разным критериям – техническим, экономическим, социальным и т. д. – и так всё ясно: нужен только «хороший» ШПД», дальше можно не читать, уже установлено – «сети ТВ-вещания выглядят в XXI веке большим анахронизмом».

А раз так, то реализуемая в настоящее время ФЦП по развитию сетей эфирной доставки телевидения не имеет будущего, да и настоящее у нее сомнительно. Чтобы подтвердить такое высказывание, приводятся ужасающие цифры: «Согласно недавним исследованиям J'sоn & Partners Consulting, ЦЭТВ распространено весьма неравномерно – в Москве и Санкт-Петербурге покрытие составляет 100%, тогда как, например в Магнитогорске и Нижнекамске – 10–12%».

Для сведения авторов.

Магнитогорск: население Челябинской области – 3500 тыс. человек. Согласно данным РТРС, общий охват Челябинской области составляет 96,24% (т.е. 3368,4 тыс. чел). Из них порядка 12% (или 404,2 тыс. чел.) приходится на Магнитогорск. Всего в Магнитогорске с ближайшими пригородами проживают 417,6 тыс. человек. Охват ЦТВ в городе составляет около 97%. Реально город покрыт практически на 100%.

Нижнекамск: общее покрытие республики Татарстан – 98,8%, а Нижнекамск, как и Магнитогорск, покрыт практически полностью.

В свете сказанного приведенные цифры «минимальное возможное в перспективе двух-трех лет количество зрителей ЦЭТВ – 3% населения» и прогноз потенциального роста количества зрителей «в городах с неразвитостью платного ТВ» до 15%, думаем, также не следует рассматривать всерьез.

Однако на основании этих «исследований» делается вывод: «будущего у федеральной целевой программы, судя по результатам исследований, просто нет» (!), и основное заключение – «потоки госинвестиций» направлены не туда. Становится понятным весь пафос статьи и лукавство с цифрами. В статье скромно умалчивается об основном отличии эфирной наземной доставки ТВ от остальных способов доставки – эфирная доставка БЕСПЛАТНА для телезрителей, в отличие от всех других видов. И, конечно, она как кость в горле тем операторам ШПД, которые хотят заставить пользователей ТВ-вещания платить за просмотр телевидения, лишив их возможности бесплатного пользования.

Далее авторы рассматривают вопросы бизнес-моделей. И снова потрясающее открытие: «именно сети мобильной связи демонстрируют самое эффективное использование спектра».

Посмотрим: ЦЭТВ в полосе 8 МГц одним передатчиком можно обеспечить прием 10–15 телевизионных программ высокого качества для просмотра на большом экране (а не на смартфоне) для нескольких сот тысяч, а в условиях крупных городов и нескольких миллионов телезрителей. Причем все телезрители могут смотреть бесплатно, без всяких ограничений во времени пользования (одновременно) одну и ту же программу или любые на выбор – понятия перегрузки сети не существует.

Во что обойдется подобное решение на основе мобильной связи с точки зрения использования спектра или финансовых и энергетических затрат?

Однако под эффективностью авторы понимают лишь возможность «максимально оперативно вернуть вложенные инвестиции». И все дальнейшие рассуждения сводятся к тому, что радиоспектр нужно «отдать в хорошие руки» (для зарабатывания денег), не обращая внимания на то, что это не бесхозный ресурс, а его нужно отнять у тех, кто сейчас его активно и эффективно использует для обслуживания населения. В какие средства это обойдется, скромно не говорится, только рефреном повторяется: «чем меньше частота, тем… сама сеть во много раз дешевле», «с более дешевым и эффективным покрытием», «дальность связи выше, а сетевое покрытие соответственно дешевле», создавая впечатление у читателя (в том числе и у возможных инвесторов, регуляторов и потребителей), что это всё дешево.

К сведению авторов статьи, а также читателей.

По просьбе ведущих отраслевых организаций Евросоюза компания по стратегическому консультированию телекоммуникаций Aetha рассчитала затраты и выгоды от сценария, в котором трансляция ЦЭТВ прекращается и потребители обязаны перейти на альтернативные платформы (комбинации спутникового, кабельного и IP-телевидения). Результаты исследования показывают, что даже для самого агрессивного прогноза мобильного трафика расходы на очистку спектра от ЦЭТВ (EUR 38,5 млрд) почти вчетверо превосходят потенциальную ценность использования спектра для подвижной связи (EUR 10,3 млрд). При менее агрессивном прогнозе трафика затраты на очистку ЦЭТВ сохраняются неизменными, но отдача от использования спектра для мобильных устройств будет близка к нулю (отчет «Future use of the 470–694 MHz band», Aetha Consulting Limited, Кембридж, Великобритания, 31 октября 2014 г.).

