TEKNIKHISTORIA
Nedstängning av näten – vägen till och från 2g och 3g
Andra och tredje generationens mobilsystem har förändrat människors beteende snabbare än något annat i historien. Nästa år skrotas de för att lämna plats åt nyare teknik.
Annons
Under 1980-talet tog de statliga televerken i Norden fram NMT, den första generationens mobiltelefoni. NMT använde en analog teknik där varje samtal tilldelades en egen kanal runt 450 MHz. Det innebar att NMT hade en enhetlig standard, så att samma mobil kunde användas på resor mellan de nordiska länderna. Detta var unikt.
Även i Europa fanns drömmen om en gränslös teknik, och de statliga europeiska telebolagen lät ta fram nästa generations mobiltelefoni, GSM, som skulle fungera i hela Europa och anpassas för ficktelefoner som enbart behövde laddas på natten.
MER UR HISTORIEN
Prenumerera på Teknikhistoria!
Magasinet för dig som vill läsa spännande berättelser om teknikutvecklingen som har format vår värld.
Läs mer om våra erbjudanden här!
GSM-standarden blev klar 1991. Då hade Televerket redan hunnit lansera ännu ett NMT-system, nu på 900 MHz, som hade kortare våglängd och lägre uteffekt. Det gjorde systemet ”ficktelefon-anpassat” och abonnenterna strömmade till. Kapaciteten byggdes ut parallellt med att Televerket startade ett första GSM-system för att testa den nya tekniken. Det bestod av sex basstationer som täckte Haninge där även Televerkets huvudkontor låg.
– I början var NMT överlägset med både täckning och kapacitet. GSM hade ett burkigt ljud, man lät förkyld, och talkodaren var inte anpassad, särskilt inte för kvinnoröster. Men den gamla tekniken var ändå dömd att dö, säger Stefan Lidbrink, vid denna tid ingenjör på Televerkets radiolabb i Haninge.
”Det var kalabalik”
Avreglering av de statliga Televerkens monopolsituation var på gång i Europa, och i Sverige insåg Televerket att man inte skulle få monopol på GSM. I framtiden skulle operatörer konkurrera.
– Det som skakade om Televerket var att Sverige delade ut tre licenser för GSM i stället för två. Frekvenserna på 900 MHz skulle behöva delas mellan NMT och tre GSM-operatörer. Det var kalabalik. Det kommer inte funka, sa man. Men det funkade ju, säger Stefan Lidbrink.
Televerket ville vara först i Sverige med GSM och man hade en stor fördel genom sitt utbyggda NMT 900-system.
– Vi hade basstationer med master, framdragen el och transmission. Allt det kunde användas för GSM, säger Stefan Lidbrink.
Annons
Försprång för Televerket
De två andra GSM-licenserna tilldelades Europolitan och Comviq. Privatägda Comviq drev ett system av amerikansk modell. De flesta av dessa basstationer passade inte för GSM, de var rundstrålande och satt på höga byggnader som gav för stora täckningsområden.
– Vi avvecklade många basstationer och byggde nytt. Televerket hade försprång genom rätt typ av basstationer, säger Thomas Gugolz, som då var ingenjör hos Comviq.
Televerket konkurrerade med god täckning. Comviqs täckning blev snabbt bra i städerna men var gles i Norrland.
– Vi fick konkurrera med andra saker, till exempel genom att vara billiga. Och så började vi med kontantkort, det blev en boom, säger Thomas Gugolz.
Inledningsvis erbjöd GSM samma saker som NMT. Men när operatörerna slöt roamingavtal i Europa började GSM locka abonnenter – tänk att kunna ta med telefonen och ringa från till exempel Spanien. Att telefonerna blev billigare och samtalskostnaderna lägre inledde en period av massiv abonnenttillströmning. 1995 var Sverige det mest mobiltäta landet i världen.
