Telekomunikacije broj 10

UVODNA REČ SADRŽAJ

Uvodna reč urednika Poštovani čitaoci, Pred vama je 10. broj časopisa Telekomunikacije. Potrudili smo se da u ovom jubilarnom broju budu prezentovani radovi koji u ovom trenutku predstavljaju izazov, kako u oblasti ekonomske analize tržišta, tako i u primeni savremenih naučno-tehnoloških dostignuća.

Posebno je značajan prvi rad, koji se bavi telekomunikacionim tržištem, analizirajući stabilnost sektora telekomunikacija u Srbiji, kao i njegovu povezanost sa drugim sektorima u privredi Republike Srbije.

Interesantan prikaz savremenih principa reklamiranja na Internetu dolazi nam iz giganta u pružanju internet usluga, kompanije Google.

Među radovima koji se bave primenom novih naučnih rezultata u oblasti telekomunikacija je i rad iz Microsofta, u kome se korišćenje delova radiofrekvencijskog spektra oslobođenih u procesu digitalizacije televizije predlaže kao način da se zadovolji rastuća potreba za bežičnim mrežnim resursima.

Dva rada se bave istraživanjima u oblasti fotonskih komunikacija. Tema jednog od njih je analiza primene nelinearne optike u prevazilaženju postojećih ograničenja, a drugi daje prikaz primera fotonskih integrisanih kola i fotonskih koherentnih komunikacija.

Rad koji se bavi uticajem novih tehnologija na menadžment elektronskih medija ukazuje na činjenicu da uvođenje novih tehnologija, od kojih zavisi budućnost elektronskih medija, treba da bude upotpunjeno odgovarajućim profesionalnim osposobljavanjem zaposlenih koji upravljaju tehnološkim procesima produkcije programa i sadržaja.

Iskustva u implementaciji i eksploataciji Sistema za upravljanje projektima, pod kontrolom kancelarije za upravljanje projektima u Telekomu Srbija a.d, predstavljena su u radu koji detaljno analizira osnove upravljanja projektima u modernim telekomunikacionim kompanijama.

Moritoring spektra pomoću RF senzora predstavljen je u radu koji opisuje osnovne karakteristike umreženog sistema od tri radio-frekvencijska senzora, kao i rezultate eksperimentalnog ispitivanja njegove pogodnosti za primenu u kontroli korišćenja RF spektra.

Posebno sam počastvovan što je svoj doprinos ovom broju dalo i pet mladih, svetski priznatih naučnih radnika, koje pamtimo kao studente generacije Elektrotehničkog fakulteta u Beogradu.

Glavni i odgovorni urednik Prof. dr Jovan Radunović

Predlog rešavanja danas veoma aktuelnog pitanja obezbeđivanja slobodnog protoka u komunikacionim mrežama izložen je u radu koji analizira različite metode za optimizaciju kompleksnih mreža i povećanje efikasnosti rutiranja.

Sadržaj FINANSIJSKA STABILNOST SEKTORA TELEKOMUNIKACIJA U SRBIJI

02

Research Challenges in Online Advertising

16

Prof. dr Dejan Malinić Prof. dr Vlade Milićević

Dr Ana Radovanović

Nove tehnologije za nelicencirani pristup belom prostoru (white spaces)

Dr Jovana Petrović Dr Ljupčo Hadžievski Prof. dr Sergei Turitsyn

42

Dr Milan L. Mašanović Prof. dr Larry A. Coldren

24

Dr Božidar Radunović

Nelinearna optika u službi telekomunikacija

Photonic device technology for coherent optical communications

32

Ispitivanje strategija za rutiranje u malim kompleksnim mrežama

54

Jelena Smiljanić Milan Žeželj Dr Igor Stanković

UTJECAJ NOVIH TEHNOLOGIJA NA MENADŽMENT ELEKTRONSKIH MEDIJA

Mr Almira Huseinović

64

UPRAVLJANJE PROJEKTIMA I ULOGA BIROA ZA UPRAVLJANJE PROJEKTIMA/PROGRAMIMA (PMO) U TELEKOMUNIKACIONIM KOMPANIJAMA

74

Monitoring spektra pomoću rf senzora

86

Mr Darko Grbović Mirko Avramović Predrag Radošević Mirjana Opsenica Miodrag Ðonović Marija Božić

Dr Dušan Jokanović Miloš Josipović

Dejan Malinić* Vlade Milićević University of Belgrade, Faculty of Economics

FINANCIAL STABILITY OF THE SERBIAN TELECOM SECTOR ABSTRACT With the regulatory framework necessary for the telecom market liberalization in the Republic of Serbia in place and the implementation thereof carried out by the Republic Agency for Electronic Communications, the requirements are met for telecom sector performances in the last five business years to be analyzed and for the effects of the effort put into the regulation of this market to be assessed. Having in mind the specific features of the telecom sector, the subject of this paper is testing of the financial balance and evaluation of the quality of the financial structure, followed by the analysis and assessment of the short-term and long-term financial security and, finally, the assessment of the financial risks for the existing and potential investors of the proprietary capital and for the long-term and short-term creditors in the sector.

The parallel consideration of these issues should allow for a sound understanding of the relative position and the relation of the telecom sector with other sectors of the Serbian economy. The research is based on the official financial reports submitted by around 450 companies registered with the Business Registers Agency for the business activity 61 - Telecommunications, although, considering its wide social impact, it may be referred to as a sector as it is done in this paper.

Key words

2

* malinic@ekof.bg.ac.rs vlade@ekof.bg.ac.rs

Telecommunications, competition, liquidity, solvency, cash flow, indebtedness, interest rate burden, financial risks.

Dejan Malinić* Vlade Milićević Univerzitet u Beogradu, Ekonomski fakultet

FINANSIJSKA STABILNOST SEKTORA TELEKOMUNIKACIJA U SRBIJI SADRŽAJ Nakon obezbeđivanja regulatornog okvira za potrebe liberalizacije tržišta telekomunikacija u Republici Srbiji i njegovog sprovođenja u praksi od strane Republičke agencije za elektronske komunikacije, stekli su se uslovi da za vremenski period koji obuhvata pet poslednjih poslovnih godina analiziramo finansijske performanse sektora telekomunikacija i tako najbolje ocenimo efekte uloženih napora u uređenje ovog tržišta. Polazeći od specifičnosti sektora telekomunikacija predmet ovog napisa jeste testiranje finansijske ravnoteže i ocena kvaliteta finansijske strukture, zatim analiza i ocena kratkoročne i dugoročne finansijske sigurnosti i, konačno, procena finansijskih rizika kojima su izloženi postojeći i potencijalni investitori vlasničkog kapitala, te dugoročni i kratkoročni poverioci ovog sektora. Istovremeno razmatranje pomenutih tema treba da nam omogući da na zdravim osnovama sagledamo relativni položaj i povezanost sektora telekomunikacija sa drugim sektorima u privredi Republike Srbije. Kao podloga za ovo istraživanje poslužiće nam oficijelni finansijski izveštaji oko 450 privrednih subjekata koji prema zvaničnoj evidenciji Agencije za privredne registre čine oblast 61- Telekomunikacije iako bi se ona nesmetano, imajući u vidu njen širi društveni značaj, mogla nazvati sektorom, što i mi u nastavku ovog napisa činimo.

Ključne reči

* malinic@ekof.bg.ac.rs vlade@ekof.bg.ac.rs

Telekomunikacije, konkurentnost, likvidnost, solventnost, novčani tokovi, zaduženost, opterećenost kamatama, finansijski rizici.

3

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

1. Uvod Pre nego što se posvetimo onome što smo izabrali da bude predmet ovog napisa, smatramo da je izuzetno važno da se na njegovom početku barem ukratko upoznamo sa okruženjem, odnosno tržištem telekomunikacija na kome nastupaju preduzeća čije performanse želimo da analiziramo. Najpre, treba podvući da tržište telekomunikacija danas spada u red uređenijih tržišta u Republici Srbiji (u nastavku RS). Početak njegovog uređenja obično se vezuje za donošenje Zakona o telekomunikacijama 2003. godine, koji je promovisao regulisanje ove oblasti na temeljima preporuka Evropske unije (EU).

Međutim, prve konkretne aktivnosti na ovom planu morale su da sačekaju 2005. godinu i osnivanje Republičke agencije za telekomunikacije (u nastavku RATEL). Tačnije, tek u trenutku kada je RATEL postao operativan, a to je sam početak 2006. godine, konačno su se stekli svi regulatorni i institucionalni uslovi za preduzimanje aktivnosti na planu ubrzanog uređenja sektora i liberalizacije tržišta telekomunikacija.

Pre toga tržište telekomunikacija u RS je bilo prilično haotično, bez jasno preciziranih pravila igre, bez otvorenog konkurentskog nadmetanja i sa velikim uplivom države koja je u nekim oblastima preko svojih preduzeća imala čak i monopolski položaj.

Sa ovdašnje distance sve aktivnosti na području liberalizacije tržišta telekomunikacija u RS mogle bi se podeliti u dve faze. Prva od njih počinje sa osnivanjem RATEL-a i traje do 2010. godine kada je donet novi Zakon o elektronskim komunikacijama, koji je označio početak nove faze u regulisanju ovog tržišta. U inicijalnoj fazi, 4

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

uprkos velikim početnim otporima i opstrukcijama, prvi vidljivi rezultati postignuti su licenciranjem tri operatora u mobilnoj telefoniji. Nastavak je usledio kroz postepeno otvaranje tržišta Interneta na kome danas, zahvaljujući podsticanju širokopojasnog pristupa, egzistira više od 230 provajdera. Slična rešenja uporedo su primenjena i na tržištu distribucije medijskih sadržaja na kome se danas nadmeće preko 80 operatora. U tom smislu moglo bi se konstatovati da je glavni rezultat prve faze uređivanja tržišta telekomunikacija bilo uklanjanje monopola u svim oblastima, osim u oblasti fiksne telefonije gde je takođe bilo nekih pokušaja koji nisu doneli očekivani rezultat. Naime, nedorečenost zakona (iz 2003. godine) RATEL je pokušao da otkloni uvođenjem tzv. bežične fiksne telefonije (odnosno, CDMA tehnologije) za koju su posle javnog nadmetanja dodeljene licence jednom postojećem i jednom novom operatoru. Međutim, primena ove tehnologije pokazala se preslabom za okoštali državni monopol u fiksnoj telefoniji. Odlučujući iskorak u pravcu njegovog ukidanja učinjen je sveopštim pritiskom javnosti, ponajviše Komisije EU koja nije imala razumevanja za postojanje takvog monopola u XXI veku u jednoj tako važnoj oblasti telekomunikacija.

Osim problema vezanih za regulisanje i otvaranje tržišta fiksne telefonije, primena zakona iz 2003. godine oslonjenog na prevaziđen okvir EU iz 1998. godine, iznedrila je još neke teške probleme. Oni se uglavnom tiču prevencije potencijalnih monopola, posebno u domenu prepoznavanja relevantnih tržišta i sprovođenja višekriterijumske analize prilikom proglašavanja operato-

ra sa značajnom tržišnom snagom čije cene usluga moraju biti pod posebnom regulacijom. U tom smislu moglo bi se reći da su se preduslovi za konačnu liberalizaciju tržišta stekli tek po usvajanju novog Zakona o elektronskim komunikacijama 2010. godine. Istini za volju njegovo kreiranje i usvajanje je previše kasnilo jer su se rešenja koja je donosio oslanjala na evropski regulatorni okvir iz 2003. godine, dok je EU uveliko primenjivala novi. No, uprkos tome, glavni epilog njegove primene jeste konačno ukidanje državnog monopola na tržištu fiksne telefonije. Zahvaljujući aktivnostima RATEL-a na ovo tržište je po okončanju javnog nadmetanja uveden još jedan veliki operator koji je nakon infrastrukturnih ulaganja otpočeo sa pružanjem usluga u 2011. godini.

Pored stvaranja regulatornih uslova za uvođenje novih naprednih tehnologija, zatim razvoja širokopojasnih komunikacija, kreiranja uslova za razvoj nacionalne širokopojasne mreže i uvođenje tzv. e-uprave i ostalih e-usluga, RATEL je u toku 2011. godine u skladu sa preporukom Komisije EU o relevantnim tržištima proizvoda i usluga u okviru tržišta elektronskih komunikacija (iz 2007. godine), proglasio pet veleprodajnih i četiri maloprodajna tržišta koja podležu prethodnoj regulaciji. Prepoznavanjem većeg broja operatora koji imaju značajnu tržišnu snagu na ovim tržištima, stvoreni su uslovi za tzv. ex ante kontrolu cena i primenu troškovnog modela zasnovanog na tekućim troškovima koji ne dozvoljava uspostavljanje novih monopola. U skladu sa tim uređen je sistem izveštavanja koji moraju poštovati proglašeni operatori sa značajnom tržišnom snagom čime se tržište telekomunikacija posebno izdvaja u odnosu na sva druga tržišta.

Dejan Malinić, Vlade Milićević Finansijska stabilnost sektora telekomunikacija u Srbiji Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 2-15

2. Značaj sektora telekomunikacija Još na početku novog milenijuma u brojnim istraživanjima pojedinaca i relevantnih međunarodnih institucija, informaciono-komunikacione tehnologije (u nastavku ICT) su označene kao glavna pokretačka snaga privreda i društvenih zajednica. U skladu sa tim, danas postoji opšta saglasnost oko toga da razvoj širokopojasnog pristupa (ili šire posmatrano opšte dostupnosti telekomunikacionih usluga) predstavlja generator povećanja BDP-a, povećanja produktivnosti rada, intenziviranja ulaganja u infrastrukturu, stvaranja novih kompanija, novih aktivnosti i novih radnih mesta, zatim uvođenja naprednih inovacija, povećanja prihoda i smanjenja troškova državne posredstvom e-uprave, poboljšanja sistema obrazovanja, energetske efikasnosti, unapređenja zdravstva, ubrzavanje ruralnog razvoja i sl. U tom smislu jedan od važnih pokretača privrednog razvoja svakako jeste digitalni razvoj koji se ostvaruje posredstvom širokopojasnih komunikacija, tj. mrežne infrastrukture kojom se pomoću različitih naprednih tehnologija dostavljaju najraznovrsnije usluge i obezbeđuje pristup visokog kvaliteta.

Zahvaljujući stalnom ažuriranju Interneta u realnom vremenu, u ovakvim mrežama se obezbeđuje protok velike količine informacija u samo jednoj sekundi, dok je istovremeno obezbeđeno pružanje kombinovanih usluga prenosa govora, podataka i video zapisa. Shodno tome danas gotovo da više niko ne sumnja u to da se povezivanjem ovakve infrastrukture sa tehnologijom, različitim sadržajima i aplikacijama, inovacijama, ljudskim resursima i politikom koju kreira vlada jedne zemlje, stvara efikasan ambijent za privredni rast i razvoj.

3 4 5

Da bismo potkrepili prethodne navode, primetićemo da kod manje razvijenih zemalja povećanje penetracije širokopojasnog pristupa (odnosno broja korisnika na 100 stanovnika) od 10% rezultuje privrednim rastom merenim stopom rasta bruto društvenog proizvoda (BDP) od 1,38%.3 Zanimljivo je i to da je ovo povećanje značajno veće nego što je ono na koje mogu da računaju razvijene zemlje. Naime, prema istom ovom istraživanju ono iznosi svega 1,21% povećanja BDP-a. Neka druga istraživanja u organizaciji Međunarodne unije za telekomunikacije (ITU) pokazuju da širokopojasna infrastruktura glavne rezultate ispoljava u drugim oblastima privrede, kao što su saobraćaj, energetika, trgovina, bankarstvo, obrazovanje, zdravstvena zaštita, ali i u samoj državnoj upravi.

Ubrzavanje protoka informacija u ovim oblastima rezultovalo je značajnim porastom produktivnosti rada koji je proistekao po osnovu primene efikasnijih poslovnih procesa poput elektronske trgovine, optimizacije kanala prodaje, optimizacije distributivnih elektro mreža, uvođenja daljinskog upravljanja, onlajn kontrolnih procesa, onlajn nabavke i tzv. just in time nabavke, onlajn bankarstva, efikasnije logistike i sl. Nesumnjivo je da je široka dostupnost telekomunikacionih usluga donela boljitak i u drugim oblastima gde rezultati možda nisu baš toliko očigledni. Uzmimo samo, na primer, inovativne upravljačke procese i posledičnu potrebu za primenom unapređenih sistema izveštavanja po raznim osnovama, u realnom vremenu, na velikom broju računara i sl. Sve to danas manje ili više postoji u svakoj kompaniji, a kako će to pojedinačno uticati na njihovu produktivnost najviše zavisi od intenziteta korišćenja ICT-a. Prema istraživanjima objavljenim na sajtu ITUa, preduzeća iz EU koja su implementi-

World Bank “Information and Communications for Development 2009: Extending Reach and Increasing Impact”, 2009. www.itu.int/broadband ITU “Confronting the Crisis: ICT Stimulus Plans for Economic Growth”, 2009.

rala širokopojasni pristup, poboljšala su produktivnost rada prosečno za 5% u proizvodnim delatnostima a za čitavih 10% u uslužnom sektoru.4 Inovacije predstavljaju svakako jednu od značajnijih prednosti koje pruža razvoj širokopojasnog pristupa. Uvođenjem novih aplikacija i servisa kao što su telemedicina, onlajn edukacija, video na zahtev ili nove forme komercijalnih i finansijskih transakcija, direktno doprinose poboljšanju efikasnosti poslovanja. Generalno gledano, lakši pristup informacijama bilo koje vrste, nesporno olakšava pristup različitim tržištima i uslugama, bez obzira na geografsku pripadnost, što može biti lako prevedeno u porast prihoda i smanjenje troškova i to kako u privatnom, tako i u državnom sektoru. Sa pojavom svetske ekonomske krize mnoge zemlje su u investicijama u ICT sektor i razvoj mreže za široki pristup prepoznale strateške puteve za oživljavanje svoje privrede.5 Navedimo primere Indije, Kine, Brazila, Južne Koreje, Meksika i Japana za koje se danas vezuju najviše stope privrednog rasta. Napomenimo ovde i to da su vlade ovih zemalja direktno uključene u finansiranje i regulaciju nacionalne širokopojasne mreže, što im daje mogućnost da donose mnoge strategijske odluke koje su zasnovane na dobro shvaćenim relacijama između širokopojasne mreže i usluga, sa jedne strane, i njihovom uticaju na privredni rast, sa druge strane. Naravno za uspeh na ovom planu neophodna je i druga strana, tj. potencijal krajnjih korisnika, odnosno njihove potrebe i svest o efikasnom korišćenju širokog spektra usluga koje im jedna takva mreža omogućava.

Nakon ove priče logično se nameće pitanje razvijenosti telekomunikacija 5

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

u Srbiji i njihovog uticaja na privredna kretanja? Iako će o svemu tome biti mnogo više reči u nastavku ovog napisa, radi sticanja preliminarne slike oslonićemo se samo na investicije i ostvarene ukupne prihode u periodu od početka liberalizacije tržišta do kraja 2011. godine. Takav jedan uporedni prikaz oslonjen na podatke RATEL-a (u milionima evra) dajemo u nastavku.

toku 2008. godine. Istovremeno, možemo zapaziti kako učešće prihoda u BDPu (procenti su dati u drugom delu Slike 1) sa početnih 7,2%, uz manje ili veće oscilacije, pada na 5,66% u poslednjoj posmatranoj godini, što ukazuje na to da u podsticanju razvoja telekomunikacija nisu prepoznate prave mogućnosti za ekonomski razvoj mnogih drugih sektora, a time i za napredak društva u celini.

lako možemo konstatovati da preko 80% investicija i ukupnih prihoda otpada na fiksnu i mobilnu telefoniju, pri čemu prednjači mobilna telefonija što je na liniji iskustava razvijenih zemalja u kojima se ovaj segment telekomunikacija nalazi u još uvek velikom usponu. Oslanjajući se na preglede tržišta koje svake godine objavljuje RATEL, treba konstatovati da se ovaj segment tržišta kod nas

Slika 1. Prikaz investicija i prihodi ostvarenih na tržištu telekomunikacija u periodu 2005-2011

Kada je reč o investicijama prednjači 2007. godina u kojoj je tržište mobilne telefonije postalo bogatije za jednog poznatog operatora. Njegova pojava pored finansijskih imala je i još uvek ima značajne implikacije na uređenost čitavog telekomunikacionog sektora. U narednim godinama nivo investicija u sektor telekomunikacija pada prvo na 362, zatim na 284, 274 i konačno se zadržava na nivou od 243 miliona evra u toku 2011. godine, što je ubedljivo najmanje ostvarenje u posmatranom periodu. Sama ova činjenica predstavlja dovoljan motiv da se u nastavku ovog napisa detaljnije pozabavimo njenim posledicama. Sa druge strane, ostvareni ukupni prihodi rastu sve do 2008. godine, nakon toga oni padaju, da bi se u poslednjoj godini praktično vratili na nivo zabeležen u 6

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

Zanimljivo je da malo pogledamo u kakvom odnosu stoje pojedini delovi sektora i kakav je njihov pojedinačni značaj.

O tome dosta slikovito govori naredni komparativni prikaz ostvarenih investicija i prihoda u 2011. godini, kao i relativno učešće pojedinih delova sektora.

takođe ubrzano razvija uprkos posledicama ekonomske krize. To se manifestuje kroz povećanje kvaliteta mreža, uvođenje novih paketa usluga, prenosa većih količina podataka, kontinuirani porast broja pretplatnika, rast penetracije, stalni porast ukupnih prihoda i sl.

Tabela 1. Investicije i prihodi na tržištu telekomunikacija u 2011. godini

Izvor: RATEL

Iznos (u mil. EUR)

Mobilna telefonija

Fiksna telefonija

Internet

Distribucija medijskih sadržaja

VoIP

Investicije

243

57,03%

23,32%

4,47%

14,77%

0,41%

Prihodi

1.600

52,99%

27,93%

9,13%

3,90%

6,05%

Iako smo se opredelili da ovde prikažemo samo poslednju godinu, napomenimo odmah da je sličan odnos snaga prisutan i u prethodnim godinama. Naime,

Nasuprot ovome, fiksna telefonija se nalazi u višegodišnjoj stagnaciji po svim osnovama i čini se da ona plaća danak razvoju i sve većoj dostupno-

Dejan Malinić, Vlade Milićević Finansijska stabilnost sektora telekomunikacija u Srbiji Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 2-15

sti usluga u mobilnoj telefoniji, sa jedne, i odlaganju ulaganja kapitala u ovaj segment tržišta za neko bolje vreme, sa druge strane. Zastarela paleta usluga, izostanak poboljšanja kvaliteta postojećih usluga uprkos visokom stepenu digitalizacije, posledično mala zainteresovanost novih korisnika, opadanje investicija u novu opremu, stagnacija i relativno opadanje prihoda u poslednjim godinama, samo su neke od tipičnih karakteristika naše fiksne telefonije. Drugim rečima, uprkos otvaranja i ovog dela tržišta, novi operatori (koji posluju i u drugim segmentima tržišta) kao da još uvek nisu prepoznali ekonomski interes većeg ulaganja kapitala u ovoj oblasti telekomunikacija.

Kada je reč o distribuciji medijskih sadržaja, primetno je da prihodi ne prate ulaganja, odnosno mnogostruko su veća ulaganja kapitala nego što su prihodi koji po tom osnovu pritiču. Obrazloženje za ovo treba tražiti, između ostalog, i u činjenici da su ulaganja u ovu mrežu multiciljno orijentisana. Razlog je taj što se takve mreže mogu koristiti i za pružanje drugih telekomunikacionih usluga poput, recimo, usluga fiksne telefonije, što će se, kako očekujemo, veoma brzo desiti i u našem slučaju.

Obrnut je slučaj Interneta, gde se, istini za volju, ne očekuju neka preterano velika ulaganja, ali je zato povećanje prihoda po osnovu usluga koje mogu da teku ovom mrežom veoma perspektivno. Ono se duguje izrazito velikoj popularnosti Interneta na ovim prostorima o čumu svedoči broj korisnika koji danas prevazilazi 3,8 miliona, dok su prihodi od isporučenih usluga veći od 3,8 miliona

6

Izvor podataka Agencija za privredne registre

evra. U oba slučaja ova ostvarenja su preko tri puta veća od ostvarenja zabeleženih u 2007. godini, što samo potvrđuje prethodnu konstataciju o brzom širenju upotrebe Internet usluga u našoj zemlji. Ako je suditi prema projekcijama koje dolaze iz ITU-a, može se očekivati da će se naša zemlja veoma skoro naći među prvih pedeset zemalja po vrednosti tzv. IDI indeksa (ICT Development Index) koji ova ista institucija od skoro koristi kao osnovu za merenje razvoja informacionog društva. Sa oko 4,30 u 2008. godini, IDI indeks je na kraju 2011. godine porastao na skoro 5,50, što je najbolja slika postignutih efekata liberalizacije u ovom segmentu tržišta. Međutim, ostaje jedan drugi problem, a to je da podsticanje razvoja širokopojasnog pristupa i širokopojasnih mreža nije u potrebnoj meri stavljeno u kontekst razvoja naše privrede. Iako u tom delu postoji nesporno veliki potencijal, on neće biti iskorišćen u dovoljnoj meri sve dok naša administracija ne pokaže dosledno interesovanje za objedinjavanje i formiranje nacionalne mreže za pružanje širokog spektra usluga. Iako će to neminovno izazvati određene troškove, sinergetski efekat koji bi se tim povodom ostvario bio bi neuporedivo veći od parcijalnih inicijativa operatora.

3. Okvir za analizu finansijskih performansi Predmet naše analize u nastavku ovog napisa jesu akteri na strani ponude na tržištu telekomunikacija.

Drugim rečima, to su preduzeća koja se bave pružanjem usluga iz oblasti

mobilne i fiksne telefonije, Interneta i distribucije medijskih sadržaja. Međutim, pošto Agencija za privredne registre (u nastavku APR), čije podatke ovde koristimo, ne prepoznaje ovakvu podelu telekomunikacionog sektora, prinuđeni smo da analiziramo poslovanje istog bez gorepomenutog razdvajanja. Takođe, napomenimo ovde i to da smo u dosadašnjim izlaganjima koristili termin „sektor telekomunikacija“, iako on nije svojstven zvaničnoj klasifikaciji privrednih delatnosti koje se pridržava APR. No, nezavisno od toga, nadamo se da će u što skorijoj budućnosti takva, slobodno možemo reći, nepravda prema ovom delu naše privrede biti otklonjena, imajući u vidu značaj koji sektor telekomunikacija može da ima na planu infrastrukturne podrške ekonomskom rastu i boljitku čitave društvene zajednice.

Kao što se iz dosadašnjih izlaganja može naslutiti, pred nama je prilično heterogen sektor privrede RS. Međutim, bez obzira na mnoge različitosti koje postoje kako između delova sektora, tako i između pojedinih preduzeća, u ovom radu smo, zarad sagledavanja efekata celine, morali čitav sektor da podvedemo pod jedinstven imenilac. Procenili smo da oslanjanje na vrednosni pristup predstavlja verovatno najbolje rešenje. Otuda smo polazeći od osnovnih finansijskih izveštaja preko 450 preduzeća izradili zbirne finansijske izveštaje koji će nam poslužiti kao osnova za analizu koja sledi. 6 Njihove skraćene prikaze dajemo u nastavku, pri čemu smo se iz obračunskih razloga opredelili za šest godina, iako će kasnije predmet naše analize biti pet poslednjih poslovnih godina.

7

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

Tabela 2. Skraćeni prikaz bilans stanja

AKTIVA A STALNA IMOVINA I Neuplaćeni upisani kapital II Goodwill III Nematerijalna ulaganja III Nekretnine, postrojenja i oprema IV Dugoročni finansijski plasmani B OBRTNA IMOVINA I Zalihe II Kratkoročna potraživanja III Kratkoročni finansijski plasmani IV Gotovina i gotovinski ekvivalenti C PDV i AVR D ODLOŽENA PORESKA SREDSTVA E POSLOVNA IMOVINA F GUBITAK IZNAD KAPITALA G UKUPNA AKTIVA PASIVA A KAPITAL I Osnovni kapital II Neuplaćeni upisani kapital III Rezerve IV Revalorizacione rezerve V Nerealizovani dobici po osnovu HOV VI Nerealizovani gubici po osnovu HOV VII Neraspoređeni dobitak VIII Gubitak IX Otkupljene sopstvene akcije B DUGOROČNA REZERVISANJA C DUGOROČNE OBAVEZE D KRATKOROČNE FINAN. OBAVEZE E KRATKOROČNE POSL. OBAVEZE F OBAVEZE ZA PDV I PVR G ODLOŽENE PORESKE OBAVEZE H UKUPNA PASIVA

31/12/2006

31/12/2007

31/12/2008

31/12/2009

31/12/2010

31/12/2011

161.810.221 1.617 0 35.638.264 125.039.585 1.130.755 32.121.806 6.839.468 15.152.741 481.189 9.648.408 1.840.902 797.065 196.569.994 232.407 196.802.401

269.743.712 288.045 2.007.971 69.839.377 139.185.499 58.422.820 41.429.103 9.832.817 19.967.267 1.782.814 9.846.205 3.841.664 1.575.801 316.590.280 4.784.686 321.374.966

284.632.378 380.664 3.583.859 71.533.387 149.293.339 59.841.129 46.772.538 9.731.157 27.168.397 193.909 9.679.075 4.666.907 1.472.307 337.544.130 16.195.354 353.739.484

287.820.420 160.245 3.687506 65.817.575 156.223.320 61.931.774 54.460.263 9.208.567 30.037.881 608.809 14.605.006 5.824.574 1.529.891 349.635.148 29.770.516 379.405.664

291.060.819 563.305 3.686.706 63.310.234 159.995.389 63.505.185 61.359.034 10.450.653 32.186.516 1.963.311 16.758.554 6.914.981 1.223.717 360.558.551 43.186.729 403.745.280

287.158.020 182.084 3.680.768 61.059.551 154.886.315 67.349.302 74.989.308 11.006.822 33.062.431 1.931.789 28.988.266 9.648.855 1.578.539 373.374.722 45.486.723 418.861.445

31/12/2006

31/12/2007

31/12/2008

31/12/2009

31/12/2010

31/12/2011

143.550.883 130.886.116 1.617 1.067.549 865.357 0 0 25.444.293 14.713.749 300 4.100.658 16.444.798 4.895.927 27.297.414 271.640 241.081 196.802.401

152.780.319 127.213.187 288.045 776.897 854.022 0 0 26.666.359 3.018.191 0 1.918.044 116.198.735 7.512.648 42.265.463 318.920 380.837 321.374.966

154.153.261 131.037.114 380.664 668.659 910.413 5.850 8.318 28.315.130 7.156.112 139 2.288.712 116.568.344 35.355.870 26.590.942 18.059.239 723.116 353.739.484

165.434.746 132.414.840 160.245 670.180 3.019.942 21.407 83.001 38.025.986 8.794.853 0 2.491.066 131.444.338 30.405.315 25.344.734 23.371.100 914.365 379.405.664

173.564.657 134.391.449 563.305 673.150 2.080.738 1.041 84.069 46.014.780 10.075.737 0 2.346.171 142.240.166 29.638.279 28.996.159 26.285.506 674.342 403.745.280

161.411.465 113.082.777 182.084 662.991 1.642.239 1.509 8.858 58.146.534 12.284.470 13.341 2.216.133 128.236.479 56.610.085 43.828.086 25.905.421 653.776 418.861.445

Oslanjajući se na dobru praksu, naše istraživanje finansijskih efekata uređenja sektora i liberalizacije tržišta telekomunikacija sprovešćemo u četiri logično povezana koraka, i to: • p rocenu kratkoročne finansijske sigurnosti, • procenu dugoročne finansijske sigurnosti, 8

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

• p rocenu profitabilnosti i • procenu investicionih mogućnosti u sektoru telekomunikacija.

Napomenimo ovom prilikom da ćemo, imajući u vidu značaj gorenavedenih problema koje nameravamo da pokrenemo kao i postavljeno prostorno ograničenje za ovaj napis, prve dve grupe problema razmatrati u ovom, a

preostale dve grupe u novom napisu koji nas tek očekuje. Sve ovo činimo ubeđeni u to da će nam rezultati do kojih budemo došli u ovakvoj analizi obezbediti pouzdan oslonac da sagledamo relativni položaj sektora telekomunikacija u privredi RS, kao i da ustanovimo šta je to što ovaj sektor može da očekuje u bliskoj budućnosti.

Dejan Malinić, Vlade Milićević Finansijska stabilnost sektora telekomunikacija u Srbiji Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 2-15

Tabela 3. Skraćeni prikaz bilans uspeha

Prihodi, troškovi i rezultat:

31/12/2006

A POSLOVNI PRIHODI I RASHODI I Poslovni prihodi II Poslovni rashodi III Poslovni dobitak (gubitak) B FINANSIJSKI PRIHODI I RASHODI I Finansijski prihodi II Finansijski rashodi III Finansijski dobitak (gubitak) C NETO OSTALI DOBICI I GUBICI D DOBITAK (GUBITAK) PRE POREZA E POREZ NA DOBITAK F ISPLAĆ. LIČNA PRIMANJA POSL. G NETO DOBITAK

31/12/2007

31/12/2008

31/12/2009

31/12/2010

31/12/2011

82.305.914 63.348.116 18.957.798

122.603.019 104.823.675 17.779.344

145.574.658 118.627.208 26.947.450

154.341.003 129.771.313 24.569.690

163.701.423 136.970.442 26.730.981

178.494.340 147.623.608 30.870.732

3.265.004 2.019.542 1.245.462 (13.784.839) 6.418.421 846.038 1.645 5.209.009

5.621.260 6.371.539 (750.279) (3.869.293) 13.159.772 1.643.450 533.771 12.321.000

12.850.786 32.697.517 (19.846.731) (5.319.384) 1.781.335 (4.643.348) 5.787.115 (5.278.783)

9.719.373 20.825.099 (11.105.726) (3.510.949) 9.953.015 (3.236.650) 4.416.252 4.619.469

9.896.965 23.443.206 (13.546.241) (4.323.750) 8.860.990 (2.787.618) 3.947.307 3.603.638

13.503.875 10.666.432 2.837.443 (2.981.064) 30.727.111 (2.610.560) 4.883.146 24.359.137

26.069.824 8.236.009

41.836.356 18.894.157

59.311.452 31.209.100

59.747.459 28.695.604

62.230.665 29.959.875

75.319.212 40.326.900

EBITDA EBIT

4. Procena kratkoročne finansijske stabilnosti

lje likvidnosti, pokazatelje obrta i pokazatelje dužine gotovinskog ciklusa.7

Analiza i ocena finansijskih performansi sektora telekomunikacija najpre podrazumeva uvid u likvidnost, odnosno kratkoročnu finansijsku sigurnost ovog dela privrede. Celovito sagledavanje ovog fenomena pretpostavlja najmanje dve stvari, tj. razmatranje strukturnog položaja likvidnosti, sa jedne, i analizu usklađenosti novčanih tokova, sa druge strane.

Ukoliko svoju pažnju najpre usmerimo na vrednosti prva dva (neki ih još nazivaju osnovna) racija likvidnosti, odmah možemo konstatovati da se grupacija preduzeća koja se bavi telekomunikacijama ne može pohvaliti prihvatljivim ostvarenjima. Razlog je taj što ukoliko prikazane vrednosti uporedimo sa orijentacionim normalama koje već duže vreme egzistiraju u poslovnoj praksi ekonomski razvijenih zemalja, možemo zaključiti da je likvidnost preduzeća koje pripadaju ovoj grupaciji u priličnom zaostatku. Tačnije, zabeležene vrednosti racija tekuće i redukovane likvidnosti u čita-

U cilju sagledavanja strukturnog položaja likvidnosti sektora telekomunikacija u nastavku ćemo se najviše osloniti na racio analizu, prvenstveno pokazateTabela 4. Pregled pokazatelja likvidnosti

Pokazatelji Racio tekuće likvidnosti Racio redukovane likvidnosti Keš racio (CFO / Kratkoročne obaveze) Vreme obrta zaliha Vreme kreditiranja kupaca Vreme kreditiranja preduzeća od strane dobavljača Gotovinski ciklus

7

2007.

2008.

2009.

2010.

2011.

0,94 0,63

0,66 0,46

0,78 0,57

0,82 0,60

0,68 0,51

0,77

0,07

0,34

0,34

0,53

37 52

39 59

38 67

39 69

42 66

187

207

194

184

206

(98)

(109)

(89)

(76)

(98)

vom posmatranom periodu jesu praktično prepolovljene u odnosu na ono što bi dobar analitičar na prvi pogled želeo da vidi. Ukoliko znamo da se obračun statičkih racija likvidnosti temelji na sagledavanju odnosa između obrtne (tekuće) imovine i njenih delova, sa jedne, i tekućih (kratkoročnih) obaveza, sa druge strane, prikazane vrednosti istovremeno otkrivaju smanjenje efikasnosti upravljanja obrtnom imovinom, kumuliranje tekućih obaveza i posledične finansijsko-strukturne probleme koji mogu da ugroze položaj likvidnosti preduzeća koja su predmet analize.

Da bi prethodnu konstataciju učinili još očiglednijom primetimo još nekoliko detalja. Prvo, u čitavom posmatranom periodu tekuće obaveze su rasle skoro dva puta brže nego što su rasla ulaganja kapitala u obrtnu imovinu. Da nevolja bude još veća, posmatrana preduzeća ni u jednoj godini nisu uspela da obezbede dugoročno finansiranje niti jednog dela obrtne imovine. Zbog toga, ovu grupaciju karakteriše negativan neto obrtni kapital (u nastavku NOK) i finansijska neravnoteža koja podiže rizik kako po osnovu

Detaljnije o teorijskoj postavci, problemima obračuna i tumačenjima pojedinih pokazatelja koji su ovde korišćeni možete pogledati u knjizi Malinić, D., Milićević, V., Stevanović, N., Upravljačko računovodstvo, Centar za izdavačku delatnost Ekonomskog fakulteta u Beogradu, 2012.

9

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

dugoročne, tako i po osnovu kratkoročne finansijske sigurnosti. Drugo, brzina obrtanja tekuće imovine je u konstantnom opadanju što ostavlja nepovoljan utisak o njenim sposobnostima da stvara ne samo neto prilive gotovine, nego i prihode u kojima treba da bude sadržan neki potrebni (ciljni) nivo dobitaka. Slika o ovom fenomenu postaje još nepovoljnija ukoliko primetimo da obostrano padaju racio obrta zaliha, sa jedne, i racio obrta potraživanja od kupaca, sa druge strane.

Istini za volju, posledice vezivanja sve većeg kapitala za ove delove obrtne imovine nisu preterano velike pošto ovu grupaciju karakteriše relativno nizak nivo zaliha i potraživanja u odnosu na ukupnu imovinu. Konačno, naročito vredna pažnje svakako jeste činjenica da racio obrta obaveza prema dobavljačima beleži izrazito niska ostvarenja u čitavom periodu. Ona se manifestuju kontinuiranim prolongiranjem vremena koje je potrebno za izmirenje obaveza prema dobavljačima, što na prvi pogled otežava položaj likvidnosti

ovih preduzeća. Još na početku perioda preduzećima iz ove branše bilo je potrebno u proseku 187 dana, da bi se danas to vreme povećalo na 206 dana ili skoro 7 meseci. Na osnovu ovih zapažanja možemo zaključiti kako preduzeća iz oblasti telekomunikacija slede „dostignuća“ ostatka privrede. Naime, uporedo sa rastućem kratkoročnim zaduživanjem, finansiranje gotovinskog ciklusa, a time i najveći deo tereta nelikvidnosti, preduzeća iz oblasti telekomunikacija faktički prevaljuju na leđa svojih dobavljača, iako ona to zbog svojih specifičnosti ne bi morala da čine.

Epilog ove priče u našem slučaju je takav da dobar deo dobavljača takođe neće biti u stanju da svoj gotovinski ciklus zatvori uobičajenim (najčešće kratkoročnim) zaduživanjem, pa se stvara utisak je da problem nelikvidnosti u našoj privredi poprima efekat spirale koja vuče ka dnu sva preduzeća koja se nalaze u poslovnom nizu.

Drugim rečima, on se prenosi sa preduzeća kupca na dobavljače, a onda sa dobavljača na njihove dobavljače i tako redom

pri čemu je obično najizraženiji problem nelikvidnosti kod onoga koji se sticajem okolnosti našao poslednji u tom nizu.8 Nakon dosadašnjih razmatranja mogli bi smo konstatovati kako postojeći strukturni položaj likvidnost nije nešto sa čim bi se mogla pohvaliti preduzeća iz telekomunikacionog sektora, međutim to još uvek ne znači da su ona u osnovi nelikvidna. Naime, takav zaključak može ostati validan samo ako za trenutak zaboravimo šta je tzv. core business ovih preduzeća. Pošto su to elektronske komunikacije, preduzeća iz ove branše, između ostalog, odlikuju skromne zalihe (najčešće rezervnih delova), potreba za beskamatnim kreditiranjem kupaca ne dužim od 30 dana, posledično nizak nivo potraživanja, te pružanje usluga na gotovinskoj osnovi. Otuda pravu sliku o položaju likvidnosti ovog dela privrede možemo dokučiti tek nakon analize usklađenosti priliva i odliva gotovine. U tu svrhu u Tabeli 5 dajemo komparativni skraćeni prikaz izveštaja o novčanim to-

Tabela 5. Izveštaj o tokovima gotovine

I TOKOVI GOTOVINE IZ POSLOVNIH AKTIVNOSTI 1. Prilivi iz bilansa uspeha 2. Odlivi iz bilansa uspeha 3. Novčani tok iz bilansa uspeha 4. Prilivi po osnovu promena na OI i KO 5. Odlivi po osnovu promena na OI i KO 6. Novčani tok po osnovu promena na OI i KO 7. Novčani tok iz poslovanja II TOKOVI GOTOVINE IZ INVESTICIONIH AKTIVNOSTI 1. Prilivi iz investicionih aktivnosti 2. Odlivi iz investicionih aktivnosti 3. Novčani tok iz investicionih aktivnosti III TOKOVI GOTOVINE IZ AKTIVNOSTI FINANSIRANJA 1. Prilivi iz aktivnosti finansiranja 2. Odlivi iz aktivnosti finansiranja 3. Novčani tok iz aktivnosti finansiranja IV NETO NOVČANI TOK V GOTOVINA NA POČETKU VI GOTOVINA NA KRAJU

10

8

31/12/2006

31/12/2007

35.263.199 (7.803.874) 27.459.325 15.266.343 (10.838.387) 4.427.956 31.887.281

28.473.020 (18.129.569) 10.343.451 19.800.037 (25.555.458) (5.755.421) 4.588.030

5.621.260 (131.890.887) (126.269.627) 109.653.993 (15.073.850) 94.580.143 197.797 9.648.408 9.846.205

31/12/2008

31/12/2009

31/12/2010

35.873.678 (9.719.373) 26.154.305 5.954.388 (5.450.880) 503.508 26.657.813

35.874.428 (10.041.860) 25.832.568 6.923.414 (4.532.537) 2.390.877 28.223.445

59.351.449 (13.633.913) 45.717.536 15.144.182 (5.213.120) 9.931.062 55.648.598

14.439.691 (42.898.399) (28.458.708)

9.719.373 (34.875.216) (25.155.843)

9.897.765 (36.463.431) (26.565.666)

13.541.335 (31.476.672) (17.935.337)

55.534.823 (31.831.275) 23.703.548 (167.130) 9.846.205 9.679.075

24.274.056 (20.850.095) 3.423.961 4.925.931 9.679.075 14.605.006

21.729.845 (21.234.076) 495.769 2.153.548 14.605.006 16.758.554

37.180.758 (62.664.307) (25.483.549) 12.229.712 16.758.554 28.988.266

Više o tome možete pogledati u napisu Malinić, D., Milićević, V., «Performance Evaluatin of Real Sector in Serbia», Journal of The Serbian Association of Economists, November-December 2011, pp. 335-351.