Высказываются также ничем не подкрепленные утверждения, например о тенденциях  «законодательных инициатив в большинстве развитых стран полностью заменить вещательное эфирное телевидение в аналоговом и цифровом формате широкополосными сетями 4G». Это на основании каких исследований? Ссылку, пожалуйста. А откуда взялось утверждение, что для развития мобильного ШПД, «которому, по общему признанию, во всем мире крайне не хватает радиочастот», обязательно нужны дополнительные полосы частот?

Если посмотреть внимательно на международное и национальное распределение частот, становится очевидным, что уже распределенные подвижной связи полосы часто используются недостаточно эффективно. Для Европы на основании данных по фактически выданным операторам связи лицензиям было показано, что для работы операторы реально используют всего около 60% уже распределенного на национальном уровне для развития подвижной связи частотного спектра.

Из Резолюции 224 (пересм. ВКР-15) «Полосы частот ниже 1 ГГц для наземного сегмента Международной подвижной электросвязи»:

«признавая,

a) что развитие сетей сотовой подвижной связи в направлении IMT можно облегчить, разрешив их развитие в имеющихся у них полосах частот…».

Очевидно, что это признание, подтвержденное подписями 156 стран, прямо противоположно «общему признанию», изложенному авторами.

Теперь о существе проблемы, из-за которой появилась цитируемая статья.

В свете успешного внедрения в наземном телевизионном вещании цифровых систем передачи, позволяющих обеспечить высокое качество картинки при намного меньших вложениях в инфраструктуру в сравнении с конкурирующими технологиями наземной радиосвязи, а также наметившимся в некоторых странах оттоком пользователей из сетей платного вещания обратно к приему бесплатных программ наземного цифрового ТВ, наземное ТВ-вещание не дает покоя как представителям напрямую конкурирующих технологий связи – кабельного и спутникового ТВ, IPТV, ОТТ ТВ, так и индустрии мобильной широкополосной связи. Операторы подвижной связи видят в наземном телевидении конкурента, ограничивающего возможности установления полного контроля над рынком мультимедийных услуг в наземных системах радиосвязи, который позволит, естественно, повышать тарифы на услуги мобильного ТВ для населения. Не избалованные государственным финансированием регулирующие организации многих стран, в свою очередь, пытаются оседлать волну и попробовать продать с аукционов мобильным компаниям как можно больше частотного спектра, отобрав его у тех, за кем не стоит мощных бизнес-структур и ведомственных интересов.

Цитируемая статья являет собой очередной пример работы в этом направлении. И хотя она носит скорее полемический характер и претензий на серьезный анализ обсуждаемого вопроса в ней не просматривается, тем не менее для читателя-неспециалиста убедительный тон авторов может заслонить слабость предъявленных аргументов. С мастерством опытного продавца и уверенной манерой изложения авторы статьи приводят избирательный набор фактов, перемешанных с надуманными заключениями. Поэтому стоит остановиться на ряде спорных утверждений, которые скорее являются некими пожеланиями представителей индустрии мобильной связи, чем имеют отношение к объективному развитию технологий.

Вне зависимости от того, какие используются системы и стандарты, существуют два принципиально разных вида радиосвязи – одностороннее широковещание (односторонняя передача одного сигнала многим пользователям) и двусторонняя радиосвязь (двусторонняя или многосторонняя передача информации между двумя или более абонентами). В случае вещания требуемая пропускная полоса канала не зависит от числа абонентов, все они могут получать общий сигнал. В случае двусторонней или многосторонней связи для организации каждого канала связи между любыми двумя абонентами необходимо задействовать отдельную часть общего ресурса полосы пропускания канала.

Поэтому в случае радиосвязи мы имеем систему с принципиальным ограничением количества активных абонентов, поскольку любой даже самый совершенный канал имеет конечную пропускную способность, а потребности абонентов в передаче информации (помимо голосовой связи) возрастают как минимум пропорционально общему развитию техники и соответствующему совершенствованию технологий передачи. Следовательно, абоненты в сети связи по определению должны конкурировать друг с другом за возможность получения «в личное пользование» части пропускной полосы радиоканала. Поэтому в сетях ШПД число активных абонентов нужно как-то ограничивать, что чаще всего достигается экономическими методами и позволяет избежать перегрузки сети (устанавливается достаточно высокая цена на услуги или ограничивается объем предоставляемых в пакете услуг).

В отличие от систем ШПД, телевизионное вещание (как и вещание вообще) не нуждается в такой ограничительной политике и способно работать и окупаться только за счет доходов от продажи рекламного времени. Вещание не подвержено перегрузке сети, не требует наращивания инфраструктуры при росте числа абонентов в пределах уже достигнутой зоны охвата и способно работать без потери качества при любой «пиковой нагрузке», в том числе в чрезвычайных ситуациях – даже если все зрители включат все ТВ-приемники одновременно, сеть ТВ-вещания сохранит работоспособность и качество услуг.