Annons
Genombrott för internet och e-post
När kapaciteten behövde höjas byggdes fler basstationer. Ju finmaskigare nät desto högre kapacitet. Ytterligare frekvensband, på 1800 MHz, fördelades till GSM vilket höjde kapaciteten.
Internet och e-post via hemdatorn började slå igenom i mitten av 1990-talet. Ingenjörer förstod tidigt att det var tekniskt möjligt att använda internet även via mobilnäten och utvecklingen satte fart.
GSM kunde hantera både tal och data, men datahastigheten var låg. Runt millennieskiftet kompletterades näten med paketkopplade noder. Data delades upp i paket som innehöll adress till både sändare och mottagare.
Sändningen effektiviserades, då paket från olika användare kunde skickas på samma kanal.
”WAP skulle slå världen med häpnad”
Nya funktioner infördes över radiogränssnittet och gjorde att man kunde nå upp till 100 kb/s. Det var tillräckligt snabbt för att lansera en ny tjänst som kallades WAP (namnet kom från protokollet som används: Wireless Application Protocol) – ett miniatyrinternet för mobiltelefoner. WAP var det första försöket till något som liknade surfning i mobiltelefonen.
– WAP skulle slå världen med häpnad, det var jättehett. Vi lanserade det då jag precis skulle gå på föräldraledighet, säger Stefan Lidbrink.
Många tyckte att WAP kändes spännande. Problemet var att tjänsteutbudet var för litet. Det var för låg datahastighet och för lite att göra. Folk tröttnade.
– När jag kom tillbaka från föräldraledigheten var WAP redan helt ute.
Möjligheterna att skicka data över GSM började dock användas för maskinkommunikation; avloppspumpar, övervakning i mobilen och annat, det blev en första våg av Internet of Things där saker blev uppkopplade.
Ytterligare nya funktioner höjde datahastigheten i GSM till uppemot 500 kbit/s vilket gjorde det möjligt att använda en vanlig webbläsare på mobilen. Ibland kallas det här steget 2,5g. Det mesta på internet gick dock fortfarande väldigt trögt.
Global standard för mobiltelefoni
GSM hade anammats på flera håll utanför Europa. Nästa steg var att utveckla högre datahastigheter. Samtidigt höjdes röster för att utveckla en global standard för mobiltelefoni. Europaparlamentet beslutade 1998 att 3g-tjänster skulle göras möjliga i alla EU-länder på ett frekvensband runt 2,3 GHz.
– När vi kommer in i 3g blev det plötsligt industripolitik. Europakommissionen hade startat flera forskningsprogram för att europeiska företag och universitet skulle forska fram 3gstandarden och bli ledande, säger Jens Zander, professor emeritus i kommunikationssystem vid Kungliga Tekniska högskolan i Stockholm.
– I USA tyckte man att detta var år helsike, att det var statsstöd, och USA vill ha fri konkurrens.
Forskningsprojekten utmynnade i att man bildade 3GPP (3rd Generation Partnership Project) en global samarbetsorganisation för att ta fram tekniska protokoll för mobiltelefoni. 3GPP tog fram en specifikation för den tredje generationens mobiltelefoni (3g). En ny teknik prövades för 3g, Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA); många användare sänder på en och samma breda kanal och åtskiljs genom att de använder olika koder.
– Liksom GSM blir 3g också både kretskopplat och paketkopplat. 3g var ett helt smörgåsbord av tjänster inbyggda i systemet, säger Jens Zander.
Skönhetstävling via PTS
I Sverige hade Televerket blivit Telia AB och en ny statlig myndighet, Post- och telestyrelsen (PTS), hade bildats. PTS hade uppdraget att genomföra tilldelning av 3g-tillstånd i Sverige, som skulle fördelas genom en så kallad skönhetstävling. Tio ansökningar kom in.
Operatörerna gavs poäng efter hur snabb täckning de erbjöd. I december 2000 fattade PTS ett beslut. Fyra företag tilldelades 3g-licenser: Europolitan (i dag Telenor), Hi3G (i dag 3), Orange och Tele2 (där Comviq ingick). Telia blev utan – men gjorde en överenskommelse med Tele 2 om att dela deras licens.
Fyra licenser delades ut men det blev tre 3g-nät. Efter ett par år begärde Orange att deras 3g-licens skulle återkallas. Frekvensutrymmet frigjordes till övriga operatörer.
”Hajpen var svår att förstå”
– 3g var jättetrögt i början. Alla pratade om att kioskvältaren för 3g skulle bli videosamtal, man trodde att alla skulle vilja köra det när det blev möjligt. Men det slog inte, säger Thomas Gugolz, som numera är chef för radioplanering hos Tele2.
– 3g blev populärt bland döva som kunde använda det för teckenspråk. Annars var 3g inget att ha till en början. Hajpen var svår att förstå, säger Stefan Lidbrink.
Runt år 2007 sammanföll flera saker. En mjukvaruuppgradering av 3g införde den nya sändningstekniken HDSPA (High Speed Downlink Packet Access). Det ökade datahastighetens nedlänk, alltså från basstationen till mobilen, till runt 10 Mbit/s. Även fördröjningarna i näten minskades.
Operatörerna marknadsförde HDSPA med namnen turbo-3g, mobilt bredband eller 3,5g.
– Det var när HDSPA kom som 3g tog fart, säger Stefan Lidbrink.
Succé för Apples Iphone
Mobilerna i 3g blev större och fick bättre skärm. När Apples Iphone lanserades fick den ett enormt genomslag med sin användarvänlighet, men viktigast var det nya smarta systemet för mobilapplikationer, appar, där utbudet för vad man kunde använda sin telefon till ökade explosionsartat.
Med turbo-3g var datahastigheten slutligen så hög att drömmen om internet i mobilen uppnåddes. Nya sociala mönster och beteenden växte fram. Vi började surfa många av dygnets timmar och kunde både skicka och hämta enorma mängder data. Däremot blev det allt färre röstsamtal.
Avvaktar med att stänga 2g
Alla svenska mobiloperatörer har påbörjat sin nedstängning av 3g. Planen är att ingen 3g-basstation ska finnas i drift vid slutet av 2025.
I princip alla produkter utvecklade för 3g stödjer även 2g. Planen är att 2g också ska stängas ned 2025, men det är komplicerat då en del gammal utrustning bara har GSM-sändare. Det kan vara träningsklockor, betalterminaler, uppkopplade bilar, hissar, porttelefoner och lås. Om produkten inte stödjer nyare teknik slutar den att fungera när nätet stängs. Bland annat av den anledningen har Telia beslutat att avvakta med nedstängning av 2g till 2027.
--
Artikelförfattaren Lena Melin är fysiker och har arbetat 25 år med utveckling av mobiltelefonsystem och nätplanering av 2g, 3g, 4g och 5g hos Ericsson AB. Hon har sadlat om till journalist och skriver som frilans för bland annat Teknikhistoria och Ny Teknik.
FAKTA
Cellerna bildar ett täcke av signaler
Mobiltelefonsystemen byggdes upp som ett nätverk av basstationer med en eller fler mobilsändare. I bilden har varje basstation tre sändare. Sändaren täcker in ett område, en cell, och sköter signallering med de mobiler som är i cellen.
Om mobilen flyttar sig mellan celler flyttas signaleringen automatiskt från en sändare till nästa. Signaleringen görs på vissa frekvenskanaler.
För att minska störningar mellan celler delas de tillgängliga kanalerna (de som operatören har tillstånd att använda) in i grupper som upprepas i ett mönster. Bilden visar ett 4-12-cellsmönster, där frekvenskanalerna har delats upp i tolv olika grupper (A1—D3)
Samtliga kanaler används inom ett område som täckt av fyra basstationer. Mönstret kan därpå upprepas.