Dejan Malinić, Vlade Milićević Finansijska stabilnost sektora telekomunikacija u Srbiji Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 2-15

kovima koji je sastavljen na osnovu ranije prezentovanog zbirnog bilansa stanja i zbirnog bilansa uspeha.

ra koji se može pohvaliti harmonijom priliva i odliva gotovine koji proističu iz poslovne aktivnosti.

Zarad održanja likvidnosti u dugom roku (a to svakako ovde jeste slučaj pošto naša analiza obuhvata pet vezanih poslovnih godina) u delu izveštaja o novčanim tokovima koji se odnosi na poslovne aktivnosti, preduzeća bi trebalo da generišu viškove gotovine.

Primetimo odmah da je to prisutno u sektoru telekomunikacija u svim posmatranim godinama. U tom kontekstu još je važnije zapaziti da oslobođeni višak gotovine iz poslovanja raste iz godinu u godinu. Istini za volju, on je bio najmanji (ali i dalje pozitivan) u toku 2008. godine kada je udar ekonomske krize bio najizraženiji. Kada se prethodno ima u vidu onda svakako ne treba da čude pristojna ostvarenja koja sektor telekomunikacija beleži na planu pokrića tekućih i ukupnih obaveza, sa jedne, i pokrića troškova kamata ostvarenim neto novčanim tokom iz poslovanja, sa druge strane. Međutim, koliko su ovo značajna ostvarenja najbolje ćemo razumeti ukoliko ih povežemo sa istim na nivou cele privrede i tako još bolje odredimo relativni položaj sektora telekomunikacija u njoj. U nekim svojim ranijim istraživanjima ustanovili smo da čitava privreda iz poslovnih aktivnosti kreira samo pozamašne neto odlive gotovine, tako da se na tom nivou ne može govoriti o bilo kakvom pokriću dugova i troškova kamata.9 Takvo stanje dramatično podiže kratkoročne i dugoročne rizike ne samo postojećih, nego i potencijalnih investitora, što je veoma nepovoljan nagoveštaj onoga što našu privredu može da očekuje u bliskoj budućnosti. Naravno, takvu sudbinu ne dele svi sektori. Telekomunikacije svakako jesu jedan od malobrojnih sekto-

Na osnovu dublje analize strukture priliva i odliva gotovine iz poslovanja možemo sagledati još nekoliko činjenica koje su važne za izvođenje konačnih zaključaka. Najpre, treba konstatovati kako najveći deo ostvarenog neto novčanog toka iz poslovanja potiče iz bilansa uspeha, tj. on je u najvećoj meri ostvaren prodajom usluga na tržištu na kome je, moramo to podvući, prisutan zavidan stepen liberalizacije. Nadalje, zahvaljujući neuporedivo manjim odlivima, neto novčani tok iz bilansa uspeha je sve vreme pozitivan što svakako predstavlja ostvarenje vredno pažnje. Istina, neto novčani tok iz bilansa uspeha, iz dobro znanih razloga, beleži veliki pad u 2008. godini ali je uz to važno konstatovati da je on čak i te godine bio pozitivan. Uporedo sa ovim zapažanjima ne treba da nam promakne ni to da su prilivi novca koji proističu iz bilansa uspeha (a oni se, rekosmo, suštinski duguju prodaji usluga), sa izuzetkom 2008. godine kada beleže manji pad, stabilni i da u poslednjoj posmatranoj godini postižu veliki porast uprkos negativnim posledicama koje je ekonomska kriza produkovala na globalnom nivou. Na sve to očigledno nije bila imuna ni naša privreda, međutim čini se da je sektor telekomunikacija, bar kada je u pitanju upravljanje novčanim tokovima, uspešno izlazio na kraj sa mnogim problemima.

9

Nešto slabija ostvarenja beleže se u delu u kome su suočeni prilivi i odlivi gotovine koji pritiču po osnovu promena na obrtnoj imovini i tekućim obavezama.

Ona se u najvećoj meri duguju povećanim ulaganjima u zalihe i potraživanja, dok se efekat navedenih promena

na obrtnoj imovini „ublažava“ posredstvom, čini nam se, svojevoljnog odlaganja plaćanja obaveza prema dobavljačima. Iako je prolongiranje plaćanja obaveza prema dobavljačima višestruko „popravilo“ ovaj segment novčanih tokova u 2011. godini, ono suštinski ipak pokazuje nedovoljnu brigu koju sektor ispoljava na planu podrške likvidnosti sopstvenih dobavljača. U tome ovaj sektor ni po čemu ne zaostaje za sveopštim trendom prevaljivanja problema nelikvidnosti na teret dobavljača koji vlada u našoj privredi, o čemu je već bilo reči.

Prethodna analiza novčanih tokova iz poslovanja otkriva nam još neke važne detalje koji nemaju direktne veze sa kratkoročnom finansijskom stabilnošću. Naime, zahvaljujući neto prilivu gotovine iz poslovanja u toku čitavog posmatranog perioda sektor telekomunikacija za razliku od mnogih drugih sektora naše privrede, uspeva da osigura delimično finansiranje rasta iz tzv. internih izvora. Ovo naročito pada u oči kada se uporede neto novčani efekti poslovnih i investicionih aktivnosti.

Kao što se moglo očekivati na području investicionih aktivnosti konačni efekat je negativan i rezultuje neto odlivima gotovine koji su posledica ulaganja u modernu i veoma skupu opremu bez koje nema novih mreža, novih servisa, kao ni potrebne troškovne efikasnosti u nadmetanju sa veoma oštrom konkurencijom. Međutim, naročito je važno primetiti da sektor telekomunikacija u poslednje tri godine uspeva da neto odlive gotovine iz investicionih aktivnosti u potpunosti pokrije ostvarenim viškom gotovine iz poslovanja, pri čemu je u poslednjoj godini taj višak gotovine iz poslovanja više od tri puta veći. Kada se imaju u vidu iskustva drugih sektora privrede, onda bi se ovakva ostvarenja

Pogledati Malinić, D., Milićević, V., «Finansijsko–strukturno nasleđe kao ograničenje za izlazak privrede iz krize», Zbornik radova: Značaj računovodstva, revizije i finansija u procesu prevladavanja ekonomske krize, Banja Vrućica, 2012. str. 119-149.

11

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

našeg sektora mogla proglasiti za ekstremno dobra, međutim u vezi sa ovim zaključkom treba biti ipak oprezan jer navedena ostvarenja mogu ukazivati na problem nedovoljnog investiranja u modernizaciju opreme što se već u narednom periodu može veoma nepovoljno odraziti na poslovanje preduzeća koja su pribegla takvoj praksi.

Sve ovo o čemu je prethodno bilo reči nesumnjivo nas dovodi do konačnog zaključka da preduzeća koja čine sektor telekomunikacija dele sudbinu ostatka privrede u pogledu tzv. strukturnog položaja likvidnosti. Ona je pretežno posledica ubrzanog kratkoročnog zaduživanja po izrazito nepovoljnim uslovima koje nije uspeo da izbegne ni ovaj sektor čime je doveo u pitanje svoju kratkoročnu finansijsku stabilnost. Međutim, zahvaljujući specifičnosti core businessa preduzeća iz oblasti elektronskih komunikacija uspevaju da kroz usklađivanje novčanih tokova, prvenstveno onih koji proističu iz poslovnih aktivnosti, u značajnoj meri ublaže kratkoročni rizik zbog čega je ova oblast naše privrede još uvek atraktivna za nova ulaganja.

5. Procena dugoročne finansijske stabilnosti Šta investitori i poverioci mogu da očekuju u dugom roku kada je reč o sektoru telekomunikacija jeste naredno logično pitanje koje želimo ovde da raspravimo.

Ukoliko znamo da je položaj dugoročne finansijske sigurnosti prvenstveno određen strukturom imovine, strukturom izvora finansiranja, stepenom zaduženosti, prinosnom snagom i investicionim mogućnostima onda je logično da u nastavku ove naše priče idemo upravo tim putem oslanjajući se na obračunate vrednosti sledećih pokazatelja: 12

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

Tabela 6. Pregled pokazatelja solventnosti i efikasnosti upravljanja

Pokazatelji Racio pokrića stalne imovine

2007.

2008.

2009.

2010.

2011.

0,55

0,48

0,47

0,45

0,40

Racio pokrića realne imovine

0,93

0,85

0,89

0,89

0,80

Racio zaduženosti

1,14

1,45

1,58

1,77

2,22

Racio pokrića obaveza CFO

0,29

0,02

0,13

0,13

0,23

Racio pokrića kamata zaradom

2,97

0,95

1,38

1,28

3,78

Racio pokrića kamata sa CFO

5,00

0,14

1,28

1,20

5,22

Racio obrta ukupne imovine

0,48

0,45

0,45

0,46

0,49

Racio obrta poslovne imovine

0,54

0,55

0,55

0,56

0,60

Racio obrta kapitala

0,84

1,02

1,13

1,23

1,45

Racio obrta obrtne imovine

3,01

2,92

2,69

2,49

2,29

Najpre, kada je reč o strukturi imovine možemo konstatovati da dominiraju ulaganja u stalnu imovinu, prvenstveno u nematerijalna sredstva, nekretnine, postrojenja i opremu što je posledica ranije navedenih specifičnosti core businessa ovog sektora. Ukoliko svoju pažnju usmerimo na odnose između globalnih delova imovine, lako možemo uočiti kako ulaganja u obrtnu imovinu rastu mnogo brže nego ulaganja u stalnu imovinu što je pomalo nespojivo sa ovakvim sektorom. Unutar toga naročito zabrinjava činjenica da su ulaganja u opremu u posmatranom periodu porasla tek za 25%, što je nedopustivo malo za oblast elektronskih komunikacija. Samo ove početne konstatacije bile su dovoljne da se naša ranije iskazana bojazan obistini. Naime, sada je postalo očigledno da sektor nedovoljno ulaže u nabavku nove i modernizaciju postojeće opreme. Verujemo da na ovom mestu ne treba trošiti previše reči na obrazloženje koliko takav kratkovid potez može naneti štete sektoru i to u veoma bliskoj budućnosti.

Ovo pogotovo ako znamo da razvijeni svet na području inovativnosti, kvaliteta, obima, sadržine i kontinuiranog smanjenja troškova pružanja široke lepeze usluga, grabi napred džinovskim

koracima, zahvaljujući ogromnim ulaganjima u naprednu tehnologiju i znanje, sa jedne, i hiperkonkurenciji koja u oblasti elektronskih komunikacija nikada nije bila izraženija, sa druge strane.

Struktura izvora finansiranja, tj. odnos između vlasničkog kapitala i obaveza još neposrednije određuje dugoročnu finansijsku sigurnost. U našem slučaju primetna je drastična tendencija smanjenja učešća vlasničkog kapitala u ukupnim izvorima finansiranja što može biti još jedan dragocen signal u vezi sigurnosti koja očekuje dugoročne poverioce. Kada uzmemo u obzir sve kumulirane gubitke, možemo konstatovati da učešće neto vrednosti vlasničkog kapitala u ukupnom kapitalu sa skoro 47% koliko je iznosilo 2007. godine, pada na zabrinjavajućih 31% na kraju posmatranog perioda. Da bismo upotpunili sliku o relativnoj visini vlasničkog kapitala kojim raspolaže sektor telekomunikacija, možda je najbolje da pogledamo početne stavke izveštaja o stanju i razvoju NOK-a koji je dat u Tabeli 7. Tamo možemo uočiti da kumulirani gubici iz godine u godinu drastično rastu, tačnije u odnosu na početnu 2007. godinu oni su porasli skoro 7,5 puta. Napomenimo

Dejan Malinić, Vlade Milićević Finansijska stabilnost sektora telekomunikacija u Srbiji Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 2-15

ovde i to da su kumulirani gubici samo u poslednje dve godine odnosili po jednu trećinu vlasničkog kapitala. Međutim, ovde sa gubicima još uvek nije kraj. U ranije datom skraćenom prikazu zbirnog bilansa stanja, na strani aktive posebno smo iskazali poziciju gubitka iznad vrednosti kapitala u nameri da ukažemo na to da unutar ovog sektora postoji jedan broj preduzeća koja su kroz poslovanje izgubila čitav svoj vlasnički kapital. Ukoliko opet pođemo od 2007. godine, iznos takvih gubitaka je u sektoru telekomunikacija porastao čitavih 10 puta sa dobrim izgledima za dalji nastavak rasta. Da ne bi bilo zabune, posebnim isticanjem ovih gubitaka u aktivi samo su još više osnažene prethodne konstatacije u vezi sa apsolutnim i relativnim smanjenjem vlasničkog kapitala, u kome mnogi dugoročni poverioci tradicionalno vide „zaštitni jastuk“ za svoja potraživanja.

Logična posledica svega navedenog jeste činjenica da neto vrednost vlasničkog kapitala ni u jednoj godini nije bila do-

voljna za pokriće dugoročnih, odnosno rizičnih ulaganja u stalnu imovinu (drugim rečima, postoji negativan sopstveni NOK), što je još jedan od važnijih indikatora koji govore u prilog narušene dugoročne finansijske sigurnosti sektora.

Očekivano, naličje ovakve situacije jeste povećanje ukupne zaduženosti i o tome dosta uverljivo govore pokazatelji koji su prikazani u središnjem delu Tabele 6.

Naime, u čitavom posmatranom periodu zaduženost skokovito raste. Ukupne obaveze su povećane skoro 1,7 puta, pri čemu se najveći porast zaduženosti odigrao u poslednje dve godine. Ne može nam promaći ni to da je kratkoročno zaduživanje bilo višestruko izraženije.

Obaveze po osnovu povučenih kratkoročnih kredita u analiziranom periodu povećane su više od 7,5 puta, dok su one druge po osnovu dugoročnih kredita porasle za svega 10%. Kao što rekosmo, najveći porast kratkoročnog zaduživanja odigrao se u poslednjoj posmatranoj godini kada su kratkoročne finansijske obaveze gotovo duplirane u odnosu na 2010. godinu. Zanimljivo je

da je u isto vreme zabeleženo smanjenje dugoročnih kredita za 10%. Epilog ovog dela priče jeste da je otežano privlačenje novih dugoročnih kredita supstituisano drastičnim povećanjem kratkoročnog zaduživanja, što neminovno rezultuje povećanjem dugoročnih i kratkoročnih finansijskih rizika.

Očigledno poremećena struktura kapitala morala je da ostavi traga na NOK-u.

Ranije prezentovani izveštaj jasno pokazuje da ni u jednoj godini sektor nema pozitivan NOK što znači da su ulaganja u stalnu imovinu u svim posmatranim godinama delimično finansirana iz kratkoročnih izvora. Posebno zabrinjava to što je učešće kratkoročnih izvora u finansiranju stalne imovine iz godine u godinu sve veće, dok uslovi pod kojima se sektor zadužuje postaju sve manje povoljni. Međutim, ono što amortizuje ovakvu situaciju jeste činjenica da sektor iz godine ostvaruje solidne viškove gotovine iz poslovanja koji, kao što smo ranije govorili, naročito u poslednjim godinama obezbeđuju pristojno pokri-

Tabela 7. Izveštaj o stanju i razvoju neto obrtnog kapitala

Pozicije: 1. Sopstveni kapital bez gubitka 2. Kumulirani gubici 3. Kapital umanjen za gubitak (1-2) 4. Stalna imovina 5. Sopstveni neto obrtni kapital (3-4) 6. Dugoročna rezervisanja i obaveze 6.1. Dugoročna rezervisanja 6.2. Dugoročne obaveze 6.3. Odložene poreske obaveze 7. Neto obrtni kapital (5+6) 8. Zalihe i OI koja zahteva dug.finan.

9. Višak (nedostatak) NOK-a (7-8) 10. Kratkoročne finansijske obaveze 11. Višak (nedostatak) NOK-a (9+10) 12. Pokriće zaliha SNOK-om 13. Pokriće zaliha NOK-om 14. Pokriće obrtne imovine NOK-om

31/12/2007

31/12/2008

31/12/2009

31/12/2010

31/12/2011

155.510.465 7.802.877 147.707.588 269.455.667 (121.748.079) 118.497.616 1.918.044 116.198.735 380.837 (3.250.463) 15.250.282 (18.500.745) 7.512.648 (10.988.097) (798.33) (21.31) (6.94)

160.928.709 23.351.466 137.577.243 284.251.714 (146.674.471) 119.580.172 2.288.712 116.568.344 723.116 (27.094.299) 15.870.371 (42.964.670) 35.355.870 (7.608.800) (924.20) (170.72) (51.21)

174.069.354 38.565.369 135.503.985 287.660.175 (152.156.190) 134.849.769 2.491.066 131.444.338 914.365 (17.306.421) 16.563.032 (33.869.453) 30.405.315 (3.464.138) (918.65) (104.49) (28.00)

183.077.089 53.262.466 129.814.623 290.497.514 (160.682.891) 145.260.679 2.346.171 142.240.166 674.342 (15.422.212) 18.589.351 (34.011.563) 29.638.279 (4.373.284) (864.38) (82.96) (22.19)

173.513.851 57.771.193 115.742.658 286.975.936 (171.233.278) 131.106.388 2.216.133 128.236.479 653.776 (40.126.890) 22.234.216 (62.361.106) 56.610.085 (5.751.021) (770.13) (180.47) (46.54)

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

13

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

će kako tekućih i ukupnih obaveza, tako i pokriće troškova kamata. Slično je i sa pokrićem troškova kamata ostvarenom zaradom, tj. dobitkom pre kamate i poreza (Earnings Before Interest and Tax EBIT) koje u poslednjoj godini dostiže nivo koji je prihvatljiv čak i za mnogo razvijenije privrede od ove naše.

Uporedo sa permanentnim urušavanjem finansijskog položaja, gubicima vlasničkog kapitala i porastom zaduženosti možemo konstatovati da sektor u posmatranom periodu beleži neuobičajeno niske vrednosti racija obrta ukupne, poslovne i obrtne imovine, sa jedne, i obrta vlasničkog kapitala, sa druge strane. Takva situacija nedvosmisleno govori o nedovoljnoj efikasnosti upravljanja imovinom i kapitalom što je ostavilo direktne posledice na prihodnu sposobnost privrednih subjekata. Naime, uvidom u komparativni prikaz bilansa uspeha za analizirani period, možemo konstatovati da su poslovni prihodi u odnosu na 2007. godinu porasli za svega 46%, što je tek za 4-5% više u odnosu na porast poslovnih rashoda. Istovremeno, sektor u čitavom periodu beleži poslovne dobitke koji su u odnosu na inicijalne vrednosti porasli za oko 73%. Pada u oči i to da je najveći porast poslovnog dobitka ostvaren u 2008. godini kada su već počele da se ispoljavaju ozbiljne posledice velike ekonomske krize. Međutim, zahvaljujući negativnim kursnim razlikama i zaduživanju po izrazito nepovoljnim uslovima, gubici na području finansiranja, sa izuzetkom poslednje godine, u značajnoj meri redukuju dobitnost sektora zabeleženu na području core businessa. No, nezavisno od svega toga, sektor telekomunikacija u svim posmatranim godinama, izuzev 2008. godine kada su gubici na području fi14

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

nansiranja i ostali gubici „pojeli“ poslovni dobitak, ostvaruje neto dobitke, čime se ne mogu pohvaliti mnogi sektori naše privrede. Međutim, da li su ti dobici dovoljni i da li oni mogu da obezbede finansijsku stabilnost i nesmetan rast sektora telekomunikacija u bliskoj budućnosti, jesu logična pitanja na koja ćemo odgovoriti u narednom broju ovog časopisa.

6. Zaključak Kao što smo nagovestili, ovde nije kraj našeg istraživanja. Pre bi se moglo reći da je prethodnim izlaganjima omeđen teren na kome treba da usledi finale ove naše priče. U tom smislu, kao što to dobra praksa nalaže, nećemo ovde požurivati sa nekakvim konačnim zaključcima. No, to nas ne sprečava da na ovom mestu podvučemo samo najvažnije momente iz prethodnih izlaganja. Najpre, sektor telekomunikacija u razvijenom svetu danas predstavlja krucijalni infrastrukturni sektor koji svojim ubrzanim razvojem, u nekim slučajevima direktno a u nekim drugim indirektno, utiče na razvoj svih ostalih sektora privrede, ali i šire društvene zajednice. Radi se o sektoru kome su svojstvena velika ulaganja kapitala, brzo uvođenje inovacija, izražena briga za potrebe korisnika, stalno inoviranje ponude usluga, sve kraći životni ciklus usluga i sl. Utvrđeno je da podsticanje ulaganja u razvoj telekomunikacija višestruko doprinosi rastu BDP-a i ubrzavaju razvoj društva u celini, bez obzira da li se radi o razvijenim zemljama ili zemljama u razvoju.

Uvažavajući ovu činjenicu, mnoge zemlje sa najvišim privrednim rastom su na vreme prepoznale da je podsticanje razvoja telekomunikacija njihov glavni strategijski put za izlazak iz krize.

Kao što to obično biva, naša zemlja i na ovom planu zaostaje za razvijenim svetom. Naime, sa uređivanjem sektora i liberalizacijom tržišta telekomunikacija u RS krenulo se prilično kasno, dok su dugi u prilično dugom nizu godina beležili značajne rezultate. U tom smislu naša namera u ovom napisu bila je da nekako pokušamo da izmerimo efekte učinjenih napora i da ocenimo kakve je to posledice proizvelo za druge delove naše privrede. Na osnovu dosadašnjih istraživanja, utisak je da sektor telekomunikacija deli sudbinu ostatka privrede kada je u pitanju tzv. strukturni položaj likvidnosti. Drugim rečima, bez obzira na evidentne specifičnosti sektora, urušavanje finansijske strukture čini položaj likvidnosti teško održivim u dugom roku. No, srećom, zahvaljujući prilično dobrom upravljanju novčanim tokovima, možemo konstatovati da se na planu održanja sveukupne likvidnosti u kratkom roku ovaj sektor značajno izdvaja od ostatka naše privrede. Međutim, ono što zabrinjava svakako jesu drugi finansijsko-strukturni poremećaji koji potresaju i ovaj deo naše privrede. Oni se ispoljavaju kroz permanentno narušavanje finansijske ravnoteže, smanjenje vlasničkog kapitala, sve veće zaduživanje pod veoma nepovoljnim uslovima, višestruku dominaciju kratkoročnih nad dugoročnim izvorima finansiranja, nedostatak NOK-a, nedovoljnu poslovnu aktivnost, smanjeno ulaganje u modernizaciju opreme i sl.

Sve to zajedno uzev podiže na veoma visok nivo finansijske rizike kojima su izloženi kako postojeći i potencijalni investitori vlasničkog kapitala, tako i dugoročni i kratkoročni poverioci.

Međutim, pravu sliku o tome koliko su utvrđeni finansijski rizici zaista visoki i da li postoje izgledne mogućnosti za

Dejan Malinić, Vlade Milićević Finansijska stabilnost sektora telekomunikacija u Srbiji Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 2-15

privlačenje novih investicija i još brži razvoj telekomunikacija u narednom periodu saznaćemo nakon višedimenzionalne analize profitabilnosti sektora telekomunikacija koja nas očekuje u novom napisu čije se publikovanje planira za sledeći broj ovog časopisa. U cilju njegove najave napomenimo ovde

samo još to da će predmet naših daljih istraživanja biti analiza dobitnosti prihoda, analiza profitabilnosti uloženog kapitala, analiza finansijskog leveridža i, konačno, na sveukupnim rezultatima izvedena projekcija investicionih mogućnosti sektora telekomunikacija u bliskoj budućnosti.

Literatura [1] ITU “Confronting the Crisis: ICT Stimulus Plans for Economic Growth”, 2009.

[2] Malinić, D., Milićević, V., Upravljačko računovodstvo, Ekonomski fakultet, Beograd, 2012.

[3] Malinić, D., Milićević, V., «Performance Evaluatin of Real Sector in Serbia», Journal of The Serbian Association of Economists, November-December 2011, pp. 335-351.

[4] Malinić, D., Milićević, V., Finansijsko–strukturno nasleđe kao ograničenje za izlazak privrede iz krize, Zbornik radova: Značaj računovodstva, revizije i finansija u procesu prevladavanja ekonomske krize, Banja Vrućica, 2012.

[5] World Bank “Information and Communications for Development 2009: Extending Reach and Increasing Impact”, 2009.

[6] www. itu.int/broadband [7] www.ratel.rs

Autori Dejan Malinić je redovni profesor Ekonomskog fakulteta u Beogradu. Na osnovnim studijama nastavu izvodi na predmetima Upravljačko računovodstvo i Analiza finansijskih izveštaja. Na master i doktorskim studijama predaje Politiku dobiti preduzeća, Strategijski kontroling, Upravljačko računovodstvo II i Strategijsko upravljačko računovodstvo. Autor je dve knjige, Politika dobiti preduzeća i Divizionalno računovodstvo, i koautor udžbenika Upravljačko računovodstvo. Pored ovoga objavio je veliki broj naučnih i stručnih radova iz oblasti računovodstva i poslovnih finansija. Kao rukovodilac, član tima ili konsultant učestvovao je u izradi većeg broja studija i projekata iz oblasti računovodstva, procene vrednosti preduzeća, poslovno-finansijske konsolidacije preduzeća, ocene kreditne sposobnosti, izrade biznis planova i sl. Angažovan je u pružanju konsultantskih usluga iz istih oblasti, uključujući i upravljačku kontrolu i korporativno upravljanje. Član je Predsedništva i Izvršnog odbora Saveza ekonomista Srbije i član redakcije časopisa Ekonomika preduzeća. U Savezu računovođa i revizora Srbije član je Simpozijumskog odbora od 2000. godine. U Savezu računovođa i revizora Republike Srpske član je Savjeta za razvoj teorije i prakse računovodstva, revizije i finansija.

Od 2004 do 2011. godine profesionalno je bio angažovan kao član Komisije za hartije od vrednosti Republike Srbije. U istom periodu bio je koordinator je kurseva za sticanje zvanja portfolio menadžera i investicionog savetnika.

Poseduje zvanje ovlašćeni javni računovođa.

Vlade Milićević je vanredni profesor Ekonomskog fakulteta u Beogradu. Na osnovnim studijama nastavu izvodi na predmetima Upravljačko računovodstvo i Analiza finansijskih izveštaja. Na master i doktorskim studijama predaje Politiku dobiti preduzeća, Strategijski kontroling, Upravljačko računovodstvo II i Strategijsko upravljačko računovodstvo. Autor je dve knjige, Računovodstvo troškova i poslovno odlučivanje i Strategijsko upravljačko računovodstvo, i koautor udžbenika Upravljačko računovodstvo i Finansijska tržišta. Pored toga objavio je veliki broj naučnih i stručnih radova iz oblasti računovodstva i poslovnih finansija u domaćim i međunarodnim časopisima. Angažovan je u pružanju konsultantskih usluga iz oblasti upravljačkog računovodstva i upravljanja korporativnim finansijama.

Na Ekonomskom fakultetu u Beogradu bio je glavni i odgovorni urednik Centra za izdavačku delatnost i prodekan za finansije i organizaciju u dva mandata. Član je Upravnog odbora republičke agencije za elektronske komunikacije (RATEL) od 2005. godine. Urednik je časopisa Ekonomske ideje i praksa i član redakcije časopisa Telekomunikacije.

Angažovan je kao nastavnik i ispitivač na kursevima za sticanje zvanja portfolio menadžera i investicionih savetnika pri Komisiji za hartije od vrednosti RS, kao i za polaganje ispita za sertifikovanje profesionalnih zvanja pri Komori ovlašćenih revizora RS.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

15

Ana Radovanović* Google, Inc.

Research Challenges in Online Advertising ABSTRACT The goal of this paper is to present basics of the Internet advertising today.

Key words

16

* anaradovanovic@google.com

Sponsored search, display advertising, ad exchange, auction.

Ana Radovanović Research Challenges in Online Advertising Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 16-23

1. INTRODUCTION There are two basic types of advertising on the Internet: sponsored search and display advertising. In the case of sponsored search advertising, search engines display advertisements along side the search results in response to user queries. Ads that get displayed are a result of an auction among advertisers who want their ads to be shown for specific keywords appearing within a search query. On the other hand, display advertising is graphical advertising on the World Wide Web (WWW) that appears next to content on Web pages, Instant Messaging (IM) applications, email, etc. Recently, companies like Microsoft, Yahoo and Google have been trying to get a significant share in the display market that has lots of room to grow even though display ads have been around for more than a decade, first as pop-up and banner ads, and now as ads of different sizes that mix images, text, audio, video and animation. In this paper we present key research challenges that have been part of mechanisms integrated in the process of selling and serving of both types of advertising. In the end, we include a discussion on an emerging way to sell and buy display ads on the Internet via ad exchanges.

2. SPONSORED SEARCH ADVERTISING In this section, we describe the current systems for sponsored search advertising and introduce some of the research challenges. The overall game involves three parties - advertisers, search engine and search users. The mechanism behind bidding and pricing in these games

uses techniques from three mathematical areas: mechanism design, optimization and statistical estimation.

make sales, and yet others advertise for defensive purposes on specific keywords central to their business. Some

Figure 1. Sponsored search advertising on Google search page.

Sponsored search provides targeted advertising on search queries and has been a major advertising medium in the past year, attracting large numbers of advertisers and users. The result of a user posing a query on a search page incorporates both search results together with advertisements that are placed into positions, usually arranged linearly down the page, top to bottom.

Most commonly, the assignment of ads to positions is determined by an auction among all advertisers who placed a bid on a keyword that matches the query.

The user might click on one or more of the ads, in which case (in the pay-perclick model) the advertiser receiving the click pays the search engine a price determined by the auction. Each player in the game has incentives to participate.

Advertisers' goal is to place their advertisements. Some advertisers want to develop their brand, some seek to

have budget constraints, while others are willing to spend as much as it takes to achieve their goal. Some seek to obtain many clicks and eyeballs, yet others attempt to optimize their return on investment. So, in general, advertisers are of varied types.

The auctioneer in the game is a search engine. Search engines have to balance many needs, including maintaining useful search results, as well as enhancing advertisements, which should improve search experience. They need to make sure the advertisers get their needs fulfilled, and, at the same time, ensure that the market the advertisers participate in is efficient and conducive to business.

Finally, search users use search engines for information and pointers. They also use it to discover shopping opportunities, good deals, and new products.

There are millions of users with differ-

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

17

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

ent goals and behavior patterns with respect to advertisements.

The three parties mentioned above induce a fairly sophisticated dynamics.

Even though economic and game theory provide a well-developed framework for understanding the auction design, the community has had to generalize such methods and apply them carefully to understand the currently popular Internet auctions. While there has been recent work on understanding models of user behavior in the search context, including setting search queries and clicking on search responses, little is known about user behavior on advertisements, and crucially, these affect the value of the slots and, therefore, goods that are sold in an auction.

The basic auction behind sponsored search auction occurs when a user submits a query to the search engine. The resulting page includes Web search results, and independently, a set of text ads, arranged linearly top to bottom.

Each advertiser i has previously submitted a bid bi stating their value for a click, tying their bid to a specific keyword, i.e.

Therefore, most commonly, bidders (advertisers) are sorted in the descending order of ( ), where

is what is called the Click-Through-Rate (CTR) of advertiser i, i.e., the probability that a user will click on the ad, given that the user looks at it. (The CTR is usually measured by the search engine.)

This is the ordering currently in use by search engines like Yahoo! and Google.

Making bidders pay what they bid would lead to well-known race conditions (see [1]). Instead, the most common method is to use a “generalized second price” (GSP) auction. Say the positions are numbered 1, 2, … starting at the top and going down, and the bidder at position i has bid bi. In GSP, the price for a click for the advertiser in position i is determined by the advertisement below it and is given by , which is the minimum they

would have needed to bid to attain their position.

For an academic treatment of the sponsored search auctions, an interested reader is referred to ([1], [2], [3]). Common questions in this context include asking whether there is a pure-strategy Nash equilibrium of this game, as well as the analysis of the economic efficiency and revenue of such equilibria. Economic efficiency is defined as the total advertiser value generated by the assignment, and is also referred to as the social welfare. Therefore, in the context of sponsored search, the social welfare is equal to the sum of the individual advertisers’ values. By a pure-strategy Nash equilibrium we mean that no single bidder can change their bid and increase their utility.

One of the most desirable properties of a mechanism is to be truthful, which is also referred to as being incentive compatible. This property says that each

The auction is held in real-time among advertisers whose keywords match that user’s query. The result of the auction is the list of advertisements on the right.

So, after selecting the set of eligible (matching) ads, running the auction involves the search engine determining (a) the ordering of bidders and (b) pricing.

The most natural ordering is to sort ads by decreasing bid, but that approach would not take into account the quality of ads and their suitability to users.

18

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

Figure 2. Key parameters of the sponsored search ad campaign.

Ana Radovanović Research Challenges in Online Advertising Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 16-23

bidder’s best strategy, regardless of the actions of other bidders, is to simply report the true value. Truthfulness immediately implies the existence of a pure-strategy Nash equilibrium (where every bidder reports value per click). As a result, it is simple to compute economic efficiency, since the assignment (and, thus, the efficiency) is simply a function of the values. GSP auction is not truthful. However, there is a pricing scheme that is truthful, which is based on an application of the famous Vickrey-ClarkeGroves (VCG) mechanism ([4], [5], [6]).

Even though the GSP auction is NOT truthful, it has a well-understood purestrategy Nash equilibrium.

3. PRACTICAL ASPECTS

•

•

•

There are elements that make sponsored search a very complex environment and that make modeling assumptions very often intractable.

• E ach sponsored auction is conducted for a particular search engine user with a potentially unique query. There are perhaps millions of such queries every day. However, advertisers must submit bids on keywords and cannot adjust those bids on a per-query basis. The degree to which the keyword matches a particular query determines not only whether the advertiser will participate in the auction, but also can factor into the click-through rate that is used for ranking.

• Many advertisers have operating budgets or spending targets, and simply want to maximize their value given the constraints of that budget.

This budget can be reported to the search engine, which can then em-

•

•

ploy techniques to use the budget efficiently.

Reserve prices represent the minimum price that an advertiser can pay for a click. Sometimes these reserve prices can be specific to a particular bidder. Reserve prices are useful for controlling quality on the search results page and also have implications for revenue.

The “separable” assumption implies that an advertiser’s click probability depends only on the properties and position of her own ad. This ignores the other ads on the search results page, which certainly affect the user experience, and therefore the click probability of this advertiser.

A branding advertiser could be interested in her ad appearing in a high position, but not really care whether or not it gets a click (other than due to the fact that they only pay if it does). (Indeed, a recent empirical study by the Interactive Advertising Bureau and Nielsen//NetRatings concluded that higher ad positions in paid search have a significant brand awareness effect [7].)

The private click-value model assumes that a click is worth the same to an advertiser, which is not always the case in practice. Many advertisers track whether or not a click leads to a conversion. Conversions in sponsored search is some sort of event on the linked page (e.g., a sale, a sign-up, etc.). Given this data, the advertiser can learn which keywords lead to conversions and therefore which clicks are worth more to them.

Most work in the context of the game theory of sponsored search has assumed that the parameters CTR and position visibility are

known. However, estimating these parameters is a difficult task (e.g., [8], [9]). Indeed, there is an inherent tradeoff between learning these parameters and applying them; one cannot learn that an ad has a bad CTR unless it is exposed to the user, but then it was a bad idea to show it in the first place. This “exploration/ exploitation” tradeoff turns out to be related to the “multi-armed bandit” problem (see e.g. [10]).

• Both the advertisers and the search engine have incomplete knowledge of the “inventory” available to them, since they do not know which queries will arrive. Furthermore, the bidders do not know the other bids or click-through rates. This makes the advertiser’s optimization problem much more difficult (see e.g., [12], [11], [14]). From the search engine’s point of view, we can model incomplete knowledge of the future as an online algorithm (see e.g. [13], [14], [15], [16], [10], [26]).

4. T HE ADVERTISER’S POINT OF VIEW: BUDGET OPTIMIZATION Defining an advertising campaign incorporates the following: (i) determining a set of keywords related to the campaign, (ii) creating ads, (iii) setting bid for each keyword, and (iv) setting total (or daily) budget.

It is very hard to quantify the effect of an ad campaign in any medium. On the Internet, it is commonly accepted that the goal in the search-based advertising is to maximize the number of clicks. The Internet search companies are supportive towards advertisers and provide staTELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

19

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

tistics about the history of click volumes and prediction about the future performance of various keywords.

Individual keywords have significantly different characteristics from each other. Selecting the {\it right} set of keywords that will target a particular population of users, with as little as possible competition from other advertisers, is a complex task.

Furthermore, there are complex interactions between keywords because a user query may match two or more keywords, since the advertiser is trying to cover all the possible keywords in some domain. In effect the advertiser ends up competing with herself.

As a result, the advertisers face a challenging optimization problem (see [11]).

5. DISPLAY ADVERTISING Display advertising is a fast-growing, multi-billion business, which provides a premium way of advertising online (see [20], [22]). This is much more than ads in Web browsers. People are watching videos, reading newspapers, magazines, books and listening to digital music online at an ever-increasing rate. They are turning to new devices like smartphones, tablets, e-readers and video game consoles. Display advertising has a significant advantage over advertising in magazines, newspapers and TVs: (i) it provides targeting options such as demographic and behavioral targeting to laser on a specific audience, (ii) one can track the performance of the advertising campaign daily to measure metrics such as impressions, clicks and conversions. For the reasons 20

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

of growth, Google has been acquiring companies to build its display business, e.g. YouTube is the host of many Google display ads, DoubleClick provides tools for advertisers and publishers to show ads, Teracent lets advertisers tailor ads on the fly, while Invite Media or DoubleClick (Google) Ad Exchange is an exchange where advertisers can bid on display ad space.

Online publishers’ (e.g. YouTube, Amazon, CNN, NY Times, etc.) goal is to grow a display advertising ’pie’. As stated in the official Google blogspot (see [20]): For millions of online publishers - from the smallest blogger to the largest entertainment, news, e-commerce and the information sites - online advertising revenue is vital. When publishers can maximize their returns, everyone benefits from more vibrant online content and websites.

In order to make display advertising work better, large companies like Microsoft, Yahoo! and Google have been

Figure 3. An example of a display ad.

investing in new technologies that should help grow display advertising for all publishers by orders of magnitude (see [20], [19]). One of such examples is a DoubleClick (Google) platform, called DoubleClick for Publishers, which is an ad serving platform that maximizes the value of ad space that publishers directly sold themselves. The overall goal is to give publishers a firm control and empower them with more data, reports and controls and, therefore, help them make better decisions about ad space forecasting, segmentation, target- ing, allocation and pricing. Pricing of display ads is one of the most challenging tasks and can significantly impact publisher’s revenue (see [21], [17], [18]).

Specific dynamics in the process of sales of display ads makes the pricing problem different from the related offline and online pricing schemes. Advertisers pre-purchase a reservation package of online inventory (impressions) on content sites (publishers).

Ana Radovanović Research Challenges in Online Advertising Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 16-23

In this business context, an advertiser with certain advertising goals approaches a sales representative either directly or through an ad agency, after which they start a negotiation. The result of this process is a sold package of impressions, which represents the number of times a certain ad is displayed on a Web page when users access it within the desired window of time in the future. Impression (inventory) categories differ in their properties, such as size, type (text, video, etc.), position, as well as monitored performance measures (Click Through Rate (CTR), conversion rate, etc.), which usually impact their price.

Data collected from the 2009 DoubleClick (Google) User Group sessions revealed that publishers adhere to a wide spectrum of pricing practices, ranging from scientific methodologies to educated guesses. As a result, it is likely that many publishers aren’t generating as much revenue as possible from their inventory. However, by applying scientific methodologies to publishers’ pricing practice, they may be able to improve their monetization.

The key questions a publisher tries to address are: • H ow much to price its inventory?

• How to price a new type of inventory (i.e., new type of impressions)?

• How much should sales people be allowed to discount in the process of negotiation?

• Will raising the price of inventory increase the revenue?

• When do the sales of low priced product start affecting revenue of future reservations for higherpriced products?

• What is a dynamic inventory allocation policy in the presence of diverse advertisers and inventory quality?

On the other hand, advertiser’s dilemmas are: • W hich publisher provides with the best targeting of audience that buys/clicks?

• What kind of products to purchase and how much money to spend on it?

• How should one strategize between different publishers to reach the profit goals?

Figure 4. Negotiation dynamics in display advertising.

Some of the questions above were addressed in [22], [23] and [24].

6. AD EXCHANGES An emerging way of selling and buying ads on the Internet is via an exchange that brings sellers (publishers) and buyers (advertisers) together to a common marketplace. There are exchanges in the world for trading financial securities, currency, physical goods, virtual credits, and much more. Exchanges serve many purposes from bringing efficiency, to eliciting prices, generating capital, aggregating information etc. Market microstructure is the area that studies all aspects of such exchanges.

Ad exchanges are recent. RightMedia, AdECN and DoubleClick are some of the examples. Ad exchanges let ad networks and publishers transact centrally for ads. Publishers expect to get the best price from the exchange, better than from any specific ad network; in addition, publishers get liquidity. Advertisers get access to a large inventory at the exchange, and in addition, the ability to target more precisely across web pages. Finally, the exchange is a clearing house ensuring the flow of money. In many ways, these ad exchanges are modeled after financial stock exchanges. Since 2005 when RightMedia appeared, ad exchanges have become popular. In Sept 2009, RightMedia averaged 9 billion transactions a day with 100’s of thousands of buyers and sellers. Recently, DoubleClick announced their new ad exchange. It seems ad exchanges are likely to become a major platform for trading ads.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

21

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

The AdX model is distinct from sponsored search. In sponsored search, a user poses a query at a search engine and gets search results together with ads arranged top to bottom. The assignment of ads to positions is by an auction among all advertisers who placed a cost-per-click (CPC) bid on a keyword that matches the query. If the user clicks on an ad, that adver-

tiser pays the search engine the auction price. The dynamics are simpler since there is a single publisher and a onesided marketplace of buyers. On the other hand, sponsored search aligns the incentives of advertisers and search engines with the quality of ads for the users, and hence, the publisher faces the challenge of monitoring and maintaining the quality.

Figure 5. Interactions between players within ad exchange.