Непонимание этого фундаментального различия технологий вещания и ШПД приводит авторов к целому ряду ошибочных заключений как в отношении эффективности использования частотного ресурса ТВ-вещанием, так и ниш, занимаемых технологиями вещания и технологиями связи, а также возможности замены вещания системами ШПД и применения исключительно критериев максимизации прибыли при рассмотрении этого вопроса. Эта довольно распространенная ошибка обусловлена впечатлением от развития проводных систем ШПД, которые на сегодняшний день за счет всех сделанных более чем за 20 лет инвестиций действительно позволяют достигать впечатляющих скоростей передачи.

В тоже время следует учитывать, что системы беспроводной радиосвязи работают в условиях совместного пользования радиочастотами и сигналы различных абонентов являются источниками взаимных помех. Поэтому существуют жесткие ограничения на суммарную пропускную способность системы радиосвязи, обусловленные текущим уровнем развития технологий и вложениями в инфраструктуру. При этом с ростом пропускной способности увеличиваются затраты на дальнейшее увеличение пропускной способности сети радиосвязи, т.е. проблему в принципе нельзя решить за счет инфраструктурных инвестиций разумного объема.

Поэтому попытка «пересадить» пользователей ТВ-вещания на беспроводной ШПД обречена – любые расчеты показывают, что доступный частотный ресурс заведомо недостаточен для решения этой задачи даже при относительно низкой плотности проживания населения, характерной для сельских районов, не говоря уже о городах. Прирезка еще 30–50 МГц для линии вниз при использовании полосы 694–790 МГц для мобильного ШПД ничем здесь не поможет. Кроме того, стоимость инфраструктуры такой сети заведомо исключит возможность конкуренции с ТВ-вещанием по уровню цен даже в районах сверхнизкой плотности населения, где такая сеть могла бы теоретически предоставить необходимое качество услуг.

Можно долго рассуждать о привычках молодежи и ее приверженности к интерактивным мультимедийным сервисам, но большая часть этих рассуждений основана на опыте того населения, у которого к настоящему времени хорошо развиты сети фиксированного ШПД, способствующие вырабатыванию таких привычек. Ведь типичную точку доступа Wi-Fi на домохозяйство с радиусом обслуживания 10–15 м на конце проводной линии связи считать полноценным беспроводным ШПД все же не стоит. К тому же не стоит забывать, что помимо сверхширокополосных каналов связи любое интерактивное ТВ и любой мультимедийный сервис требуют на стороне оператора как минимум такой же по мощности инфраструктуры для формирования данных, как и на стороне пользователя для просмотра программ. На практике это выражается в необходимости использования гигантских серверных ферм, строительство и эксплуатация которых требуют очень больших затрат, что обуславливает соответствующие цены. При переводе основной массы абонентов на интерактивные платформы эту инфраструктуру придется серьезно наращивать, и по мере роста трафика эффективность будет дополнительно снижаться из-за некоторых технологических ограничений. И кто-то за все это должен будет заплатить.

Отдельно стоит остановиться на утверждениях авторов о якобы низкой спектральной эффективности ТВ-вещания.

Спектральная эффективность одночастотных сетей цифрового ТВ-вещания системы DVB-T2 составляет от 4–6 бит/с/Гц в зависимости от режима передачи, а прогнозная спектральная эффективность LTE для макросот на 2020 г., согласно отчету МСЭ М.2078, составляет 2,25–3 бит/с/Гц. В пересчете на одного активного абонента спектральная эффективность цифрового ТВ-вещания при просмотре 100 абонентами каждого из четырех каналов высокой четкости в составе мультиплекса составит 100–150 бит/с/Гц на абонента и будет и дальше повышаться по мере роста числа зрителей. Для LTE, поскольку каждый абонент занимает часть пропускной способности радиоканала, при любом увеличении числа активных абонентов в зоне базовой станции спектральная эффективность теоретически составит те же самые 2,25–3 бит/с/Гц, а на практике будет постепенно снижаться из-за усложнения администрирования на всех уровнях системы. Этот несложный расчет хорошо иллюстрирует принципиальное различие систем вещания и беспроводного ШПД.

При этом теоретическое максимальное количество абонентов, которое может обслуживаться базовой станцией беспроводного ШПД при просмотре видео в стандарте высокой четкости с видеопотоком 8 Мбит/с, ограничивается девятью абонентами при использовании оператором блока частот 10 МГц и трехсекторных антенн базовых станций. Соответственно, даже в случае увеличения в будущем общего объема спектра одного оператора связи для линии вниз, условно выделенного на данный вид услуг до 100 МГц (что эквивалентно использованию всеми операторами подвижной связи полосы общей шириной около 700–800 МГц только для этих услуг), базовая станция теоретически может обслужить не более 90 активных абонентов. Для сравнения: весь спектр, реально доступный коммерческой мобильной связи в большинстве стран, обычно составляет в сумме величину порядка 1 ГГц с перспективами роста до 1,3-1,5 ГГц в будущем.