Progress on research issues in the context of ad exchanges will likely impact the design and growth of not only the existing ad exchanges but also the “ecosystem” of bidders, optimizers and quantifiers around them. The key issues include: • G ame theory of adverisers: Advertisers may go to multiple networks, or choose networks strategically. What are the resulting dynamics? How does their strategic behavior affect competition within their campaigns along multiple ad paths, across advertisers, across ad networks and ultimately, across exchanges?

• Ad quality: In sponsored search, quality of an ad is correlated with click-through-rate, and so is the pricing and incentives of the advertiser. We need a similar quality metric for impressions and endogenize that in the auction to align advertiser incentives. A proposal is to generate a suitable Markov model for users that will capture even the long term impact of ad impressions.

More on the model abstraction and research challenges in the context of ad exchanges in [25].

References [1] Edelman,

B., Ostrovsky, M., Schwarz, M. (2006). Internet advertising and the generalized second price auction selling billion of dollars worth of keywords. In the Second Workshop on Sponsored Search Auctions.

[2] Aggarwal, G., Goel, A., Motwani, R. (2006). Truthful auctions for pricing search keywords. ACM Conference on Electronic Commerce (EC).

[3] Varian, H. (2007). Position auctions. International Journal of Industrial Organization 25: 1163 – 1178.

[4] Vickrey, W. (1961). Counterspeculation, auctions and competitive-scaled tenders. Finance 16: 8 – 37.

[5] Clarke, E. (1971). Multipart pricing of public goods. Public Choice 11: 17 – 33.

[6] Groves, T. (1973). Incentives in teams. Econometrica 41, 617-631.

[7] Nielsen. Interactive advertising bureau (IAB) search branding study. Commissioned by the (IAB) Search Engine Committee. http://www.iab.net/insights_research.

[8] Mahdian, M., Immorlica, N., Jain, K., Talwar, K. (2005). Click fraud resistant methods for learning click-through rates. In Workshop on Internet and Network Economics (WINE).

[9] Dominowska, E., Richardson, M., Ragno, R. (2007). Predicting clicks: estimating the click-through rates for new ads. In proceedings of WWW. [10] Gonen, R., Pavlov, E. (2007). An adaptive sponsored search mechanism delta-gain truthful in valuation, time, and budget. In Proceedings of the Workshop on Internet Advertising and Network Economics (WINE).

22

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

Ana Radovanović Research Challenges in Online Advertising Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 16-23

[11] F eldman, J., Muthukrishnan, S., Pal, M., Stein, C. (2007). Budget optimization in search-based advertising auctions. In ACM Conference on Electronic Commerce.

[12] B orgs, C., Chayes, J., Etesami, O., Immorlica, N., Jain, K., Mahdian M. Dynamics of bid optimization in online advertisement auctions. In Proceedings of WWW. [13] M ehta, A., Saberi, A., Vazirani, U., Vazirani, V. (2005). AdWords and generalized online matching. In FOCS. [14] R usmevichientong, P., Williamson, D. (2006). An adaptive algorithm for selecting profitable keywords for search-based advertising services. In Proceedings of the 7th Conference on Electronic Commerce (EC).

[15] M uthukrishnan, S., Pal, M., Svitkina, Z. (2007). Stochastic models for budget optimization in search-based advertising. In Proceedings of the Workshop on Internet and Network Economics (WINE).

[16] M ahdian, M., Nazerzadeh, H., Saberi, A. (2007). Allocating online advertisment space with unreliable estimates. In ACM Conference on Electronic Commerce (EC).

[17] B haradwaj, V., Ma, W., Schwarz, M., Shanmugasundaram, J., Vee, E., Xie, J., Yang, J. (2010). Pricing guaranteed contracts in online display advertising. Proceedings of the 19th ACM international conference on Information and knowledge management.

[18] B reak Media. (2009). Advertising age - kill or cure: How reckitt's big buy rocked online ads. http://breakmedia.break.com.

[19] A dvertising, Microsoft. (2011). Display advertising. http://advertising.microsoft.com/display-advertising [20] B logspot, The Official Google. 2010. Online publishers: growing the display advertising pie. http://googleblog.blogspot.com/2010/08/online-publishers-growing-display.html.

[21] F ridgeirsdottir, K., Najafi-Asadolahi, S. (2011). Cost-per-click pricing for display advertising. http://phd.london.edu/snajafi.phd2005/papers/snajafi-paper2.pdf.

[22] M cAfee, P., Papineni, K., Vassilvitskii, S. (2010). Maximally representative allocations for guaranteed delivery advertising campaigns. Working paper, Yahoo! Research 7(1).

[23] H eavlin, D. H., Radovanovic, A. (2012). Risk-Aware Revenue Maximization in Display Advertising. In Proceedings of WWW. [24] R adovanovic, A., Zeevi, A. (2010). Revenue maximization in reservation-based online advertising through dynamic inventory management. In Proceedings of the 48th Allerton Conference in Communication, Control and Computing.

[25] M uthukrishnan, S. (2009). Ad exchanges: research issues. In Proceedings of the Workshop on Internet and Network Economics (WINE).

[26] F eldman, J., Muthukrishnan, S. (2008). Algorithmic methods for sponsored search advertising. http://arxiv.org/pdf/0805.1759v1.pdf.

Author Ana Radovanović received her B.S. in Electrical Engineering from University of Belgrade in 1999. She received her Ph.D. in Electrical Engineering from Columbia University, New York, in 2004. Her thesis, for which she was advised by Prof. Predrag Jelenkovic, was titled “Nearly Optimal Cache Replacement Policies for Efficient Web Access”. In January 2005, Ana became a Research Staff Member in Stochastic Analysis group, Mathematical Sciences Department, IBM Research. After spending three years at IBM Research, Ana joined exciting and progressive Google as a Research Scientist.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

23

BoŞidar Radunović* Microsoft Research, Cambridge, UK

New TECHNOLOGIES for Unlicenced Access to White Spaces ABSTRACT A large increase in the number of mobile phone users and the proliferation of smartphones and various applications which generate significant network traffic lead to an increased demand for wireless network resources for mobile and wireless communications. One of the most interesting means of providing these resources is the reallocation of the analog television spectrum. By switching over from analog to digital TV broadcasting, some national regulators freed a significant frequency band which is now being allocated for other purposes. This frequency band, known as white spaces, is particularly attractive due to the fact that lower frequencies enable excellent signal propagation and good coverage. The topic of this paper is a new approach to accessing the fragmented spectrum over narrow channels.

Key words

24

White spaces, nonlicenced access, narrow channels

* http://research.microsoft.com/en-us/people/bozidar/

Božidar Radunović* Microsoft Research, Kembridž, Velika Britanija

Nove tehnologije za nelicencirani pristup belom prostoru (white spaces) SADRŽAJ Veliki porast broja korisnika mobilne telefonije, kao i brz razvoj pametnih telefona i raznovrsnih aplikacija koje generišu veliki mrežni saobraćaj doveli su do značajnog povećanja potreba za bežičnim mrežnim resursima u mobilnim i bežičnim komunikacijama. Jedan od trenutno najinteresantnijih načina obezbeđivanja tih resursa je preraspodela frekvencija analogne televizije. Zatvaranjem analognih TV kanala i prelaskom na digitalnu televiziju, regulatori pojedinih zemalja su oslobodili značajan frekvencijski opseg koji se trenutno preraspodeljuje u druge svrhe. Taj deo spektra je poznat i pod imenom beli prostor (white spaces) i naročito je atraktivan zbog niske frekvencije koja omogućava odličnu propagaciju signala i dobru pokrivenost. Tema ovog preglednog rada je nova tehnologija pristupa fragmetiranom spektru preko uskih kanala.

Ključne reči

* http://research.microsoft.com/en-us/people/bozidar/

Beli prostor, nelicencirani pristup, uski kanali

25

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

1. Uvod Veliki porast broja korisnika mobilne telefonije sa jedne strane, kao i brz razvoj pametnih telefona i raznovrsnih aplikacija koje generišu veliki mrežni saobraćaj (poput videa i VoIP-a), doveli su do značajnog povećanja potreba za bežičnim mrežnim resursima u mobilnim i bežičnim komunikacijama [1] [2].

Jedan pravac razvoja bežičnih tehnologija, u cilju odgovora na zahteve tržišta, su nove generacije mobilne telefonije (3G, 4G). Drugi pravac su nelicencirane bežične mreže. Najrasprostranjeniji primer nelicenciranih bežičnih mreža su lokalne bežične 802.11 mreže, takođe poznate i pod imenom WiFi mreže. Jednostavna i jeftina WiFi tehnologija dovela je do izuzetne rasprostranjenosti 802.11 standarda. Veliki broj mobilnih kompanija danas u svetu nudi WiFi kao komplementarnu uslugu svojim korisnicima u cilju poboljšanja mobilnog protoka u urbanim sredinama, [3] [2]. Mnogobrojni izveštaji predviđaju da će WiFi tehnologije biti najjeftiniji način na koji će se mobilnim mrežama budućnosti omogućiti da podrže sve veće zahteve korisnika [2] [3] [4].

U cilju daljeg povećanja mobilnog protoka, države i regulatori prave planove za efikasnu preraspodelu bežičnih resursa.

Jedna ilustracija ovog trenda je nedavni dokument američke administracije, koja se obavezala da do 2015. godine oslobodi deo spektra širine 500 MHz i nameni ga za mobilnu telefoniju [5].

Jedan od trenutno najinteresantnijih slučajeva preraspodele spektra je preraspodela frekvencija analogne televizije. U okviru digitalne dividende, zatvaranjem analognih TV kanala i prelaskom na di-

26

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

gitalnu televiziju, regulatori pojedinih zemalja su oslobodili značajan frekvencijski opseg koji se trenutno preraspodeljuje u druge svrhe. Taj deo spektra je poznat i pod imenom beli prostor (white spaces).

Beli prostor je naročito atraktivan zbog niske frekvencije koja omogućava odličnu propagaciju signala i dobru pokrivenost.

Jedna od ideja je da se deo tog spektra nameni za nelicencirano korišćenje. Tu ideju je lansirala i usvojila američka regulatorna agencija FCC [6], a intenzivno je razmatraju i britanski regulator OFCOM [7], i regulatorna tela nekih drugih zemalja (Kanada [8], Brazil, Singapur). Trenutno se sa implementacijom nelicenciranog pristupa belom prostoru najdalje stiglo u Americi, gde je u toku sertifikacija komercijalnih uređaja za ovu namenu.

Nelicencirani pristup belom prostoru je pogodan za raznovrsne aplikacije. Jedan primer je širokopojasni pristup u slabo naseljenim regionima, gde cena drugih tehnologija (postavljanja kablova ili mobilne infrastrukture) nije ekonomski opravdana. Drugi primer je povećanje urbane pokrivenosti uz jeftin pristup internetu u urbanim sredinama (poput Wi-Fi offloada, [2] [3] [4]). Treći primer je komunikacija sa pametnim mašinama (machine to machine, M2M), poput čitanja strujomera, parking satova i sličnih uređaja. Ovaj tip aplikacije zahteva relativno mali protok, ali i pokrivanje velikog broja uređaja. Neke od novoosnovanih kompanija koji se bave razvojem ove tehnologije (npr. Neul) predviđaju da će ova tehnologija uskoro povezivati i do 50 milijardi pametnih mašina, od toga do milion mašina istovremeno [9]. Trenutno se u te svrhe koristi mobilna telefonija, ali ona zbog svoje cene nije idealna tehnologija za ovu namenu. Zbog svega navedenog, nelicencirani pristup belom

prostoru je prepoznat kao potencijalno atraktivna tehnologija za ispunjavanje korisničkih potreba, a nedavna demonstracija nelicencirane upotrebe belog prostora na probnom testiranju u Kembridžu u Velikoj Britaniji [10], kao i na drugim lokacijama, pokazala je zainteresovanost industrije i regulatora za opisani način bežičnog umrežavanja.

Nelicencirani pristup belom prostoru donosi i nove tehničke probleme, koji moraju biti rešeni radi efikasne upotrebe i iskorišćenja ovog spektra. Jedan primer novih tehnologija su baze podataka iskorišćenosti spektra [11], koje omogućavaju da nelicencirani uređaji svojim radom ne ometaju postojeće (licencirane i nelicencirane) korisnike spektra, poput bežičnih mikrofona i preostalih, uglavnom lokalnih, analognih TV kanala. Američki regulator FCC je nedavno odobrio i prve komercijalne servise ovog tipa [12].

Tema ovog preglednog rada je nova tehnologija pristupa fragmetiranom spektru preko uskih kanala[13] (WiFi Over Narrow Channels, WiFi-NC). Ova tehnologija je namenjena efikasnom iskorišćenju fragmentiranog belog prostora, koegzistenciji uređaja različitog frekvencijskog opsega kao i generalnom povećanju efikasnosti nelicenciranog bežičnog mrežnog protokola.

2. P ristup belom prostoru putem uskih kanala Brz razvoj fizičkog nivoa radio uređaja u bežičnim komunikacijama i neophodnost bolje iskorišćenosti raspoloživog spektra dovode do teškoća pri prilagođavanju postojećih radio-arhitektura novim standardima. U ovom poglavlju

Božidar Radunović Nove tehnologije za nelicencirani pristup belom prostoru (white spaces) Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 24-31

je predstavljen predlog nove arhitekture radio-uređaja za pristup nelicenciranom spektru, uz ilustrovanje pogodnosti koje nova arhitektura pruža, na primerima rešavanja tri konkretna problema.

2.1. Arhitektura WiFi-NC Konvencionalna arhitektura distribuirane radio-mreže može se opisati na sledeći način: svaki čvor mreže ima jedan radio-uređaj, koji u jednom trenutku šalje jedan paket ili ga prima od jednog čvora. U WiFi-NC arhitekturi, jedan fizički radio-uređaj je podeljen na više nezavisnih, virtuelnih radio-uređaja manjeg opsega. Svaki virtuelni radiouređaj u jednom trenutku može da šalje ili prima jedan paket, tako da jedan čvor u istom trenutku može da komunicira sa više čvorova u paraleli. Širina virtuelnog kanala je prilagođena karakteristikama mreže i aplikacije. Jedan primer WiFiNC arhitekture ilustrovan je na Slici 1.

U ovom primeru, jedan čvor poseduje radio-uređaj opsega 20 MHz u konvencionalnoj arhitekturi. U WiFi-NC arhitekturi, taj radio uređaj je podeljen na 4 virtuelna radio-uređaja od kojih svaki koristi po 5 MHz. Pomenuta arhitektura u osnovi podseca na FDM (Frequency Division Multiplexing), sa ključnom razlikom da FDM dodeljuje različite frekvencije ra-

zličitim čvorovima. U WiFi-NC jedan čvor može pristupiti svim raspoloživim kanalima u svakom trenutku. Takođe, ideja WiFi-NC je da kanali budu relativno malog opsega, tako da je neophodno efikasno izolovati virtuelne radio-uređaje na susednim kanalima, uz uske zaštitne pojaseve.

WiFi-NC je takođe sličan OFDMA (Orthogonal Frequency - Division Multiple Access) sistemima. OFDMA sistemi omogućavaju jednom čvoru da komunicira sa različitim čvorovima koristeći različite tonove OFDM signala. Međutim, ortogonalnost tonova u OFDMA signalu je ostvarena preciznom sinhronizacijom među čvorovima. Ovo nije moguće u potpuno decentralizovanoj mreži 1.

Umesto toga, WiFi-NC predlaže kompleksniju arhitekturu fizičkog nivoa, ali koja omogućava potpunu nezavisnost čvorova u mreži.

Izazovi efikasnog dizajna fizičkog nivoa WiFi-NC arhitekture će biti razmotreni na kraju ovog poglavlja.

2.2. Prednosti WiFi-NC dizajna u mrežnom okruženju U ovom odeljku će biti prikazani primeri problema koji mogu biti razrešeni WiFi-NC arhitekturom, da bi se podstakao predloženi izbor dizajna mreže.

Slika 1. Konvencionalna radio-arhitektura (levo): jedan radio-uređaj poseduje jedan fizički radio, kojim u jednom trenutku može da komunicira samo sa jednom destinacijom; WiFi-NC arhitektura (desno): jedan radio-uređaj poseduje jedan fizički radio koji je podeljen u nekoliko međusobno nezavisnih virtuelnih radio-uređaja, i svaki od njih može nezavisno da komunicira sa različitim destinacijama.

1

2.1.1. Podrška velikim brzinama prenosa Nove tehnologije bežičnog prenosa podataka omogućavaju sve bržu komunikaciju. Primera radi, 802.11b standard je podržavao komunikaciju do 11 Mb/s, 802.11a/g podržava komunikaciju do 54 Mb/s, a novi MIMO standardi poput 802.11n i 802.11ac podržavaju brzine i do 1 Gb/s. Ključni problem decentralizovanih mreža je to što se dužina različitih servisnih delova poruke ne smanjuje istim tempom kojim se povećavaju brzine prenosa. Ovu činjenicu je najlakše ilustrovati na primeru slanja jednog paketa u WiFi mreži.

Pre slanja paketa svaki WiFi čvor mora da proceni zauzetost kanala po CSMA protokolu, što u proseku traje oko 100 µs. Ovo vreme je određeno rastojanjem između čvorova i vremenom koje je signalu potrebno da pređe put od jednog do drugog čvora u mreži, i teško ga je smanjiti. Takođe, preambula paketa koja služi za sinhronizaciju i procenu kanala traje oko 20 µs. Visoke brzine protoka zahtevaju preciznu sinhronizaciju i estimaciju kanala, te je teško smanjiti dužinu trajanja preambule. Konačno, svaki paket je praćen paketom potvrde (ACK), koji se šalje nižom brzinom, i traje dodatne 44 µs. Poređenja radi, prenos paketa standardne dužine od 1500 B na 54 Mb/s, što je najveća brzina široko rasprostranjenog 802.11a/g standarda, traje 224 µs. To znači da je efikasnost prenosa 60%, odnosno da na svake 224 µs prenosa podataka gubimo oko 170 µs na prenos servisnog dela poruke. Novi MIMO WiFi standard 802.11n dozvoljava brzine prenosa od 600 Mb/s, u kom slučaju prenos paketa od 1500 B traje oko 20 µs. Međutim, trajanje prenosa servisnog dela poruke kod 802.11n protokola je identično kao u slučaju 802.11a/g protokola, što znači

Decentralizovani OFDMA sistem je isproban u praksi, npr. u [16], ali samo u lokalnoj mreži u kojoj svi čvorovi čuju jedan drugog. Sinhronizacija veće mreže je mnogo kompleksniji problem i nije moguće postići preciznost neophodnu za implementaciju ortogonalnosti OFDMA tonova.

27

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

da se na svakih 20 µs podataka gubi oko 170 µs na prenos servisnog dela poruke, te efikasnost mreže pada na oko 10%!

Ključni problem u ovom slučaju je to što je maksimalna veličina paketa na Internetu standardizovana na 1500 B. Ukoliko aplikacija kreira dovoljno protoka, moguće je agregiranje paketa, što pomaže povećanju efikasnosti mreže. Međutim, u velikom broju slučajeva aplikacije ne generišu dovoljno saobraćaja da bi omogućile efikasnu agregaciju. Na primer, klizajući prozor (sliding window) TCP protokola postepeno povećava protok aplikacije, pa veliki broj mrežnih upita, poput HTTP zahteva za manjim stranicama, tokom svog trajanja nema dovoljno paketa u opticaju da bi napravio njihovu efikasnu agregaciju. Takođe, VoIP saobraćaj se sastoji od još manjih paketa koje je nemoguće agregirati zbog osetljivosti na kašnjenje.

WiFi-NC rešava problem efikasnosti koristeći kanale manjeg opsega. Samim tim, prenos paketa će trajati duže, dok će servisni deo poruke ostati isti. U konkretnom primeru sa Slike 1, kad se na kanalu opsega 20 MHz koristi najviša raspoloživa brzina 802.11n protokola od 600 Mb/s, prenos paketa od 1500 B traje 20 µs. Koristeći istu modulaciju i kodiranje, prenos istog paketa na kanalu opsega 5 MHz traje 100 µs, čime se povećava efikasnost iskorišćenja kanala sa 10% na 37%, dakle skoro 4 puta.

WiFi-NC paralelizuje prenos paketa, i na taj način povećava efikasnost. Dok je klasična agregacija paketa moguća samo na jednom čvoru, WiFi-NC dozvoljava neku vrstu agregacije širom cele mreže.

On omogućava većem broju čvorova da šalju pakete u istom trenutku, i time po28

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

većava mogućnost paralelnog prenosa i smanjenja servisnih delova poruke.

2.1.2. Koegzistencija kanala različitih opsega Novi standardi bežičnih komunikacija povećavaju opsege kanala i na taj način dodatno povećavaju brzinu prenosa podataka. Standardni opseg kanala 802.11 uređaja je 20 MHz. Novi standardi, poput 802.11n, omogućavaju povezivanje više osnovnih kanala u jedan (channel bonding), i potencijalno mnogostruko povećavaju kapacitet prenosa.

Međutim, povezani kanali predstavljaju problem za mrežnu arhitekturu. Klasičan distribuirani CSMA protokol koji WiFi i druge nelicencirane tehnologije koriste za pristup mreži, zasniva se na mogućnosti čvorova da čuju i prepoznaju pakete koji se prenose. U slučaju mreže sa čvorovima različitih opsega kanala, čvorovi manjeg opsega nisu u mogućnosti da detektuju preambulu i prepoznaju pakete sa kanala većeg opsega (NAV vektore i sl.), što dovodi do pada efikasnosti protokola.

Drugi problem mreže sa heterogenim opsezima kanala je ugrožavanje čvorova šireg opsega nedodeljivanjem kanala.

Princip CSMA protokola je da čvorovi osluškuju kanal i, kada osete da je slobodan, počinju sa prenosom paketa. Kada svi čvorovi koriste kanale iste širine, to

dovodi do ravnomernog pristupa svih čvorova kanalu. U slučaju korišćenja kanala različitih opsega, dolazi do fenomena poznatog pod imenom „ugroženi čvor” (exposed terminal problem).

Problem je ilustrovan na Slici 2, na primeru tri čvora, A, B i C. Čvorovi B i C koriste susedne kanale 2 i 3, svaki od po 20 MHz. Čvor A koristi široki opseg od 80 MHz i koristi kanale od 1 do 4. Čvorovi B i C ne čuju jedan drugoga i konstantno pristupaju svojim kanalima. Čvor A čeka da oba kanala budu slobodna u isto vreme kako bi počeo prenos. To se, međutim, nikada ne dešava, jer čvorovi B i C, nesvesni prisustva čvora A, kontinualno i naizmenično pristupaju svojim kanalima.

Trenutni 802.11n standard taj problem rešava na jednostavan, ali neefikasan način. Ukoliko 802.11n čvorovi koriste kanale od 40 ili više MHz i detektuju prisustvo makar jednog čvora starije generacije, automatski se prebacuju u stariji režim rada i koriste kanale od 20 MHz. WiFi-NC rešava problem koegzistencije razbijajući jedan veliki kanal na nekoliko užih kanala. Virtuelizacijom fizičkog nivoa, novonastali uski kanali su međusobno nezavisni. Svaki čvor se nezavisno takmiči za pristup svom kanalu, i dobija ravnopravni deo. Na primeru sa Slike 2, desno, čvor A dobija pola vre-

Slika 2. Problem izloženog čvora (levo). Čvorovi B i C naizmenično pristupaju svaki svom kanalu. Čvoru A je neophodno da oba kanala budu slobodna do bi počeo prenos, i on uopšte ne dobija priliku da pristupi kanalima. WiFi-NC (desno) rešava problem ugroženog čvora virtuelizujući jedan široki kanal u više kanala uskog opsega.

Božidar Radunović Nove tehnologije za nelicencirani pristup belom prostoru (white spaces) Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 24-31

mena na kanalima 2 i 3, i celokupan pristup kanalima 1 i 4. Na taj način su svi resursi efikasno iskorišćeni, i svaki uski kanal pojedinačno se ravnomerno dodeljuje zainteresovanim čvorovima.

2.1.3. Pristup fragmentiranom frekvencijskom spektru Kao što je bilo reči u uvodu, dodatni problem dizajniranja mrežne arhitekture predstavlja fragmentiranost raspoloživog spektra. U klasičnoj arhitekturi, svaki čvor mora da izabere svoj frekvencijski opseg. Taj opseg mora da bude kontinualan i bez primarnih korisnika.

U slučaju belog prostora, slobodni TV kanali su širine 6-8 MHz. Ukoliko postoji nekoliko slobodnih TV kanala, međusobno razdvojenih korišćenim TV frekvencijama, svaki čvor mora da se odluči samo za jedan slobodan kanal.

Ovo rešenje je vrlo neefikasno ukoliko čvorovi sadrže širokopojasne radiouređaje (npr. opsega 20 i više MHz), jer mogu da koriste samo jedan od nekolicine potencijalno raspoloživih kanala.

Takođe, ukoliko se više čvorova takmiči za pristup nekolicini slobodnih kanala,

veoma je teško napraviti decentralizovani protokol za ravnopravnu raspodelu čvorova po kanalima u kojoj bi svaki čvor dobio isti kapacitet pristupa.

Rešenje ovog problema je takođe jednostavno ako se primeni WiFi-NC arhitektura. Svaki čvor potpuno nezavisno pristupa svakom raspoloživom kanalu, i na svakom kanalu dobija ravnopravni deo vremena. Takođe, pošto su kanali nezavisni, čvor može jednostavno da isključi one kanale koji pripadaju primarnim korisnicima, a da koristi sve slobodne kanale čak iako nisu raspoloživi u kontinualnom opsegu.

2.2. Izazovi implementacije WiFi-NC arhitekture Prethodni primeri ilustruju efikasnost i jednostavnost mrežne arhitekture WiFi-NC sistema. Mrežni protokol WiFi-NC sistema je znatno jednostavniji, efikasniji i ravnopravniji nego konvencionalni sistemi zasnovani na standardnoj arhitekturi fizičkog sloja. No, cena jednostavnosti mrežnog nivoa je plaćena povećanom kompleksnošću fizičkog ni-

voa. Fizički nivo WiFi-NC arhitekture zahteva kompletnu nezavisnost i izolovanost susednih kanala. Da bi arhitektura bila efikasna, neophodno je uspostaviti relativno uske zaštitne pojaseve, što povećava kompleksnost implementacije filtera. Takođe, naš zahtev za odsustvom globalne sinhronizacije onemogućuje korišćenje ortogonalnih šema modulacije, poput OFDM i OFDMA. Kompleksnost izolacije kanala je naročito izražena u mrežnom okruženju. Da bi ostvario punu izolaciju kanala sa aspekta mrežnog nivoa, jedan čvor mora da bude u mogućnosti da istovremeno šalje paket i prima drugi paket od udaljenog čvora. Ovaj scenario je ilustrovan na Slici 3. U konkretnom primeru, čvor šalje pakete u plavom i ljubičastom kanalu, a prima paket u zelenom kanalu. Prikazana spektralna maska plavog i ljubičastog kanala je ilustracija standardne OFDM spektralne maske. Kao što se vidi na Slici 3, signali plavog i ljubičastog kanala su, iako filtrirani, mnogostruko jači od signala zelenog kanala. Da bi se zeleni kanal u potpu-

Slika 3. Interferencija između kanala u mrežnom okruženju. Da bi ostvario potpunu nezavisnost susednih kanala, čvor mora biti u mogućnosti da prima od veoma udaljenog čvora u jednom kanalu i da u isto vreme šalje paket u drugom kanalu.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

29

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

nosti izolovao od plavog i ljubičastog, neophodno je dodatno filtrirati 60 dB snage susednih kanala.

WiFi-NC arhitektura predlaže rešavanje ovog problema u digitalnom domenu. Ideja je da se na prijemniku i predajniku implementiraju digitalni filtri sa uskim zaštitnim opsegom od 100 KHz (da bi iskorišćenost spektra bila velika) i filtracijom od -60 dB van zaštitnog spektra. Digitalna implementacija omogućava veću fleksibilnost i lakoću implementacije. Primena ovako oštrih filtara u digitalnom domenu takođe zahteva A/D i D/A konverziju sa više bita preciznosti.

Da bi se procenila kompleksnost WiFiNC arhitekture, implementirana je u softverski definisanom radio-prototipu (SDR). Naša platforma je Lyrtech SDR SFF radio-platforma, sa programabilnim FPGA i DSP procesorom. Programabilni radio-modul pristupa frekvencijama od 360-960 MHz, a nominalni opseg kanala je 10 MHz. D/A konvertor je 16-bitni a A/D konvertor je 14-bitni.

Na pomenutom hardveru smo implementirali dva virtuelna kanala od po 5 MHz koristeći digitalne eliptičke filtre.

Performanse filtara su prikazane na Slici 4. Kao što se vidi sa Slike 4, konkretna implementacija zadovoljava uslove filtriranja neophodne da se uspostavi potpuna nezavisnost susednih virtuelnih kanala čak i u uslovima prijema i slanja opisanim na Slici 3.

Uz izazove oštrog i efikasnog filtriranja, fizički nivo WiFi-NC postavlja i druge izazove, poput efikasnog eliminisanja impulsnog odziva gorepomenutog filtra na prijemniku, efikasno detektovanje paketa u kanalu, i slično. Način rešavanja ovih problema, detaljan opis i ana30

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

liza WiFi-NC sistema, kao i evaluacija performansi, dati su u [13].

Interesantno je još napomenuti da postoje i alternativni načini implementacije WiFi-NC arhitekture koji koriste ideje eliminacije sopstvene interferencije. Eliminacija sopstvene interferencije u analognom domenu, opisana u [14] [15], omogućava efikasnu implementaciju slanja i primanja u susednim kanalima i dodatno smanjuje neophodnu preciznost A/D i D/A konvertora. I ova mogućnost je opisana u [13].

Iz prethodne diskusije zaključujemo da implementacija WiFi-NC zahteva dodatnu kompleksnost fizičkog nivoa.

Tehnikama i rešenjima opisanim u [13] moguće je pojednostaviti dizajn i veći deo kompleksnosti dizajna prebaciti u digitalni domen. I pored toga, predložena arhitektura je kompleksnija i skuplja od konvencionalne OFDM arhitekture primenjene u WiFi i drugim decentralizovanim mrežama.

Međutim, glavni argument u korist WiFi-NC arhitekture je veoma uprošćeni dizajn mreže. Jednostavni mrežni pro-

tokol kompenzuje kompleksnost fizičkog nivoa, a takođe omogućava i bolju iskorišćenost raspoloživog spektra, što su, u trenutnim uslovima sve većeg korišćenja mobilnih i bežičnih komunikacija i sve većeg manjka raspoloživog spektra, ključne prednosti WiFi-NC arhitekture.

3. Zaključak U ovom radu su prikazani neki od novih trendova u razvoju politike efikasnog pristupa bežičnom spektru, kao i neki od istraživačkih problema koji su nastali iz ove problematike. Konkretno, usredsredili smo se na problem efikasnog pristupa nelicenciranom i fragmentiranom spektru od strane uređaja raznovrsnih frekvencijskih opsega.

Predstavljena je nova tehnologija, pod imenom WiFi-NC, koja omogućava efikasniju iskorišćenost raspoloživih resursa po cenu nešto komplikovanijeg dizajna fizičkog nivoa. S obzirom na sve veću ograničenost slobodnih bežičnih resursa, očekuje se da će arhitekture poput WiFi-NC-ja igrati veliku ulogu u dizajnu nelicenciranih bežičnih mreža budućnosti.

Slika 4. Performanse eliptičnog filtra implementiranog u WiFi-NC.

Božidar Radunović Nove tehnologije za nelicencirani pristup belom prostoru (white spaces) Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 24-31

Literatura [1] N. Wood, “Mobile data traffic growth 10 times faster than fixed over next five years – Nokia Siemens,” Total Telecom, 9 September 2009. [Online]. Available: http://www.totaltele.com/view.aspx?ID=448681.

[2] M. Reardon, “Wi-Fi rides to wireless networks' rescue,” C Net, 2 Feb 2010. [Online]. Available: http://news.cnet.com/8301-30686_3-10451819-266.html.

[3] S. Higginbotham, “Wi-Fi: It’s the other cell network,” July 2011. [Online]. Available: http://gigaom.com/broadband/wi-fi-its-the-other-cell-network/.

[4] K. Fitchard, “Interview: Ericsson CEO on the rise of the HetNet,” GigaOm, 25 Apr. 2012. [Online].

Available: http://gigaom.com/broadband/what-is-hetnet-ericsson-vestberg/.

[5] Executive Office of the President Council of Economic Advisers, “The Economic Benefits of New Spectrum for Wireless Broadband,” White House, 2012.

[6] FCC, “Second order, FCC 10-174,” 2010.

[7] MocoNews.net, “UK Gives Green Light To Fast Wireless Broadband Service, Free To All Comers,” Sept. 2011. [Online].

Available: http://moconews.net/article/419-uk-to-clear-up-broadband-traffic-with-europes-first-white-space-service/.

[8] Industry Canada, “Consultation on a Policy and Technical Framework for the Use of Non-Broadcasting Applications in the Television Broadcasting Bands Below 698 MHz,” 2011.

[9] Neul, “Neul Technology,” [Online]. Available: http://www.neul.com/technology.php.

[10] J. Jones, “Cambridge White Space Trial - A Success,” BusinessWeekly, 25 Apr. 2012. [Online].

Available: http://www.businessweekly.co.uk/hi-tech/13960-cambridge-white-space-trial-a-success.

[11] Rohan Murty, Ranveer Chandra, Thomas Moscibroda, and Paramvir Bahl, “SenseLess: A Database-Driven White Spaces Network,” in DySpan, 2011.

[12] Wireless Innovation Alliance, “FCC Chair Announces Approval of Spectrum Bridge as White Spaces Database Provider,” Dec. 2011. [Online].

Available: http://www.wirelessinnovationalliance.org/index.cfm?objectid=77F47E43-2CDA-11E1-B23A000C296BA163.

[13] Krishna Chintalapudi, Bozidar Radunovic, Vlad Balan, Michael Buettner, Vishnu Navda, Ramachandran Ramjee, and Srinivas Yerramalli, “WiFi-NC: WiFi Over Narrow Channels,” in NSDI, 2012.

[14] B. Radunovic, D. Gunawardena, P. Key, A. Proutiere, N. Singh, V. Balan, and G. Dejean, “Rethinking indoor wireless mesh design: Low power, low frequency, full-duplex,” in WiMesh, 2010.

[15] J. I. Choi, M. Jain, K. Srinivasan, P. Levis, and S. Katti, “Achieving single channel, full duplex wireless communication,” in Mobicom, 2010.

[16] Kun Tan, Ji Fang, Yuanyang Zhang, Shouyuan Chen, Lixin Shi, Jiansong Zhang, and Yongguang Zhang, “Fine Grained Channel Access in Wireless LAN,” in Sigcomm, 2010.

Autor Božidar Radunović je istraživac u grupi za mreže, ekonomiju i algoritme u istraživackom centru Majkrosofta u Kembridžu, Velika Britanija. Diplomirao je na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu a doktorirao na EPF u Lozani, Švajcarska. Proveo je godinu dana kao post-doktorand na ENS u Parizu. Bavi se istraživanjem u oblasti dizajna i evaluacije kompjuterskih sistema i algoritama, sa posebnim interesovanjem za bežične mreže i algoritme za obradu velikih količina podataka. Više informacija možete naći na adresi http://research.microsoft.com/en-us/people/bozidar/

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

31

Jovana Petrović * Ljupčo Hadžievski Vinča Institute of Nuclear Sciences, University of Belgrade

Sergei Turitsyn Aston Institute of Photonic Technologies, Aston University, UK

THE ROLE OF NONLINEAR OPTICS IN TELECOMMUNICATIONS ABSTRACT The paper analyzes the development trends in optical transmission systems, the increased requirements for their capacity and the possibilities of overcoming the existing limitations through implementation of nonlinear optics. It also gives an overview of the basic nonlinear effects which occur during the process of optical signal generation, transmission and control, and of the examples of their implementation within the existing telecommunication systems. Particular emphasis was given to the role of nonlinear optics in the future all-optical systems.

Key words

32

* jovanap@vin.bg.ac.rs

Nonlinear optics, all-optical transmission systems

Jovana Petrović * Ljupčo Hadžievski Institut za nuklearne nauke „Vinča”, Univerzitet u Beogradu

Sergei Turitsyn Aston Institute of Photonic Technologies, Aston University, Velika Britanija

Nelinearna optika u službi telekomunikacija SADRŽAJ U ovom radu data je analiza trendova razvoja optičkih sistema prenosa i porasta potreba za njihovim kapacitetom, a zatim su razmotrene mogućnosti da se primenom nelinearne optike prevaziđu postojeća ograničenja. Dati su pregled osnovnih nelinearnih efekata koji se javljaju prilikom generacije, prenosa i kontrole optičkih signala i primeri njihovih primena u postojećim telekomunikacionim sistemima. Posebna pažnja posvećena je ulozi nelinearne optike u budućim sveoptičkim sistemima.

Ključne reči

* jovanap@vin.bg.ac.rs

Nelinearna optika, sve-optički sistemi prenosa

33

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

1. Uvod Stalni rast potreba za većom brzinom i kapacitetom telekomunikacionih mreža diktira intenzivna naučno-tehnološka istraživanja i razvoj u oblasti optičkih telekomunikacija. Uvođenje novih tehnologija rezultiralo je rastom kapaciteta optičkih prenosnih mreža od oko 2,5 puta godišnje što se, po analogiji sa brzim razvojem integrisane elektronike, naziva optičkim Murovim zakonom [1].

Od prve optičke linije uvedene početkom šezdesetih godina sa kapacitetom of nekoliko kbit/s dovoljnih za jednu telefonsku liniju, danas je kapacitet porastao na preko 10 Tbit/s, što omogućava više od 250 miliona istovremenih telefonskih razgovora ili više od 100 hiljada širokopojasnih veza protoka 10 Mbit/s [2]. Ovaj impresivan napredak omogućen je uvođenjem nekoliko novih tehnologija tokom prethodnih godina, od kojih su najznačajnije razvoj jednomodnog transmisionog optičkog vlakna sa niskim gubicima, pronalazak optičkog pojačivača u vlaknu dopiranom erbijumom (EDFA - erbium-doped fiber amplifier), razvoj multipleksiranja po talasnim dužinama (WDM - wavelength division multiplexing), i najnovija tehnologija koherentne detekcije zasnovane na brzoj digitalnoj obradi signala (Slika 1). Međutim, kapacitet optičkih prenosnih sistema koji se može ostvariti modernim tehnologijama ograničen je nelinearnom Šenonovom granicom od oko 1014 bit/s. Sa druge strane, dinamički razvoj informatičkog društva zasnovanog na masovnom i brzom prenosu informacija zahteva porast kapaciteta od oko 1,4 puta godišnje. Imajući u vidu predviđeni rast kapaciteta i pomenuto ograničenje, može se očekivati da će oko 2020. godine potrebe nadma-

34

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

šiti kapacitete instaliranih optičkih prenosnih mreža [3]. Prirodno se nameće pitanje koja tehnologija će omogućiti da se prevaziđe ovo ograničenje, da li je to nelinearna optika, upravljanje fazom, multipleksiranje modova, ili ćemo, pak, morati da sačekamo razvoj kvantne tehnologije? Dok je sasvim realno očekivati unapređenje menadžmenta faze i modova u skorijoj budućnosti, adekvatna kvantna tehnologija je još uvek daleko od praktičnih primena. Potencijalan proboj može se očekivati i u oblasti nelinearne optike, u pravcu razvoja sveoptičkih sistema prenosa.

podići da bi se održao zadovoljavajući odnos signal/šum. Sa druge strane, prostiranje signala velike snage dovodi do pojave nelinearnih efekata koji negativno utiču na performanse sistema [4].

Nelinearni efekti su nepoželjni u tehnologijama koje se koriste, jer obično usporavaju prenos i degradiraju odnos signal/šum, pa se u dugim linijama koje nose snažne signale ublažavaju raznim kompenzacionim mehanizmima. Međutim, isti nelinearni efekti se mogu iskoristiti za projektovanje i izradu ultrabrzih pasivnih i aktivnih optičkih

Slika 1. Ilustracija trendova razvoja optičkih sistema prenosa i porasta potreba za njihovim kapacitetom [3].

Prvobitni optički telekomunikacioni sistemi sastojali su se iz kratkih veza čije su dužina i brzina prenosa bile ograničene slabljenjem i disperzijom signala.

Sa razvojem Interneta javila se potreba za širokopojasnim prenosom i prenosom na velika rastojanja. Problem rastojanja rešen je optičkim pojačavačima i optoelektronskim pretvaračima koji su zamenili regenerativne elektronske pojačavače, dok je kapacitet proširen multipleksiranjem po talasnim dužinama i multipleksiranjem signala po vremenu (OTDM - Optical Time Division Multiplexing). Međutim, pojačavači pojačavaju i šum, pa se nivo signala mora

komponenata u kojima se kontrola signala vrši pomoću svetlosti, čime se eliminiše potreba za konverzijom u električni signal.

U ovom radu daćemo pregled nelinearnih efekata koji se javljaju prilikom generacije, prenosa i kontrole optičkih signala. Razmotrićemo njihove primene u postojećim i potencijalne primene u budućim sveoptičkim sistemima, kao i negativne posledice koje nelinearnosti imaju na prenos signala. Na primeru osnovnog telekomunikacionog sistema (izvor – kanal – prijemnik) ilustrovaćemo raznovrsnost primena nelinear-

Jovana Petrović, Ljupčo Hadžievski, Sergei Turitsyn Nelinearna optika u službi telekomunikacija Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 32-41

nih efekata i njihove prednosti koje bi mogle da dovedu do promene paradigme iz elektronske u optičku u ne tako dalekoj budućnosti.

2. Nelinearni optički efekti Nelinearni optički fenomeni nastaju usled zavisnosti optičkih osobina materijala od jačine elektromagnetnog polja svetlosti koje se kroz taj materijal prostire. Za njih ne važi princip superpozicije, što znači da se različiti optički talasi ne prostiru nezavisno kroz nelinearne optičke materijale, već se mora uzeti u obzir njihovo međusobno mešanje i generacija svetlosti na drugim frekvencijama.

Nelinearnost se modeluje nelinearnom zavisnošću vektora polarizacije materijala P od vektora električnog polja svetlosti E i elegantno se opisuje razvojem u red

P=ε0(χ(1)∙E+χ(2):EE+χ(3)⋮EEE+⋯) (1)

gde je ε0 permitivnost vakuuma, χ(1) linearna susceptibilnost i χ(i) nelinearna susceptibilnost i-tog reda [5]. U opštem slučaju optička susceptibilnost χ(i) je kompleksna tenzorska veličina ranga i+1. Realna susceptibilnost opisuje parametarske procese po završetku kojih kvantno stanje sistema ostaje nepromenjeno. Imaginarni deo susceptibilnosti opisuje neparametarske procese koji menjaju kvantno stanje sistema.

Dok se tokom parametarskih procesa održava ukupna energija fotona, tokom neparametarskih procesa može doći do transfera energije između fotona i materijala, pa se optička sredina u prvom slučaju može posmatrati kao pasivni, a u drugom kao aktivni učesnik interakcije.

2.1. Parametarski procesi Karakter parametarskih procesa određuje simetrija materijala kroz koji se prostire svetlost. Nelinearni procesi drugog reda dešavaju se samo u materijalima bez centralne simetrije i opisuju se drugim članom na desnoj strani jednačine (1). Među ovim procesima najbitnija je generacija zbira ili razlike frekvencija. Većina gasova, tečnosti i amorfnih supstanci, uključujući i najčešći optički materijal, staklo, ima centralnosimetričnu strukturu, pa je kod njih χ(2)=0 i nelinearnost drugog reda se ne javlja. Procesi trećeg reda javljaju se bez obzira na centralnu simetriju materijala i opisuju se članom χ(3) u jednačini (1). Među najvažnije procese ove vrste spadaju četvorotalasno mešanje i zavisnost indeksa prelamanja od intenziteta svetlosti.

2.1.1. Generacija zbira i razlike frekvencija Kako se u parametarskim procesima održava ukupna energija fotona, iz čestičnog modela svetlosti može se zaključiti da se pri interakciji dva signala različitih frekvencija mogu dobiti signali sa frekvencijama jednakim zbiru ili razlici frekvencija ulaznih signala (Slika 2). Proces je najefikasniji ako se signali slažu u fazi, tj. ako je propagaciona konstanta rezultujućeg moda jednaka zbiru vektora prostiranja ulaznih modova. Najpoznatija primena generacije zbira frekvencija je specijalan slučaj dupliranja frekvencije signala, tj. generacija drugog harmonika. Proces

generacije razlike frekvencija nalik je pojačanju signala na nižim frekvencijama i koristi se u parametarskim pojačavačima i oscilatorima.

Nelinearnost trećeg reda proizvodi sličan efekat mešanja signala, s tim da je broj kombinacija izlaznih signala veći nego kod nelienarnosti drugog reda. Karakterističan proces trećeg reda koji se koristi u modernim telekomunikacijama je četvorotalasno mešanje. Degenerisani slučaj ovog mešanja je sabiranje tri fotona da bi se generisao treći harmonik i obično se koristi za pretvaranje bliske infracrvene u ultraljubičastu svetlost.

Karaktirističan je i slučaj sa fotonima iste frekvencije na ulazu koji generišu dva fotona, niže i više frekvencije, na izlazu. U praksi se ovaj proces stimuliše tako što se na ulaz dovodi jak pumpajući signal sa frekvencijom ωp i slab signal sa frekvencijom ωp+Ω, da bi se na izlazu pojačao signal sa frekvencijom ωp+Ω i generisao novi sa frekvencijom ω2=ωp-Ω.

Pomenuti nelinearni procesi su nepoželjni u postojećim optičkim mrežama jer dovode do „preslušavanja“ između kanala pri WDM-u. Sa druge strane, oni već nalaze praktične primene u razvoju parametarskih pojačavača, optičkih komponenata za konverziju talasne dužine i konjugaciju faze, kao i u merenju nelinearnosti i hromatske disperzije u optičkim vlaknima [6].

Slika 2. Generacija zbira ili razlike frekvencija.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

35

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

2.1.2. Zavisnost indeksa prelamanja od intenziteta svetlosti Posebnu klasu efekata nelinearnosti trećeg reda čine oni pri kojima se indeks prelamanja materijala menja u zavisnosti od električnog polja svetlosti koja se kroz njega prostire. Ova zavisnost se može opisati jednačinom (2)

n(ω,|E|2 )=n0 (ω)+n2 |E|2,

gde je optička konstanta nelinearnosti n2 direktno proporcionalna susceptibilnosti trećeg reda χ(3). Pošto indeks prelamanja postaje nelinearan pri prostiranju optičkih signala većih snaga, njegovi efekti postaju neizbežni u sistemima prenosa, a posebno u onim zasnovanim na pojačanju signala.

Pozitivna nelinearnost n2 ima efekat sabirnog, a negativna efekat rasipnog sočiva. Materijali koji se koriste za prenos signala u telekomunikacijama imaju n2>0, pa pri prostiranju optičkih signala većeg intenziteta dolazi do njihovog samofokusiranja. Ovo dovodi do distorzije signala i lokalnog povećanja gustine energije. Kritičan slučaj nastaje kada je snaga ulaznog signala dovoljno velika da izazove kolaps impulsa, što se u praksi završava električnim probojem i trajnim oštećenjem materijala [7].

Mnogo veći uticaj na prenos signala ima nelinearna promena faze usled nelinearnosti indeksa prelamanja, tzv. sopstvena moduacija faze. Zavisnost faze od vremena dovodi do pojave novih frekvencija u spektru i naziva se frekvencijski čirp (frequency chirp). Promena frekvencije δω(T) opisuje se jednačinom

(3)

Gde je ϕNL nelinearni fazni pomak, T vreme u referentnom sistemu vezanom za svetlosni impuls, Leff efektivna dužina vlakna usled gubitaka, LNL efektivna nelinearna dužina i |U| normalizovana amplituda signala. Kako je širenje spektra direktno srazmerno promeni faze u vremenu, dolazi do stalne generacije novih frekvencija i izobličavanja impulsa. Najupečatljiviji efekat je stvaranje strme silazne ivice impulsa koji bi u nedisperzivnoj sredini bez gubitaka mogao dovesti do šoka sličnog onom u akustici. U praksi, međutim, disperzija i slabljenje sprečavaju ovaj ekstremni efekat.

Može se pokazati da u materijalu sa anomalnom disperzijom sopstvena modulacija faze čini prostiranje kontinualnog ta36

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

lasa nestabilnim. Ona izaziva stvaranje bočnih spektralnih linija, što za posledicu ima deljenje talasa na niz impulsa u vremenskom domenu. Ovaj efekat je u nelinearnoj dinamici poznat kao modulaciona nestabilnost.

Iako širenje spektra i modulaciona nestabilnost imaju negativne posledice po prenos signala, nelinearna modulacija faze je zapravo jedan od najviše eksploatisanih efekata u telekomunikacijama [1]. Bez nje bi solitonski prenos i sveoptičko preusmeravanje, regeneracija i generacija visokofrekventnih nizova ultrakratkih impulsa bili nezamislivi.

U prisustvu više jačih signala proces nelinearne modulacije faze ima generalniju formu. Nelinearni deo indeksa prelamanja jednog signala zavisi od jačine svih signala, tj. dolazi do unakrsne modulacije faze. Kontinualne signale i u ovom generalnom slučaju karakteriše modulaciona nestabilnost, dok je u sredini sa anomalnom disperzijom moguće istovremeno prostiranje više solitona. Sprezanje signala ima za posledicu preslušavanje i džiter (jitter) u amplitudi i vremenu koji degradiraju prenos i moraju se eliminisati. Sa druge strane, unakrsna modulacija faze koristi se za kompresiju impulsa, brzo preusmeravanje, konverziju talasne dužine za WDM, pasivni modeloking (mode locking) i demultipleksiranje u OTDM kanalima [8].

2.1.3. Solitoni Pokazano je da se pod određenim uslovima prilikom propagacije optičkog impulsa u optičkom vlaknu može ostvariti balans nelinearnih efekata i disperzije, što dovodi do pojave zanimljivog fenomena poznatog pod imenom optički soliton.

Prilikom prostiranja u idealnom optičkom vlaknu bez gubitaka optički soliton se može prostirati beskonačno dugo nepromenjen u prostornom i frekvencijskom domenu.

Najprostiji matematički model koji opisuje propagaciju optičkih impulsa kroz optičko vlakno bez gubitaka je nelinearna Šredingerova jednačina.

(4)

gde je A amplituda anvelope optičkog impulsa a β2 parametar disperzije grupne brzine. Jednačina (4) je integrabilna, a soliton je njeno stacionarno i lokalizovano rešenje i ima oblik hiperboličnog sekanta [6, 9].

Jovana Petrović, Ljupčo Hadžievski, Sergei Turitsyn Nelinearna optika u službi telekomunikacija Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 32-41

U optičkom vlaknu sa gubicima amplituda početnog impulsa sa solitonskim profilom opada tokom prostiranja, čime se umanjuju nelinearni efekti, te usled narušenog balansa sa disperzijom dolazi do širenja impulsa. Ovaj problem se prevazilazi korišćenjem tehnika za samoregeneraciju (EDFA pojačavačima i menadžmentom disperzije i/ili nelinearnosti [10]), tako da se optički solitoni mogu prostirati i do par hiljada kilometara (Slika 3).

impulsa. Za potrebe telekomunikacija oni se zatvaraju u Fabri-Peroove interferometre i koriste kao bistabilna kola.

Sa ulazno-izlazne karakteristike jednostavnog sistema prikazane na Slici 4. vidi se da je pri porastu intenziteta ulaznog signala od nula do vrednosti I2, izlazni signal srazmeran ulaznom.

Kada intenzitet ulaznog signala dostigne vrednost I2 dolazi do naglog skoka intenziteta na izlazu. Pri opadanju

Slika 3. Šematski prikaz prostiranja optičkog solitona sa menadžmentom disperzije (GVD – Group Velocity Dispersion).

2.2. Neparametarski procesi Za razliku od parametarskih procesa, rezonantni apsorpcioni procesi i procesi rasejanja menjaju kvantnu strukturu materijala. Neparametarski procesi relevantni za telekomunikacije su nelinearna apsorpcija i stimulisano Ramanovo i Briluenovo rasejanje. Pritom se mora imati u vidu i Rejlijevo rasejanje koje je glavni uzrok gubitaka u optičkim vlaknima.

intenziteta ulaznog signala, kada on padne ispod I1, dešava se nagli pad intenziteta na izlazu. Ukoliko se intenzitet ulaznog signala fiksira i postavi na

nestabilan deo karakteristike, IQ, na izlazu će se dobiti signal ako se na ulaz dovede I>I2-IQ, ili nula ako se blokira ulaz, čime je ostvarena funkcija kola koje pamti binarnu informaciju [5].

2.2.2. Ramanovo, Briluenovo i Rejlijevo rasejanje Ramanovo rasejanje nastaje usled zavisnosti polarizabilnosti molekula od rastojanja atoma u molekulu. Električno polje svetlosti uzrokuje vibracije molekula (oscilacije atoma oko centra mase molekula) na frekvenciji ωv koje izazivaju promene polarizabilnosti molekula, što ima povratan uticaj na prostiranje svetlosti. Makroskopska manifestacija ovog efekta je modulacija indeksa prelamanja, a njen rezultat pojava novih frekvencija modulacije u spektru, Stoksove ωs=ωl-ωv i anti-Stoksove ωs=ωl+ωv, gde je ωl frekvencija lasera, tj. upadnog polja. Stimulisano Ramanovo rasejanje je posledica povratne sprege između svetlosti na Stoksovoj frekvenciji i oscilacija molekula. Povratna sprega se ostvaruje preko izbijanja između Stoksove i frekvencije lasera koje stimuliše oscilacije molekula na frekvenciji ωv i time pojačava frekvencijsku modulaciju svetlosnog signala (Slika 5).

2.2.1. Saturaciona apsorpcija Saturaciona apsorpcija je pojava smanjenja apsorpcionog koeficijenta materijala usled apsorpcije. Pošto favorizuju prostiranje svetlosti velikog intenziteta, nelinearni apsorberi se masovno koriste u generaciji kratkih laserskih

Slika 4. Ulazno-izlazna karakteristika prekidača na bazi saturacione apsorpcije.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

37

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

va prostiranje optičkih signala velike snage, čime podržava sistem prenosa zasnovan na nelinearnim efektima, npr. solitone. Ovakva veza je ostvariva u optičkom vlaknu sa Ramanovim pojačanjem tako što se gubici kontinualno kompenzuju pojačanjem duž vlakna.

Slika 5. Šema stimulisanog Ramanovog rasejanja.

Zbog visokog praga snage potrebnog za Ramanovo rasejanje (nekoliko stotina mW), do njega ne dolazi u tipičnim sistemima prenosa u kojima se prostiru signali od 10 mW po kanalu, već samo kod primena koje zahtevaju snažne lasere [6].

rasejanje se manifestuje kao znatno širenje spektra signala oko osnovne frekvencije. Rejlijevo rasejanje je osnovni mehanizam slabljenja u optičkom vlaknu.

Stimulisano Briluenovo rasejanje ima isti princip stimulacije kao Ramanovo rasejanje, ali drugačiji fizički proces rasejanja. Fotoni se u ovom slučaju rasejavaju usled akustičnih talasa izazvanih promenom gustine materijala pod dejstvom električnog polja (eleketrostrikcija) ili termalnom ekspanzijom pri apsorpciji svetlosti. Pošto se upadni foton i akustični talas kreću u istom smeru, rezultantni signal je kontra-propagirajući Stoksov signal. Nivo signala pri kojem dolazi do Briluenovog rasejanja niži je od onog koji dovodi do Ramanovog rasejanja oko sto puta. Dok Briluenovo rasejanje može prouzrokovati modulacionu nestabilnost i optički haos, preciznom kontrolom ovog procesa mogu se proizvesti Briluenovi pojačavači i kontinualni i impulsni laseri u optičkim vlaknima [6].

3. Primene u telekomunikacionim sistemima

Fotoni se rasejavaju i bez stimulišućih signala, usled nehomogenosti u samom materijalu. Primer za to je Rejlijevo rasejanje izazvano fluktuacijom orijentacije anizotropnih molekula.

Pošto je reorijentacija molekula brza, a nema frekvencijske modulacije, ovo 38

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

Nelinearni efekti koriste se u svim osnovnim delovima sistema za prenos signala: izvorima, kanalima prenosa i prijemnicima. Ovde ćemo navesti primere lasera, solitonskog prenosa i optičkog prekidača kao komponenata modernih ili budućih optičkih telekomunikacionih sistema.

3.1. Najduži laser na svetu Zanimljiv primer upotrebe nelinearnih efekata u svetlosnim izvorima je najduži laser na svetu, dug 270 km [11, 12].

Pri konstrukciji ovog lasera, osnovni cilj istraživača bio je uspostavljanje dugačke veze bez gubitaka. Odsustvo gubitaka znatno umanjuje šum usled pojačane spontane emisije i omoguća-

Slika 6. Šema najdužeg lasera na svetu.

Ravnomerno pojačanje duž vlakna obezbeđeno je bidirekcionim pumpanjem i prisustvom dve Bragove rešetke (FBG) koje služe kao ogledala i reflektuju samo svetlost određene talasne dužine (λr=1455 nm), koja je duža od talasne dužine pumpajućeg lasera (λp=1365 nm) a kraća od talasne dužine izlaznog signala (λs=1550 nm), Slika 6. Ogledala propuštaju svetlost pumpi koje se dovode na oba kraja rezonatora i u vlaknu trpe Ramanovo rasejanje.

Time generisana svetlost na λr=1455 nm zarobljena je u rezonatoru između rešetaka i služi kao pumpa u drugoj fazi Ramanovog pojačanja koje generiše signal na standardnoj telekomunikacionoj talasnoj dužini.

3.1.1. Solitonski prenos Solitonski prenos informacija osim što omogućava propagaciju optičkih impulsa na velikim rastojanjima i efikasnu optičku obradu signala, pruža mogućnosti da se kodiranje informacija vrši koristeći više nivoa solitonske faze u okviru definisanog solitonskog informatičkog klastera (Slika 7a). Informatički klaster sastoji se od niza vremenskih solitona sa različitom fazom [13]. Na taj način kodiranje informacija ne mora biti binarno (0,1),

Jovana Petrović, Ljupčo Hadžievski, Sergei Turitsyn Nelinearna optika u službi telekomunikacija Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 32-41

već se može vršiti pomoću više simbola čime se znatno povećava kapacitet optičkih mreža. U primeru na Slici 7b ilustrovan je sistem za kodiranje informacija pomoću 4 simbola (0, 1, 2, 3) koji se realizuju pomoću 4 nivoa solitonske faze.

Prvu komercijalnu optičku mrežu zasnovanu na solitonskom prenosu podataka realizovala je kompanija Algety Telecom 2001. godine. Dve godine kasnije realizovana je optička linija bazirana na solitonskom prenosu sa menadžmentom disperzije a bez regeneracije transmisije između gradova Pert, Adelaide i Melburn u Australiji, u dužini od 5745 km sa kapacitetom od 10 Gbit/s [14].

3.1.2. Interferometarski prekidač Elektro-optički modulatori koji se danas koriste kao prekidači u optičkim

Slika 8. Interferometarski prekidač na principu nelinearne modulacije faze.

kolima rade na brzinama do 100 Gbit/s.

Povećanje brzine prenosa informacija ka 1 Tbit/s, uslovilo je razvoj sveoptičkih kola za kontrolu (prekidanje, preusmeravanje, mutlipleksiranje) signala.

Njihov rad zasniva se na nelinearnoj promeni faze usled Kerovog efekta, datoj jednačinom (3), pri čemu se kontrola vrši ili signalom koji se prenosi ili posebnim kontrolnim signalom, tj. sopstvenom ili unakrsnom modulacijom faze. Preslikavanje promene faze u promenu amplitude na izlazima prekidača postiže se interferometrijom.

Na Slici 8 prikazan je prekidač u vidu Mah-Zenderovog interferometra. Da bi se dobila razlika faze između grana interferometra, potrebno je asimetrizovati snage signala u njima. Ovo se u slučaju sopstvene fazne modulacije (SPM - selfphase modulation,) postiže asimetričnim sprežnicima (couplers) koji ulazni signal dele na nejednake signale na izlaznim portovima [15], a u slučaju unakrsne fazne modulacije (XPM - cross-phase modulation,) dovođenjem kontrolnog signala (pumpe) u jednu granu interferometra, bez obzira na simetriju sprežnika [8].

3.1.3. Brzi sveoptički prekidači na čipu

Slika 7. a) Šematski prikaz solitonskog niza (klastera) sa više faznih nivoa i (b) primer zapisa sa 4 fazna nivoa.

Većina kola koja su danas u upotrebi zasniva se na promeni faze usled elektro-optičkog efekta, bilo u optičkom vlaknu bilo na litijum-niobatskom ili poluprovodničkom čipu. Međutim, velike dužine vlakna potrebne za razvoj nelinearnosti (desetine metara), relativno spor odziv poluprovodnika i potreba za frekvencijama van telekomunikacionog opsega za upravljanje litijum-niobatskim čipom, predstavljaju prepreku u razvoju terabitne manipulacije optičkim signalima, te se javlja potreba za materijalima sa velikom nelinearnošću i brzinom odziva u telekomunikacionom opsegu. Zato se sve veći broj istraživanja bavi staklima obogaćenim sulfidima, teluridima i selenidima (chalcogenide glasses) koji imaju veoma visoke koeficijente nelinearnosti [16]. Dobar primer materijala koji zadovoljava sve gorenavedene uslove je staklo sa arsenik-trisulfidom (As2S3). Od njega je 2009. konstruisan optički demuliplekTELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

39

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

ser signala na principu četvorotalasnog sprezanja koji demultipleksira signal od 640 Gbit/s u pakete od 10 Gbit/s. Slab signal na frekvenciji ωs meša se sa jakim signalom pumpe na frekvenciji ωp, pri čemu nastaje novi signal na frekvenciji ωi=2ωp-ωs. Pošto se konverzija odvija samo kada je prisutna pumpa, kontrolom frekvencije ponavljanja impulsa pumpe može se kontrolisati frekvencija demultipleksiranja [17]. Pored intenzivnih primena u konstrukciji integrisanih optičkih kola, visoko nelinearni materijali sve više se koriste i u izradi optičkih vlakana [18].

4. Zaključak Analiza trendova porasta potreba za kapacitetom i ograničenja postojećih optičkih telekomunikacionih sistema jasno pokazuje da je pred nama period u kome se može očekivati uvođenje nove tehnologije koja bi prevazišla ograničenja postojeće.

Tehnologija zasnovana na nelinearnoj optici izdvaja se kao jedna od najrealnijih opcija. Nelinearni efekti se već primenjuju u svim delovima optičkih sistema prenosa, od izvora do prijemnika, a konstruisani su i optički ure-

đaji koji rade terabitnim brzinama.

Ubrzano se razvijaju novi nelinearni optički materijali i fotonski kristali, a paralelno napreduju i tehnike za preciznu obradu optičkih materijala kao što su litografija i femtosekundna laserska inskripcija, pomoću kojih je već moguće vršiti obradu optičkih materijala na nano skali. Sudeći po ovim trendovima napretka tehnologije, pred nama je uvođenje novog koncepta u optičkim komunikacijama po kome će „svetlost upravljati svetlošću“ i u kome će značajnu ulogu igrati nelinearna optika.

Literatura [1.] S. Radic, D. J. Moss, B. J. Eggleton, Nonlinear Optics in Communications in I. P. Kaminow, T. Li, A. E. Willner, Optical Fiber Telecommunications V A: Components and Subsystems, Elsevier Inc., US, 2008, pp. 759-761 [2.] Nippon Telephone and Telegraph Corporation, 14-Tbit/s over a Single Optical Fiber - Demonstration of World’s Largest Capacity, NTT Technical Review, vol.

4, 2006, p. 53 [3.] D. J. Richardson, Science, vol. 330, 2010, pp. 327-328 [4.] Thomas Schneider, Nonlinear Optics in Telecommunications, Springer‐Verlag Berlin Heidelberg, 2004, p 2.

[5.] R. W. Boyd, Nonlinear Optics, Academic Press, Elsevier, 3rd edition, 2008.

[6.] G. P. Agrawal. Nonlinear Fibre Optics. Academic Press, Elsevier, 3rd edition, 2001.

[7.] J. Marburger, Self-focusing: Theory, Progress in Quantum Electronics, vol. 4, 1975, pp. 35-110 [8.] G. P. Agrawal, Self-phase modulation in optical fibre communications: good or bad?, Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO 2007, Baltimore, US, http://www.optics.rochester.edu/users/gpa/CLEO2007.pdf [9.] Y. S. Kivshar, G. P. Agrawal, Optical Solitons: From Fibers to Photonic Crystals, Academic Press, 2003 [10.] S. K. Turitsyn, G. Bale, and M.P. Fedoruk, Dispersion-managed solitons in fibre systems and lasers, Physics Reports, 2012, http://dx.doi.org/10.1016/j.physrep.2012.09.00 [11.] Juan Diego Ania-Castanon, Tim J. Ellingham, R. Ibbotson, X. Chen, L. Zhang, and Sergei K. Turitsyn, Physical Review Letters, vol. 96, 2006, pp. 023902-5 [12.] S. K. Turitsyn, J. D. Ania-Castanon, S. A. Babin, V. Karalekas, P. Harper, D. Churkin, S. I. Kablukov, A. E. El-Taher, E. V. Podivilov, and V. K. Mezentsev, 270km Ultralong Raman Fiber Laser, Physical Review Letters, vol.103, 2009, pp. 133901-3 [13.] Jaroslaw E. Prilepsky, Stanislav A. Derevyanko, Sergei K. Turitsyn, Physical Review Letters, 2012, 1vol. 08, pp. 183902-5 [14.] A. R. Pratt, P. Harper, S. B. Alleston, P. Bontemps, B. Charbonnier, W. Forysiak, L. Gleeson, D. S. Govan, G. L. Jones, D. Nesset, J. H. B. Nijhof, I. D. Phillips, M. F. C. Stephens, A. P. Walsh, T. Widdowson, N. J. Doran, 5,745 km DWDM transcontinental field trial using 10 Gbit/s dispersion managed solitons and dynamic gain equalization, Optical Fiber Communications Conference, OFC 2003, vol.3, PD26 - P1-3 [15.] B. K. Nayar, N. Finlayson, N. J. Doran, S. T. Davey, D. L. Williams, J. W. Arkwright, Optics Letters, vol. 16, 1991, pp. 408-410 [16.] A Zakery, S. R. Elliott, Optical properties and applications of chalcogenide glasses: a review, Journal of Non-Crystaline Solids, vol. 330, 2003, pp. 1-12 [17.] M. Galili, J. Xu, H. C. Mulvad, L. K. Oxenløwe, A. T. Clausen, P. Jeppesen, B. Luther-Davies, S. Madden, A. Rode, D.-Y. Choi, M. Pelusi, F. Luan, B. J. Eggleton, Breakthrough switching speed with an all-optical chalcogenide glass chip: 640 Gbit/s demultiplexing, Optics Express, vol. 17, 2009, pp. 2182-2187 [18.] D. Mechin, L. Brilland, J. Throles, Q. Coulombier, D. M. Nguyen, M. Thual, T. Chartier, Next-generation fibres: Chalcogenide photonic-crystal fibers expand nonlinear applications, Laser Focus World, vol. 46, iss. 5, 2010

40

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

Jovana Petrović, Ljupčo Hadžievski, Sergei Turitsyn Nelinearna optika u službi telekomunikacija Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 32-41

Autori Jovana Petrović je diplomirala na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu a doktorirala na Aston Univerzitetu u Birmingemu, Velika Britanija. Nakon posledoktorskog usavršavanja na univerzitetima Aston, Oksford i u Institutu LENS u Firenci, priključila se Grupi za nelinernu fotoniku u Institutu za nuklearne nauke „Vinča” kao rukovodilac eksperimentalne laboratorije. Dala je naučni doprinos razvoju optičkih materijala, senzora u optičkim vlaknima i fizici ultra-hladnih atoma.

Ljupčo Hadžievski je diplomirao i magistrirao na Elektrotehničkom fakultetu, a doktorirao na Fizičkom fakultetu u Beogradu. Zaposlen je u Institutu za nuklearne nauke „Vinča” u zvanju naučni savetnik. Rukovodilac je Grupe za nelinearnu fotoniku. Dao je naučni doprinos oblasti nelinerne plazma fizike, nelinearne optike i Boze-Ajnštajnove kondenzacije.

Sergei Turitsyn je diplomirao i doktorirao na Novosibirskom univerzitetu, Rusija. Radio je u Institutu za teorijsku fiziku u Diseldorfu, Nemačka, a od 1998. godine profesor je na Aston Univerzitetu, Birmingem, Velika Britanija. Od 2011. godine je direktor Aston Instituta za fotonske tehnologije. Istaknuti je član Američkog optičkog društva i dobitnik prestižne nagrade „Volfson“ Kraljevskog društva Velike Britanije. Dao je značajan doprinos razvoju nelinearne optike i solitonske teorije.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

41

Milan L. Maťanović * Freedom Photonics LLC

Larry A. Coldren University of California, Santa Barbara, USA

Photonic device technology for coherent optical communications ABSTRACT The bandwidth on the optical fiber network is now growing by two orders of magnitude per decade due to the tremendous increase in data transmission, and current WDM systems cannot meet the projected bandwidth demands. As a result, in recent years, first commercial deployments of coherent optical systems have occurred, in order to achieve more spectrally efficient data transmission through existing fiber infrastructure. Photonic integration will play a key role in reaching higher spectral efficiency in a cost efficient, high-performance manner. In this paper, we review the progress and examples of photonic integrated circuits for optical coherent communications. Coherent integrated transmitter and receiver photonic integrated circuits are now a reality, and an active area of research.

Key words

42

* mashan@freedomphotonics.com

Photonic integrated circuits, coherent communications, coherent transmitter, coherent receiver, silicon photonics, Indium Phosphide

Milan L. Mašanović, Larry A. Coldren Photonic device technology for coherent optical communications Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 42-52

1. Introduction More than three decades since their conception, optical coherent systems are finally a reality. They are being deployed throughout transport optical networks in order to provide more optical bandwidth through existing optical fiber, as well as to simplify dealing with the impairments of transmission, given that in most cases, both optical amplitude and phase are being recovered.

Research on coherent optical technology started in the 1980s because of its promise of increased transmission distance due to improved receiver sensitivity. Erdoped fiber amplifiers (EDFAs) had not been developed at the time, and wavelength division multiplexing (WDM) was expensive due to the repeater cost and complexity (de-multiplexing, optical-electrical conversion, amplification, electrical demultiplexing to a lower data rate, regeneration, multiplexing back up, electrical-optical conversion, and multiplexing into optical fiber).

Coherent approaches have promised to double the repeater separation, and allow placing of the WDM channels closer together, because the channel filtering could be done by a fixed intermediate frequency filter in the RF-domain after heterodyne down-conversion by tuning the optical local oscillator (LO), similar to a radio. Bulk optical heterodyne receivers were quickly found to be very difficult to make due to stability issues. Thus, efforts were initiated early-on to explore the possibility of monolithic integration of Photonic Integrated Circuits (PICs) for coherent communications [1]. However, the invention of the erbium-doped fiber amplifiers and inexpensive, integrated arrayed-waveguide grating-based multiplexers and de-

Figure 1. Historic and predicted optical network traffic growth as function of time

multiplexers channeled the development toward modern WDM systems for much of the 1995–2010 timeframe.

WDM systems using amplitude modulation have so far been able to meet the growth of traffic in optical networks, but currently deployed systems and fibers are close to being at full capacity. The traffic on the optical fiber network is now growing by two orders of magnitude per decade due to the tremendous increase in data transmission. The aggregate optical network traffic, both historic and predicted, is shown in Figure 1.

Therefore, it is a continuing challenge to meet the future demand for bandwidth.

Figure 1 overlays some data for fiber ca-

pacity on this total demand curve for both research and commercial fiber links [1]. The straight lines indicate trends for commercial systems, which show that the tremendous growth in bandwidth, due to WDM adoption in the 1995-2002 timeframe, has now reached saturation due to the limitation in the number of practical WDM channels, as well as the data rate in each of them. In order to further increase the fiber capacity, we are either looking at the expensive proposition of laying more optical cables, or at improving the net data rate per Hz of bandwidth —spectral efficiency (SE), or, more simply, the channel rate/channel spacing ratio in existing fibers. This is being done using advanced (phase) optical modulation formats and coherent detection.

Figure 2. Optical system evolution in terms of bandwidth and spectral efficiency, past and future.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

43

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

Figure 2 gives a set of tables that summarize the system evolution over the past few decades, as well as what a simple extrapolation might predict for the next decade [3]. As might be immediately obvious, an extrapolation of the current rapid growth in fiber capacity does not meet the network demand by 2020, even if doubled or tripled by using the fiber S and L bands in addition to the standard C-band which is plotted in Fig. 2. Even worse, calculations show that we will never be able to reach SE = 20 due to limitations in fiber dynamic range because of its limited power handling capacity [4]. A spectral efficiency of ~ 10 seems more realistic for transmission distances ~ 100 - 500 km, typical of WDM systems.

The need for improving the spectral efficiency of transmission in the future has led to renewed interest and intense research on optical coherent systems, as well as to the recent deployments of this technology. Coherent optical communications rely on digital modulation, a term used in radio, satellite, and terrestrial communications to refer to modulation in which digital states are represented

by modification of carrier amplitude, frequency, and phase, simultaneously or separately. A common name for this arbitrary carrier phase and magnitude modulation is vector modulation. Different modulation states are represented by components of the electric field vector in the complex plane, using in-phase and quadrature (I-Q) constellation diagrams, illustrated in Figure 3. for three different modulation formats. In optical communication systems, the carrier frequency (laser wavelength) is usually fixed; thus we only need to consider the phase and magnitude changes. The unmodulated carrier is then the phase and frequency reference, aligned along the I axis, and the modulated signal is interpreted relative to the carrier. Q represents the quadrature (90o out of phase) vector component. A discrete point, modulation state on the I-Q diagram, can be represented by vector addition of a specific magnitude of the in-phase carrier with a specific magnitude of the quadrature carrier.

Figure 3. illustrates some of the unique, commonly used vector modulation based links. The first link, part (a), utiliz-

Figure 3. (a) Amplitude modulation (on-off keying) based noncoherent system with direct detection (b) Differential phase shift keying based coherent system with self-homodyne detection, without the need for a local oscillator (c) Quadrature phase shift keying coherent

44

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

es simple binary amplitude modulation, the most widely exploited, noncoherent modulation format in optical communications to date. On the I-Q diagram, the field vector changes its amplitude from 0 to the maximum amplitude, along the I axis, as binary digital signals are translated into a stream of light pulses. The transmitter in this case is a simple amplitude modulator, and signal detection is achieved through direct detection, as shown in the link schematic.

Link (b) represents the next level of sophistication — a simple coherent system, in which the amplitude of the signal remains constant, but the phase of the carrier is differentially changed by π in between bits, to reflect the change in adjacent bit value. To detect this type of signal, one approach is differential detection, where the signal is interfered with its own delayed version to produce an amplitude response at the receiver. No local oscillator is required in the receiver in this case. This system is limited to a particular bit rate, as it relies on exactly one bit delay for signal detection. Note that the receiver consists of two photodiodes that are connected in series, forming a balanced receiver, examined later in this section.

Figure 3. (c) illustrates a more complex and flexible system, where the carrier phase is modulated to one of four possible values — thus the name of this type of modulation is quadrature phase shift keying (QPSK).

The advantage of this approach is in the fact that with the same bit rate as on-off keying, we can transmit twice the amount of information, since with each detected symbol (1 out of 4 possible phase values), we can recover two bits of information, a major benefit of vector modulation and coherent systems. The transmitter for this modulation format is relatively simple,

Milan L. Maťanović, Larry A. Coldren Photonic device technology for coherent optical communications Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 42-52

consisting of two nested Mach-Zehnder phase modulators, which are delayed by 90o with respect to one another, allowing independent I and Q component modulation. The main complexity results from the receiver, where the incoming signal needs to be phase matched, locked and mixed with a local oscillator laser. In addition, the signals in the receiver need to be mixed and delayed properly, so that both the I and the Q signal components can be extracted independently, in the two sets of balanced receivers shown in the schematic. Any changes in phase of the incoming signal, caused by the laser phase noise, need to be tracked and neutralized in the receiver. A number of different techniques can be used to accomplish this. Optical phase-locked loops use optical feedback to control the phase of the local oscillator laser [5], showing promise for low power, simple implementation of true coherent receivers. Digital signal processing can be used to perform real time phase tracking and control as well, at the expense of electronic chip sophistication and power consumption [6].

Although these three examples show the progression from simple, noncoherent amplitude modulated system, through a differentially modulated coherent system to a true I-Q coherent system, it is important to emphasize that many other different vector modulation formats and links are possible and used: differential QPSK, where the phase changes to one of four states are recorded only when the adjacent bit changes; or quadrature amplitude modulation (QAM), where both the amplitude and the phase of the I and Q components are changed, resulting in a multitude of points on the constellation diagram, and further improvement of spectral efficiency, up to the fundamental limit imposed by the fiber dynamic range to around 10 bits/s per Hz of bandwidth. Finally, additional doubling in spectral efficiency for each of the coherent links can be accomplished by multiplexing two signals onto two degenerate orthogonal polarizations of an optical fiber, creating a polarization-multiplexed (PM) link.

2. C oherent Optical Transmitters Components As discussed in the previous section, arbitrary vector modulation can be generated using the combination of both amplitude and phase modulation. One popular way to accomplish this task is to use the nested Mach-Zehnder modulator structure shown in Figure 3. (c). Because this structure assigns the I axis to one MZM and the Q axis to a second MZM, it can modulate the resultant vector to any (I,Q) point in the plane of the I-Q diagram. For QPSK modulation, four equal amplitude (I-Q) points are accessed.

An example of dual polarization, indium phosphide (InP) based QPSK modulator fabricated by NTT is shown in Figure 4. The InP dual, nested MachZehnder modulator PIC has a single TE input and two individual output ports.

The PIC is packaged on a carrier with a Silica based planar lightwave circuit (PLC) whose function is to couple the

Figure 4. Configuration on an InP-based dual polarization QPSK modulator by NTT [7]. The solution consists of a dual modulator, dual output InP chip, microoptics, high-speed electrical imposer, and a PLC.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

45

light from both PIC’s outputs, to rotate the polarization from one of the PIC’s outputs, and then to combine two polarizations in a single output waveguide.

A special, high-speed interposer is used on top of the modulator to provide high-speed electrical connections for 112 Gbps operation [7].

A 10-wavelength transmitter PIC by Infinera, utilizing a type of a nested I-Q Mach-Zehnder structure for QPSK modulation is shown in Figure 5 [8]. Polarization multiplexing is implemented in this example to double the transmission rate, requiring a pair of identical nested I-Q MZ structures for each of the

10 DFB lasers on the chip. The constellation diagrams in the figure illustrate the four constellation points accessed by each of the 20 I-Q modulators. Each individual I and Q MZ modulator is running at 14.25 Gbps, but as discussed above with QPSK modulation, we double the amount of information transmitted (by effectively combining the I and Q signals in phase quadrature) resulting in 28.5 Gbps per IQ modulator. This chip utilizes DFB lasers for the light source, but one could imagine replacing them with the widely tunable variety.

The first such chip, reported in [9], consists of a widely-tunable sampled-grating DBR (SGDBR) laser monolithically integrated with a nested Mach-Zehnder modulator, as shown in Figure 6.

Figure 5. (a) Photograph of the active block of a 10-wavelength PM-QPSK transmitter IC, utilizing nested IQ Mach-Zehnder modulator, DFB-laser devices, (b) schematic layout of PIC illustrating the TE and TM-to-be duplicate sets of modulators, AWGS, and output waveguides, to support polarization-multiplexed operation through off-chip polarization beam combining, (c) schematic of TE/TM nested IQ MZ modulator section of one wavelength showing RF and DC controls, and (d) IQ constellation diagrams for all 20 QPSK data streams, each IQ stream running at 28.5 Gbps for an aggregate 570 Gbps transmission capability across the 10 wavelengths [8].

The chip was realized using monolithic integration in Indium Phosphide (InP) based on quantum well intermixing.

The single-mode SGDBR laser provides 40 nm of tuning around 1550 nm. The signal from the laser is amplified with a semiconductor optical amplifier (SOA), and then split into 4 paths, using a 1x4 multimode interference (MMI) splitter.

The light in each path is sent through a static phase adjustment electrode embedded in the S-bend waveguides, which is essential for setting the MZMs in the quadrature state. The high-speed MZMs are formed using 400 μm long quantum-well intermixed (QWI) re-

Figure 6. Schematic of a tunable monolithic photonic coherent transmitter, including SOAs, nested MZMs, and absorbers by Freedom Photonics [9].

46

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

Milan L. Mašanović, Larry A. Coldren Photonic device technology for coherent optical communications Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 42-52

gions, with a photoluminescence (PL) peak at 1.5μm, utilizing the quantumconfined Stark effect (QCSE) for light absorption. After the light in each of the four arms is modulated, it is recombined in a 4x3MMI, which allows for monitoring of the MZM in the OFF state.

Thus, the chip is capable of transmitting a single transverse-electric (TE) polarization QPSK data stream in a compact footprint. The key issue with tunable laser integration for coherent transmitter purposes is that of achieving sufficiently narrow linewidth and low phase noise, and this will remain the area of active research in the near future.

Different integrated modulator configurations in addition to the nested MZMs can be used to generate QPSK and even more advanced modulation formats.

Figure 8 shows a DQPSK modulator that uses two asymmetrical STAR couplers in a three-branch interferometer configuration. Two of the three branches contain electroabsorption modulators, which, when biased OFF, ON, and alternatively ON and OFF generate the

Figure 7. (left) Photograph of the widely tunable optical transmitter integrated circuit mounted on an Aluminum-Nitride ceramic carrier. (right) A representative constellation diagram from coherent link demonstration using a 20 Gbps QPSK encoded optical signal with 231-1 PRBS, after DSP post processing. Linear color coding corresponds to symbol density.

4- phase modulated constellation [10].

Also shown is the demodulated result at 20 Gb/s for one of the I or Q outputs.

3. Coherent Receiver Implementations The key idea behind coherent detection is to combine the input signal coherently with a locally generated continuous optical field (local oscillator) at the receiver and before the signal is detected. This action achieves two effects:

it amplifies the detected signal through mixing with a high-power local oscillator signal, allowing improved receiver sensitivity, and it enables the demodulation of phase and amplitude/phase modulated signals, which is not possible through direct detection. This is a key enabler for achieving improved spectral efficiency in a coherent link.

A couple of different coherent receiver architectures, for differential and regular detection were described in Figure 3. Since dual-polarization, dual-quadra-

Figure 8. A DQPSK electroabsorption modulator photo, schematic, and received signal at 20 Gbps [10] by Bell Labs.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

47

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

ture (DPDQ) coherent receiver requires many components, they should ideally be implemented as photonic integrated circuits (PIC). From the technological standpoint, this can be accomplished using a variety of integration platforms, starting from monolithic integration in Indium Phosphide, through hybrid integration using Silica or polymer waveguides, to Silicon photonics.

An example of a high-speed, integrated I-Q receiver in InP is shown in Figure 9.

This device consists of two optical spotsize converters, input waveguides, a 90o hybrid implementation using a 2 × 4 multimode interference coupler, and two balanced photodiode pairs. The optical hybrid allows for mixing of the local oscillator L and the input signal S, and for balanced detection of both the in-phase I and the quadrature Q components of the input signal. This is accomplished through precise phase control in signal splitting, which results in the following signal combination at each of the photodiodes in Figure 9, from top down, assuming that the signal S is coupled to the top input waveguide: L + S , L − S , L + jS and L − jS . The

outputs from two balanced receiver pairs will be 2S and 2jS, the in-phase and quadrature components of the input signal.

I-Q receiver PICs. Four linear differential trans-impedance amplifiers (TIAs) are co-packed in the module.

This type of I-Q receiver chip can be used in a polarization diversity configuration, with additional micro-optics, to yield a full coherent receiver. A 100 Gbps polarization multiplexed BPSK and QPSK receiver architecture using the InP chip from Figure 9 and actual module are shown in Figure 10. Both the signal and the local oscillator (LO) are coupled through a collimator (C), and a first half waveplate (HWP) is inserted in the optical path in order to evenly split the LO signal between two polarizations. Both signals are split into two polarizations using a polarization beam splitter. To achieve highest symmetry in both channels, X and Y, a second HWP is integrated in the X channel to perform a TM-to-TE conversion. In return and to minimize the channel path length difference a skew compensator (SC) is integrated in the Y channel. The four beams are then coupled through a micro-lens array into the integrated optical spot size converters of the two InP

Another integration platform concept for polarization-diversity receiver modules is polymer waveguide based, since it allows for low-loss, low-cost, simple processing implementation. One obvious challenge for this platform was the integration of photodiodes with minimal insertion loss. In the recent work reported in [13], this has been accomplished by integrating III-V active components via 45o turning mirrors, as shown in Figure 11. Also shown is the measured receiver performance in terms of the small signal bandwidth.

Recent advances in silicon photonics have made realization of complex, highperformance PICs in silicon a reality.

Silicon material system realization is beneficial because of the availability of 200-mm diameter or larger optical wafers allowing for low-cost chips. Silicon chips do not require a hermetic environment, allowing for low-cost packaging, and silicon can be oxidized allowing for

Figure 9. An integrated I-Q receiver in InP (a) Receiver architecture schematic, showing two inputs, a 90o hybrid implementation using a 4 × 4 MMI coupler, connected to two balanced photodiode pairs; a device photograph on the bottom. (b) Results of receiver operation at 50 Gbps, showing the bit error rate and constellation diagrams as function of optical signal to noise ratio [11].

48

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

Milan L. Mašanović, Larry A. Coldren Photonic device technology for coherent optical communications Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 42-52

Figure 10. Architecture and module of a 100 Gbps coherent receiver [12] based on the InP PIC from Figure 9, and marketed by U2T.

Figure 11. Detail of a Heinrich Hertz Institute’s polymer based coherent receiver implementation, showing the photodiode coupled to the polymer waveguide via a 45 degree mirror [13].

high vertical index contrast and consequently high-performance polarization splitters and on-wafer testing.

An example of a Si DPDQ coherent receiver [14] is shown in Figure 12. The signal and local oscillator (LO) enter the PIC through 2-D grating couplers spaced by 127 μm. A key novel feature of this device is that grating couplers serve as spot-size converters, polarization splitters, and 50/50 splitters, they do not require anti-reflection coatings and allow for on-wafer testing. A scanning electron micrograph (SEM) of one of the fabricated grating couplers is shown the bottom of Figure 12. The fiber is ori-

ented exactly vertically, i.e. no tilt angle, which results in the grating coupling equally to both directions in the waveguide and thus acting as a 50/50 coupler.

After the grating couplers, portions of the LO and signal pass through a 90o, 11 μm wide waveguide crossing. The wide waveguide renders the crossing loss and crosstalk negligible.

The LO and signal portions pass by directional couplers which couple away any stray transverse-magnetic polarized light. The portions then interfere in four large 2x2 multimode interference (MMI) couplers (the large size improves fabrication tolerance). The MMI cou-

pler outputs connect to eight photodiodes (PDs). The PDs are Ge-on-Si vertical PIN diodes.

None of the implementations discussed so far include integration of the local oscillator with the receiver. A basic coherent receiver implementation with an integrated local oscillator [1], a historic example of one of the first complex PICs realized is shown in Figure 13. It consists of a DBR laser, light coupler, and a balanced receiver pair on the detection side. The local oscillator signal and the input signal are mixed inside a 2 × 2 coupler element, and detected by two individual photodiodes, conTELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

49

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

nected in series. With this photodiode configuration and the phase differences introduced by the optical coupler, it is possible to easily obtain an output signal which will be given by the difference of the two photocurrents, thereby canceling out the current contributions and the intensity of noise from the local oscillator, and adding the photocurrents resulting from the signal modulation.

This type of architecture therefore allows for complete rejection of the CW signal, and conversion of phase modulation into amplitude modulation.

Diameter 290 nm Depth 120 nm

Diameter 350 nm Depth 55 nm

Figure 12. (top) Layout of a polarization multiplexed silicon photonics coherent receiver PIC, consisting of grating coupler inputs and two sets of I-Q balanced receivers. The waveguides are shown as black, the thermooptic phase shifters orange, and the top metal blue. (bottom) Input grating coupler close-up. This novel grating coupler serves as spot-size converter, polarization and 50/50 splitter [14]

Figure 13. Schematic diagram of a Bell Labs MQW balanced heterodyne receiver photonic integrated circuit, containing a continuously tunable LO, a low-loss buried-rib parallel input port, an adjustable 3 dB coupler, and two zero-bias MQW waveguide detectors [1].

50

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

As with coherent transmitters, integration of a widely tunable local oscillator would further benefit the level of integration in coherent receiver PICs. The first implementation of an integrated widely tunable coherent receiver, reported by Freedom Photonics, is shown in Figure 14 [15]. The chip was realized using photonic integration in Indium Phosphide. At the center of the chip is a widely tunable sampled grating distributed Bragg reflector (SGDBR) laser, used as the receiver LO, providing 40nm tunability and bandwidth coverage. The signal from the LO is split into two identical paths. In each of the two paths, the LO power is amplified with a semiconductor optical amplifier (SOA), before the signal is routed using 2 total internal reflection (TIR) mirrors with a perpendicular waveguide connecting them. The signal from the second TIR mirror is then guided into a 2x4 multimode interference (MMI) hybrid. The receiver chip has two signal input waveguides, which are used to independently couple each of the two demultiplexed polarization data streams from a polarization multiplexed network data stream.

The four outputs of each of the hybrids are separated using S-bend waveguides,

Milan L. Mašanović, Larry A. Coldren Photonic device technology for coherent optical communications Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 42-52

4. Conclusions

Figure 14. (top) Schematic of Freedom Photonics’ monolithically integrated dual-polarization tunable photonic integrated coherent receiver, including SOAs, MMIs and total internal reflection mirrors and a tunable local oscillator laser. (bottom) Photograph of the widely tunable optical receiver integrated circuit mounted on a ceramic carrier [15].

which terminate in 4 photodiodes.

Thus, the chip is capable of simultaneously detecting two independent data streams from a polarization multiplexed QPSK data stream – however, polarization demultiplexing and rotation of the transverse-magnetic (TM) polarization into transverse-electric (TE) has to be performed external to the chip.

Error-free, 20Gbps (10Gbaud) operation with this chip has been demonstrated. Recently, a similar device has been reported as part of an optical phase locked loop, for homodyne coherent detection, which was discussed as an alternative to high power consumption digital signal processing based detection methods [5].

The bandwidth on the optical fiber network is now growing by two orders of magnitude per decade due to the tremendous increase in data transmission, and current WDM systems cannot meet the projected bandwidth demands. As a result, in recent years, first commercial deployments of coherent optical systems have occurred, in order to achieve more spectrally efficient data transmission through existing fiber infrastructure. Photonic integration will play a key role in reaching higher spectral efficiency in a cost efficient, high-performance manner.

In this paper, we have discussed the progress and examples of photonic integrated circuits for optical coherent communications. Both integrated transmitters and receiver PICs are now a reality, but this will remain an active research area for the foreseeable future. Some of the key challenges to be solved are with low phase noise tunable laser integrated technology, higher efficiency modulators, and reduced footprint receivers integrating polarization splitting on chip.

References [1] Koch TL, Koren U, Gnall RP, Chao FS, Hernandez-Gil F, Burrus CA, Young MG, Oron M, Miller BI., “GaInAs/GaInAsP multiple-quantum-well integrated heterodyne receiver”, Electron Lett 1989;25: 1621.

[2] L. A. Coldren, S. C. Nicholes, L. Johansson, S. Ristic, R. S. Guzzon, E. J. Norberg, U. Krishnamachari, “High Performance InP-based Photonic ICs—a Tutorial”, IEEE Journal of Lightwave Technology, 2011 [3] R. Tkach, “Optical Network Capacity: From Glut to Scarcity,” OIDA Annual Meeting, Santa Clara, CA, Dec. 1-2, 2009.

[4] R. Essiambre, et al, in talk by R. Alferness, “Optical communications—a view to the future,” ECOC’08, Brussels, Sept. 2008. See also, R.-J. Essiambre, G. Kramer, P. J. Winzer, G. J. Foschini, and B. Goebel,"Capacity limits of optical fiber networks," J. Lightwave Technol.,vol. 28, pp. 662-701, 2010.

[5] M. Lu, H. Park, E. Bloch, A. Sivananthan, J. Parker, Z. Griffith, L. A. Johansson, M. J. Rodwell, and L. A. Coldren, “A Photonic Integrated Circuit for a 40 Gbaud/s Homodyne Receiver Using an Optical Costas Loop”, IEEE Integrated Photonics Conference, 2012.

[6] O’Sullivan M. “Expanding network application with coherent detection” National Fiber Optic Engineers Conference; 2008.

[7] Yamada, E.; Kanazawa, S.; Ohki, A.; Watanabe, K.; Nasu, Y.; Kikuchi, N.; Shibata, Y.; Iga, R.; Ishii, H.; , "112-Gb/s InP DP-QPSK modulator integrated with a silica-PLC polarization multiplexing circuit," Optical Fiber Communication Conference and Exposition (OFC/NFOEC), 2012 [8] Evans P, et al, “Multi-channel coherent PM-QPSK InP transmitter photonic integrated circuit (PIC) operating at 112 Gb/s per wavelength”, Optical Fiber Communication Conference, Post Deadline Paper PDPC7; 2011 March.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

51

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

[9] Estrella, S.B.; Johansson, L.A.; Masanovic, M.L.; Thomas, J.A.; Barton, J.S.; , "First Monolothic Widely Tunable Coherent Transmitter in InP" Photonics Technology Letters, IEEE, submitted for publication [10] Doerr, C.R.; Zhang, L.; Winzer, P.J.; Sinsky, J.H.; Adamiecki, A.L.; Sauer, N.J.; Raybon, G.; , "Compact High-Speed InP DQPSK Modulator," Photonics Technology Letters, IEEE, vol.19, no.15, pp.1184-1186, Aug.1, 2007 [11] Bottacchi S, Beling A, Matiss A, Nielsen ML, Steffan AG, Unterborsch G, Umback A. “Advanced photoreceivers for high-speed optical fiber transmission systems. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 2010;16(5): 1099–1112.

[12] Matiss, A.; Nolle, M.; Fischer, J.K.; Leonhardt, C.C.; Ludwig, R.; Hilt, J.; Molle,References L.; Schmidt-Langhorst, C.; Schubert, C.; , "Characterization of an integrated coherent receiver for 224 Gb/s polarization multiplexed 16-QAM transmission," Optical Fiber Communication Conference and Exposition (OFC/NFOEC), 2011 and the National Fiber Optic Engineers Conference , vol., no., pp.1-3, 6-10 March 2011 [13] Wang, J.; Kroh, M.; Richter, T.; Theurer, A.; Matiss, A.; Zawadzki, C.; Zhang, Z.; Schubert, C.; Steffan, A.; Grote, N.; Keil, N.; , "Hybrid-Integrated Polarization Diverse Coherent Receiver Based on Polymer PLC," Photonics Technology Letters, IEEE , vol.24, no.19, pp.1718-1721, Oct.1, 2012 [14] Doerr, C.R.; Buhl, L.L.; Baeyens, Y.; Aroca, R.; Chandrasekhar, S.; Liu, X.; Chen, L.; Chen, Y.-K.; , "Packaged Monolithic Silicon 112-Gb/s Coherent Receiver," Photonics Technology Letters, IEEE , vol.23, no.12, pp.762-764, June15, 2011 [15] Estrella, S.B.; Johansson, L.A.; Masanovic, M.L.; Thomas, J.A.; Barton, J.S.; , "Widely Tunable Compact Monolithically Integrated Photonic Coherent Receiver," Photonics Technology Letters, IEEE , vol.24, no.5, pp.365-367, March1, 2012

Authors Dr. Milan L. Mašanović (S’98–M’04) received the Dipl. Ing. degree from the School of Electrical Engineering, University of Belgrade, Belgrade, Yugoslavia, in 1998 and the M.S. and Ph.D. degrees from the University of California Santa Barbara, in 2000 and 2004, respectively, all in electrical engineering. He is currently a General Manager at Freedom Photonics LLC, a Santa Barbara based photonic integration company, as well as a Research Scientist at the University of California Santa Barbara. He has co-authored of more than 85 journal and conference papers, and presented numerous invited talks at international conferences. His current research interests include InP photonic integrated circuits (diode lasers and tunable transmitters), component technologies for packet-switched optical networks, local area networks and harsh environments. Dr. Masanovic was the recipient of a number of merit based awards, including the 2004 IEEE Lasers and Electro-Optics Society Fellowship Award. He has taught graduate level course on semiconductor lasers and photonic integrated circuits at UCSB in 2009, 2010 and 2011, and has served as a reviewer for a number of journals, and on technical committees for Integrated Photonics Research conference, Indium Phosphide and Related Materials conference, Microwave Photonics conference, and Avionics, Fiber Optics and Photonics conference.

Dr. Larry A. Coldren (S’67–M’72–SM’77–F’82) received a Ph.D. degree in electrical engineering from Stanford University, Stanford, CA, in 1972.

He is the Fred Kavli Professor of Optoelectronics and Sensors at the University of California, Santa Barbara (UCSB). After 13 years in the research area at Bell Laboratories, he joined UCSB in 1984, where he now holds appointments with the Department of Materials and the Department of Electrical and Computer Engineering. In 1990, he cofounded Optical Concepts, later acquired as Gore Photonics, to develop novel VCSEL technology, and, in 1998, he cofounded Agility Communications, later acquired by JDSU, to develop widely-tunable integrated transmitters.

At Bell Labs, he initially worked on waveguided surface-acoustic-wave signal processing devices and coupled-resonator filters. He later developed tunable coupledcavity lasers using novel reactive-ion etching (RIE) technology that he created for the then new InP-based materials.

At UCSB, he continued work on multiple-section tunable lasers, in 1988 inventing the widely-tunable multi-element mirror concept, which is now used in some JDSU products. Near this same time period, he also made seminal contributions to efficient vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) designs that continue to be implemented in practical devices to this day. More recently, his group has developed high-performance InP-based photonic integrated circuits (PICs) as well as high-speed VCSELs, and they continue to advance the underlying materials growth and fabrication technologies. He has authored or coauthored over a thousand journal and conference papers, seven book chapters and one textbook and has been issued 64 patents. He has presented dozens of invited and plenary talks at major conferences.

Prof. Coldren is a Fellow of the IEEE, OSA, IEE, and a member of the National Academy of Engineering. He was a recipient of the 2004 John Tyndall and 2009 Aron Kressel Awards.

52

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

Uputstvo za autore Originalni autorski radovi

Literatura

Za časopis se prijavljuju radovi čiji sadržaj nije već objavljen ili na drugi način prikazan. Prijavljeni radovi moraju sadržati originalne naučne, stručne ili primenjene rezultate samih autora. Objavljeni rezultati ni na koji način ne smeju povrediti autorska prava drugih pojedinaca ili organizacija. Iako se vrši recenzija svih radova, za pravo objavljivanja, originalnost i kvalitet radova odgovaraju sami autori.

Mole se autori da se u cilju jednoobraznosti tekstova koji se objavljuju u časopisu, pri navođenju Literature i fusnota pridržavaju sledećih uputstava:

Radovi treba da budu napisani u formatu Microsoft Word na najviše 6 strana formata A4 (210 mm x 297 mm). Leva i desna margina treba da budu 19 mm, a gornja i donja margina treba da budu 20 mm. Rad treba pripremiti u dve kolone sa 5 mm razmaka između kolona. Za tekst u radu treba koristiti font Times New Roman 10 pt.

Prvi deo rada je sadržaj u kome se daje kratak pregled istraživanja i opisanih rezultata. Sledi spisak ključnih reči. Naslov, sadržaj rada (Abstract) i ključne reči (Keywords) treba dostaviti i na engleskom jeziku.

Rad treba da bude podeljen u više poglavlja. Na kraju treba da stoji zaključak, potom literatura zatim biografija i (eventualno) zahvalnica. Literatura treba da bude poređana po redosledu pojavljivanja u radu. Kratka biografija autora na kraju rada treba da ima strukturu datu u nastavku ovog uputstva. Slike i tabele treba da budu što je moguće bliže tekstu u kome se prvi put pominju. Slike moraju da budu numerisane prema redosledu pojavljivanja u radu. Slike mogu da budu u jednoj koloni ili preko obe kolone. Ako se koriste, jednačine se centriraju u koloni. Ako se koristi numeracija, broj jednačine treba da ide uz desnu ivicu.

Naziv slike se navodi ispod slike (Slika 1. Naziv.), naziv tabele se navodi iznad (Tabela 1. Naziv.).

1. Literaturu navesti na kraju teksta, pre beleške o autoru.

2. Fusnote pisati na istoj strani na kojoj je tekst na koji se odnosi.

3. I za literaturu i za fusnote važe sledeća pravila: • Prvo navesti ime (ili inicijal) pa prezime autora, zatim naslov teksta, izdavača ili časopis, mesto i godinu izdanja, i na kraju relevantne strane: str. (ako je izvor na srpskom), p. (ako se citira izvor na engleskom) odnosno pp. (ako se citira više strana izvora na engleskom) • Kurziv (italics) i znake navoda koristiti kao što je navedeno u primerima.

Napomena: znaci navoda na srpskom „naslov teksta“ znaci navoda na engleskom “naslov teksta” [1] W.K. Chen: Book style, Wadsworth, Belmont, CA, 1993, pp. 1–15.

[2] G. Young: “Book style with paper title and editor”, in: J. Peters, Ed., Plastics, 2nd ed. vol. 3, McGraw-Hill, New York, 1964, pp. 1–9.

Napomena: ako je više urednika onda - (Eds.) [3] G. W. Juette, L. E. Zeffanella: “Presented Conference Paper style,” presented at the IEEE Summer power Meeting, Dallas, TX, June 22–27, 1990, Paper 90 SM 690-0 PWRS. [4] J. Wills: “Thesis or Dissertation style”, Ph.D. dissertation, Dept.

Elect. Eng., Harvard Univ., Cambridge, MA, 1993.

[5] G. R. Faulhaber, “Design of service systems,” in Conf. Rec. 1995 IEEE Int. Conf. Communications, pp. 3–8.

[6] I EEE Criteria for Class IE Electric Systems (Standards style), IEEE Standard 308, 1969.

• Ako je izvor sa Interneta trebalo bi navesti datum kada je autor koristio tekst, pošto se sadržaj Interneta povremeno menja.

[7] APEC Leaders Economic Vision Statement, Blake Island, Seattle, 20 November 1993, Internet, 8/03/97, http://www.apecsec.org.sg/econlead/blake.html.

4. Pri ponovnom citiranju istog teksta, ako se navodi posle nekih drugih fusnota, obavezno navesti ime i prezime autora, naslov teksta, a zatim op. cit., pp. (ili str.), a ako se navode odmah posle prvog navođenja: Ibidem, pp. (ili str.)

1 2

W.K. Chen: Book style, op. cit., pp. 1–15.

Ibidem, p. 18.

Biografija Na kraju rada objavljuje se kratka biografija autora, sa sledećom strukturom: - Titula ime i prezime - obrazovanje: diploma, oblast, institucija, grad, država, godina.

- radno iskustvo: (prethodna i) trenutno zaposlenje.

- objavljeni radovi: (max. 3) naslov, izdavač, grad, godina.

- spisak članstava, spisak nagrada * Potrebno je dostaviti i elektronsku adresu koja će biti objavljena uz ime autora, odnosno uz ime prvog autora.

Pregledni radovi U časopisu će biti objavljen i izvestan broj preglednih radova, s akcentom na novim trendovima u telekomunikacijama. Sva prethodna uputstva koja se odnose na formu važe i za pregledne radove.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

53

Jelena Smiljanić Milan Žeželj Igor Stanković* Scientific Computing Laboratory, Institute of Physics, University of Belgrade

Study of routing strategies in the small complex networks ABSTRACT The quantity of information transferred in the modern telecommunication networks is increasing. At the same time, operators can neither gradually nor infinitely increase the capacity of the nodes. The congestion is therefore inevitable as a consequence of the high information traffic rates. Due to its practical importance, the problem of reducing congestion has recently drawn an attention of researchers. In this work, different routing strategies are analysed and compared, which do not change topology of the network. The focus is on efficient routing.

The routing strategies are compared using two generic models, i.e., Barabási-Albert scale-free network, scale-free network on lattice, and academic networks of the Netherlands and France. The more inhomogeneous networks require stronger discrimination of the nodes with high betweenness. We propose a dynamic routing algorithm utilizing information about current load of the nodes. The simulations show that by choosing adequate routing algorithm the congestion can be greatly improved, and even removed.

Key words

54

* igor@apb.ac.rs

Network capacity, routing, scale-free networks

Jelena Smiljanić Milan Žeželj Igor Stanković* Laboratorija za primenu računara u nauci, Institut za fiziku, Univerzitet u Beogradu

Ispitivanje strategija za rutiranje u malim kompleksnim mrežama SADRŽAJ Količina informacija koju je potrebno preneti u komunikacionim mrežama postaje sve veća. Istovremeno, kapaciteti čvorova zaduženih za prenos podataka ne mogu se ravnomerno i stalno povećavati. Sa porastom generisanog saobraćaja u određenom trenutku pojaviće se problem zagušenja. Danas je veoma aktuelno pitanje kako obezbediti slobodan protok u mreži, odnosno kako sprečiti zagušenje. U ovom radu analizirane su različite metode za optimizaciju kompleksnih mreža, tako da se prosečan stepen povezanosti i ukupan kapacitet mreže ne menjaju. Naglasak je na efikasnom rutiranju. Poredili smo različite strategije rutiranja primenjene na akademske mreže u Holandiji i Francuskoj, kao i na mreže generisane pomoću dva generička modela realnih mreža, Barabási-Albert modela mreže bez skale i mreže bez skale na rešetki. Mreže koje imaju neravnomerniju raspodelu opterećenja zahtevaju viši stepen diskriminacije čvorova sa velikim opterećenjem. Predložen je dinamički algoritam rutiranja koji se zasniva na informacijama o trenutnom opterećenju u čvorovima. Rezultati simulacija su pokazali da se izborom adekvatnog algoritma rutiranja, opterećenje u mreži može značajno redukovati.

Ključne reči

* igor@apb.ac.rs

Kapacitet mreže, rutiranje, mreže bez skale

55

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

1. UVOD Razumevanje strukture i kontrola komunikacije u kompleksnim mrežama su važni za moderno društvo. Od velikog interesa je kako obezbediti slobodan protok informacije kroz mreže, odnosno protok bez zagušenja [1–13]. Zagušenje u mreži razvija se brzo sa povećanjem broja generisanih paketa. Do zagušenja prvo dolazi povremeno u najopterećenijim čvorovima, a potom i u ostalim čvorovima.. Kritična vrednost poslatih paketa kod koje dolazi do zagušenja zavisi od veličine mreže i kapaciteta čvorova. Maksimalna vrednost protoka informacija koji se može ostvariti pre nego što mreža postane zagušena predstavlja meru kvaliteta njene organizacione strukture. Intuitivno, zagušenje možemo u velikoj meri smanjiti ili izbeći sa veoma velikim stepenom povezanosti čvorova i/ ili velikim kapacitetom za prenos paketa podataka. Oba rešenja u praksi bi značila veliki trošak za unapređenje infrastrukture, što često nije ekonomski opravdano [14, 15]. Zbog toga, od velikog značaja je pronalaženje optimalne strategije za usmeravanje saobraćaja pri utvrđenoj strukturi mreže. Široko korišćena strategija za usmeravanje saobraćaja u mrežama je rutiranje po najkraćim putanjama (pod „najkraćom“ putanjom ovde se podrazumeva putanja sa najmanjim brojem linkova) [16].

Ipak, rutiranje po najkraćim putanjama često ne obezbeđuje dobar kvalitet servisa. Sa razvojem tehnologije, sve više su dostupni empirijski podaci koji nam dozvoljavaju razmatranje cene linka. Cena koja se plaća za korišćenje linka može da odražava različite fizičke karakteristike ili ograničenja realne mreže. Ovde će biti razmotreno kako performanse mreže mogu biti unapređene primenom 56

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

odgovarajućeg protokola za usmeravanje, bez promene osnovne strukture mreže. Cena linka biće zato korelisana sa topološkim osobinama mreže koje određuju kvalitet komunikacije u njoj.

U pogledu dinamičkog rutiranja, u ovom radu ćemo demonstrirati način za raspodelu opterećenja u vremenu u zagušenim čvorovima. To znači da će paket koji nailazi na zagušen čvor duž svoje putanje biti vraćen za jedan korak.

Dinamička strategija rutiranja predložena u ovom radu, koristi višak kapaciteta koji postoji u mreži za privremeno skladištenje informacija dok se zagušeni čvor ne oslobodi. Time se izbegava korišćenje bafera što je posebno interesantno za optičke mreže [17].

U poslednjoj deceniji uveden je niz modela sa željom da se kompleksne mreže precizno opišu [18]. Posebna pažnja posvećena je mrežama koje su realizovane (smeštene) u realnom prostoru.

U ovom radu koristili smo standardni model mreža bez skale [19] i mreža bez skale na rešetki [20], čije su osobine detaljno proučavane i koje veoma dobro reprodukuju strukturne osobine, kao i komunikacione karakteristike malih telekomunikacionih mreža [21]. Zahvaljujući sličnosti sa realnim mrežama, možemo testirati algoritme za rutiranje na velikom broju topološki različitih generičkih mreža sa sličnom prosečnom povezanošću, kapacitetom čvorova, i ukupnim brojem čvorova. Tako dobijeni rezultati testiranja i zaključci su opšti, tj. važe za bilo koju realnu mrežu slične veličine. Posmatraćemo radi poređenja i dve realne mreže: nacionalnu akademsku mrežu (National Research & Education Networks ili NRENs) Francuske [22] i Holandije [23]. Na izabranim generičkim i realnim mrežama demonstrirana je efikasnost statičkih

i dinamičkih strategija rutiranja, kao i mogućnost kombinovanja ove dve vrste rutiranja da bi se ostvarilo najveće moguće poboljšanje performansi mreže bez promene njene topologije.

2. MODELI MREŽA Barabàsi i Albert prvi su primetili da je postojanje visokog stepena samoorganizacije globalno svojstvo složenih mreža [19]. Da bi opisali svoja opažanja uveli su model mreža bez skale (scalefree) zasnovan na dva ključna principa: (i) verovatnoća povezivanja novog čvora sa postojećim čvorovima nije uniformna i (ii) verovatnoća da će čvor biti povezan sa novim čvorovima je veća ako iz čvora polazi veliki broj veza.

Prema Barabàsi-Albert (BA) modelu, mreže bez skale nastaju u nizu koraka u kojima se novi čvorovi sa uključuju u postojeću mrežu. Algoritam počinje sa malim brojem (N0) čvorova, i u svakom koraku novi čvorovi sa m veza se dodaju i povezuju sa postojećim čvorovima u sistemu. Model pretpostavlja da verovatnoća uspostavljanja nove veze sa čvorom i zavisi od njegove povezanosti ki i iznosi p(ki)=ki/∑kj. Time je u model uključena verovatnoća povezivanja koja zavisi od broja postojećih veza pojedinačnih čvorova. Posle određenog broja koraka algoritam daje raspodelu broja veza po čvoru P(k)~k-λ. To znači da raspodela broja veza po čvoru u mreži ne zavisi od veličine sistema i kako topološke karakteristike ovih mreža ne zavise od njihove veličine, ove mreže se zovu mreže bez skale. Eksponent kod ovog modela zavisi od veličine početne mreže. U ovom radu, za N0=3 i m=2, izveden je n=61 algoritamski korak. Dobijena mreža se sastoji od N=64 čvora i λ=2 (Slika 2.).

Jelena Smiljanić, Milan Žeželj, Igor Stanković Ispitivanje strategija za rutiranje u malim kompleksnim mrežama Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 54-63

(a) Akademske mreže Holandije (SURFNET) i Francuske (RENATER)

http://www.surfnet.nl

http://www.renater.fr

(b) Proces formiranja Barabasi-Albert mreže bez skale

(c) Mreža bez skale na rešetki (veličina čvora označava dodeljenu povezanost)

Slika 1. šematski prikaz (a) akademskih mreža Holandije (SURFNET) i Francuske (Renater), kao i procesa formiranja mreže u generičkim modelima mreža bez skale (b) za Barabàsi-Albert model i (c) na rešetki.

Međutim, u realnosti mreže se nalaze u prostoru i ograničene su cenom realizacije veze između čvorova. U modelu mreža bez skale na rešetki (scale free on lattice, SFL), [20], algoritam koristi skup čvorova koji se nalaze na kvadratnoj rešetki dimenzija n x n. Rastojanje između dva čvora je definisano kao minimalan broj „koraka na rešetki“ kojim se dolazi od jednog čvora do drugog. U ovom modelu čvorovima mreže se nasumično dodeljuje broj linkova (ki) koji bi trebalo da se uspostavi prema raspodeli p(k)=Ak-λ, 2 < k < K. Potom se ti čvorovi nasumičnim redosledom povezuju sa svojim najbližim susedima koji u tom trenutku imaju još slobodnih veza. Važno je napomenuti da je u ovom modelu eksponent λ parametar modela. Ovde koristimo vrednost λ=2 koja je dobijena iz raspodele povezanosti čvorova u Nacionalnim istraživačkim i obrazovnim mrežama (NRENs) Francuske i Holandije. Izbor parametra

modela λ je, takođe, u skladu sa raspodelom dobijenom BA modelom. Za normalizacionu konstantu važi A ~ (λ-1)mλ -1 , za neko veliko k.

U ovom radu posmatrali smo i dve realne mreže: nacionalne akademske mreže Holandije (NSFnet) i Francuske (Renater). Topologija Renater mreže podrazumeva mrežu u mreži, tj. Pariz se može posmatrati kao podmreža. Izabrane mreže imaju 59 (NSFnet) i 63 (Renater) čvora, tako da možemo pretpostaviti da svaka tačka u mreži ima informaciju o topologiji mreže i mogu se koristiti statički i dinamički algoritmi rutiranja. Takođe, možemo pretpostaviti da čvorovi u ovakvoj mreži razmenjuju informacije koje se mogu iskoristiti u procesu rutiranja. Na Slici 2. je prikazana raspodela povezanosti za opisane mreže. Sa Slike 2. se vidi da raspodela povezanosti čvorova, koja odgovara mrežama bez skale, važi i kod ove dve realne komunikacione mreže.

Na prvi pogled, najefikasniji način da se prenese informacija kroz mrežu je duž najkraće putanje. U praksi je često zastupljena metoda rutiranja po najkraćoj putanji, ili neki sličan način rutiranja izveden iz ovog metoda. Zato raspo-

Slika 2. Raspodele povezanosti čvorova u akademskim mrežama Holandije i Francuske, kao i mreža bez skale dobijenih generičkim modelima (b) Barabàsi-Albert i (c) na rešetki.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

57

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

dela dužina najkraćih putanja u mreži pruža korisne informacije o topološkim osobinama mreže koje utiču na njene transportne karakteristike. Iz raspodele dužina putanja, moguće je uvesti i prečnik mreže kao dužinu puta između najudaljenijih čvorova mreže. Mali prečnik mreže omogućava da se paketi brzo prenose kroz mrežu duž najkraće putanje, smanjujući time mogućnost gubitaka usled zagušenja čvorova. To znači da mreže sa malim prečnikom imaju veću kritičnu vrednost protoka u odnosu na mreže sa velikim prečnikom. Obe razmatrane akademske mreže imaju prečnik mreže D=11. Barabàsi i Albert algoritam kojim je generisana mreža bez skale (BA) kao rezultat dao je mreže sa znatno manjim prečnikom D=6,84 (srednja vrednost). Prosečan prečnik mreža bez skale na rešetki (SFL) je D=10,81, i blizu je prečnika dve akademske mreže. Sa Slike 3. može se, takođe, videti da raspodela dužina najkraćih putanja u mreži bez skale (BA) ne odgovara realnim mrežama. Ovo

nije iznenađujuće, jer je u ovom modelu prostorno rastojanje između čvorova irelevantno. U slučaju mreže bez skale na rešetki, raspodela dužina putanja prati raspodelu dve nacionalne akademske mreže.

Komunikacija dva čvora između kojih ne postoji direktan link, na primer, između čvorova j i k, zavisi od čvorova koji se nalaze na putanji između njih. Kao veličina koja opisuje stanje čvora koristi se statičko opterećenje, koje predstavlja ukupan broj putanja koji prolazi kroz taj čvor. Statičko opterećenje čvora i se definiše kao [24, 25]

(1)

gde njk predstavlja ukupan broj putanja koje povezuju čvorove j i k, dok njk(i) predstavlja broj putanja koje povezuju čvorove j i k i prolaze kroz čvor i. Kao što se vidi sa Slike 4, dva modela mreža bez skale imaće međusobno slične raspodele

Slika 3. Raspodela dužina najkraćih putanja u akademskim mrežama Holandije i Francuske, kao i dobijenih generičkim modelima mreže bez skale (N=64, m=2, BA) i bez skale na rešetki (N=64, λ=2, SFL).

58

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

opterećenja po čvorovima. Takođe, oba modela daju raspodele statičkih opterećenja čvorova koje odgovaraju akademskim mrežama Holandije i Francuske.

Prethodna istraživanja [25] pokazala su da raspodela opterećenja čvorova u mrežama bez skale, kada se posmatraju najkraće putanje, zavisi od stepena čvora b(k)~kδ. To znači da će u mrežama bez skale (koje opisuju čitavu klasu realnih mreža) čvorovi sa većim brojem linkova biti više opterećeni, odnosno, topologija mreže će uticati na opterećenje čvorova.

Važno je napomenuti da ovaj zakon važi na nivou cele i dovoljno velike mreže.

3. P ROTOK INFORMACIJA MODEL SAOBRAĆAJA U MREŽAMA Zbog jednostavnosti, za sve čvorove u ovom radu je pretpostavljeno da su ujedno i hostovi i ruteri, tj. da mogu i da šalju i da prosleđuju podatke. Svaki čvor ima unapred definisan maksimalan kapacitet rutiranja paketa C, dok, sa druge strane, komunikacioni kanali imaju neograničen kapacitet za prenos paketa. Ako paketi stignu do čvora čiji je maksimalni kapacitet za usmeravanje (rutiranje) dostignut (tj. čvor je zagušen), biće odbačeni. Dinamika modela je sledeća: u svakom trenutku (t) u čvorovima se generišu paketi sa verovatnoćom p. Verovatnoća p predstavlja kontrolni parametar: male vrednosti parametra p odgovaraju maloj gustini paketa (saobraćaja) u mreži, dok velike vrednosti parametra p podrazumevaju veliki broj paketa, tj. veliki saobraćaj u mreži. Podrazumeva se da svi paketi imaju jednaku dužinu i da u jednom trenutku čvor može da pošalje najviše jedan paket.

Nakon generisanja paketa, na slučajan

Jelena Smiljanić, Milan Žeželj, Igor Stanković Ispitivanje strategija za rutiranje u malim kompleksnim mrežama Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 54-63

način se bira odredišni čvor u mreži ka kome će paket biti prosleđen, pri čemu se izvorišni i odredišni čvor moraju razlikovati. Vreme propagacije T se definiše kao vreme koje protekne od trenutka generisanja paketa do trenutka kada će paket biti isporučen na odredište. Ovde su zanemarena kašnjenja koja unose čvorovi i linkovi, tako da se paket prenosi u jediničnom intervalu vremena između međusobno povezanih čvorova, bez obzira na rastojanje između ta dva čvora. Znači, u vremenskim intervalima t+1, t+2, ..., t+T, paket putuje ka svom odredištu a vreme propagacije T zavisi od dužine putanje (dužina putanje je određena brojem linkova potrebnim da se paket prenese od svog izvora do odredišta).

Kada paket pristigne na odredište, nestaje iz mreže.

Ukoliko je broj generisanih paketa mali, svi paketi će biti isporučeni na odredište.

Obrnuto, kada je broj poslatih paketa veći od neke kritične vrednosti, dolazi do zagušenja. U toj situaciji, paket koji pristigne u zagušeni čvor biće odbačen. Prema tome, u režimu gde postoji zagušenje, broj generisanih paketa je veći od broja paketa koji su isporučeni na odredište.

Broj odbačenih paketa može poslužiti kao mera kvaliteta usluge posmatranog sistema - visok broj odbačenih paketa ukazuje na loš kvalitet usluge. Verovatnoću da će poslati paket biti odbačen η, definišemo kao

4. METODE ZA POBOLJŠANJE PERFORMANSI 4.1. Statičko rutiranje Za prenos podataka mogu se koristiti različite strategije rutiranja. U slučaju statičkog rutiranja dve najčešće strategije su rutiranje po najkraćoj putanji i „efikasno“ rutiranje kod koga su linkovima dodeljene cene (težine). U slučaju rutiranja kad su linkovima dodeljene cene, putanja kojom će paket biti prosleđen bira se tako da zbir cena linkova bude minimalan.

Izabrana putanja upisuje se u tabelu rutiranja i svi paketi između odgovarajućeg izvora i odredišta koristite tu putanju. Kod rutiranja po najkraćoj putanji, svi linkovi imaju istu cenu. Rutiranje po najkraćim putanjama je, naravno, najefikasnije kada su u pitanju brzina i ekonomičnost, ali u situaciji kada je količina saobraćaja u mreži izuzetno velika, stepen verovatnoće da će se zagušenje pojaviti u čvorovima koji imaju veliku vrednost statičkog opterećenja je veoma visok. Jasno je da će zaobilaženjem opterećenih čvorova paket imati veće šanse da bude isporučen na odredište.

Kako bismo pronašli optimalan algoritam rutiranja, možemo uvesti pojam „efikasne putanje“ [1]. Cena linka između čvorova s i t definisana je kao

(3)

gde je β parametar. Na Slici 4. može se posmatrati kako se menjaju vrednosti standardnog odstupanja statičkog opterećenja i srednje dužine putanja kada se paketi rutiraju po putanjama koje imaju najmanje cene za različite vrednosti parametra β. Standardno odstupanje statičkog opterećenja je minimalno kada je opterećenje ravnomerno raspoređeno po svim čvorovima mreže. Zato optimalna vrednost parametra β odgovara poziciji minimuma standardnog odstupanja opterećenja, tj. β=1±0,1. Ovo je takođe optimalna vrednost za akademsku mrežu Holandije. Optimalna vrednost za francusku akademsku mrežu je veća, odnosno β=1,2±0,1, zbog većeg odstupanja. Ipak, odabir putanja koje nisu najkraće izaziva blag porast srednje dužine puta paketa.

(2)

odnos ukupnog broja odbačenih paketa Rd i ukupan broj generisanih paketa R. Visoka verovatnoća odbacivanja paketa pokazuje da veliki broj paketa ne može da stigne na svoje odredište i da je kvalitet usluge loš.

Slika 4. Standardno odstupanje vrednosti statičkog opterećenja u funkciji od parametra β za različite modele mreža.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

59

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

60

4.2. Dinamičko rutiranje

4.3. S imulacije saobraćaja u mrežama

U ovom radu smo analizirali efikasnost dinamičkog rutiranja produžavanjem putanje u slučaju kada je čvor na koji paket nailazi zagušen.

Ova strategija je pogodna za mreže gde čuvanje (buffering) podataka nije moguće (npr. zbog količine ili arhitekture čvorova). Pretpostavlja se da svaki čvor zna opterećenje svojih suseda. Neka je putanja između čvorova i i j, P(i→j) := x 0,x 1,...,x n, gde je x 0 = i i x n = j. Nakon određivanja putanja, raspodela statičkog opterećenja u mreži neće biti uniformna i do zagušenja će dolaziti u čvorovima sa većom vrednošću statičkog opterećenja. Pošto zagušenja u čvorovima nisu stalna čak ni za protoke bliske kritičnom, broj odbačenih paketa može se smanjiti tako što će se putanje koje prolaze kroz opterećene čvorove produžiti, ukoliko su zadovoljeni određeni uslovi. Ideja je da se paketi, umesto da se pošalju ka zagušenim čvorovima, vrate jedan korak unazad. To znači sledeće: ukoliko čvor x m u trenutku t primi signal o zagušenju čvora x m+1, vratiće paket čvoru x m-1, ukoliko je ovaj čvor slobodan da primi paket. Zatim će u trenutku t+1, čvor x m-1 poslati ponovo paket ka čvoru x m. Da bi se izbeglo smanjenje performansi sistema, za svaki čvor i definisan je parametar qi=biNp tako da čvor može vratiti paket jedan korak unazad ukoliko je zadovoljen uslov qi<0,5C. Ovde posmatramo scenario kada 10% čvorova sa najvećom vrednošću statičkog opterećenja ima mogućnost slanja upozorenja o zagušenju svojim susedima. Veći broj čvorova ne donosi značajnije poboljšanje.

Da bi se ocenilo poboljšanje dobijeno različitim strategijama rutiranja, algoritmi rutiranja su primenjeni na dve generičke mreže, kao i na akademske mreže Holandije i Francuske i izračunata je zavisnost verovatnoće gubitka paketa η od broja generisanih paketa.

Na Slici 5. su prikazane vrednosti η za različite verovatnoće generisanja paketa p kada se paketi prosleđuju po najkraćim putanjama. U konkretnim realnim mrežama, kao i u modelu mreže bez skale na rešetki za vrednosti p > 0,1 više od 40% paketa biće odbačeno ukoliko je kapacitet rutiranja čvorova C = 2, dok u mrežama kod kojih je kapacitet rutiranja C = 4, broj odbačenih paketa počinje ubrzano da se povećava. Rezultati simulacija pokazali su da je zagušenje najmanje u BA mrežama, što je u skladu sa činjenicom da ove mreže imaju manju prosečnu dužinu putanja.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

Poboljšanje ostvareno statičkim i dinamičkim strategijama rutiranja prikazano je na Slikama 6. i 7, respektivno. Pomoću rutiranja po efikasnim putanjama može se značajno smanjiti

zagušenje u posmatranim mrežama.

Kada je količina generisanog saobraćaja u mreži mala i srednja (p < 0,3), opterećenje čvorova koji imaju veliko statičko opterećenje je preraspodeljeno na ostale čvorove, pa se performanse mreže popravljaju za 30% - 80%. Za iste vrednosti p dinamičko rutiranje ostvaruje manja poboljšanja (oko 10%), osim u slučaju BA mreže.

Za velike vrednosti verovatnoće, p > 0,3, u celom sistemu se javlja zagušenje i efekat optimizacije se smanjuje.

Pri tome, rutiranjem po efikasnim putanjama ostvareno je veće poboljšanje performansi u SFL mreži i nacionalnim mrežama Holandije i Francuske u odnosu na BA mrežu, i to zahvaljujući većem prečniku ovih mreža koji omogućava veći saobraćaj u njima za istu vrednost parametra p.

Dinamičko i statičko rutiranje su komplementarne strategije i moguće ih je kombinovati da bi se postigao bolji kvalitet servisa. Na Slici 5. prikazani su gubici pre (rutiranje po najkraćim putanjama) i posle primene dinamičkog i statičkog rutiranja. Preraspodela opterećenja sa čvorova sa velikim brojem veza (i samim tim velikim statičkim

Slika 5. Poređenje performansi mreža kada se koristi statičko rutiranje po najkraćim putanjama (η) i kada se koristi kombinovano dinamičko i statičko rutiranje (ηopt1+2).

Jelena Smiljanić, Milan Žeželj, Igor Stanković Ispitivanje strategija za rutiranje u malim kompleksnim mrežama Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 54-63

Slika 6. Poboljšanje performansi mreža kada se koristi rutiranje po najkraćim putanjama (η) i kada se koristi rutiranje po efikasnim putanjama (ηopt1).

opterećenjem) omogućava efikasnije rutiranje dinamičkim produžavanjem putanje. Sa Slike 5. se jasno vidi da optimizacija unosi značajno poboljšanje, osim kada u mreži postoji izuzetno veliko zagušenje (p > 0,9). U realnim situacijama (p ~ 0,05 – 0,7), mogu se značajno smanjiti gubici u prenosu podataka u mreži, a samim tim i popraviti kvalitet usluge. Generička SFL mreža i akademska mreža Francuske pokazuju posebno veliko poboljšanje zbog udaljenosti najopterećenijih čvorova. Nasuprot tome, u holandskoj mreži četiri najopterećenija čvora i pre i posle optimizacije ostali su u blizini (iako su se sami čvorovi promenili).

5. ZAKLJUČAK U ovom radu predstavljena su dva modela kompleksnih mreža bez skale, i prikazane su neke od njihovih osobina koje imaju bitnu ulogu u procesu prenosa informacija. Za poređenje su odabrane dve realne mreže: nacionalne akademske mreže u Holandiji i Francuskoj. Ove dve mreže imaju sličan broj čvorova (59, odnosno 63), a i njihove topološke karakteristike, kao što su raspodela stepeni čvorova, dužine putanja i raspodela statičkog opterećenja čvorova, su jako slične. Poređenje ovih karakteristika sa mrežama bez skale pokazalo je da generički modeli

Slika 7. Poboljšanje performansi mreža kada se koristi statičko rutiranje po najkraćim putanjama (η) i kada se koristi dinamički modifikovano rutiranje po najkraćim putanjama sa vraćanjem paketa (ηopt2).

mreža bez skale na rešetki najbolje modeluje karakteristike izabranih realnih mreža. U nastavku rada, analizirana je dinamika procesa prenosa informacija (u obliku paketa) i strategije kojima se performanse ovih mreža mogu poboljšati bez promene njihove topologije.

Analiziran je model saobraćaja koji podrazumeva da čvorovi u mreži imaju ograničene kapacitete procesiranja podataka i nemaju bafere u kojima bi se čuvali paketi kada dođe do zagušenja. Kako su izabrane relativno male mreže, kašnjenje u mreži nije kritično, pa meru kvaliteta servisa predstavlja broj odbačenih paketa. Upoređene su dve strategije, rutiranje po efikasnim putanjama i rutiranje sa vraćanjem paketa. Rutiranje po efikasnim putanjama predstavlja statičko rešenje, gde je svakom linku pridružena cena proporcionalna opterećenju čvorova. Ovom strategijom se postiže da se saobraćaj, koji bi prolazio kroz najopterećenije čvorove, preraspodeli po ostalim, manje opterećenim čvorovima. Pošto je uočeno da se zagušenje najčešće javlja u čvorovima sa velikim statičkim opterećenjem i da do zagušenja dolazi u diskretnim vremenskim intervalima, predloženo je rutiranje sa vraćanjem paketa kojim bi trebalo da se izbegne zagušenje u tim čvorovima. Rezultati simulacija pokazali su da verovatnoća gubitka paketa može značajno da se smanji kombinacijom rutiranja po najkraćim putanjama i rutiranja sa vraćanjem paketa, odnosno ravnomernijom raspodelom opterećenja i izbegavanjem kritičnih situacija kada postoji zagušenje u određenim čvorovima.

Autori se zahvaljuju podršci Ministarstva za prosvetu i nauku Republike Srbije, kroz projekt br. ON171017.

Autori takođe zahvaljuju na podršci TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

61

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

koju su dobili kroz SCOPES projekt IZ73Z0–128169 švajcarske Nacionalne fondacije za nauku.

Za numeričke simulacije korišćen je PARADOX klaster-superračunar smešten u Laboratoriji za primenu računara u nauci na Institutu za fiziku u Beogradu. Resursi PARADOX-a se sastoje od 89 radnih i 15 servisnih jedinica, odnosno 704 procesora i 50 terabajta skladišnog prostora. Zahvaljujući tome istraživači imaju na raspolaganju 1,2 miliona časova, ili 137 godina, procesorskog vremena svakog meseca.

Radne jedinice su međusobno povezane gigabitnim eternetom u topologiju zvezde. Servisne jedinice obezbeđuju rad centralnih Grid servisa nacionalne mreže, kao i celokupno administriranje virtuelnih zajednica korisnika. Predstojećom nadogradnjom PARADOX klastera, trenutna performansa od 6

Slika 8. PARADOX superračunar

TFlop-a biće uvećana do 40 TFlop-a.

PARADOX klaster predstavlja okosnicu super-računarske infrastrukture jugoistočne Evrope i deo je šire AEGIS

e-infrastrukture, koja je delom finansirana kroz projekte Okvirnog programa 7 Evropske unije EGI-InSPIRE, PRACE-1IP i HP-SEE.

Literatura [1] G. Yan, T. Zhou, B. Hu, Z.-Q. Fu, and B.-H. Wang, Phys. Rev.E 73, 046108 (2006).

[2] M. Tang and T. Zhou, Phys. Rev. E 84, 026116 (2011).

[3] B. Danila, Y. Sun, and K. E. Bassler, Phys. Rev. E 80, 066116 (2009).

[4] B. Danila, Y. Yu, J. A. Marsh, and K. E. Bassler, Phys. Rev. E 74, 046106 (2006).

[5] R. Guimerà, A. Arenas, A. Díaz-Guilera, F. Giralt, Phys. Rev. E 66, 026704 (2002).

[6] W.-X. Wang, B.-H. Wang, C.-Y. Yin, Y.-B. Xie, and T. Zhou, Phys. Rev. E 73, 026111 (2006).

[7] C.-Y. Yin, B.-H. Wang, W.-X. Wang, T. Zhou, and H.-J. Yang, Phys. Lett. A 351, 220 (2006).

[8] S. Sreenivasan, R. Cohen, E. Lopez, Z. Toroczkai, and H. E. Stanley, Phys. Rev. E 75, 036105 (2007).

[9] W.-X. Wang, C.-Y. Yin, G. Yan, and B.-H. Wang, Phys. Rev. E 74, 016101 (2006).

[10] B. Kujawski, G. J. Rodgers, and B. Tadić, Lect. Notes Comput.Sci. 3993, 1024 (2006).

[11] P. Echenique, J. Gómez-Gardeñes, and Y. Moreno, Phys. Rev. E 70, 056105 (2004).

[12] P. Echenique, J. Gómez- Gardeñes, and Y. Moreno, Europhys.Lett. 71, 325 (2005).

[13] X. Ling, M.-B. Hu, R. Jiang, and Q.-S. Wu, Phys. Rev. E 81, 016113 (2010).

[14] D.-H. Kim and A. E. Motter, J. Phys. A: Math. Theor. 41, 224019 (2008).

[15] D.-H. Kim and A. E. Motter, New J. Phys. 10, 053022 (2008).

[16] E. W. Dijkstra, Numer. Math. 1, 269 (1959).

[17] E. W. M. Wong, L. L. H. Andrew, T. Cui, B. Moran, A. Zalesky, R. S. Tucker, M. Zukerman, J. Lightwave Technol. 27(14):2817-2833 (2009).

[18] S.N. Dorogovtesev, J.F.F. Mendes, Evolution of Networks, Oxford University Press, Oxford, 2003.

[19] A.-L. Barabási, R. Albert, Science 286, 509 (1999).

[20] A.F. Rozenfeld, R. Cohen, D. ben-Avraham, S. Havlin, Phys. Rev. Lett. 89, 218701 (2002).

[21] G. Caldarelli, Scale-free networks, Oxford Univ. Press, Oxford, 2007.

[22] http://www.renater.fr.

[23] http://www.surfnet.nl.

62

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

Jelena Smiljanić, Milan Žeželj, Igor Stanković Ispitivanje strategija za rutiranje u malim kompleksnim mrežama Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 54-63

[24] P. Holme and B.J. Kim, Phys. Rev. E 65, 066109 (2002).

[25] K.-I. Goh, B. Kahng, and D. Kim, Phys. Rev. Lett. 87, 278701 (2001).

Autori Jelena Smiljanić (1987) diplomirala je 2011. na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu. Od 2010. je angažovana na projektima u Institutu za fiziku u Beogradu u Laboratoriji za primenu računara u nauci, prvo kao student saradnik, a potom kao istraživač pripravnik. Bavi se problemima transporta i rutiranja informacije u telekomunikacionim mrežama.

Milan Žeželj (1985) diplomirao je 2009. na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu. Od 2009. je angažovan na projektima u Institutu za fiziku u Beogradu u Laboratoriji za primenu računara kao istraživač saradnik. Bavi se problemima perkolacije i električnog transporta u mrežama karbonskih nanotuba i nanožica. Autor je dva rada u časopisima sa SCI liste.

Igor Stanković (1976) diplomirao je 1999. na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu, i doktorirao je 2004. na Tehničkom univerzitetu u Berlinu. Bavi se problemima transporta u kompleksnim strukturama. Od 2005. do 2009. bio je inženjer za simulacije kompanije Tojota motor Evropa u Briselu. Od 2009. je naučni saradnik na Institutu za fiziku u Beogradu u Laboratoriji za primenu računara u nauci. Autor je jednog međunarodnog patenta i 9 radova u časopisima sa SCI liste.

Od 2009. do 2012. bio je savetnik na projektu Evropske mreže preduzetništva. Od 2009. vodi udruženi istraživački projekat sa švajcarskim Federalnim institutom za tehnologiju iz Ciriha (ETH Zürich).

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

63

Almira Huseinović* “ECOS“ Institute for Education, Foreign Trade Chamber of Bosnia and Herzegovina

THE EFFECT OF NEW TECHNOLOGY ON ELECTRONIC MEDIA MANAGEMENT ABSTRACT The purpose of this paper is to elaborate and present the effects of new technical and technological solutions for electronic media management. The electronic media hold a special place in today’s world and have exceptionally great importance in complementing the overall social environment. In view of the ever growing technological development, which as a result imposes changes, the electronic media likewise have to adapt to numerous and constant changes in order to remain competitive and remain on the global scene.

Consequently, the electronic media management is devoting special attention to new technologies, as their future perspective of subsistence and development depend on the incorporation of new technologies into the work of the electronic media. This paper pays particular attention to the effects of new technologies on the electronic media management in Bosnia and Herzegovina, which is still “crude” and requires the adoption of new paradigms that the new technologies bring. In order to prove the actual effects of new technologies on electronic media management, a content analysis method of the existing researches, not widely represented within the sector, was used. The conclusion is that the electronic media require educated and professionally skilled human resources trained to manage the new technological solutions in programme and content production. It is important to put in great efforts in raising the level of knowledge and skills of the employees, hands-on users of the new technological equipment, which facilitates the work, speeds up the process, boosts operational quality and the overall results.

Key words

64

* almirahuseinovic@gmail.com

Technologies, management, electronic media, knowledge, quality

Almira Huseinović* Institut za edukaciju „ECOS“, Vanjskotrgovinska komora Bosne i Hercegovine

UTJECAJ NOVIH TEHNOLOGIJA NA MENADŽMENT ELEKTRONSKIH MEDIJA SADRŽAJ Cilj ovog rada jeste elaborirati i prezentirati utjecaj novih tehničko-tehnoloških rješenja na menadžment elektronskih medija. Elektronski mediji u današnje vrijeme zauzimaju posebno mjesto i imaju iznimno velik značaj u upotpunjavanju ukupnog društvenog ambijenta. Kao što je sve podložno promjenama, usljed veoma brzog razvoja tehnologije, tako se i elektronski mediji moraju prilagođavati brojnim i stalnim promjenama, kako bi uopće mogli opstati i ostvariti konkurentsku poziciju. Stoga, menadžment elektronskih medija posvećuje veliku pozornost novim tehnologijama, jer od inkorporiranja novih tehnologija u rad elektronskih medija, ovisi njihova budućnost i perspektiva opstanka i razvoja. Posebna pozornost u ovom radu je posvećena utjecaju novih tehnologija na menadžment elektronskih medija u Bosni i Hercegovini, a koji su još uvijek relativno “mladi“ i zahtjevaju prihvatanje novih paradigmi koje nove tehnologije sa sobom donose. Za dokazivanje stvarnog utjecaja novih tehnologija na menadžment elektronskih medija, korištena je metoda analize sadržaja dosadašnjih istraživanja unutar tog sektora djelatnosti, a koja nisu široko zastupljena. Zaključak je da elektronski mediji trebaju educirane i profesionalno osposobljene ljudske resurse obučene za upravljanje novim tehnološkim rješenjima produkcije programa i sadržaja. Potrebno je ulagati ogromne napore na podizanju razine znanja i vještina djelatnika, neposrednih izvršitelja na novim tehnološkim strojevima, koji olakšavaju rad, ubrzavaju proces, povećavaju kvalitetu rada i ukupnog rezultata.

Ključne reči

* almirahuseinovic@gmail.com

Tehnologije, menadžment, elektronski mediji, znanje, kvalitet

65

1. Uvod U današnje vrijeme mediji imaju iznimno veliku društvenu ulogu, te su postali značajan društveni faktor utjecaja.

Mediji predstavljaju sumu moćnih sadržaja, znanja, informacija, kao i novih tehnologija. Temeljni uvjeti efikasnog funkcioniranja i permanentnog usavršavanja medija usporedo s intenziviranjem promjena u okruženju jeste permanentni razvoj menadžmenta unutar medijskih kuća. Mediji imaju „izuzetnu ulogu u kreiranju javnog mnijenja u svijetu, ali i u oblikovanju najvažnijih političkih odluka na globalnom planu“1.

Održavanje i uvođenje novih tehnoloških rješenja u oblasti komukacija veoma često zahtijeva promjene ponašanja svih sudionika zahvaćenih tim procesom. To podrazumijeva odrecanje od postojećih pravila i principa djelovanja, a s njima sigurnosti i povjerljivosti. Nerijetko tradicija, navike, osobne sklonosti i strahovi sprečavaju promjene ponašanja. Stoga, zahtjev za promjenom ponašanja treba biti izuzetno motiviran, jer promjene često prate napetost i nesigurnost, te mogu uzrokovati izuzetno jake otpore i blokade. Brzi i nezaustavljivi razvoj medija u posljednjim decenijama ne ostvaruje se samo pod utjecajem tehnološkog napretka i razvoja, već i primjenom modernih načela i principa menadžmenta, posebno u oblasti upravljanja ljudskim resursima.

2. Menadžment i nova tehnološka rješenja u sektoru medija Na trenutnom stepenu tehnološkog, kao i ekonomskog razvoja, uvođenje i primjena modernih tehnoloških rješenja u procesu djelovanja i funkcionira66

1

nja bilo koje ljudske djelatnosti, predstavlja jedan od dominantnih faktora razvoja svakog preduzeća (kolektiva).

Organizacije koje nastoje zadržati i poboljšati svoju trenutnu konkurentsku poziciju na tržištu trebaju permanentno i sistemski pratiti i primjenjivati nove tehnologije u skladu s trenutnim mogućnostima i zahtjevima okruženja u kome djeluju.

Obzirom da nove tehnologije omogućavaju i uzrokuju važne strateške promjene, potreban je i strateški pristup tim promjenama. Ta činjenica se posebno odnosi na tržište elektronskih medija, obzirom da je industrija elektronskih medija sektor naprednih tehnologija. Temeljne karakteristike tog sektora su pojava novih tehničko-tehnoloških rješenja, permanentno intenzivirano pojavljivanje novih aktera na tržištu, kontinuirano uvođenje novih usluga, brz razvoj novih poslovnih modela, te izražena tendencija ka horizontalnim i vertikalnim integracijama među kompanijama. S tim u vezi, nesporan je utjecaj koji nove tehnologije imaju na menadžment, a posebno na područje upravljanja ljudskim resursima u sektoru medija, sa stanovišta unapređenja ukupnog poslovanja.

Gotovo sve medijske kompanije se susreću sa izazovima poput: stalnog razvoja nove ponude sadržaja, promjenljivošću, suradnje sa mnogobrojnim lokalnim radije nego sa stvarnim međunarodnim tržištima i balansiranja između ekonomskih te više različitih društvenih ciljeva.

U suštini svakog medijskog biznisa, nalazi se prolazna roba: sadržaj. Bilo da se radi o vijestima ili zabavnom programu, reportažama ili pričama, činjenicama ili fikciji, sadržaj je u suštini neopipljiv i ovisan od trendova, mode i inspiracije.

Iznimno često je potrebno stvarati svakodnevno i iznova, a sve to je, uglavnom, kratkog vijeka. Ekstremni slučajevi su prijenosi uživo sportskih događanja ili vijesti. Općenito gledajući, programski sadržaj koji emitira određena televizijska kuća ima kratak životni vijek, osim iznimno rijetkih kultnih programa.

Posljednjih dvadesetak godina, dogodio se veoma velik zamah u razvoju elektroničkih medijskih sistema. Prije skoro 40 godina lansiran je prvi komunikacijski satelit, a u današnje vrijeme ima više od 200 takvih satelita, od kojih svaki prenosi veliku količinu podataka i informacija, kruži oko Zemlje. Omogućena je i trenutačna komunikacija između lokacija na potpuno različitim stranama svijeta.

Također, ubrzan je razvoj i drugih tipova elektronske komunikacije, sve više i više integriranih sa satelitskim prijenosom (transmisijom). Nije postojao niti jedan transatlantički ili transpacifički komunikacijski kabel prije 1950-ih godina. Prvi takav kabel je provodio manje od 100 linija za glasovnu komunikaciju, a sadašnji kabeli prenose više od milion. Era stvaranja globalnih medijskih giganata započinje tek početkom 1980-ih godina.

Usljed pritiska Međunarodnog monetarnog fonda (IMF), Svjetske banke (WB) i vlade SAD-a da se štampa i svi standardni emiteri komercijaliziraju, a paralelno sa razvojem satelitske i digitalne tehnologije, započinje globalna era medija. „Neke od najjačih medijskih giganata: Time Warner, Disney, Bertelsmann, Viacom, News Corporatio, Unversal i NBC, izuzev što djeluju na globalnom tržištu kako bi mogle konkurirati jedna drugoj, imaju udjele u raznovrsnim industrijama, poput industrije filma, izdavaštva knjiga, TV programa i mreža, posjeduju zabavne parkove, muzeje, raznovrsna novinska iz-

Vočkić-Avdagić, Jelenka, “Mediji i obrazovanje: Medijski komercijalizam i novi trendovi profesionalizma“, Obrazovanje odraslih, broj 3/2005, 2005, str. 111.

Almira Huseinović Utjecaj novih tehnologija na menadžment elektronskih medija Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 64-72

danja itd. Samo film, primjerice, nadalje generira muzička izdanja, CD-ROM-ove, DVD izdanja, moguće televizijske emisije, video igre i tako u nedogled. Time Warner i Disney okupljeni su oko TCI-a, najveće kablovske kompanije u SAD-u koja, također, ima udjele u globalnim medijima. Ukupni udjeli ovih medijskih dioničarskih društava donose veliki profit, a zahvaljujući svojoj specijaliziranosti za pojedine dijelove tržišta, nedvojbeni su vladari medijske distribucije i produkcije na globalnom tržištu. Osnovni paradoks najnovijeg razvoja medija jeste u tome što je izbor onoga šta ćemo, kako ćemo i gdje ćemo konzumirati sve veći, vlasništvo nad medijima, profitabilnost i kontrola informacija sve više se koncentrišu u rukama malobrojne elite“2.

Drugi red ove medijske krune na tržištu našle su kompanije koje djeluju na nacionalnoj ili regionalnoj osnovi ili su specijalizirane za neka specifična tržišta na globalnoj razini. Više od polovine takvih medija je nastalo u Sjevernoj Americi (Westinghouse-CBS, New York Times Co., Hearst, Comcast & Gannet).

Većina filmske i televizijske produkcije, knjižnog izdavaštva, novinskih izdanja, satelitskih sistema, muzičke produkcije i svega drugog srodnog medijima u rukama je 50-ak tvrtki, na čelu sa 9 medijskih giganata, čije je sjedište u Evropi i Sjevernoj Americi. Takva koncentracija medijskog kapitala u svijetu globalne ekonomije svoje izvorište i temelje ima u zapadnim, kapitalističkim zemljama.

Takve kompanije su međusobno veoma snažno povezane, obzirom da, u pravilu sigurne igre s konkurencijom, svaka od prvih 9 tvrtki ima dioničarskih udjela u drugim konkurentskim kompanijama.

Kompanije iz sektora medijske industrije se, u najvećem broju slučajeva, natječu

2

McQueen, David, Televizija,. CLIO, Beograd, 2000, str. 284.

na sljedećim frontovima: za neodoljive sadržaje (tržište autora), za pozornost krajnjih korisnika i potrošnju (tržište potrošača), te za korporativne marketinške budžete (tržište sponzora i oglašivača).

Medijska tehnološka rješenja i nove tehnologije emitiranja sa sobom donose dinamične i brze promjene u okvire djelovanja i funkcioniranja medijskog sektora. Internet, digitalna televizija, mobilni mediji, Ipod ..., sve više postaju dijelom svakodnevnog življenja i iz temelja mijenjaju dosadašnje načine shvatanja medija i odnosa pojedinaca prema medijskim sadržajima.

Današnji (novi) mediji utječu na ekonomsku, socijalnu, kulturnu i svaku drugu politiku djelovanja i funkcioniranja u sektoru medijske industrije.

Globalno promatrajući, prisutan je: • i zrazit porast vrijednosti medijskog i telekomunikacijskog tržišta, ukrupnjavanje i medijska koncentracija i sve veći utjecaj ekonomskih faktora na programske sadržaje; • fragmentacija publike i gubljenja zajedničke osnove informiranja, dok audotorij raspolaže većom slobodom u načinu dobijanja informacija; • legitimitet javnih servisa doveden je u pitanje i ovi mediji polako gube publiku; • tradicionalna regulativa postaje neadekvatna i traže se nova, inventivna riješenja.

Nove medijske tehnologije podrazumijevaju: digitalno emitiranje, emitiranje temeljeno na Internet protokolu (IPTV), itd.

Kvalitetan informacioni sistem omogućava menadžmentu preduzeća da na svim nivoima i u svakom trenutku

procesa poslovanja ima provjerljivu, pouzdanu i tačnu informaciju o svim događanjima. Na takav način se omogućava i stvara ambijent menadžmentu za donošenje relevantnih, pravovremenih i optimalnih poslovnih odluka, temeljenih na analizi proteklih događaja, statističkim podacima, trendovima, trenutnom stanju. Glavni je cilj upravljanje medijskom kompanijom sa zadatkom ostvarenja postavljenih ekonomskih, društvenih, financijskih i svakih drugih poslovnih pokazatelja za prethodno postavljeno i definirano razdoblje.

Brzina i nepredvidivost društvenih promjena, konstantni i nezaustavljivi tehničko-tehnološki rast, s njim povezane inovacije, kao i sve prisutni neizvijesnost i rizik poslovnog uspijeha, nameću potrebu korištenja načela i principa menadžmenta u medijskim kompanijama. Da bi mediji efikasno funkcionirali i da bi se usavršavali, neophodno je da se, usporedo sa stalnim promjenama u okruženju, kontinuirano razvija i kultura menadžmenta u okviru medijskih kuća. Bosanskohercegovački mediji se susreću s brojnim problemima i poteškoćama u svom radu. Negativna opća ekonomska situacija u državi, relativno mala vrijednost marketinškog oglašavanja u elektronskim medijima, izrazito visoki izdatci uvođenja i inkorporiranja novih tehnologija u medijske kuće, relativno visoki troškovi educiranja i obuke ljudskih resursa za rad s novim tehnologijama, samo su neki od najvažnijih problema i poteškoća.

S tim u vezi, istraživanje i analiziranje utjecaja primjene novih tehnologija u sektoru elektronskih medija na formuliranje i definiranje poslovne strategije i stilova upravljanja može biti koristan doprinos teorijskim i empirijskim as67

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

pektima unapređenja i poboljšanja ukupnog rada elektronskih medija u Bosni i Hercegovini.

To znači da menadžment obuhvata niz međupovezanih funkcija, kao što su planiranje, organiziranje, vođenje i kontrolu, a koje su relevantne za uspostavljanje i egzistiranje efikasnih, efektivnih i pouzdanih procesa.

Planiranje, kao polazna (prva) menadžerska funkcija, podrazumijeva određivanje ciljeva i standarda učinka.

Nakon procesa analize stvarnog stanja sa svim okvirnim uvjetima formuliraju se odredbe za planiranje. U tim odredbama su sadržani, kako dugoročni, strategijski, tako i operativni i mjerljivi ciljevi.

Menadžerska funkcija organiziranja podrazumijeva stvaranje područja i okvira nadležnosti i zadataka. Organiziranjem se treba odrediti što je čiji posao i do kada se on obavlja. Također, trebaju se definirati i profili mjesta i stručne kompetencije, saradnici se trebaju postaviti, ili uvesti u posao, a potrebne su odgovarajuće upute za ovlašćenja. Planiranje ljudskih resursa je nužno, a tu se ubraja i utvrđivanje kvalifikacija, te kao rezultat toga potreba za dodatnim obrazovanjem (bilo formalnim ili neformalnim).

Za upravljanje su potrebni primjereni alati, instrumenti i stilovi upravljanja.

U tom segmentu posebnu ulogu i mjesto ima odgovornost uprave preduzeća.

Koji stil upravljanja se potencira u preduzeću? Da li taj stil odgovara kulturi preduzeća? Da li se ljudski resursi mogu dovoljno motivirati? Kako i na koji način teče komunikacija u preduzeću?

Korištenjem različitih kontrola (četvrta menadžerska funkcija) vrši se uspored68

3 4

ba između cilja kojem se teži i postignutog stanja (poslovnog rezultata). Na takav način se utvrđuje stupanj postizanja cilja kako bi se odstupanja učinila transparentnim, izvela poboljšavanja i forumulirali novi ciljevi.

Osnovni je cilj menadžmenta (upravljanja) postizanje takav stupanja do kojeg skup svojstvenih karakteristika ispunjava postavljene zahtjeve. Tu se, u principu, radi o ispunjavanju zahtjeva i interesa kupaca proizvoda i korisnika usluga, odnosno klijenata (potrošača). Pri tome se može raditi o konkretno formuliranim interesima zahtjevima kupca, korisnika, odnosno klijenta, koji su eksplicitno pismeno formulirani u ugovoru. Ali kupac eventualno ima druge zahtjeve, koji se za njega tako podrazumijevaju, da ih čak i ne formulira. U takvom slučaju, preduzeće poduzima potrebne radnje kako bi istražilo i ove specifične zahtjeve, uz nastojanje da postigne što veću razinu zadovoljstva kupca, proizvoda ili korisnika usluge. O ispunjavanju zahtjeva odlučuje isključivo i samo kupac, odnosno korisnik, koji donosi konačnu odluku o kupnji konkretnog proizvoda ili korištenju konkretne usluge.

3. Organizacijska struktura elektronskih medija u Bosni i Hercegovini Tržište emitiranja RTV programa u Bosni i Hercegovini je karakteristično po prisustvu brojnih aktera i učesnika. Postoji visok stupanj medijskog pluralizma. Zaključno s 31.08.2010. godine, 199 subjekata je dobilo dozvolu za emitiranje programa zemaljskim putem. Opća dozvola za zemaljsku radio difuziju je dozvola za emitiranje radio ili televizijskog progra-

ma, kao skup prava i obaveza radio-televizijskih stanica sadržanih u općim i posebnim uvjetima dozvole, koju dodjeljuje nadležna državna institucija. Na temelju Zakona o komunikacijama Bosne i Hercegovine3 „emiteri su dužni osigurati primjenu profesionalnih standarda u programskom sadržaju, tehničkim operacijama i financijskoj isplativosti“.

Trenutno u Bosni i Hercegovini funkcioniraju „tri radio i televizijska emitera u sklopu Javnog RTV servisa, koji emitiraju tri televizijska i tri radio programa.

To su: Televizija Bosne i Hercegovine (BHT1), Radio Bosne i Hercegovine (BH Radio), Televizija Federacije Bosne i Hercegovine (FTV), Radio Federacije Bosne i Hercegovine (RFBiH), Televizija Republike Srpske (TRS), Radio Republike Srpske (RRS). Televizija Bosne i Hercegovine i Radio Bosne i Hercegovine svojim signalom pokrivaju teritorij cijele države, dok entiteski emiteri (FTV, RFBiH, RTRS, PPC) pokrivaju signalom područje entiteta“4.

Gledanost i slušanost programa Javnog RTV sistema u Bosni i Hercegovini su veoma zadovoljavajući i značajni. Kada je u pitanju financiranje, javni emiteri se financiraju najvećim dijelom od pretplate građana, a manjim dijelom od prihoda po osnovu reklamiranja.

Pored navedenog, mogućnost pružanja usluga televizijskog programa u Bosni i Hercegovini imaju 44 televizijske stanice. Prema prirodi vlasništva i načinu financiranja dijele se na javne i privatne. Javne stanice, zavisno od područja pokrivanja, mogu biti regionalnog i općinskog (lokalnog) karaktera. Ove televizijske stanice se djelomično ili u potpunosti financiraju putem javnih sredstava svih građana, tj. iz budžeta

Zakon o komunikacijama Bosne i Hercegovine, Službene novine BiH, broj 31/03 i 75/06.

Pregled sektora komunikacija u Bosni i Hercegovini – harmonizacija sa EU standardima i uloga Regulatorne agencije za komunikacije, RAK BiH, Sarajevo, 2007, str. 59

Almira Huseinović Utjecaj novih tehnologija na menadžment elektronskih medija Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 64-72

kantona ili općina. Manjim dijelom se mogu financirati i prodajom reklamnog prostora. Javne stanice su obavezne dio svog programa posvetiti lokalnim i servisnim sadržajima, informativnog, obrazovnog, kulturnog i drugog karaktera, sa područja gdje žive građani koji izdvajaju javna sredstva za njihovo financiranje.

Programske usluge u Bosni i Hercegovini pruža i 30 televizijskih stanica u privatnom vlasništvu. Privatne stanice se razlikuju po veličini pokrivanja signalom, gledanosti njihovih programa, financijskoj moći, tehničkom opremljenošću, broju uposlenih itd. U tom smislu, prema gledanosti prednjače PINKBH, NTV HAYAT, OBN, TV BN, ATV i dr.

Kada su u pitanju radio stanice, „svoj program emitira 144 subjekta, od čega 64 javnog i 80 privatnog karaktera. Najveći broj njih je lokalnog karaktera. Brojna istraživanja pokazuju da su najslušaniji: Radio BN, Radio Stari Grad, Radio Kameleon, Radio NES, Radio Kalman, Radio M, Radio Valentino itd. Pored zemaljske radio difuzije, RTV programi se mogu emitirati i putem mreže kabelskih operatera koji djeluju u Bosni i Hercegovini. Zaključno s 31.08.2010. godine nadležna državna institucija je izdala 27 dozvola za kabelsku distribuciju RTV programa. Tri distributera pružaju usluge distribucije RTV programa putem IPTV (Internet Protocol Television). To su Moja TV (BH Telekom), Super TV (Logosoft) i Open IPTV (m:tel).

Moja TV u ponudi ima 84 radio i TV kanala i ima preko 10.000 pretplatnika.

Open IPTV nudi u svom paketu 37 radio i televizijskih programa i ima nešto manje od 10.000 pretplatnika. Super TV nudi 146 kanala i ima, također, nešto manje od 10.000 pretplatnika. Putem satelitske tehnologije (DTH-Digital to Home) program distribuira jedan subjekt“5.

Televizijske kuće koje svoj program žele emitirati na području Bosne i Hercegovine, a nemaju dozvolu za zemaljsko emitiranje, mogu to ostvariti dobijanjem „Dozvole za pružanje audio vizualnih medijskih usluga“6. Konzument ove dozvole stječe pravo uspostavljanja i pružanja RTV programskih sadržaja putem elektronskih komunikacijskih mreža, neovisno o tehnologiji, uz izuzimanje zemaljskog emitiranja. Dodjeljivanje dozvole je na neekskluzivnoj osnovi.

To znači da svi zainteresirani pravni subjekti sa sjedištem u Bosni i Hercegovini, registrirani za obavljanje RTV djelatnosti, ispunjavaju uvjete propisane Pravilnikom. Na osnovu toga „ukupno je izdato 30 dozvola za pružanje audiovizualnih medijskih usluga. Od toga je 26 TV stanica ovog tipa sklopilo ugovore sa kabelskim operaterima, a 4 TV stanice emitiraju program putem satelita, a to su Radio Televizija Mostar – TV1, Televizija BN, TV BN Music, NTV HAYAT“7.

Sagledavajući sve navedene činjenice, može se sa sigurnošću zaključiti da je struktura elektronskih medija u Bosni i Hercegovini heterogena, te da nove tehnologije emitiranja brzo i lako nalaze svoje mjesto na medijskom prostoru države.

4. Menadžment ljudskih resursa u elektronskim medijima Jedna od najobuhvatniji definicija pojma i prakse menadžmenta, a na kojoj će se temeljiti daljnja analiza, jeste ona koju daje Aziz Šunje. On pojam menadžmenta određuje kao „(1) sve poslovne aktivnosti (menadžerske funkcije) (2) koje obavljaju menadžeri, (3) u okviru odgovarajućeg poslovno-organizacijskog oblika (organizacije), (4) angažirajući

potrebne resurse (resursi), (5) uz težnju da se osigura odgovarajući balans između (5.1.) efektivnosti (engl. effectivness) i (5.2.) efikasnosti (engl. efficiency) u kratkom (5.3.) i (5.4.) dugom roku“8.

Iz navedene definicije se može zaključiti da su menadžeri osnovni nosioci procesa menadžmenta. Menadžeri su odgovorni za rad drugih i usmjeravaju rad drugih.

To su one osobe koje imaju potrebnu moć i ugled u odnosu prema ciljanoj skupini ljudi čijim radom upravljaju.

Temeljni razlog zašto je menadžment itekako važan u današnjem vremenu brzih društvenih i tržišnih promjena i kretanja, jeste što se menadžment bavi ljudima. Zadatak mu je osposobiti ljudske resurse za timski rad. Također, menadžment potiče i podržava vlastite snage, a eliminira vlastite slabosti.

Današnja moderna tehničko–tehnološka rješenja, njihov konstantan i brz razvoj i napredak, zahtjevaju permanentno usavršavanje i obučavanje ljudi obuhvaćenih tim procesom, s ciljem efikasnijeg i efektivnijeg funkcioniranja organizacija. Promjene koje nameće razvoj tehnologije, zahtjevaju da se na njih brzo i efikasno odgovori. S tim u vezi, od menadžmenta, kao temeljne pokretačke snage i temelja djelovanja organizacija, se traži pravovremeno prilagođavanje takvim promjenama. Ta iznimno važna činjenica se odnosi i na menadžment elektronskih medija, jer se on nalazi pod izravnim utjecajem jakog razvoja tehnike i tehnologije kojoj se treba prilagođavati i usklađivati.

Medijska preduzeća u svojoj strukturi posjeduju upravljačku i organizacijsku hijerarhiju u kojoj djeluju razni tipovi menadžera (direktori, urednici) na razli-

Pregled sektora komunikacija u Bosni i Hercegovini – harmonizacija sa EU standardima i uloga Regulatorne agencije za komunikacije, RAK BiH, Sarajevo, 2007, str. 59 Pravilnik o načinu dodjele i uslovima dozvole za pružanje AVM, Službeni glasnik BiH, broj 20/08.

7 http://www.rak.ba 8 Šunje, Aziz, “Menadžment u obrazovanju“, Obrazovanje odraslih, broj 1/2002, 2002, str. 70 5 6

69

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

čitim nivoima“9. Zbog toga je potrebno da medijska preduzeća raspolažu s kvalitetnim i znanjem obdarenim menadžerima, a menadžment treba doprinijeti stvaranju organiziranog i stimulativnog ambijenta unutar medijskog preduzeća.

Bez primjene kvalitetnih menadžerskih načela i principa nema ni uspješnih medija, jer, mediji su postali „svemoćni, sveprisutni, lokalni i globalni društveni faktor utjecaja, skup moćnih sadržaja, znanja, informacija i tehnologija, ali svakako i sinergija menadžment znanja, tehnika njihove primjene u oblasti medijske industrije“10.

Ako pojedini medij želi posjedovati imidž i karakteristike kvalitetnog i tržišno konkurentnog medija, onda treba permanentno, efikasno i efektivno funkcionirati i usavršavati svoju medijsku djelatnost. Na takav način može opstati u dinamičnom i promjenjivom tržišnom okruženju, a povratne informacije iz takvog okruženja ovise i o menadžerskim faktorima inkorporiranim u njihova rad.

Obrazovanje, znanje, vještine, sposobnosti, socijalne kompetencije ljudskih resursa su iznimno bitan faktor koji producira podizanje kvalitete svakog pojedinog organizacijskog kolektiva.

Osnovni i presudni resurs svake organizacije su njeni ljudi (ljudski resursi) koji imaju širok spektar različitih znanja, sposobnosti, vještina i kompetencija u obavljanju postavljenih radnih zadataka. Glavni strateški izazov modernog doba jeste „definiranje, upravljanje, mjerenje, unapređenje i vrjednovanje znanja i njegovog relativnog pojavnog oblika, intelektualnog kapitala“11.

Važno mjesto i ulogu u distribuciji znanja, njegovu unaprijeđenju, afirmiranju, organiziranju i prikupljanju novog znanja 70

ima moderna tehnologija. Ta činjenica se, u velikoj mjeri, odnosi i na elektronske medije koji, da bi opstali i povećali kvalitet svoga rada, prihvaćaju nova tehnološka rješenja kao potrebnu paradigmu.

Prihvaćanjem novih tehnologija, elektronski mediji u Bosni i Hercegovini će promjeniti dosadašnje (tradicionalne) metode rada i odnosa prema svojim kadrovskim resursima, postepeno shvaćajući da su im njihovi ljudski resursi presudan faktor ostvarivanja pozitivnih poslovnih rezultata i konkurentske prednosti. Bez izrazitog utjecaja novih tehnologija, elektronski mediji ne bi prepoznali i u svoj rad inkorporirali navedene činjenice, te ne bi bili svijesni činjenice da su im njihovi uposlenici (njihova znanja, sposobnosti i vještine) uvjet opstanka i daljnjeg razvoja.

Korisnost i značaj novih tehnologija posebno se ogleda pri analiziranju temeljnih faktora menadžmenta znanja, kao važnog dijela procesa menadžmenta. Menadžment znanja je, prema Jeleni ĐorđevićBoljanović12, koncept koji podrazumijeva „proces usvajanja i korištenja kolektivnog iskustva organizacije u bilo kom dijelu poslovnog procesa – na papiru, u dokumentima, bazama podataka (explicit knowledge – ekspilcitno vidljivo znanje) ili u umovima zaposlenih (tzv. tacit knowledge – prešutno, nevidljivo znanje)“.

Mjesto i uloga novih informacionih tehnologija u programu menadžmenta znanja elektronskih medija u Bosni i Hercegovini je izuzetno značajna i zaslužuje posebnu pozornost, ali samo ako se promatra u kontekstu preostala dva elementa, a to su ljudi i proces. To znači da „tehnologija kao sredstvo kojim se olakšava upravljanje znanjem ima svoje mjesto u menadžmentu znanja, je-

Drašković, Mimo, “Prikaz knjige: Menadžment u kulturi medija”, Medijski dijalozi, VOL. 1, broj 1, 2008, str. 148.

Drašković, Veselin, “Menadžment i mediji”, Medijski dijalozi, VOL. 1, broj 1, 2008, str. 58.

Hatunić, Emin, Telekomunikacije i biznis,OFF-SET i Homing MB, Tuzla, 2006, str. 154 12 Ðorđević-Boljanović, Jelena, Menadžment znanja,.Datastatus, Beograd, 2009, str. 23.

13 Ðorđević-Boljanović, Jelena, Menadžment znanja,.Datastatus, Beograd, 2009, str. 162.

9

10

11

dino ako se uzme u obzir spososbnost čovjeka da kreira i dijeli znanje i da kroz navedene procese stvara dodatnu vrijednost za organizaciju“13.

Današnji elektronski mediji, pod utjecajem novih tehnologija koje sve više inkorporiraju u svoje djelovanje, što im je nužna potreba da bi opstali na dinamičnom i jakom medijskom tržištu Bosne i Hercegovine, trebaju ulagati velike napore na podizanju razina znanja i kompetencija svojih ljudskih resursa.

Izrazitu pozornost trebaju obratiti na uposlenike koji neizravno rade na novim tehnološkim strojevima, jer oni na taj način olakšavaju rad, ubrzavaju proces, povećavaju kvalitet rada i konačnog rezultata (programskog sadržaja koji se emitira i distribuira publici).

Vještine i znanja koja se koriste u upravljanja novim tehnološkim strojevima u oblasti proizvodnje, distribucije i prijema programskih sadržaja bitan faktor postizanja ukupne kvalitete, kako programskih sadržaja, tako i ukupne kvalitete rada elektronskih medija. Zbog toga elektronski mediji u Bosni i Hercegovini, u novije doba počinju posebnu pozornost poklanjati razvoju vlastitih ljudskih resursa, njihovih znanja, sposobnosti, kompetencija i vještina, s ciljem postizanja ukupne kvalitete.

Usljed utjecaja novih medijskih tehnoloških strojeva, menažderi elektronskih medija sve više počinju shvaćati i prihvaćati činjenicu da efikasnost i efektivnost ostvarena putem tehnologija nije dovoljna. U tom slučaju, nova tehnološka rješenja bi bila svrha za sebe. Stoga, prava vrijednost elektronskih medija u Bosni i Hercegovini nastaje jedino kreiranjem ambijenta u kome ljudi mogu stvarati i distribuirati znanje koje im je

Almira Huseinović Utjecaj novih tehnologija na menadžment elektronskih medija Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 64-72

presudno u upravljanju novim tehnološkim strojevima, a čija je osnovna svrha postizanje što veće kvalitete ukupnog procesa rada, kako u sadašnjem, tako i u budućem periodu.

Radni kvalitet elektronskih medija nije moguće postići bez kompetentnih ljudskih resursa obučenih za rukovanje modernim tehnološkim strojevima u oblasti medijske produkcije. Zbog toga je sve više prisutan trend obučavanja uposlenika, njihove doedukacije, prekvalificiranja i osposobljavanja kao faktora konkurentske prednosti, a što bi bilo nezamislivo bez jakog utjecaja novih medijskih tehnologija.

solidiraju intelektualnu i fizičku energiju, iniciraju i organiziraju individualne aktivnosti, usmjeravaju ponašanje te mu određuju smjer, intenzitet i trajanje“15.

Ona je u središtu upravljanja ljudskim resursima i znatno je veća i jača od obične pohvale za dobro obavljen posao. S tim u vezi, razvijeno je nekoliko modela motiviranja koji zauzimaju posebno mjesto u teoriji menadžmenta. Motivacija je, također i „funkcija menadžmenta koja proizilazi iz ljudskih potreba, a koja se afirmirala kao značajna komponenta preko koje menadžer ostvaruje svoje uloge u implementiranju misije kompanije“16.

Može se konstatirati da će i u budućem periodu elektronski mediji, s ciljem povećanja kvalitete prihvatanjem i inkorporiranjem u svoj rad tehnoloških rješenja, sve veću pozornost usmjeravati na vlastiti intelektualni kapital kojim raspolažu (ljudske resurse), odnosno na upravljanje njihovim znanjem kao važnim faktorom uspješnog poslovanja i daljnjeg egzistiranja. Osobito što je intelektualni kapital „nevidljivi stvaralac bogatstva u kome su sadržani humani i strukturalni kapital“14, pa je radikalno inoviranje u oblasti medijskih tehnologija omogućilo ponudu programskih sadržaja i vijesti koje su ranije bili nezamislivi.

5. Zaključak

Moderne tehnologije, također utječu i na sustav motiviranja ljudskih resursa unutar elektronskih medija. One imaju izrazit utjecaj na motivaciju uposlenih, sa zadatkom poboljšanja uspješnosti njihova pojedinačnog rada, koji u krajnjoj instanci dovodi do postizanja uspješnosti medijske kuće.

Optimizacija upravljanja ljudskim resursima u elektronskim medijima je bitan segment i jedan od presudnih faktora egzistiranja i daljnjeg funkcioniranja svakog elektronskog medija na medijskom tržištu. Potrebe za optimizacijom ljudskih resursa u elektronskim medijima su veće ukoliko je taj medij veći i obratno. „Što je veća organizacija, teoretski je veća i potreba za zapošljavanjem ljudi specijaliziranih za pojedine oblasti

Motivacija se definira kao „zajednički pojam za sve unutarnje faktore koji kon-

Vrijednost elektronskog medija u trenutnom vremenu se ne ogleda u osnovnim sredstvima (inventaru) koje taj medij posjeduje (vidljiva vrijednost), već u načinu funkcioniranja i u uposlenima (nevidljiva vrijednost - ljudi i njihova stručnost, poslovni procesi, odanost potrošača – publike, reputacija itd.). Posebna mjera kojom se utječe na povećanje radnih aktivnosti i poslovne uspješnosti svake organizacije jeste i ulaganje u ljudske resurse, odnosno u upravljanje ovim sektorom unutar organizacijske strukture.

Hatunić, Emin, .Telekomunikacije i biznis, OFF-SET i Homing MB, Tuzla, 2006, str. 154.

Bahtijarević-Šiber, Fikreta , Menadžment ljudskih potencijala,. Golden marketing, Zagreb, 1999, str. 557.

16 Hatunić, Emin , Telekomunikacije i biznis, OFF-SET i Homing MB, Tuzla, 2006, str. 224.

14

15

upravljanja ljudskim resursima. Pored specijalista iz ove oblasti, postoji i dosta ljudi koji su zaposleni kao generalisti. U manjim organizacijama, oni rade samostalno ili u manjim timovima, obavljaju niz aktivnosti u oblasti ljudskih resursa i pokušavaju postići ciljeve organizacije“.

Tokom uvođenja tehnoloških inovacija u elektronske medije, menadžment tih medija treba znati da je ljudski (intelektualni) kapital jedan od temeljnih činilaca i usko grlo efikasne upotrebe informaciono-komunikacionih tehnologija.

Ljudski resursi i njihova znanja predstavljaju kapitalni resurs elektronskih medija u Bosni i Hercegovini. Ulaganje u njihovo obrazovanje i doobrazovanje je presudno u procesu podizanja stupnja konkurentske prednosti na medijskom tržištu.

Izražena je sve veća potreba za informatičkim obrazovanjem. Ono postaje sve ozbiljnija stavka u budžetu kompanije koje želi formirati kadrovsku strukturu sposobnu za razvoj i implementiranje poslovne strategije organizacije u budućem periodu.

U potrazi za širenjem medijskog tržišta i medijske moći, elektronski mediji će sve više koristiti koncept menadžmenta znanja kao strateški resurs stjecanja konkurentske prednosti i značajnije tržišne pozicije. Informaciono – komunikacijske tehnologije omogućile su razvoj ekonomije znanja, a što je utjecalo na drugačije vrijednovanje znanja kao resursa u općem smislu i u okviru njega specifičnih menadžment znanja.

Elektronski mediji predstavljaju plastičan primjer za zaključak da ključni dio kapitala danas čini intelektualni kapital. Znanje menadžera u medijima na svim razinama je preduvjet uspjeha elektronskih medija.

71

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

Putem znanja menadžera moguće je širiti asortiman medijskih sadržaja novim medijskim proizvodima i uslugama, čime se prenosi znanje i prevazilaze brojna ograničenja, a kojima su posebno izloženi elektronski mediji u Bosni i Hercegovini.

Bitna karakteristika medijskog menadžmenta u Bosni i Hercegovini jeste da je poslovni, ali i novinarski uspjeh elektronskih medija, ujedno i odgovornost svih uposlenika, a ne samo urednika ili medijskog menadžera kao što je to u prethodnom periodu bio slučaj. Da bi radili unutar integrirane novinarske redakcije, novinari elektronskih medija trebaju imati nova znanja, odnosno, trebaju znati pripremati

priloge za različite medije, a ne biti specijalizirani samo za pojedine medije. Zbog toga novinari trebaju proći posebnu obuku za različite promjene prije nego što se one doista i dogode.

Menadžment (upravljanje ljudima - koji moraju biti obrazovani, stručni, kompetentni, savjesni, motivirani i stimulirani za unapređenje kvalitete) pod jakim je utjecajem novih tehnologija. Zadovoljni će biti oni djelatnici čiji je rad olakšan korištenjem novih tehnologija. Ta činjenica je bitna za elektronske medije koji permanentno implementiraju moderne tehnologije, bez kojih se ne mogu pratiti moderni tokovi rada.

Novi elektronski mediji trebaju obrazovane i profesionalno osposobljene kadrove sposobne i stručno obučene za rad na novim tehnologijama produkcije programa i sadržaja. U Bosni i Hercegovini mediji trebaju tragati za menadžerima koji imaju upravljačka znanja i vještine pronalaženja takvih stručnjaka. To znači da menadžment elektronskih medija u Bosni i Hercegovini, u budućem periodu, treba ulagati ogromne napore na podizanju razine znanja i vještina svojih djelatnika, neposrednih izvršitelja na novim tehnološkim strojevima, koji olakšavaju rad, ubrzavaju proces, povećavaju kvalitetu rada i krajnjeg rezultata.

Literatura [1] Bahtijarević–Šiber, Fikreta, Manadžment ljudskih potencijala.,Golden marketing, Zagreb, 1999.

[2] Drašković, Mimo, “Prikaz knjige: Menadžment u kulturi medija”, Medijski dijalozi, VOL. 1, br 1, 2008.

[3] Drašković, Veselin, “Menadžment i mediji”, Medijski dijalozi, VOL.1, br 1, 2008.

[4] Đorđević-Boljanović, Jelena, Menadžment znanja., Datastatus, Beograd, 2009.

[5] Hatunić, Emin, Telekomunikacije i biznis,. OFF-SET i Homing MB, Tuzla, 2006.

[6] Huseinovic, Almira, “Utjecaj novih tehnologija na menadžment elektronskih medija u Bosni i Hercegovini“, magistarski rad Eekonomski Fakultet, Sarajevo, 2011.

[7] McQueen, David, Televizija. Beograd, CLIO, 2002.

[8] Šunje, Aziz, “Menadžment u obrazovanju“ , Obrazovanje odraslih, broj 1/2002, 2002.

[9] Vočkić-Avdagić, Jelenka, “Mediji i obrazovanje: Medijski komercijalizam i novi trendovi profesionalizma“, Obrazovanje odraslih, broj 3/2005, 2005.

[10] http://www.rak.ba [11] Pravilnik o načinu dodjele i uslovima dozvole za pružanje AVM, Službeni glasnik BiH, broj 20/08.

[12] Pregled sektora komunikacija u Bosni i Hercegovini – harmonizacija sa EU standardima i uloga Regulatorne agencije za komunikacije, RAK BiH, Sarajevo 2007.

[13] Zakon o komunikacijama Bosne i Hercegovine, Službeni glasnik BiH, broj 31/03 i 75/06.

Autorka Almira Huseinović je rođena 27.6.1974. godine u Gradačcu, Bosna i Hercegovina. Završila je Gimnaziju u Gradačcu. Zvanje diplomiranog ekonomiste stekla je na Ekonomskom fakultetu Univerziteta u Sarajevu, odsjek Međunarodna ekonomija. Magistrirala je na Ekonomskom fakultetu u Sarajevo iz oblasti menadžmenta elektronskih medija. Radnu karijeru započela je u Ambasadi Bosne i Hercegovine u Ljubljani, Republika Slovenija, a potom u Ambasadi Bosne i Hercegovine u Briselu, Kraljevina Belgija, na konzularnim poslovima. Karijeru nastavlja u industriji elektronskih medija, najprije na NTV Hayat, na poziciji urednice/voditeljice u kulturno – zabavnom programu. Potom je radila na Televiziji Bosne i Hercegovine BHT1 na poziciji urednice/voditeljice centralne informativne emisije, Centralni Dnevnik.

Od 2007. godine uposlena je u Vanjskotrgovinskoj komori Bosne i Hercegovine na poziciji rukovodioca Službe za informiranje, a od februara 2011. godine u ovoj instituciji obavlja poslove direktorice Instituta za edukaciju. U toku je izrade doktorske disertacije iz oblasti upravljanja ljudskim resursima u elektronskim medijima.

72

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

O RATEL-u Republička agencija za elektronske komunikacije (RATEL) je nezavisno regulatorno telo koje vrši javna ovlašćenja u cilju efikasnog sprovođenja utvrđene politike u oblasti elektronskih komunikacija, podsticanja konkurencije elektronskih komunikacionih mreža i usluga, unapređivanja njihovog kapaciteta, odnosno kvaliteta, doprinosa razvoju tržišta elektronskih komunikacija i zaštite interesa korisnika elektronskih komunikacija.

Uloga RATEL-a je da, kao nacionalno regulatorno telo Republike Srbije za oblast telekomunikacija, odnosno elektronskih komunikacija, omogući uspešno sprovođenje procesa liberalizacije u sektoru telekomunikacija, zaštite prava korisnika telekomunikacionih usluga, upravljanja i kontrole radio-frekvencijskog spektra kao ograničenog resursa od nacionalnog značaja, kao i harmonizaciju zakonodavstva sa pravnim okvirom Evropske unije.

Prema Zakonu o elektronskim komunikacijama, RATEL ima sledeće nadležnosti u regulisanju telekomunikacionog tržišta: • odlučivanje o pravima i obavezama operatora i korisnika • donošenje pravilnika, odluka i drugih akata iz nadležnosti Agencije • utvrđivanje radio-koridora i dimenzija zaštitne zone • planiranje upotrebe radio-frekvencija • dodeljivanje radio-frekvencije na osnovu plana namene i planova raspodele • koordiniracija korišćenja radio-frekvencija • izdavanje dozvola za korišćenje radio-frekvencija • kontrola radio-frekvencijskog spektra, utvrđivanje štetnih smetnji i preduzimanje mera za njihovo otklanjanje • provera ispunjenja obaveza operatora u vezi sa međupovezivanjem, pristupom i obezbeđivanjem interoperabilnosti mreža i usluga • univerzalni servis • analiza relevantnih tržišta • provera cena operatora sa značajnom tržišnom snagom na osnovu metodologije troškovnog računovodstva • standardne ponude za međupovezivanje i pristup lokalnoj petlji

Višnjićeva 8, 11000 Beograd, Republika Srbija Kontakt centar i faks: 011 3242 673 e-pošta: ratel@ratel.rs

• obim i sadržaj osnovnog skupa iznajmljenih linija • izbor i predizbor operatora • upravljanje planom numeracije i donošenje predloga Plana namene i planova raspodele • kontrola propisanih parametara kvaliteta javno dostupnih usluga • saglasnost za uvoz

Osnovni principi rada Agencije su zakonitost, stručnost, objektivnost i transparentnost.

RATEL se trudi da pravovremeno ostvari svoju osnovnu ulogu, da u okviru svoje nadležnosti obezbedi nesmetan razvoj telekomunikacionog tržišta u Republici Srbiji, tako da budu ostvareni sledeći regulatorni uslovi: • stvaranje slobodnog i otvorenog tržišta, uz garantovanje ravnopravnog položaja svih učesnika, • usmeravanje delovanja svih učesnika na telekomunikacionom tržištu ka stvaranju uslova za razvoj informacionog društva, • stavljanje interesa korisnika telekomunikacionih usluga u prvi plan, • racionalno i efikasno korišćenje svih ograničenih resursa, • harmonizacija propisa, standarda, tehničkih normi i prakse sa odgovarajućom regulativom EU. Imajući u vidu trenutno stanje na tržištu telekomunikacija u Republici Srbiji, uočene tendencije i probleme u poslovanju operatora i potrebe korisnika, RATEL će u predstojećem periodu, kroz svoje aktivnosti posebnu pažnju usmeriti na sledeće teme: • efikasno korišćenje postojeće telekomunikacione infrastrukture, kao i nastavak investicija u njen razvoj i modernizaciju, • stvaranje uslova za ubrzani razvoj širokopojasnog pristupa i primenu Interneta, • efikasno korišćenje frekvencijskog spektra i prelazak na digitalno emitovanje, • liberalizaciju tržišta i zaštitu konkurencije u oblasti telekomunikacija.

Darko Grbović * Mirko Avramović Predrag Radošević Mirjana Opsenica Miodrag Ðonović Marija Božić Telekom Srbija, Joint Stock Co.

Project management and the role of the project/ program management office (PMO) in telecommunication companies ABSTRACT The paper presents the basics of project management in modern telecommunication companies. A central support structure for project management is proved necessary, the role, function and models of PMO positioning in the companies are described and conditions for a successful operation are defined. Furthermore, the experience of Telekom Srbija, Joint Stock Co. in the implementation and exploitation of the Project Management System controlled by PMO is presented.

Key words

74

* darkogr@telekom.rs

Project Management (PM), Project/Program Management Office (PMO), Project Management Information System (PMIS)

Darko Grbović * Mirko Avramović Predrag Radošević Mirjana Opsenica Miodrag Ðonović Marija Božić Telekom Srbija A.D.

UPRAVLJANJE PROJEKTIMA I ULOGA BIROA ZA UPRAVLJANJE PROJEKTIMA/PROGRAMIMA (PMO) U TELEKOMUNIKACIONIM KOMPANIJAMA SADRŽAJ U radu su date osnove upravljanja projektima u modernim telekomunikacionim kompanijama, prepoznata je potreba za formiranjem organizacione jedinice za centralizovano upravljanje projektima (PMO), opisane su uloge, funkcije i modeli pozicioniranja PMO u kompanijama i definisani su uslovi za njegovo uspešno funkcionisanje. Osim toga, predstavljena su iskustva u implementaciji i eksploataciji Sistema za upravljanje projektima pod kontrolom PMO u Telekomu Srbija a.d.

Ključne reči

* darkogr@telekom.rs

Upravljanje projektima, kancelarija za upravljanje projektima, informacioni sistem za upravljanje projektima

75

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

1. UVOD U kompleksnom poslovnom okruženju kompanije konstantno razvijaju upravljanje projektima u cilju pronalaženja novih načina da smanje troškove, unaprede procese i povećaju produktivnost. Upravljanje raznovrsnim projektima, resursima (ljudima, opremom, tehnologijama) i komunikacijom nije lak zadatak, a sa sobom nosi i veliki rizik od neuspeha. U svetu se oko 70% projekata smatra neuspešnim, po kriterijumima Instituta za upravljanje projektima (PMI – Project Management Institute), zbog toga što nisu završeni na vreme, nisu u okviru budžeta ili nisu ispunjeni svi ciljevi projekta.

Tokom vremena, kako je rastao značaj projektnog upravljanja, mnoge kompanije su uvidele potrebu za postojanjem jedinstvene organizacione celine u okviru kompanije, koja bi objedinjavala ekspertsko znanje iz oblasti tehnike, standarde i najbolja svetska iskustva u oblasti upravljanja projektima. Još daleke 1994. godine neke kompanije u svetu su počele da osnivaju kancelarije za upravljanje projektima/programima (PMO - Project/Program Management Office) i njihov broj se vremenom značajno uvećavao. PMO predstavlja efikasno rešenje kojim se uspostavlja upravljačka struktura sa većim stepenom centralizacije kontrole velikih grupa projekata.

PMO obezbeđuje uspešan okvir za upravljanje projektima, koristeći standardizovanu metodologiju, primenjujući dobra iskustva u upravljanju projektima, obezbeđujući da projekti budu u skladu sa korporativnim strateškim ciljevima i postavljajući jasne granice odgovornosti za koordinaciju ljudskim resursima, procesima i alatima. Na taj način se izbegava nepokrivanje ili pre76

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

klapanje poslova na različitim projektima, unapređuje se komunikacija unutar organizacije, smanjuju se troškovi projekata i poboljšavaju kvalitet i predviđanje planiranih vrednosti koji se odnose na realizaciju projekata.

Danas, sve referentne telekomunikacione kompanije sa značajnim investicijama imaju PMO. U poslovnom svetu više niko ne postavlja pitanje: „Da li nam treba PMO?“, već: „Kakva uloga/funkcija PMO odgovara potrebama naše kompanije?“ i „Kakva je optimalna organizaciona pozicija PMO u našoj kompaniji?“.

U nastavku su date definicije važnijih pojmova iz oblasti upravljanja projektima.

1.1. Definicije • P MI (Project Management Institute) - Institut za upravljanje projektima je vodeće međunarodno udruženje u oblasti upravljanja projektima, formirano u cilju uspostavljanja standarda i kontinuiranog razvoja profesionalnog upravljanja projektima. PMI uspostavlja pravila i upravlja procesom razvoja standarda kroz postizanje globalnog konsenzusa prilikom prepoznavanja i prihvatanja najbolje svetske prakse u oblasti upravljanja projektima.

• PMP (Project Management Professional), CAPM (Certified Associate Project Manager) i PgMP (Program Management Professional) su različiti sertifikati koje izdaje PMI za upravljanje projektima/programima.

• PMBOK Guide (Guide to the Project Management Body of Knowledge) je PMI standard za upravljanje projektima u raznim granama koji opisuje procese, alate i tehnike koji se koriste za upravljanje projektima

radi ostvarivanja uspešnih rezultata.

• M etodologija za upravljanje projektima opisuje procese, alate i tehnike koji se koriste za upravljanje projektima u određenoj kompaniji, a razvija se na osnovu standarda i u skladu sa sopstvenim potrebama. Kompanija može razviti i više metodologija u zavisnosti od specifičnosti projekata (npr. metodologija za razvojne projekte, metodologija za interne projekte u preduzeću, metodologija za multiprojektno/programsko upravljanje, itd).

• PMO (Project/Program Management Office) - Kancelarija za upravljanje projektima/programima je organizaciona jedinica kojoj su dodeljene različite odgovornosti u vezi sa centralizovanim i koordiniranim upravljanjem onim projektima koji su u njenom domenu. EPMO (Enterprise Project/Program Management Office) je PMO na korporacijskom nivou kod velikih korporacija.

• Projekat (Project) je privremeno angažovanje čija je svrha da se napravi jedinstven proizvod, usluga ili postigne drugi rezultat.

• Program (Program) je definisan kao grupa povezanih projekata kojima se upravlja koordinirano, kako bi se ostvarila korist i postigla kontrola koje nisu moguće kada se njima upravlja pojedinačno.

• Portfolio (Portfolio) se odnosi na skup projekata ili programa i drugih poslova koji su grupisani radi lakšeg efektivnog upravljanja tim poslovima, a u cilju ispunjenja strateških poslovnih ciljeva.

• PMIS (Project Management Information System) je informacioni sistem za upravljanje projektima prilagođen da pruži potpunu podršku sistemu za

Darko Grbović, Mirko Avramović, Predrag Radošević, Mirjana Opsenica, Miodrag Ðonović, Marija Božić Upravljanje projektima i uloga biroa za upravljanje projektima/programima (pmo) u telekomunikacionim kompanijama Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 74-85

upravljanje projektima u kompaniji.

• W BS (Work Breakdown Structure) je hijerarhijska dekompozicija posla koji treba da obavi projektni tim radi ispunjavanja ciljeva projekta i dobijanja zahtevanih rezultata, pri čemu svaki niži nivo WBS sadrži sve detaljniju definiciju projektnog posla.

• KPI (Key Performance Indicator) je metrika performansi projekta.

Najčešće se koristi da bi organizacija procenila uspeh projekta ili nekih njegovih aktivnosti. Ponekad se uspeh meri u odnosu na strateške ciljeve, a često se meri samo napredak u ostvarenju operativnih ciljeva. Za KPI se definišu ciljane vrednosti koje treba da se dostignu da bi kompanija postigla što veći napredak.

• Sistem za ocenu uspešnosti projekta (Scoreboard) je upravljački sistem za ocenu uspešnosti projekta i okvir za definisanje KPI pomoću kojih se mere performanse projekta.

• Z ainteresovane strane/učesnici na projektu (Stakeholders) su u najširem smislu zaposleni, organizacione jedinice preduzeća ili druga preduzeća, organizacije ili pojedinci koji su zainteresovani za rezultate i uspeh projekta i mogu imati različit uticaj, nivo odgovornosti i ovlašćenja na projektu u toku njegove realizacije.

Za uspešnu realizaciju projekta od velike važnosti je blagovremeno identifikovanje svih zainteresovanih strana, odnosno učesnika na projektu, kao i njihovih zahteva i očekivanja.

• eTOM (Enhanced Telecom Operations Map) je standard za poslovne procese, višeslojni katalog poslovnih procesa koji obezbeđuje efikasnost i efektivnost preduzeća.

2. UPRAVLJANJE PROJEKTIMA I ULOGA PMO U TELEKOMUNIKACIONIM KOMPANIJAMA

1. Izveštavanje statusa projekata višem menadžmentu 2. Razvoj i implementacija standarda i metodologija upravljanja projektima 3. Praćenje i kontrola performansi projekata 4.

Razvoj kompetencija zaposlenih na polju upravljanja projektima, uključujući i obuke 5. Implementacija i rad sa PMIS (Informacioni sistem za upravljanje projektima) 6. Savetovanje top menadžmenta 7. Koordinacija između projekata 8. Razvoj i održavanje Sistema za ocenu uspešnosti projekta (projektni Scoreboard) 9. Promocija projektnog upravljanja u okviru organizacije 10. Nadzor i kontrola perfomansi PMO

Empirijska istraživanja su pokazala da PMO može imati mnoge različite oblike, u rasponu od pružanja administrativne podrške do preuzimanja direktne odgovornosti za upravljanje projektima, kao ekspertski centar na nivou cele organizacije. Pri planiranju i uspostavljanju PMO, imperativ je da se njegova struktura i uloga prilagode postojećoj strukturi organizacije, jer je svaka organizacija drugačija. Ne samo da na ovaj način kompanija ima najviše koristi od uspostavljanja PMO, već je svaki drugi način njegovog uspostavljanja kontraproduktivan.

2.2. Modeli PMO

2.1. Uloge i funkcije PMO

Struktura i uloge PMO u organizaciji su određeni:

Prema istraživanju PMI, ukupno je identifikovano 27 funkcija koje PMO obavljaju u svetu, grupisanih na razne načine. Najvažnijih 10 funkcija su:

• vrstom delovanja PMO - Na najvišem nivou PMO može delovati interno - postavlja standarde, koordiniše,

Slika 1. Najvažnije funkcije PMO

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

77

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

obezbeđuje podršku i edukaciju zaposlenih u domenu upravljanja projektima u okviru same organizacije (više raznih direkcija, grupa, ili geografski razuđenih organizacionih celina) ili eksterno - upravlja odnosom između organizacije i klijenta radi ispunjenja zahteva klijenta i koordiniše radom organizacionih celina u kompaniji u cilju ispunjenja rezultata projekta/programa. Ista kompanija može da ima i interno i eksterno orijentisani PMO; • mestom na kome se PMO nalazi u organizaciji – Najčešće postoji samo jedan PMO sa pozicijom neposredno ispod glavnog izvršnog direktora (CEO), ispod izvršnog odbora direktora ili u nekoj organizacionoj jedinici vezanoj za osnovnu delatnost poslovanja kompanije.

Kod velikih telekomunikacionih korporacija/grupa PMO se nalazi u okviru celine koja se bavi strategijom, a može ih biti i više, sa raznim oblicima međusobne povezanosti, distribuiranih po raznim organizacionim jedinicama; • tipom projekata/programa koji su u nadležnosti PMO – Različitim tipovima projekata/programa se upravlja na različit način. Ukoliko je PMO lociran u biznis, funkcionalnom ili regionalnom delu kompanije onda je najčešće fokusiran na projekte karakteristične za tu organizacionu jedinicu. Ukoliko je PMO zasebna celina na nivou cele kompanije, podrazumeva se da učestvuje u svim najvažnijim (strateškim) projektima i programima za celu kompaniju. Istraživanja su pokazala da su danas u svetu PMO polarizovani oko dva modela: u prvom se teži da gotovo svi projekti budu u njegovoj nadležnosti, a u 78

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

drugom samo manji broj projekata (smatra se da ako je manje od 20% projekata u nadležnosti PMO onda je najčešća situacija da je napravljen sa specifičnom namenom ili za izvršenje jednog programa).

2.3. Merenje performansi PMO U pogledu performansi PMO najčešće se mere njegova vrednost i legitimitet, a može se meriti i doprinos PMO poboljšanju performansi kompanije.

Merenje legitimiteta PMO je zapravo odgovor na pitanje: „Da li je samo postojanje PMO ili njegova važnost za kompaniju ozbiljno preispitana u skorije vreme?“ Merenje vrednosti PMO je multidimenzionalno, te se može posmatrati kroz odgovore na sledeća pitanja: • D a li oni koji sarađuju sa PMO dobro razumeju njegovu misiju?

• Da li PMO usko sarađuje sa ostalim učesnicima u upravljanju projektima?

• Da li oni koji sarađuju sa PMO priznaju njegovu stručnost?

• Da li se PMO doživljava kao neko ko ima značajan uticaj na performanse projekata i programa?

Merenje performansi PMO može biti jedna od uloga dodeljenih samom PMO radi poboljšanja sopstvenog rada, a može da ih procenjuje i neki drugi entitet u okviru kompanije.

2.4. Nivoi funkcionisanja PMO PMO je nastao iz potrebe da se stvori trajna platforma i sistem za upravljanje projektima koji će zaživeti i postojati van životnog ciklusa pojedinačnih projekata, bez obzira na uloge koje će mu biti dodeljene.

Funkcionisanje određenog PMO može se posmatrati na sledeća tri nivoa: • N ivo 1: Tehnički/operativni - Orijentisan na rezultate projekta (da se projekti realizuju na vreme, u okviru budžeta i usvojenog obima posla).

• Nivo 2: Strateški - Obezbeđivanje usklađenosti između projekata i strategije kompanije, vodeći računa o ostvarenoj vrednosti i efikasnosti.

• Nivo 3: Institucionalni – Stvaranje pozitivnog, institucionalnog okruženja za realizaciju i unapređenje upravljanja projektima i programima.

Pored toga, funkcionisanje PMO može se posmatrati u odnosu na to da li je prevashodno vođen procesima ili vrednošću koju proizvodi za organizaciju (Slika 2).

2.5. Uslovi za uspešnu ulogu PMO Prema globalnim istraživanjima, postoje četiri osnovna uslova za uspešnu ulogu PMO kao ključnog alata menadžmenta za implementaciju, praćenje i kontrolu strateških transformacija kompanija (strateških inicijativa, portfolija, programa i projekata): • P MO zahteva odgovarajuću zrelost kompanije da bi mogao uspešno da funkcioniše.

• Podrška top menadžmenta je ključna za uspeh u radu PMO. • Neophodno je što bolje razumevanje uloge PMO širom kompanije da bi vrednost koju PMO vraća kompaniji bila visoka.

• PMO mora da ima odgovarajuće resurse za uspeh (ekspertsko znanje je kritično za perfomanse PMO).

Model za utvrđivanje zrelosti kompanije u upravljanju projektima (Project Management Maturity Model) je okvir koji

Darko Grbović, Mirko Avramović, Predrag Radošević, Mirjana Opsenica, Miodrag Ðonović, Marija Božić Upravljanje projektima i uloga biroa za upravljanje projektima/programima (pmo) u telekomunikacionim kompanijama Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 74-85

Slika 2. Evolucija tipova PMO

opisuje karakteristike efikasnosti procesa iz navedene oblasti. U osnovi ovog modela je da svaki proces zavisi od jednog ili više parametara koji se mogu izmeriti i proceniti. Na taj način je moguće proceniti zrelost svakog procesa, gde se manje uređeni procesi nalaze na nižem nivou skale zrelosti, a bolje uređeni procesi na višem. Postizanje većeg nivoa zrelosti kompanije predstavlja linearnu

progresiju (Slika 3), koja podrazumeva pet nivoa zrelosti: početni (initial), ponovljiv (repeatable), definisan (defined), upravljiv (managed) i kontinuirano unapređivan (continiously improved).

okruženju i pri tom moraju da se prilagode brzo. Upravljanje projektima na strateškom nivou (uključujući i programe i portfolije) se smatra alatom za sprovođenje korporativne strategije.

2.6. Značaj strateškog usklađivanja

Postoje tri aspekta strateškog usklađivanja:

U današnje vreme organizacije moraju da prilagode svoje strateške procese da bi se suočile sa promenama u svom

Slika 3. Zrelost kompanije za upravljanje projektima (Project Management Maturity Model)

• P rvi aspekt strateškog usklađivanja je da organizacija prepozna prevođenje strategije u programe i projekte kao ključni proces. Istraživanja pokazuju da nisu sve organizacije u ovome uspešne, jer ponekad ne preduzimaju konkretne radnje da se takva veza postigne.

• Drugi aspekt strateškog usklađivanja odnosi se na sinergiju koju upravljačka struktura organizacije stvara u odnosima između projekata. Drugim rečima, rezultat celine prevazilazi zbir rezultata pojedinačnih projekata.

• Treći aspekt se fokusira na pripreme za budućnost, koja se često posma-

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

79

tra sa operativnog umesto sa strateškog stanovišta. Rezultati anketa pokazuju da gotovo polovina PMO smatra da je učešće u procesu strateškog planiranja važno. „Suština svih izazova je u sledećem: lideri PMO, izvršni direktori (CEO) i eksperti za strategiju i razvoj, istorijski gledano, su uvek težili da investiraju u budućnost. Veruju da će investiranjem u znanje i veštine svojih zaposlenih (članove projektnog tima, rukovodioce projekata, kao i njihove rukovodioce) njihov lični napredak doneti korist i za organizaciju.“ 1

3. SISTEM UPRAVLJANJA PROJEKTIMA I PMO U TELEKOMU SRBIJA A.D. Uspostavljanje PMO u preduzeću Telekomu Srbija a.d. započeto je nakon usvajanja strateškog plana preduzeća za period 2008–2012. godine, kojim je predviđena transformacija preduzeća ka projektno orjentisanoj organizaciji. U cilju realizacije strateškog plana usvojena je nova organizacija preduzeća, kojom je Sektor za upravljanje programima (PMO) formiran u okviru Funkcije za strategiju.

Krajem 2009. godine PMO Telekoma Srbija ad. je pokrenuo projekat „Uspostavljanje Metodologije za upravljanje projektima u Preduzeću“, koji je imao sledeće ciljeve: 1. Izrada i verifikacija Metodologije za upravljanje projektima u Preduzeću (definisanje uloga učesnika u procesima upravljanja projektima u Telekomu i izrada procedure za upravljanje projektima - opis procesa, obrasci i 80

1

šabloni standardnih dokumenata); 2. Izrada i verifikacija Sistema za izveštavanje i Sistema za kontrolu realizacije projekata u cilju podrške za implementaciju Metodologije za upravljanje projektima; 3. Implementacija Metodologije, Sistema za izveštavanje i Sistema za kontrolu realizacije projekata kroz informacioni sistem Primavera za podršku upravljanju projektima; 4. Edukacija zaposlenih u oblasti upravljanja projektima, uključujući i PMI (CAPM i PMP) sertifikacije; i kao rezultat, obezbeđeni su svi neophodni preduslovi za uspostavljanje jedinstvenog sistema za upravljanje projektima i početak operativnog rada PMO u Telekomu Srbija a.d. kao entiteta odgovornog za implementaciju i obezbeđenje kontinuirane podrške funkcionisanju Sistema za upravljanje projektima.

3.1. Metodologija upravljanja projektima Pri izradi metodologije standardni PMBOK (Project Management Body of Knowledge) procesi upravljanja projektima su prilagođeni u odnosu na organizaciju i potrebe preduzeća, uzimajući u obzir: • p ostojeću funkcionalnu organizaciju preduzeća i nadležnosti organizacionih jedinica, • postojeće procese i procedure, • PMI standard za upravljanje projektima (PMBOK Guide), • prethodna iskustva u realizaciji projekata, • potrebu da se precizno definišu uloge i odgovornosti svih učesnika na projektu u svim fazama procesa upravljanja projektima.

U odnosu na postojeću funkcionalnu (vertikalnu) organizaciju preduzeća,

Raed S. Haddad, Jeffrey Berk: “An Inch or a Mile? Proven Practices in Measuring Learning Impact“, ESI International White Paper.

metodologijom se uređuje horizontalno povezivanje organizacionih jedinica pri realizaciji projekata, čime se stvaraju uslovi za jačanje matričnih karakteristika organizacije i poboljšanje organizacione efikasnosti u celini.

Primena metodologije u upravljanju projektima u preduzeću podrazumeva dosledno i blagovremeno sprovođenje aktivnosti i definisanih procedura: iniciranja, planiranja, izvršenja, kontrole i zatvaranja projekta.

Metodologijom upravljanja projektima definisane su i uloge svih zainteresovanih strana tj. učesnika na projektu (stakeholders): • V lasnik projekta - rukovodilac organizacione jedinice koji je zadužen i posebno zainteresovan za realizaciju i uspeh projekta, a koji obezbeđuje komunikaciju između funkcionalnog menadžmenta i rukovodioca projekta kome pruža svu potrebnu pomoć i podršku pri rešavanju problema.

• Projektni tim - grupa osoba sa potrebnim znanjima i veštinama formirana sa ciljem da učestvuje u realizaciji projekta i odgovorna je za ostvarivanje projektnih rezultata i ciljeva.

• Rukovodilac projekta - osoba koja je odgovorna za upravljanje projektom u skladu sa Metodologijom i sastavnim procedurama, za uspešnu realizaciju i postizanje svih ciljeva projekta.

• Rukovodilac tima – osoba koja je odgovorna za određene delove projekta, odnosno obima posla, koje joj delegira rukovodilac projekta u zavisnosti od obima i složenosti projekta.

Darko Grbović, Mirko Avramović, Predrag Radošević, Mirjana Opsenica, Miodrag Ðonović, Marija Božić Upravljanje projektima i uloga biroa za upravljanje projektima/programima (pmo) u telekomunikacionim kompanijama Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 74-85

• Č lan projektnog tima – osoba koja izvršava aktivnosti za koje je zadužena u skladu sa ciljnim planom projekta i izveštava o rezultatima rada i angažovanju na aktivnostima.

• Naručilac i korisnik rezultata projekta - u opštem slučaju naručilac projekta naručuje proizvod projekta, a korisnici direktno koriste proizvod projekta (u nekim slučajevima naručilac i korisnik mogu biti isti entiteti). U smislu metodologije, naručilac projekta je rukovodilac organizacione jedinice preduzeća ili treće lice za čije potrebe se projekat realizuje i kojoj pripadaju rezultati projekta.

• Sektor za upravljanje programima (PMO) - Obaveze i odgovornosti PMO Telekoma Srbija u metodologiji su definisane u skladu sa Pravilnikom o organizaciji, i podrazumevaju pripremu predloga godišnjeg plana projekata koji će se realizovati prema metodologiji, pružanje stručne, metodološke i softverske podrške vlasniku projekta, rukovodiocu projekta, rukovodiocima timova i svim zainteresovanim stranama prilikom iniciranja, planiranja, izvršenja, kontrole i zatvaranja projekta, administriranje softverskog sistema PMIS (Primavera/SharePoint portal) i sl.

• Funkcionalni rukovodioci - zainteresovane strane koje učestvuju u projektu i obezbeđuju resurse (finansijske, ljudske, opremu i drugo) za realizaciju projekta, identifikuju poslovne potrebe i podnose zahtev za iniciranje projekta, odobravaju ciljni plan projekta i njegove izmene.

• Dobavljači - zainteresovana strana

na projektu koja sa preduzećem stupa u ugovorni odnos radi obezbeđivanja roba (materijala, opreme, proizvoda) ili usluga koje su potrebne za realizaciju projekta.

• Partneri i/ili Pružaoci usluga - zainteresovana strana na projektu koja sa preduzećem stupa u ugovorni odnos sa ciljem zajedničkog pružanja usluge koja treba da bude rezultat projekta.

U okviru metodologije upravljanja projektima i sistema za izveštavanje i kontrolu projekata definisani su podaci koji se prate na projektima i analiziraju se izmerene vrednosti i posledične mere koje je potrebno preduzeti na osnovu rezultata analize.

3.2. Sistem za izveštavanje Sistem za izveštavanje, kao centralizovan sistem na nivou preduzeća, omogućava svim zainteresovanim stranama da shodno svojim potrebama, odnosno projektnim i funkcionalnim ulogama, blagovremeno dobiju odgovarajuće informacije o projektima koji se realizuju primenom metodologije.

Sistem za izveštavanje obezbeđuje sledeće vrste izveštaja: • i zveštaji o statusu projekata (izvršenje aktivnosti za koje je zadužen projektni tim) • izveštaji o primeni metodologije (izvršenje upravljačkih aktivnosti za koje su zaduženi rukovodioci projekata i timova) • izveštaji o toku procesa u čijem izvršenju učestvuje najširi krug zainteresovanih strana (Rukovodilac projekta, Vlasnik projekta, PMO, Funkcionalni menadžment ...)

Osim navedenih, po potrebi, sistem za izveštavanje omogućava izradu specifičnih izveštaja.

Sektor za upravljanje programima (PMO) u funkciji za strategiju odgovoran je za: • u spostavljanje, administriranje, održavanje, unapređivanje i prilagođavanje sistema za izveštavanje (uključujući i PMIS) potrebama korisnika izveštaja; • definisanje i konfigurisanje, kao i ažuriranje i analizu podataka za sve projekte koji se realizuju prema metodologiji; • generisanje i blagovremenu distribuciju odgovarajućih izveštaja korisnicima izveštaja; • p odršku korisnicima izveštaja pri odlučivanju, a na bazi primljenih informacija.

Sistem za izveštavanje omogućava bolji uvid u projektne investicije i njihov status na nivou celog preduzeća, kao i uspešnije i kvalitetnije upravljanje svim projektima, troškovima i resursima.

Pomoću ovog sistema se uspešnije prati napredak u ostvarivanju projektnih ciljeva (radi blagovremenog i efikasnog reagovanja na pojavu rizika i promena), unapređuje komunikacija na projektima (centralizovano, standardizovano i blagovremeno informisanje učesnika) i odlučivanje funkcionalnog menadžmenta na bazi potpunih i tačnih informacija.

Primena Sistema za izveštavanje doprinosi stvaranju i održavanju arhive projektnih podataka i naučenih lekcija, koja omogućava korišćenje prethodnih iskustava u budućem radu u cilju unapređenja projektnih i poslovnih procesa.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

81

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

3.3. Sistem za kontrolu projekata Uloga Sistema za kontrolu projekata je da obezbedi realizaciju projekata u skladu sa Metodologijom, i ostvarivanje projektnih ciljeva. Kontrola realizacije projekata zasniva se na izveštavanju i vrši na dva načina: • k ontrola realizacije pojedinačnih projekata od strane Rukovodilaca projekata i timova • kontrola realizacije svih projekata koji se realizuju prema Metodologiji od strane Sektora za upravljanje programima (PMO).

Kontrola projekata u opštem slučaju podrazumeva kontinuirano i ciklično preduzimanje sledećih postupaka: • p raćenje i merenje indikatora koji pokazuju stepen izvršenja projektnih i upravljačkih aktivnosti, • upoređivanje izmerenih vrednosti sa planiranim referentnim vrednostima, • analizu i određivanje osnovnog uzroka odstupanja, • o dređivanje i preduzimanje korektivnih i/ili preventivnih mera, kao i praćenje efektivnosti preduzetih mera.

Najvažnije uloge PMO iz aspekta centralizovane kontrole projekata, u skladu sa organizacijom preduzeća i metodologijom, jesu: • u pravljanje realizacijom strateških inicijativa • iniciranje, definisanje prioriteta i odobravanje projekata i ciljnih planova projekata • kontrola usklađenosti upravljanja projektima sa metodologijom • stručna, softverska i metodološka 82

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

podrška rukovodiocima projekata i timova pri upravljanju projektima, komunikaciji, koordinaciji i rešavanju problema • izveštavanje o ukupnoj realizaciji projekata i programa zainteresovanim stranama • p odrška pri rešavanju problema i odlučivanju o izmenama na projektima.

Na osnovu prikupljenih informacija i izvršenih analiza, PMO preduzima sledeće korektivne i/ili preventivne mere: • uticaj na ključne učesnike na projektima (rukovodioci projekata i timova i vlasnici projekata) koji svojim delovanjem ili neizvršenjem metodologijom definisanih poslova, negativno utiču na ostvarivanje pojedinih projektnih ciljeva • komunikacija – redovni i vanredni sastanci PMO i rukovodilaca projekata i timova, prezentovanje učinka na projektima i uočenih problema, metodološka podrška za rešavanje problema, transfer iskustava i naučenih lekcija sa drugih projekata koje se mogu primeniti u rešavanju uočenih problema i poboljšanja učinka na projektima u celini • obezbeđivanje dodatnih edukacija za rukovodioce projekata i timova u oblastima upravljanja projektima (upravljanje resursima, komunikacijom, rizicima ...)

• p osredovanje između rukovodilaca projekata ili timova kada postoje zahtevi za obezbeđivanjem istih resursa na različitim projektima u istom vremenskom periodu, u skladu sa prioritetima • p odrška rukovodiocima projekata za obezbeđivanje resursa za izvr-

šenje projektnih aktivnosti u planiranim vremenskim rokovima • redovno izveštavanje zainteresovanih strana o statusu izvršenja projekata i usvojenim izmenama • p osredovanje prilikom rešavanja problema koje Rukovodioci projekata i Vlasnici projekata ne mogu da reše samostalno (eskalacija problema na PMO) • predlaganje načina i mera za rešavanje uočenih problema.

Osim toga, PMO predlaže i obezbeđuje formalno odobravanje izmena Sistema upravljanja projektima (metodologija, PMIS, sistem za izveštavanje i kontrolu projekata) na osnovu stečenih iskustava iz prakse pri realizaciji projekata i programa, identifikovanih neefikasnosti i nedostataka metodoloških postupaka, kao i drugih potreba i promena u preduzeću.

3.4. O stvarene funkcije PMO u Telekomu Srbija a.d. prema kategorizaciji PMI Imajući u vidu 10 najvažnijih funkcija PMO, u Telekomu Srbija do danas je postignuto sledeće: 1. Izveštavanje statusa projekata višem menadžmentu - razvijen je Sistem za izveštavanje koji omogućava efikasno praćenje i informisanje svih zainteresovanih strana o statusu projekata.

2. Razvoj i implementacija standarda i metodologija - razvijena je i primenjuje se metodologija za upravljanje projektima, konstantno se prilagođava potrebama u preduzeću. Započet je proces razvoja metodologije za upravljanje programima.

3.

Praćenje i kontrola performansi projekata – vrši se stalna kontro-

Darko Grbović, Mirko Avramović, Predrag Radošević, Mirjana Opsenica, Miodrag Ðonović, Marija Božić Upravljanje projektima i uloga biroa za upravljanje projektima/programima (pmo) u telekomunikacionim kompanijama Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 74-85

la iniciranih projekata kroz sistem za kontrolu i prema metodologiji upravljanja projektima.

4.

Razvoj kompetencija na polju upravljanja projektima, uključujući obuke - do sada je 51 radnik sertifikovan po PMI standardu (uključujući i sve zaposlene u PMO), realizovano je više internih obuka za veliki broj polaznika iz različitih organizacionih celina, a u toku je i realizacija pripreme i polaganja ispita za sticanje internog sertifikata za upravljanje projektima u preduzeću.

5.

Implementacija i rad sa PMIS - prilagođen je postojeći informacioni sistem Primavera radi podrške sprovođenju metodologije, pušten je u produkciju PMO SharePoint portal namenjen za razmenu informacija i podataka pri operativnom radu na realizaciji projekata, sprovedene su sve potrebne obuke za rukovodioce projekata i timova za korišćenje PMIS, uz konstantno pružanje podrške korisnicima u radu sa ovim sistemom.

6.

S avetovanje top menadžmenta - PMO podržava odlučivanje menadžmenta u pogledu realizacije strateških inicijativa preduzeća.

7. Koordinacija između projekata postoji kontinuirana podrška PMO rukovodiocima projekata i timova, kao i svim zainteresovanim stranama, za efikasno i pravilno sprovođenje metodologije.

8. Razvoj i održavanje sistema za ocenu uspešnosti projekta (projektni Scoreboard) planirani se za naredni period.

9. P romocija projektnog upravljanja u okviru organizacije – PMO kontinuirano radi na širenju pro-

jektnog upravljanja u preduzeću na svim nivoima, planira dalju edukaciju i pripremu za sticanje sertifikata i u oblasti uređivanja poslovnih procesa (eTOM), aktivan je u saradnji sa PMI Serbia chapter i kompanijom Oracle u daljem razvoju softverskog alata Primavera.

10.

Nadzor i kontrola perfomansi PMO planirani se za naredni period, kroz unapređenje kontrole performansi na nivou preduzeća.

Od 27 prepoznatih funkcija PMO-a prema istraživanju PMI, osim navedenih 10, PMO Telekoma Srbije obavlja i sledeće: • u čestvuje u strateškom planiranju, • obezbeđuje podršku za rukovodioce projekata, • upravlja arhivom projektne dokumentacije, • upravlja bazom naučenih lekcija iz prethodno realizovanih projekata.

Od navedena četiri osnovna uslova za uspešnu ulogu PMO kao ključnog alata menadžmenta, PMO Telekoma Srbije je do sada realizovao sledeće: • u spešno radi na širenju razumevanja uloge PMO, projektnog i programskog upravljanja širom preduzeća, i • s tvorio je odgovarajuću bazu kadrova koji poseduju ekspertsko znanje i mogu uspešno da upravljaju projektima, odnosno da rade na implementaciji, praćenju i kontroli strateških transformacija preduzeća (strateških inicijativa, portfolija, programa i projekata)

4. ZAKLJUČAK Svetska praksa i dosadašnja iskustva Telekoma Srbija a.d. pokazali su da se implementiranjem projektnog upravljanja u skladu sa standardima i kroz centralizovanu kontrolu PMO u telekomunikacionim kompanijama ostvaruju značajne poslovne vrednosti: • p ovećanje efikasnosti i smanjenje troškova u realizaciji strategije i planova razvoja, • b olja iskorišćenost resursa kompanije, • brže uvođenje novih proizvoda na tržište (time-to-market), • efikasnija i efektivnija realizacija transformacije kompanije, • unapređenje horizontalnog povezivanja, komunikacije i poslovne kulture, • p oboljšanje poslovne informisanosti i efektivnosti odlučivanja, • unapređenje usklađenosti strategije i ishoda projekata, • razvoj ljudskih resursa kroz transfer znanja i iskustva.

Optimalnim organizacionim pozicioniranjem i prilagođavanjem uloge i funkcije PMO potrebama kompanije, uz kontinuiranu i aktivnu podršku na svim nivoima menadžmenta, obezbeđuju se uslovi za povećanje uspešnosti kompanije u realizaciji razvojnih projekata i programa, kao i povećanje vrednosti kompanije u celini.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

83

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

Literatura [1] The Challenges to Success for Project/Program Management Offices - An ESI International UK and European Study [2] Imad Alsadeq, Mahmoud Akel, Nagy Hamamo, Establishing a Project Management Office (PMO) Using the Agile Approach, PMI Global Congress, 2011 [3] Strateški biznis plan 2008-2012 preduzeća Telekom Srbija AD, - Arthur D. Little GmbH [4] Strategy Functions - How others do it and how to find the right set up for your company ... – Detecon Consulting [5] Brian Hobbs, The Project Management Office (PMO): A Quest for Understanding, University of Quebec, Montreal, PMI, 2005, ISBN: 978-1-933890-97-5 [6] Building a PMO – Mark Piscopo, http://www.projectmanagementdocs.com/articles/building-a-project-management-office.html [7] Metodologija upravljanja projektima u preduzeću Telekom Srbija a.d., PMO Telekom Srbija [8] The Program Management Office – Establishing, Managinig and Growing The Value of a PMO [9] Piter Moris, Džoana Geraldi, Upravljanje institucionalni kontekst za projekte, Bartlet škola građevinskog i projekt menadžment, Univerzitet Koledža u Londonu, London, Velika Britanija [10] Morris P., Geraldi J, “Managing the Institutional Context for Projects“, Project Management Journal, Vol. 42, No. 6, 2011, pp. 20–32.

[11] Arvind Rathore, Wipro Technologies, The growing importance of EPMO (Enterprise Project Management Office) in today’s organizations, retrieved at projectsmart.co.uk [12] Organizational Procet Management Maturity Model (OPM3) – Second Edition, Project Management Institute [13] Richard Wyeth, Answering the £billion upgrade questions, Project Sponsor London Underground [14] PMOSetUp _Presentation, Detecon Consulting, 2010.

Autori Darko Grbović, rođen 1970. godine u Čačku. Diplomirao je na Elektrotehničkom fakultetu Univerziteta u Beogradu, smer Mikroelektronika 1996. godine.

Magistrirao je na smeru Telekomunikacije , na istom Fakultetu, 2012 .godine. Iste godine je na George Washington Univerzittetu,USA, School of bussines, stekao zvanje Master ’s Certificate in Project Management-a.U Telekomu Srbija je od 1997. uz kratak prekid od 1004 .godine do 2007. godine kada je radio u državnoj upravi na poslovima strateškog planiranja i upravljanja projektima lokalne zajednice. U Telekomu je prošao sve pozicije od inženjera do Savetnika generalnog direktora.Poseduje međunarodne sertifikate u oblastima upravljanja projektima (PMP), potpredsednik je Upravnog odbora PMI Srbija OgrankaPMI. Takođe Druga je godina EMBA studija na Cotrugli poslovnoj školi.Izlagao je na Telforu i više međunarodnih skupova.Trenutno je na poziciji Direktora Sektora za upravljanje programima.

Mirko Avramović, rođen 1970. godine u Beogradu. Diplomirao je na Elektrotehničkom fakultetu Univerziteta u Beogradu, smer Telekomunikacije 1997. godine.

Nakon diplomiranja zaposlio se u Telekomu Srbija, gde i danas radi. Stekao je bogato iskustvo učešćem i upravljanjem projektima od strateškog značaja za preduzeće kao što su i izrada strateškog poslovnog plana preduzeća i uvođenje i razvoj sistema upravljanja projektima i programima. Izlagao je na međunarodnim konferencijama u Beogradu i Parizu o konceptima migracije mreže i servisa Telekoma Srbija ka NGN-IMS arhitekturi. Poseduje međunarodne sertifikate u oblastima upravljanja projektima (PMP), upravljanja poslovnim procesima (eTOM) i upravljanja IT servisima (ITIL). Od 2008. godine radi u Funkciji za strategiju, Sektor za upravljanje programima kao šef Službe za razvoj metodologije na poslovima sprovođenja Strateškog plana i uspostavljanja projektnog upravljanja u preduzeću.

Predrag Radošević, rođen 1962. godine u Sarajevu. Diplomirao je na Prirodno-matematičkom fakultetu Univerziteta u Beogradu 1989. godine, smer Matematika, informatika i računari sa primenama. U Telekomu Srbija a.d. je od 2001. godine. Radio je kao direktor Sektora za nabavku telekomunikacione opreme, a danas je na mestu šefa Službe za planiranje i kontrolu programa u Funkciji za strategiju, u okviru Sektora za upravljanje programima (PMO). Poseduje dugogodišnje iskustvo u radu na različitim rukovodećim i organizacionim poslovima, domaćem i međunarodnom pregovaranju i ugovaranju, kao i dobro poznavanje tehničkog i informatičkog domena rada telekomunikacionog operatera. Ima međunarodni sertifikat iz oblasti upravljanja projektima (PMP).

Mirjana Opsenica, rođena 1970. godine u Pančevu. Diplomirala je na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu, smer Optoelektronski i laserki sistemi, 1997. godine.

U Telekomu Srbija a.d. je od 1997. godine. Poseduje dugogodišnje iskustvo u organizacionim poslovima u svim segmentima sistema Telekoma Srbija:tehničkim, komercijalnim finasijskim.Takođe kroz bogatu saradnju sa eksternim konsultantskim timovima i rukovođenje/rad u internim konsultantskim timovima radila je na poslovima unapređenja poslovnih procesa u Kompaniji. Ima širok spektar znanja iz oblasti tehnike, informatike, logistike, finansija i procesa rada, kao i višegodišnje iskustvo u rukovođenju i organizaciji poslova. Od 2008. godine radi u Funkciji za strategiju, Sektor za upravljanje programima kao šef Službe za upravljanje rizicima i komunikacije na poslovima sprovođenja Strateškog plana i uspostavljanja projektnog upravljanja u preduzeću. Poseduje međunarodni sertifikat za upravljanje projektima (PMP).

Miodrag Đonović, rođen 15. januara 1971. godine u Beogradu, diplomirao je na smeru Elektronika na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu 1996. godine. Nakon diplomiranja počeo je da radi na Elektrotehničkom fakultetu, na katedri za Elektroniku, kao stručni saradnik za razvoj sistema za daljinsko očitavanje brojila preko energetske distributivne mreže. U Telekomu Srbije a.d., je od 1997. godine, gde učestvuje u brojnim projektima .Takođe radio je kao program menadžer na brojnim poslovima vezanim za razvoj jedinstvenog sistema upravljanja projektima u preduzeću. Poseduje međunarodni sertifikat za upravljanje projektima (PMP).

84

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

Darko Grbović, Mirko Avramović, Predrag Radošević, Mirjana Opsenica, Miodrag Ðonović, Marija Božić Upravljanje projektima i uloga biroa za upravljanje projektima/programima (pmo) u telekomunikacionim kompanijama Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 74-85

Marija Božić, rođena 1966. godine u Beogradu. Diplomirala je na Elektrotehničkom fakultetu Univerziteta u Beogradu, smer Telekomunikacije, 1992. godine.

Stekla je bogato međunarodno iskustvo u ICT sektoru radeći za telekomunikacione operatere, ministarstva i vladine mreže kao sistem inženjer i potom rukovodilac velikih nacionalnih projekata u Latinskoj Americi (Čile), Evropi (Srbija, Španija), Africi (Bocvana, Angola) i Bliskom Istoku (Dubai). Počela je karijeru u Telekomu Srbija (1992. do 2000. godine), gde je ponovo od marta 2012. godine . Priprema doktorski rad iz oblasti inženjerskog obrazovanja na Autonomnom univerzitetu u Barseloni, u Španiji, gde je master rad odbranila 2010. godine. Predavač je na kursu stručne prakse Planiranje i organizacija projekta za studente IV godine i master studija Odseka za telekomunikacije i informacione tehnologije na ETF-u u Beogradu od školske 2010/11 godine.

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

85

Dušan Jokanović Miloš Josipović* Republic Agency for Electronic Communications

SPECTRUM MONITORING

BY RF SENZORS ABSTRACT Abstract – In this paper the preliminary results of field deployment of an RF senzor network for spectrum monitoring are presented. The network, consisting of tree RF senzors, is capabe to geolocate radio stations by using TDOA (Time Difference of Arrival) metod.The measurment results obtained as well as other practical issues noticed during an experimental operation of the network are analyzed.

It is concluded that RF senzor networks complement successfully other more traditional spectrum monitoring systems especially in the case of measurement of wideband digital signals on higher frequencies.

Key words

86

* dusan.jokanovic@ratel.rs milos.josipovic@ratel.rs

Radio-frequency spectrum , radio-frequency spectrum management, spectrum monitoring, RF senzors, TDOA method

Dušan Jokanović Miloš Josipović* Republička agencija za elektronske komunikacije

MONITORING SPEKTRA POMOĆU RF SENZORA SADRŽAJ U ovom radu opisane su osnovne karakteristike umreženog sistema od tri radio-frekvencijska (RF) senzora koji je Republička agencija za elektronske komunikacije nabavila i implementirala sa ciljem eksperimentalnog ispitivanja njegove pogodnosti za monitoring RF spektra. Posebno je razmatrana TDOA metoda za geolociranje radio stanica koja koristi informaciju o razlici vremena dospeća signala na različite RF senzore u mreži. Analizirani su rezultati merenja, kao i iskustva stečena korišćenjem ovog sistema za monitoring RF spektra. Pokazuje se da mreža RF senzora uspešno dopunjuje klasične merne uređaje, naročito na poslovima merenja širokopojasnih digitalnih signala na višim frekvencijama.

Ključne reči

* dusan.jokanovic@ratel.rs milos.josipovic@ratel.rs

Radio-frekvencijski spektar, upravljanje radio-frekvencijskim spektrom, monitoring RF spektra, RF senzori, TDOA metoda

87

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

1. UVOD Moderni radio-komunikacioni sistemi koriste signale na sve višim frekvencijama, sa širim propusnim opsezima i manjim snagama, kao i sve složenijim modulacionim formatima. Ovakav trend sa jedne strane poboljšava efikasnost i efektivnost radio-komunikacija, ali sa druge strane otežava kontrolu korišćenja radio-frekvencijskog (RF) spektra i time usložnjava jednu od najvažnijih aktivnosti u upravljanju RF spektrom. Naime, tradicionalni sistemi za monitoring RF spektra se sastoje od skupih monolitnih mernih uređaja koji obuhvataju složene antenske sisteme, RF merače EM polja, goniometre, analizatore spektra i ostali pomoćni računarski i komunikacioni hardver i softver. Merna oprema je smeštena bilo na specijalnim vozilima bilo na fiksnim lokacijama, tzv. kontrolnomernim centrima, koje su najčešće udaljene od urbanih sredina gde ima najviše radio-stanica. Time je otežan monitoring signala na višim frekvencijama zbog njihovog značajnog slabljenja prilikom prostiranja od udaljenih predajnika do uređaja za monitoring. Funkcionalne, operativne i ekonomske karakteristike klasične merne opreme nisu prilagođene za veći broj novih zadataka koji su deo poslova kontrole RF spektra [1], a naročito ne za detekciju i klasifikaciju signala na frekvencijama višim od 1GHz i za lociranje njihovih predajnika.

Uzimajući u obzir sve karakteristike modernih komunikacionih signala, oprema za monitoring takvih signala bi, u idealnom slučaju, trebalo da bude distribuirana, povezana i međusobno sinhronizovana, da bi omogućila pronalaženje lokacije izvora signala. Pri tome bi oprema trebalo da bude i relativno jeftina, otporna na teže atmosferske uslove rada, 88

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

laka za održavanje i male potrošnje. Ona bi takođe morala da pokriva široki opseg frekvencija i da ima dovoljno procesorske snage da se u realnom vremenu izbori sa širokom lepezom analogno i digitalno modulisanih signala.

Poslednjih godina na tržištu merne opreme pojavljuju se proizvodi koji najavljuje novu paradigmu u monitoringu RF spektra [2], [3], a poseduju nabrojane karakteristike. Radi se, pre svega, o mreži prostorno distribuiranih, sinhronizovanih, daljinski upravljanih, jeftinih modula nazvanih RF senzori, koje se lako montiraju i jednostavno i efikasno koriste, naročito u većim urbanim sredinama u kojima su češće nego drugde prisutni digitalno modulisani signali na relativno visokim frekvencijama. Isti senzori se, po potrebi, mogu instalirati na vozila i, iskoristiti za prikupljanje u pokretu velike količine podataka o korišćenju RF spektra, uključujući i one o lokacijama izvora tih signala, odnosno predajnika.

Razmatrajući postojeće stanje i trendove u oblasti monitoringa RF spektra, Republička agencija za elektronske komunikacije (RATEL) donela je Strategiju razvoja monitoringa RF spektra na teritoriji Republike Srbije [4] u kojoj su definisani glavni pravci razvoja ove nadležnosti koja je Zakonom o elektronskim komunikacijama dodeljena Agenciji [5]. Jedan od zaključaka iz strategije je da se dalje opremanje Agencije odvija u dva različita, komplementarna pravca koji vode ka njenom osposobljavanju za sledeće aktivnosti u oblasti kontrole spektra: (1) obavljanje fundamentalnih merenja nabrojanih u Pravilniku o kontroli [6], a po preporukama i priručniku Međunarodne unije za telekomunikacije (ITU) [7], za koje će se nabav-

ljati klasična merna oprema i (2) izvršavanje zadataka monitoringa koje postavljaju nove radio-komunikacione tehnologije, i to nabavkom pomenutih RF senzora.

U daljem tekstu opisane su osnovne karakteristike sistema sa tri RF senzora proizvođača firme Agilent [2], koje je Agencija nabavila i implementirala u cilju eksperimentalnog ispitivanja njegove pogodnosti za monitoring RF spektra. U Glavi 2. opisane su funkcionalne i operativne karakteristike implementiranog sistema. U Glavi 3. dati su osnovni principi rada RF senzora koji za geolociranje predajnika koristi metod TDOA (Time Difference of Arrival), koji kao osnovne podatke koristi razlike u vremenu prispeća signala od izvora do različitih RF senzora u mreži. U Glavi 4. prikazani su i diskutovani rezultati merenja. U zaključku je analizirana upotrebljivost sistema.

2. M REŽA SINHRONIZOVANIH RF SENZORA Agencija je za potrebe monitoringa RF spektra nabavila tri RF senzora firme Agilent sa oznakom N6841A. Na Slici 1 šematski su prikazane mreža i približne lokacije RF senzora koji su montirani na objektima na teritoriji šire zone Beograda.

Svaki od ovih RF senzora ima sledeće module i karakteristike: • š irokopojasni prijemnik sa mernim opsegom od 20MHz do 6 GHz; • podešavajući MF propusni opseg do 20 MHz; • dva antenska RF priključka; • bafer za memorisanje signala od 512 MB; • vrlo pecizan sistem za sinhroniza-

Dušan Jokanović, Miloš Josipović Monitoring spektra pomoću rf senzora Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 86-94

Slika 1. Implementirana mreža RF senzora

• • •

•

ciju i utiskivanje zapisa vremena (time stamp) pri merenjima; integrisani GPS sa aktivnom antenom; modul za povezivanje RF senzora preko TCP/IP mreža; softverski definisan prijemnik koji koristi operativni sistem na bazi LINUX-a; ceo senzor je smešten u zapečaćenu kutuju od tvrdog materijala koja pruža zaštitu od vremenskih nepogoda i omogućava jednostavnu montažu.

• o dređivanje zauzetosti, odnosno stepena iskorišćenosti RF spektra.

upoređuju i analiziraju i na osnovu toga se vrši određivanje pozicije izvora signala.

Ovi senzori su naročito efikasni ako se nalaze blizu širokopojasnih predajnika koji emituju signale male snage i na visokim frekvencijama. Kako je propagaciono slabljenje takvih signala znatno, važno je da senzor bude relativno blizu izvora signala, kao i da sva ostala slabljenja budu minimalna, što je postignuto kolokacijom antena i RF senzora, tako da su gubici usled prostiranja duž antenskih kablova minimalni.

Čak i kada su umreženi, RF senzorima se mogu dinamički dodeljivati pojedinačni zadaci monitoringa, nezavisno od ostalih senzora. Ako RF senzor sadrži odgovarajući softverski modul N6820E za nadgledanje RF spektra (Slika 1), onda je moguća precizna i vrlo brza detekcija, klasifikacija i registracija signala prisutnih u spektru. Pri tome se može koristiti i softver koji prepoznaje tridesetak tipova modulacije signala i koji može da izvrši, kako demodulaciju tako i određivanje vrednost parametara modulacije za svaki tip.

Iako RF senzori N6841A mogu da rade pojedinačno kao prijemnici sa odgovarajućim antenama, njihove mogućnosti dolaze do izražaja tek kada su povezani u mrežu. Ta mreža senzora može biti i deo postojećeg sistema za monitoring, kao što je to prikazano na Slici 2. Više povezanih RF senzora omogućava aktiviranje funkcije geolociranja izvora signala. Svaki senzor, sinhrono sa ostalima u mreži, vrši pretraživanje željenog dela RF spektra, a zatim se dobijeni podaci o signalima automatski

RF senzor se može koristiti i kao daljinski upravljani digitalni konvertor detektovanih signala nad kojima je moguće vršiti naknadnu obradu pomoću korisničkih aplikacija razvijenih na otvorenom API interfejsu. Taj interfejs je baziran na Majkrosoftovom programskom jeziku NET C i podržava osnovne funkcije za kontrolu prijemnika i prikupljanje podataka.

Umreženi RF senzori obezbeđuju kontinualni automatski monitoring RF spektra, što uključuje: • p retraživanje, detekciju i demodulaciju signala; • analizu, kako analognih tako i digitalnih signala; • određivanje geolokacije izvora signala korišćenjem TDOA metode; • otkrivanje i rešavanje slučajeva pojave interferencije;

Slika 2. Kompletan sistem za monitoring i kontrolu RF spektra, [1]

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

89

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

3. TDOA METODA GEOLOCIRANJA Goniometrisanje i geolociranje radio stanica su vrlo važni postupci u poslovima kontrole RF spektra. U prvom slučaju se radi o određivanju pravca koji definišu tačka posmatranja i izvor signala, odnosno predajnik koji emituje, a u drugom slučaju određuje se lokacija emitera. Podatak o azimutu dolazećeg EM talasa, koji se dobija goniometrisanjem, obično nije dovoljna informacija za potrebe kontrole spektra, te se pribegava višestrukim merenjima istog izvora emisija sa različitih pozicija, da bi se onda postupkom triangulacije geolocirao izvor. Geolociranje izvora signala je neophodno: • u vanrednim situacijama kada je emisija predajnika putokaz ka mestu nesreće; • radi otkrivanja položaja neovlašćenih korisnika spektra; • radi otkrivanja položaja predajnika koji stvaraju štetne smetnje (interferenciju); • radi identifikacije bilo poznatih bilo nepoznatih predajnika; • radi otkrivanja ostalih elektronskih i električnih uređaja i opreme koji stvaraju štetne smetnje.

Najosnovnije komponente mernog sistema za goniometrisanje su antenski sistem, prijemnik i procesor za obradu signala. Klasični sistemi za goniometrisanje najčešće koriste metodu određivanje ugla dolaska EM signala (Angle of Arrival - AOA) i služe se uređajima kao što su rotirajuće antene, Doplerov ili pseudo-Doplerov radar, Votson-Vatov radar, fazni interferometar i korelacijski interferometar. Pri tome se, kao ulazni parametar u algoritme za obradu signala, koriste ili veličina amplitude ili faza dola90

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

zećeg signala. Konkretne merne tehnike se razlikuju po preciznosti, osetljivosti prijemnika, imunosti na izobličene EM signale, osetljivosti na depolarizaciju i interferenciju, kao i po minimalnom potrebnom vremenu trajanja signala.

Za razliku od klasične metode, RF senzori se oslanjaju na TDOA metodu koja za određivanje lokacije emitera koristi podatak o relativnom vremenu dolaska istog signala na više različitih senzora. Ovakvi sistemi nude mnogo veću fleksibilnost u izboru antena, a koje su najčešće jednostavne omnidirekcione, kao i mesta za instaliranje uređaja, jer je osetljivost na refleksije od obližnjih objekata znatno manja nego kod klasičnih goniometara. Baš ta mogućnost da se koriste jednostavne antene koje se istovremeno i lako instaliraju čini RF senzore vrlo pogodnim i za privremena rešenja kada je na nekoj lokaciji potrebno izvršiti merenja samo u određenom vremenskom periodu.

Obično se smatra da je TDOA metoda manje precizna za uskopojasne signale.

To je generalno tačno, ali samo ako se razmatra širina spektra, jer širokopojasni signali imaju kratke vremenske karakteristike koje povećavaju preciznost TDOA metode pod uslovima višestrukog prostiranja signala. Ipak, preciznost merenja je uslovljena i odnosom signal-šum na prijemu, koji je bolji za uskopojasne signale na nižim frekvencijama. Treba napomenuti da je TDOA metoda pogodna za sve modulisane signale, ali se ne može koristiti za lociranje izvora kontinualnog nemodulisanog signala, jer on ne nosi nikakav podatak o vremenu.

TDOA metoda je zasnovana na jednostavnom konceptu da se svako rastojanje između izvora EM signala i bilo koja

dva prijemnika može izraziti kao razlika između vremena dospeća tih signala do prijemnika. Proizvod vremenske razlike i brzine signala daje razliku u rastojanju između odgovarajućih prijemnika i izvora signala (svakom metru razlike rastojanja odgovaraju 3,3 nanosekunde razlike u vremenu).

U dvodimenzionom koordinatnom sistemu jednačina razlike puteva ΔD=D1-D2 opisuje hiperbolu. Na Slici 3 nacrtano je pet hiperbola za različite vrednosti ΔD. Lokacija izvora signala S je označena na jednoj od tih linija. Kako hiperbola predstavlja konstantnu razliku rastojanja, izvor signala se može premeštati duž te linije, a da ne utiče na vremensku razliku dospeća signala na prijemnike R1 i R2. Jasno je da su za određivanje lokacije izvora potrebna najmanje tri prijemnika. Kao što je prikazano na Slici 4, za slučaj tri prijemnika mogu se formirati tri različita para prijemnika za tri različite vremenske razlike, što je predstavljeno sa tri hiperbole. U idealnom slučaju one bi trebalo da imaju jednu zajedničku presečnu tačku koja označava lokaciju izvora signala, odnosno predajnika.

Uočeno je da su za određivanje lokacije potrebna samo dva uparivanja, a ne tri.

Međutim, s obzirom na to da situacija u

Slika 3. Vremenska razlika u funkciji razlike u rastojanju ΔD=D1-D2, [7]

Dušan Jokanović, Miloš Josipović Monitoring spektra pomoću rf senzora Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 86-94

praksi najčešće nije idealna, redudantni treći par može znatno da poveća preciznost određivanja tačne lokacije izvora signala. Na primer, na Slici 4 izvor signala je fizički najbliži prijemniku R3. Ako se pretpostavi da prijemnik R3 prima signal veće snage nego ostala dva prijemnika, zaključak je da, uparivanja podataka sa prijemnika R1-R3 i R2-R3 može da pruži precizniju procenu vremenske razlike od uparivanja R1-R2. Algoritmi za geolociranje izvora signala često koriste ove redudantne podatke za poboljšanje preciznosti određivanja lokacije. Zaključak je da sa porastom broja korišćenih RF senzora za geolociranje izvora signala raste preciznost određivanja lokacije.

šum na prijemu mali i ako postoji signal interferencije ili višestruko prostiranje signala. U tim slučajevima druga metoda je mnogo efikasnija, jer je i u lošim uslovima prijema veliki broj primljenih odbiraka sa vremenskim zapisima dovoljan da preciznije odredi lokaciju izvora.

Jedini problem je velika količina podataka koja se mora preneti do servera za svako ažuriranje pozicije predajnika.

Postoje dva fundamentalna metoda za izračunavanje TDOA signala koji stižu na dva prijemnika. U prvom metodu svaki prijemnik određuje i saopštava vreme dolaska signala TOA (Time Of Arrival), a zatim se ta vremena oduzimaju i dobija se vremenska razlika. Po drugom metodu svaki prijemnik digitalizuje primljeni signal i odbircima pripisuje vremenski zapis na osnovu koga se numeričkim algoritmima vrši procena tražene lokacije. Prvi metod ne zahteva veliki saobraćaj podataka preko mreže do servera gde se vrši proračun, ali je zato vrlo osetljiv ako je odnos signal-

Najčešće korišteni algoritam za određivanje TDOA bazira se na izračunavanju unakrsne korelacije između signala x(t) i y(t) dospelih do dva različita RF senzora koji su u mreži međusobno sinhronisani (Slika 5), i to najčešće pomoću GSP modula. Unakrsna korelaciona funkcija je definisana na sledeći način:

Slika 4. Izvor signala je na preseku dve ili više hiperbola, [7]

Slika 5. Procena TDOA korišćenjem unakrsne korelacije

(1)

gde τ predstavlja vremensku razliku u dospeću signala x(t) i y(t) do odgovarajućih senzora. Ako između x(t) i y(t) postoji sličnost, onda verovatno oba signala potiču od istog izvora i unakrsna korelaciona funkcija ima vršnu vrednost baš za vrednost τ za koju se ti signali najbolje poklapaju po sličnosti.

Na Slici 6 prikazane su unakrsne korelacione funkcije za tri para RF senzora.

Idealno, na svakom od tri grafika prikazao bi se jedan impuls, različito pozicioniran po x-osi. Kako su na slici prikazani rezultati dobijeni merenjima realnog signala, to se i na unakrsne korelacione

funkcije odražavaju nesavršenosti i uticaj, kako šuma tako i drugih neželjenih signala. Naime, na sva tri grafika vidi se uticaj višestrukog prostiranja u vidu većeg broja impulsa. Na grafiku koji se odnosi na uparivanje R1-R3 vidi se i uticaj malog odnosa signal-šum. Bez obzira na pomenute nesavršenosti, algoritam za TDOA uspešno izdvaja informaciju o lokaciji izvora signala.

Redukcija šuma je jedna od bitnih karakteristika TDOA metode koja koristi unakrsnu korelaciju, tako da uspešno geolociranje korišćenjem tri ili više RF senzora moguće čak i ako je odnos signal-šum negativan. Svakako da duže vreme merenja signala daje preciznije podatke o lokaciji predajnika.

Na preciznost geolociranja utiče nekoliko faktora: relativna pozicija RF senzora u odnosu na izvor signala, širina spektra, periodičnost i višestruko prostiranje signala, preciznost sinhronizacije RF senzora, kao i nivo i trajanje signala. Za neke od ovih faktora već je dato objašnjenje. Najbitniji faktor je topologija rasporeda RF senzora. Najbolja preciznost se dobija ako se izvor signala nalazi u okviru regiona omeđenog geo-

Slika 6. Unakrsna korelacija pod uticajem šuma i višestrukog prostiranja

metrijskom figurom u čijim temenima su RF senzori. Na Slici 7. dat je primer za slučaj tri RF senzora. Označen je TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

91

region, odnosno trougao, u kome se očekuje veća preciznost određivanja lokacija izvora signala. U prikazanom slučaju najmanja preciznost geolociranja je neposredno iza RF senzora, dok su u regionu koji je daleko od trougla linije hiperbola skoro paralelne, tako da se geolociranje pretvara u goniometrisanje, odnosno određivanje azimuta izvora signala. Najnepovoljniji razmeštaj RF senzora bio bi ako bi oni bili kolinearni i tada bi se izgubila mogućnost geolociranja. Nažalost, vrlo često se zbog problema sa izborom pogodnih mesta za montiranje senzora kompromituje ovo geometrijsko pravilo i time otežava postupak geolociranja.

Slika 7. Preciznost geolokacije

Pored rasporeda RF senzora, preciznost sinhronizacije je krucijalna za preciznost geolociranja TDOA metodom. U tom pogledu potrebno je obratiti pažnju i na kašnjenja koja unose antenski kablovi i eventualno upotrebljeni filteri.

4. REZULTATI MERENJA Veliki urbani centar kakav je Beograd ima razvijen radio-komunikacioni saobraćaj, pri čemu je u upotrebi veliki broj radio-stanica najnovijih tehnologija i u širokom dijapazonu spektra. Uzimajući u obzir potrebe posla, karakteristike RF senzora, činjenicu da se korisnici spektra pomeraju ka višim frekvencijama i da rade sa manjim snagama, kao i ekonom92

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

sku stranu problema, RATEL je nabavio i instalirao sistem od tri umrežena RF senzora, kao prvi korak ka automatskoj kontinualnoj kontroli korišćenja RF spektra na široj teritoriji Beograda. Tri RF senzora čine minimalnu, ali dovoljnu konfiguraciju sistema za testiraju njegovih karakteristika u početnoj fazi projekta.

Projekti razmeštanja mreže RF senzora su već započeti u nekoliko evropskih gradova, pri čemu je najdalje otišao London [8] u kome je instalirano više od 50 takvih uređaja i sistem je u operativnom radu jos od 2009. godine.

Prilikom određivanja lokacija za RF senzore vodilo se računa, kako o funkcionalnim uslovima rada tako i o praktičnim stvarima u vezi sa instalacijom i održavanjem, koje podrazumevaju dostupnost Interneta preko koga je umrežavanje sprovedeno, lakoću instaliranja, pogodnost pristupa, cenu iznajmljivanja itd. Raspored senzora je prikazan na mapi Beograda na Slici 8. Njihova konfiguracija geometrijski obrazuje skoro jednakokraki trougao koji prekriva značajan deo grada i u kome je garantovana veća preciznost geolociranja emitera. Pre instaliranja izvršena su prethodna merenja stanja spektra na tim lokacijama i vizuelna inspekcija samih lokacija, da bi se na vreme izbegli izvori signala u blizini senzora, pojave višestrukog prostiranja i smanjila dužina antenskih kablova kao izvora dodatnog slabljenja signala. Nakon toga je sistem instaliran i on se sada nalazi u eksperimentalnom radu, pri čemu se rezultati automatske 24-časovne kontrole korišćenja spektra kontinualno prikazuju na portalu RATEL-a [9]. Korisnik portala može da izabere jedan od tri grafika koji prikazuju signale zabeležene u radio-frekvencijskom opsegu od 20 MHz do 1 GHz, izražene u dBm. Po po-

trebi se može menjati rezolucija prikaza po frekvencijama. Na Slici 8 dat je prikaz spektra koji „vidi” RF senzor sa naznačenim opsezima koji se odnose na najistaknutije elektronske usluge koje se pružaju korišćenjem radio komunikacija.

Ovakav prikaz omogućava kontinualnu kontrolu korišćenja spektra i mogućnost uočavanja, kako početka rada novih radio stanica tako i određivanja zauzeća pojedinih frekvencija i kanala. Za otkrivanje novih stanica moguće je postaviti pragove alarma koji rade na bazi detekcije promene energije u kanalu, kao i ostalih parametara frekvencijskog kanala. Prag alarma može da bude definisan od strane korisnika, i to obično kao jedinstven nivo duž svih frekvencija, a može i automatski da se generiše na osnovu prisutnog nivoa EM šuma ili na osnovu prethodno zabeleženih nivoa signala u spektru u stacionarnom stanju.

Izbor načina postavljanja pragova alarma zavisi od očekivanih nivoa signala.

Na Slici 9 prikazan je i rezultat geolociranja jednog FM radio-difuznog predajnika koja radi na frekvenciji od 91,3 MHz. Na mapi je označena tačna pozicija te radio-stanice, kao i procena koju je senzorski sistem odredio koristeći TDOA metodu. Iako su RF senzori topološki dobro postavljeni u odnosu na predajnik, postoji greška u proceni koja je vidljiva na mapi. Verovatan uzrok tog neslaganja između tačne i procenjene lokacije predajnika je primećeno višestruko prostiranje tog signala, i to u okolini RF senzora postavljenog na atenskom stubu u Kontrolno-mernom centru Beograd u Dobanovcima. Preliminarna uporedna analiza o tačnosti algoritama koji su primenjeni u Agilent sistemu sa RF senzorima u odnosu na neke druge data je u [10].

Dušan Jokanović, Miloš Josipović Monitoring spektra pomoću rf senzora Telekomunikacije, 2012, broj 10, godina V, str. 86-94

Rezultati merenja zauzeća kanala prikazani su na Slici 10. U ovom slučaju, RF senzor u Dobanovcima je podešen da kontinualno skenira određeni broj kanala i da prati njihovo zauzeće u vremenu. U tabeli u levom donjem uglu Slike 10. prikazani su zabeleženi signali sa podacima o trenutnoj frekvenciji i širini emisije, broju evidentiranja signala u tom kanalu, proceni zauzeća kanala u procentima, minimalnoj, srednjoj i maksimalnoj amplitudi zabeleženog signala, itd. Istovremeno, u desnom uglu osnovnog prozora otvoren je poseban prozor u kome su za kanal na frekvenciji od 446,525 MHz i sa širinom od 25kHz dati detaljniji podaci o zauzeću. Za prikazani kanal to zauzeće iznosi 58.8%.

5. ZAKLJUČAK Rezultati eksperimentalnog rada i ispitivanja umreženog sistema senzora za monitoring RF spektra ukazuju na velike mogućnosti ove merne opreme kao dobre dopune za klasičan pristup kontroli korišćenja RF spektra. Da bi se iskoristio njegov pun potencijal potrebno je imati na umu nekoliko činjenica.

Gustina mreže senzora u određenom regionu, tj. ukupan broj instaliranih senzora po jedinici površine na kojoj se želi kontrola spektra, je krucijalna za efikasnost monitoringa. Tri senzora nisu dovoljna za površinu koja je trenutno pokrivena konturnim trouglom, naročito ako se želi evidentiiranje sla-

Slika 8. Prikaz izmerenog spektra

bijih izvora signala. Isto tako, dobro planiranje i provera lokacija za postavljanje senzora su važni za njihovo funkcionicanje. To je naročito važno prilikom geolociranja, gde interferencija može znatno da utiče na nepreciznost određivanja lokacija, posebno kad potiče od signala koji se višestruko prostiru. Naravno, izbor antena takođe ograničava mogućnosti senzora da pokriju željeni frekvencijski opseg.

Softverski deo sistema je modularan, uz utisak da samo puna konfiguracija omogućava sva merenja koja se očekuju od sistema, a to su pre svega merenja, frekvencije, nivoa EM polja i širine emisije, po ITU zahtevima. Merenje zauzeća kanala, kao i demodulacija, kako analognih tako i digitalnih signala, su takođe važni, pri čemu bazna konfigurcija softvera omogućava samo demodulaciju AM i FM signala. Velika prednost ovog sistema leži u otvorenosti softvera koji pruža mogućnosti da korisnik sam kreira aplikacije za naknadnu obradu signala.

Pojava umreženih RF senzora je odgovor proizvođača merne opreme na potrebe u vezi poslova monitoringa RF spektra koje se menjaju u skladu sa trendom razvoja savremenih mreža radio predajnika koji pored ostalog, uključuje rad na sve višim frekvencijama, manjim snagama uz kompleksniju modulaciju i gušću geografsku razmeštenost.

Slika 9. Procenjena i stvarna lokacija predajnika

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012

93

STRUČNO – NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA ELEKTRONSKE KOMUNIKACIJE | 10 |

Zahvalnica Zahvaljujemo se svim zaposlenima u Kontrolno-mernom centru Beograd u Dobanovcima, Republičke agencije za elektronske komunikacije, na pružanju pomoći prilikom merenja čiji su delimični rezultati prikazani u ovom radu.

Literatura [1] Agilent Technologies, Techniques and Trends in Signal Monitoring, Frequency Management and Geolocation of Wireless Emitters, Application Note, 2010 [2] Agilent Technologies, Agilent N6841A RF Sensor for Signal Monitoring Networks, Data Sheet, 2010.

[3] CRFS Ltd., RFeye - Spectrum Monitoring Nodes, Application Note, Cambridge, UK, 2011.

[4] RATEL, Strategija razvoja monitoringa RF spektra u Srbiji, Beograd, 2011.

[5] Zakon o elektronskim komunikacijama, Službeni glasnik Republike Srbije, br.44/10.

[6] RATEL, Pravilnik o načinu kontrole koriščenja radio-frekvencijskog spektra, obavljanja tehničkih pregleda i zaštiti od štetnih smetnji, Službeni glasnik RS, br. 60/11.

[7] ITU Handbook on Monitoring, ITU, Geneve, 2010.

[8] QuinetiQ Ltd., Ofcom AMS Final report,London, UK 2006.

[9] Portal Agencije za elektronske komunikacije - RATEL: http://portal.ratel.rs/cyr/spectrum?antenna_id=4 [10] Miloš Josipović, Implementacija TDOA metoda geolokacije na Agilent RF senzorima N6841A, Seminarski rad, Elektrotehnički fakultet, Beograd, 2011

Autori Dušan Jokanović je diplomirao 1978. godine, a magistrirao 1984. godine, na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu. 1991. godine je doktorirao na Univerzitetu Tohoku u Sendaiu, u Japanu. U Republičkoj agenciji za elektronske komunikacije je zaposlen od 2005. godine. Objavio je 60 radova u časopisima i konferencijskim publikacijama. Među značajnijim radovima dr Jokanovića su: “Resolving an Interference Case,”, D. Jokanovic, M. Josipovic, Proc. of IEEE COMCAS2011 , Tel Aviv, Israel, 2011, “ The separation of tasks between radio communications regulators,” D. Jokanović , Proc. of 18th Wroclaw Symposium on EMC, Wroclaw, Poland, July, 2006, " A Dynamic Task Reconfiguration in Faulty Hypercube Multiprocessors, " D. Jokanović, N. Shiratori, S. Noguchi, IEICE Transactions, Vol. E-74, No. 2, 1991.

Dr Jokanović je član IEEE i ACM. Miloš Josipović je 1994. godine stekao zvanje inženjera elektrotehnike na Višoj elektrotehničkoj školi u Beogradu, a 2007. godine je diplomirao na Fakultetu za poslovne studije Univerziteta Megatrend u Beogradu. Radio je u Saveznom ministarstvo telekomunikacija i Republičkom ministarstvu za saobraćaj i telekomunikacije, a u Republičkoj agenciji za elektronske komunikacije je zaposlen od 2005. godine. Objavio je rad: “Resolving an Interference Case,”, D. Jokanovic, M. Josipovic, Proc. of IEEE COMCAS2011 , Tel Aviv, Israel, 2011

Ispravka U broju 9 časopisa Telekomunikacije, previdom priređivača došlo je do greške u radu pod naslovom Hibridni vetarsolar-dizel sistemi za napajanje opreme mobilne telefonije na izolovanim lokacijama: na stranama 54 i 55 piše da su autori Milan Srndović, Željko Đurišić, Zlatan Stojković i Jovan Mikulović sa Katedre za energetske pretvarače i pogone (Power Converters and Drives Department), umesto sa Katedre za elektroenergetske sisteme (Chair of Power Systems). Članovi redakcije ovim putem ispravljaju grešku, uz izvinjenje autorima rada i čitaocima časopisa.

94

TELEKOMUNIKACIJE | NOVEMBAR 2012