В настоящее время мобильная индустрия делает определенные шаги в направлении внедрения технологий широковещания в сетях подвижной связи (LTE broadcast), однако пока эта технология довольно плохо приживается на реальных сетях связи. Она недостаточно проработана, во многих отношениях уступает существующим системам наземного цифрового ТВ, а также требует намного больше инфраструктуры. Кроме того, практика показала, что выделение больших ресурсов частотных полос сетей LTE для низкомаржинальных услуг мобильного ТВ-вещания чаще всего просто невыгодно операторам сотовой связи с коммерческой точки зрения. Поэтому конвергенция вещания и связи объективно необходима, но пока мобильная индустрия стремится только продавливать «свои» технологии, видимо, с целью полновластно распоряжаться во всех выделенных таким технологиям полосах частот. Однако на практике потенциал предлагаемых технологий недостаточен для того, чтобы добиться выполнения задач беспроводной доставки мультимедийного контента с замещением всех альтернативных видов связи.

Следовательно, для предоставления услуг передачи высококачественного видео в сетях беспроводного ШПД для широких слоев населения даже в сельских районах необходимо построение сетей ШПД принципиально иного типа – с намного более высокой плотностью маломощных базовых станций и соответствующей инфраструктурой опорной сети передачи данных. Из-за низкой платежеспособности населения в сельских районах такие затраты не окупятся вообще никогда. В городах имеется больше инфраструктуры связи, но и плотность абонентов намного более высокая, поэтому перечисленные выше проблемы сохраняются, а также появляются дополнительные, например влияние застройки на условия радиосвязи.

Конечно, если можно было бы выделить подвижной связи, как шутливо говорят инженеры, «больше 2 ГГц спектра в диапазоне ниже 2 ГГц» и еще 10–15 ГГц сверху, решить проблемы затрат энергии на излучение этих гигагерц спектра с каждой базовой станции и ряд сопутствующих проблем экономически эффективным образом, то замена систем телевидения и вообще всей связи подвижным ШПД могла бы стать возможной. Но на практике без революции в принципах и технологиях передачи данных по радиоканалам это произойти не может. Более того, несложно доказать, что при любом заданном уровне развития элементной базы и технологий связи в целом фундаментальное соотношение сил между соответствующими актуальными технологиями вещания и ШПД будет сохраняться.

Таким образом, дефицит частотного спектра в подвижной связи, обусловленный так называемым взрывным ростом трафика данных, вызван главным образом желанием построить единую универсальную систему связи на базе ограниченного набора существующих на рынке технологий мобильного ШПД и топологий сетей. То есть не напрягаясь, применять обкатанные принципы работы и рыночные стратегии сетей голосовой мобильной связи для решения задач таких масштабов, к решению которых они не готовы и никогда не были предназначены. При этом параллельно ставится задача ограничить или вовсе уничтожить административными методами альтернативные технологии радиосвязи, что было бы, конечно, хорошо для компаний мобильной связи, но едва ли принесет пользу обществу.

Можно еще раз подчеркнуть, что наиболее эффективной системой связи будет система, использующая сильные стороны различных зарекомендовавших себя радиотехнологий. К такой системе и следует стремиться.

Федеральная целевая программа по развитию телерадиовещания выполняет чрезвычайно важную функцию – гарантирует населению общедоступный минимум услуг передачи высококачественного мультимедийного контента, стимулируя таким образом развитие других видов услуг (в том числе платных). Именно это конкурентное давление и вызывает недовольство, отсюда и политическая задача «зачистить» диапазон УВЧ от систем наземного ТВ-вещания, о которой неоднократно заявлялось в том числе в СМИ, и обсуждаемая статья служит той же цели.

Валерий ДОТОЛЕВ, заместитель начальника отдела телерадиовещания, Центр анализа ЭМС, ФГУП НИИР

Андрей ЛАШКЕВИЧ, начальник лаборатории, Центр анализа ЭМС, ФГУП НИИР


От авторов статьи «Гудбай, ТВ! или Полет мечты к телевидению будущего» А. Голышко и В. Шуба (см. ИКС № 1-2’2016):

"Авторы статьи выражают удовлетворение тем, что их сторонний взгляд на возможное развитие ИКТ-рынка читают специалисты.

Авторы предлагают также ознакомиться с продолжением предложенного материала, который будет опубликован в следующем номере журнала.

Там читатели найдут еще много интересного про развитие телевизионного вещания и мобильной связи, а, возможно, и ответы на некоторые возникающие у них вопросы".  

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!
Поделиться: