uVoDnA ReČ SADRžAJ
uvodna reč urednika Dragi čitaoci,
emitovanje u SAD, čiji autor je ekspert iz američkog regulatornog tela, federal Communications Commission (fCC).
Republička agencija za telekomunikacije ulazi u drugu godinu izdavanja stručno-naučnog časopisa uz značajan porast interesovanja čitalaca, ne samo u Srbiji, već i u regionu. Ta činjenica predstavlja podsticaj da svaki broj održi uspostavljeni nivo kvaliteta, aktuelnosti i zanimljivosti.
Časopis „Telekomunikacije“ će se problematikom digitalizacije radio-difuzije baviti i u narednom broju, te pozivamo stručnjake iz ove oblasti da daju svoj doprinos razradi tehničkih, regulatornih i ekonomskih pitanja vezanih za prelazak sa analognog na digitalno emitovanje televizijskog programa.
Pored drugih stručnih tema, ovaj broj sadrži izveštaj o trenutnim regulatornim izazovima u norveškoj, analizu trenutno najpoznatije društvene mreže na internetu i osvrt na napredak ostvaren u oblasti borbe protiv visokotehnološkog kriminala. u trenutku kad je prelazak sa analognog na digitalno emitovanje televizijskog programa jedna od najaktuelnijih tema u evropi, posebno ističemo rad o završavanju procesa tranzicije sa analognog na digitalno
glavni i odgovorni urednik Prof. dr Jovan Radunović
Sadržaj Regionalni seminar i ministarski okrugli sto o prelasku sa analognog na digitalno emitovanje televizijskog programa, WeLCoMe ADDReSS By DR hAMADoun i. TouRÉ, iTu SeCReTARy-geneRAL
02
The u.S. DigiTAL TeLeViSion TRAnSiTion: A BRief PRogReSS RePoRT
04 10
BežiČne SenZoRSKe MReže i deo: osnovna arhitektura, karakteristike i primene
20
Dr Marko M. Škorić Kai Ling Leow Jingshi Lu xin hui Tan gabriel yong Chia Tan
naslov: TeLeKoMuniKACiJe, stručno-naučni časopis Republičke agencije za telekomunikacije www.telekomunikacije.rs glavni i odgovorni urednik: prof. dr Jovan Radunović Redakcija: prof. dr Jovan Radunović, prof. dr Miroslav Dukić, dr Milenko Cvetinović, dr Milenko ostojić, prof. dr grozdan Petrović, doc. dr Vlade Milićević, prof. dr Zoran Arsić, doc. dr Milan Janković, prof. dr Borisav odadžić, mr Vladica Tintor Sekretar: mr Vladica Tintor
35
mr goran B. Marković prof. dr Miroslav L. Dukić
SAMoSTALnA ReguLAToRnA TeLA u PRAVnoM SiSTeMu RePuBLiKe SRBiJe
49
mr Dejan Šuput
MeTAMATeRiJALi i nJihoVA PRiMenA u BežiČniM SiSTeMiMA
Tom Markussen
hoW SoCiAL ARe SoCiAL MeDiA? The ReLATionShiP BeTWeen fACeBooKTM uSe AnD onLine SoCiAL CAPiTAL
29
Ranko Jerković
Dr Jonathan Levy
ReguLATion AnD CoMPeTiTion inT The TeLeCoMMuniCATionS MARKeTS. noRWAy'S exPeRienCe
BoRBA PRoTiV ViSoKoTehnoLoŠKog KRiMinALiTeTA u SRBiJi
dr Branka Jokanović doc. dr Vesna Crnojević-Bengin
SMS-WeB oRiJenTiSAn SeRViS ZA oDReDJiVAnJe oPTiMALne PuTAnJe ZASnoVAn nA hoPfiLDoVoJ neuRALnoJ MReži
57 71
KRiTeRiJuMi ZA DefiniSAnJe KATegoRiJe DSL KABLoVA i KAPiTALA MRežA ZA PRiSTuP (Referentna i realna eksploataciona frekvencija simetričnih parica)
81
Velimir Šćepanović Ðura Kopitović
KRATAK PRiKAZ STRATegiJe RAZVoJA ŠiRoKoPoJASnih TeLeKoMuniKACionih MRežA AP VoJVoDine ZA PeRioD oD 2007. Do 2010. goDine
88
prof. dr Vojin Šenk prof. dr Ðuro Kutlača prof. dr željen Trpovski mr Mirjana Kranjac Siniša isakov željko Janković Dejan nemec
mr nenad Kojić Radica Kojić doc. dr irini Reljin prof. dr Branimir Reljin
Lektori: Zorana nedić, Aleksandra Stefanović izdavač: Republička agencija za telekomunikacije (RATeL) Višnjićeva 8, 11000 Beograd, Republika Srbija tel. +381 11 3242 673 fax. +381 11 3232 537 www.ratel.rs Dizajn i priprema za štampu: Maxone d.o.o., Takovska 9/14, 11000 Beograd, Srbija Štamparija: PARAgon, Zlatiborska 32b; 11080 Zemun, Srbija
iSSn broj: 1820-7782 CiP – Katalogizacija u publikaciji narodne biblioteke Srbije CoBiSS.SR-iD 147866124 Copyright © 2009 RATeL Zabranjeno je preuzimanje i objavljivanje radova objavljenih u časopisu bez saglasnosti izdavača. Sva prava zadržana. Tiraž: 1000 primeraka 3. broj Beograd, jun 2009.
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
RegionALni SeMinAR i MiniSTARSKi oKRugLi STo o PReLASKu SA AnALognog nA DigiTALno eMiToVAnJe TeLeViZiJSKog PRogRAMA
2
Beograd je imao čast da od 27. do 29. aprila bude domaćin Regionalnog seminara i ministarskog okruglog stola o prelasku sa analognog na digitalno emitovanje televizijskog programa. Ministarstvo za telekomunikacije i informaciono društvo Republike Srbije organizovalo je ovaj događaj u saradnji sa Međunarodnom unijom za telekomunikacije, specijalizovanom agencijom Ujedinjenih nacija, među čijim osnivačima je, daleke 1865. godine, bila i Srbija. Na skupu, održanom u Narodnoj skupštini Republike Srbije, okupilo se više od 19 visokih delegacija iz centralne i istočne Evrope. Ovo je prva ministarska konferencija u oblasti digitalizacije održana u našoj zemlji, a generalni sekretar Međunarodne unije za telekomunikacije dr Hamadoun Touré je, zajedno sa ministarkom mr Jasnom Matić, otvorio ovaj događaj.
Excellencies, distinguished colleagues, ladies and gentlemen, on behalf of the ITU I am pleased to be here today and it is a real pleasure for me to welcome you to this important event for ICT development across Central and Eastern Europe.
Sa velikim zadovoljstvom vam prenosimo govor kojim se dr Hamadoun Touré, otvarajući konferenciju, obratio učesnicima skupa.
Not surprisingly, it is also creating major new regulatory challenges for governments and businesses and business challenges for private sector.
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
I have just returned from Portugal where ITU held its 4th World Telecommunication Policy Forum last week. The World Telecommunication Forum brought together representatives from 124 Member States to focus on the future policy direction for the industry, which will guide the future regulatory and standardization efforts worldwide. This is highly relevant to our meeting here today in Belgrade, as the ICT industry is not just a rapidly evolving sector in its own right – it is also the engine driving the rapid evolution of other sectors. As it does so, it creates exciting new products, new services and new paradigms for information access and content distribution.
Around the world we are now witnessing a steady transition from analogue international broadcasting to new digital platforms. I am really fortunate to see many specialists on the transition here. Around the world we are witnessing this transition. Europe is already well advanced along this path, several EU Member States having made the definitive switchover to digital and the remainder set to do so by the European Commission target date, by 2012. The advantages are manifold. Digital broadcasting allows more channels to be carried across fewer airwaves than the analogue. This digital dividend will help create new distribution networks, drive technical conversions and expand the potential for wireless innovation and services. The flexibility offered by digital terrestrial broadcasting supports the mobile reception of video, Internet and multimedia data, making application services and information accessible and usable anywhere, at any time. It also opens the door for new innovations such as handheld TV broadcast and HDTV, while at the same time opening
Regionalni seminar i ministarski okrugli sto o prelasku sa analognog na digitalno emitovanje televizijskog programa Welcome Address by Dr hamadoun i. Touré, iTu Secretary-general
greater bandwidth to existing services, both in fixed and radio navigation services. The landmark decision reached at the RCC06 embodied in the G06 Regional Agreement and backed by the subsequent work of WRC07 will create a level playing field that will serve as a new basis for competition. These decisions, which were developed cooperatively by the 104 nations attending the RCC06, support the ongoing systematic development of digital broadcasting. They also incorporate the flexibility that will ensure that future plans can be adopted quickly in response to the fast-changing ICT environment. Equally importantly, they will allow us to fully capitalize on the potential of ICTs to help achieve internationally recognized development targets by the Millennium Development Goals. But, with the many benefits, come some problems. We know that, as the EU Member States progressively introduce digital technology, serious issues of interference with analogue services in neighbouring countries can emerge. This is particularly true in border zones, where digital signals from one country can compromise the integrity and quality of analogue services in another. We also know that, while countries in Euro zone are enthusiastically moving to take potentials of digital broadcasting, they are also facing constrains of legacy technologies and regulatory red tapes, which can hinder the transition to this new platform. In convening this important event, the ITU seeks to promote a stronger and more proactive and collaborative approach to resolving the challenges ahead. As we enter a new broadcasting age, we must establish new best practices,
principles and actively foster regional and global harmonization of technical, regulatory and economic issues. We also need to identify the key enablers to transition from analogue to digital, so that we can assist governments and regulators as they prepare for switchover and help industry build a strong business case for the move, in the face of depressed markets hit hard by the global economic crisis. I would like to state firmly this morning, that the ITU is committed to expanding its focus well beyond Brussels, to actively address the needs of the ITU Member States outside Euro zone, and especially when these members are impacted with the ITU development. I trust that this week’s meeting therefore marks the beginning of a new, closer collaborative process with all countries in the region. In the coming months and years, ITU will strive to leverage the success and experience of those who have already made the switchover, to actively develop technical and regulatory best practice benchmarks and to bring our own expertise to be able to assist our members in areas such as spectrum planning and quality of service. Since we all share the same goals, the same concerns and the same desire for success, I have no doubt that together we will be able to move ahead much faster than if we worked alone. ITU looks forward to working in partnership with you, as together we usher in a brand new digital age which will, no doubt, bring new benefits and new prosperity to the entire region.
In closing, I would like to draw your attention to the World Telecommunications and Information Society Day, May 17. The theme this year, which forms part of the year-long campaign in conjunction with the Interpol and other organizations, is Protecting Children Online. I would like to bring this issue specially to your attention. We need to work together, to ensure that we protect our future, future of our children, and I would like to say a special word of thanks to Serbia, our host here, for this meeting and also for being one of the first countries to launch a national program in line with the ITU’s Child Online Protection. I know that this initiative here in Serbia is moving fast and we hope that we will share the experience that you will have had before other countries in the world, not only in Europe, but in the world. It is important that, when dealing with this issue, we don’t waste time reinventing the wheel, but share the best practices and best experiences, so that we move forward. Because, as we are talking, the criminals are working online, against our children and our future, our businesses and our governments. We need to do something about it in a very organized manner. When we were launching the Child Online Protection, it was with the aim of protecting the cyber space in general that we said: Let’s start with the most vulnerable, and the most likely to be attacked - this is our children. And, I am very pleased to see the enthusiasm that has been expressed worldwide for protecting children online and for our cyber security in general. I would like, finally, to thank Serbia for very kind hospitality. Thank you very much, indeed. TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
3
Jonathan Levy1
The U.S. Digital Television Transition: A Brief Progress Report ABSTRACT The transition from analog to digital television will bring substantial benefits to the American public, making spectrum available for valuable non-broadcast uses and improving the quality (and quantity) of free, over-the-air television in the United States. This brief overview will describe the current status of the transition, briefly discuss the mechanics and challenges of the transition, and review the benefits.2
1. Current Status of the Transition US full power television stations will complete the transition from analog to digital on June 12, 2009.3 This date represents a brief postponement from the previous transition date of February 17, 2009. The US Congress set the February date in a 2006 law and adjusted it to June 12 in a law passed in February 2009. This “DTV Delay Act” permitted stations to complete their transition by the original deadline, February 17, 2009. Some stations, after receiving authorization from the Federal Communications Commission (FCC) had transitioned prior to February 17. Some others, after an FCC review, transitioned on February 17. As described below, some of these stations were subject to conditions imposed by the FCC.
eputy Chief Economist, Federal Communications Commission, Washington, DC, USA. Any opinions expressed herein are those of the author and do not necessarily represent the views of the FCC D or any other member of its staff. For more detailed information on the US DTV transition, the following links are useful: www.fcc.gov/dtv/ (for FCC decisions and public notices); www.dtv.gov (for DTV consumer information from the FCC); www.dtv2009.gov (for information about the DTV converter box coupon program described below). 3 There are approximately 1800 full power television stations in the United States. Each one is licensed to transmit from a particular geographic location and serves a particular local service area. The area is determined in part by the power level at which the station transmits, the height of its transmission antenna, and local terrain. There are also several thousand low power (“LPTV”) stations and translators (these retransmit the programming of full power stations). These stations are not yet required to transition to digital. For the purposes of this overview, “stations” refers to full-power stations. 1
4
2
The u.S. Digital Television Transition: A Brief Progress Report
As of February 17, approximately 36 percent of US television stations had transitioned to digital service. Most of these stations are in the smaller television markets (i.e., markets with relatively small populations). The FCC required the remaining stations to specify the date on which they planned to transition, with the permissible dates generally being from April 16 to June 12, 2009. Roughly 55 percent of stations chose to transition on June 12, with the remaining nine percent picking dates between April 16 and June 12. In order to understand the current status of the transition, and to provide background for the discussion that follows, it is worth reviewing the origins and service rules for digital television (DTV). The FCC adopted a flexible DTV standard called ATSC (which incorporates MPEG2 digital compression) in 1996. Each full power analog television licensee received a second 6 MHz channel on which it would transmit in digital during a “simulcast” period.4 The FCC required licensees to construct their digital facilities pursuant to a series of build-out deadlines, with the earliest one being for stations located in the largest markets and owned by or affiliated with the four major commercial television networks (ABC, CBS, Fox, and NBC). US DTV service rules include a minimum requirement to provide one freeto-air video program stream of quality at least as good as the analog. Licensees may provide HDTV, but there is no legal requirement to do so, and they may also “multicast” (offer multiple video program streams within a single 6 MHz digital television channel allotment).5 They may even provide “fee-based” services, i.e., services for which they
charge either end-users or content providers for receiving or transmitting content, provided that the licensee pays the US government five percent of the gross revenues from those services. As part of a phased process, beginning with a 2002 FCC Order, from March 1, 2007, all new television sets, regardless of size, have been required to include a DTV tuner. In 1997, the US Congress set a target deadline of December 31, 2006 for switching off analog television. However, the legislation permitted television stations to retain their analog authorization beyond that date in markets where household penetration of DTV reception equipment is less than 85 percent. Households would be counted as meeting this criterion if they had acquired new digital television receivers (and so could access DTV off-the-air) or if they subscribed to a pay television service such as cable or Direct Broadcast Satellite (DBS) that provided them with retransmitted digital television signals. By 2005, questions had arisen about how to implement this provision and which markets might not reach the 85 percent threshold by the end of 2006. This led the US Congress to replace the target date with a “hard date” of February 17, 2009. As described below, at the same time Congress provided for a digital-to-analog converter box subsidy.
2. MeChAniCS AnD ChALLengeS of The TRAnSiTion Many US television households will not need to take any action in order to maintain their current level of television service once the transition is completed. Those who wish to take advantage of
new services such as HDTV will need to acquire additional equipment. Some households will need to acquire additional equipment in order to maintain their current level of service. Of the households that rely on off-the-air television reception, some will lose access to one or more channels as a result of the transition, even after acquiring new equipment. Television receivers connected to a pay service, such as cable or DBS, will generally maintain current levels of service without having to take any action. Certain households may have some television sets that are connected to a pay service and some that are not. These households will generally retain access to broadcast signals after the transition, but only through the sets that are connected to the pay service. The other sets must be considered separately. In addition, while all sets connected to cable will maintain current levels of service post-transition, in certain cases this is not true for sets connected to DBS. This is due to differences in the signal carriage (“must-carry”) rules that apply to cable and to DBS. FCC rules require cable television systems to retransmit all local television broadcast stations, with very limited exceptions. Cable operators are not required to transmit a station’s analog and digital signals during the transition. However, in 2007 the FCC required that, after the transition, cable operators must carry each station’s digital primary video programming stream and also carry the digital signal in analog format for an additional three years. Alternatively, cable operators may carry the signal in digital format only, provided that all subscrib-
When a station completes the transition, it terminates transmissions on one of the channels, continuing digital transmissions on its single remaining channel. Since each analog television station received authorization to transmit on a second channel during the transition, the number of television stations before and after the transition is basically the same, around 1800 (there are only 21 stations that have operated solely in digital and never had an analog channel).This article is concerned with the digital television transition only and does not discuss digital terrestrial radio. There are approximately 14,000 local radio stations in the united States and some have begun digital transmissions using an “in-band on-channel” technology. 5 The number of program streams provided on a channel is determined by the licensee and may vary depending on the time of day. Some are offering as many as three or four separate program streams. in contrast to other countries, such as the u.K., where a “multiplex” may have shared ownership and/or contain program streams from multiple providers, in the uS, each 6 Mhz channel is licensed to a single entity which is responsible for its content. 4
5
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
ers have the equipment necessary to view the digital content. The signal carriage rules for DBS operate on a market-by-market basis, rather than applying nationally. In effect, if a DBS operator wishes to retransmit, on a “localinto-local” basis, one station in a television market, then it must retransmit all of the stations in that market. A few dozen of the 210 local US television markets do not have local-into-local retransmission of television signals. The markets without this service tend to be small, so most US television households live in markets with local-into-local service. However, in the markets without this service, DBS households may need to take action to maintain their broadcast television service, depending on what sort of equipment they currently have for that purpose. It is also worth noting that, by law, all cable subscribers must receive the tier of service that includes local broadcast signals, but for DBS subscribers, the local stations are optional and available for a separate fee. The most recent estimates suggest that roughly 11 percent of US television households rely solely on off-the-air reception (i.e., they utilize a television receiver connected to a terrestrial antenna for television service). These so-called “OTA” households face the biggest transition adjustment. Some have already purchased digital equipment. This could be a new DTV receiver, capable of displaying digital content, or it could be a digital-to-analog converter box that can be connected to an older analog television set.6 Those without digital equipment will need to take action in order to maintain service. In order to smooth the transition, the US Congress created a program to sub6
6
sidize the purchase of basic digital-toanalog converter boxes. The National Telecommunications and Information Administration (NTIA), an agency of the US Department of Commerce, is implementing the plan. Under the plan, each US household is eligible to receive two coupons, each valued at $40. The coupons may be applied to the purchase price of converter boxes with specified features. The coupons may not be applied toward the purchase of a full television receiver, nor may they be combined. There is no means test for eligibility. Congress initially authorized up to $1.34 billion for coupons, with an additional amount for administrative costs. The funds were to be provided in two phases, as needed. By early January of 2009, the entire amount had been committed and NTIA was forced to place new coupon applications on a waiting list. Under the law, coupons expire 90 days after they are issued, so NTIA was able to redirect funds associated with expired coupons to new applications. Nevertheless, along with extending the transition date to June 12, 2009, the US Congress also provided an additional $650 million for the coupon program, permitting those whose coupons had expired to re-apply, and made some other adjustments in the program. As of March 18, 2009, NTIA statistics show 25.6 million coupons redeemed, 8.5 million “active,” and 17 million expired. Approximately $350 million in coupon funding remains available. [See https://www.dtv2009.gov/Stats.aspx] The delay in the transition date, and the availability of additional coupon funding have made it possible for the NTIA to eliminate its waiting list and to ensure
additional time for those who need it to prepare for the transition, including acquiring coupons through this program. Some households that do not rely solely on over-the-air television service may have television receivers not connected to a pay service and hence may want or need coupons. There are no precise current figures available on the number of OTA households that have not yet acquired DTV equipment or on the breakdown in coupon applications between OTA households and others. Nielsen, the major television audience measurement company, publishes a report on the DTV readiness of US households, based on a sample survey. Their figures indicate that, as of March 15, 2009, 3.6 percent of US television households are “completely unready” for the transition (i.e., no television sets are capable of receiving digital signals) and an additional 9.7 percent are “partially unready” (i.e., at least one set in the household is capable of receiving digital signals and at least one set is not). In advance of the DTV transition, the FCC has engaged in substantial consumer outreach efforts and has also placed educational requirements on various industry parties. Hundreds of FCC staff have visited local television markets to provide information about the transition and to enlist the aid of a wide range of local government and private organizations to help publicize the transition and provide assistance to viewers, and in particular to at-risk segments of the population (e.g., seniors, those in poverty, those whose first language is not English). The FCC has also signed contracts worth millions of dollars with commercial and non-profit entities to provide support, includ-
Many converter box models include a feature called “analog pass-through”, which makes it possible to receive digital broadcast signals and analog signals, including the signals of LPTV and translator stations.
The u.S. Digital Television Transition: A Brief Progress Report
ing telephone call centers and walk-in centers for people in need of assistance with applying for and installing converter boxes. It is likely that additional contracts will be signed for assistance during the last months of the transition period. This will include call centers, walk-in centers, and some in-home assistance for those in need. Among the industry parties required to undertake educational activities are television broadcasters, cable and DBS providers, and equipment manufacturers. Television broadcasters have provided information via public service announcements, longer form programming with DTV transition information, and, on a voluntary basis, “soft tests”, intervals generally of one to five minutes during which the station would suspend its regular analog programming and transmit a notice that anyone receiving this special message would lose service on the television receiver being used unless the consumer took action to connect it to a converter box. Two entire markets, Wilmington, North Carolina, in September 2008 and Hawaii in January 2009, made an early transition to digital. Based on experience in those markets, on consumer inquiries prompted by the soft tests, and on the experience of markets in which some or all stations switched off analog service on February 17, the FCC and other interested parties learned much about the difficulties encountered during the transition. Calls to the FCC’s national call center in the days surrounding February 17, 2009 fell into several categories. A relatively small share of callers were either unaware of the transition or were aware but had
failed to take action. Some callers had experienced difficulties with the NTIA converter box coupon program. The two largest categories of question related to converter box problems and reception/ technical problems. Many callers had difficulties with setting up the converter box and/or understanding the instructions and some did not realize the necessity for periodically “rescanning” the converter box (i.e., performing a search for newlyavailable transmission frequencies; see below for a more detailed discussion). Under the heading of reception or technical problems, callers reported problems receiving digital signals (sometimes the problem was receiving no signals, sometimes the problem was failure to receive a particular signal, and sometimes the issue was a weak or spotty signal), and problems due to antenna function or connection to the receiver or lack of an antenna. This experience influenced the FCC’s revised consumer education requirements.
date, there was the potential for additional confusion.
The extension of the transition deadline to June 12, 2009 prompted the FCC to review and revise some of the consumer education requirements imposed on television stations. Delaying the cutoff date certainly has the effect of giving those not yet prepared additional time to make preparations for the transition. In particular, the delay (and the accompanying increase in funding for the coupon program) allowed NTIA to provide coupons to all consumers who were on the coupon waiting list prior to analog switch-off. However, the change in date and the fact that now some markets would experience partial transitions over a period of months brought the possibility of confusion. Indeed, even in markets where all stations transitioned on or before February 17, because this was no longer a hard national transition
After Congress extended the date to June 12, the FCC imposed some additional requirements, including “enhanced night-light”. The first step in this process was to review “termination notices” filed by the 491 stations planning to end analog service on February 17, 2009. The FCC concluded that, for 123 of these stations, termination of analog service on February 17, 2009 posed a significant risk of substantial public harm. These stations are all affiliated with the four major commercial television networks and they serve markets (or, in some cases cities within larger television markets) in which planned terminations would result in an end to analog television service from these networks in the market. These stations were permitted to terminate their analog service on February 17, provided
Even before the extension, the FCC had made provision, pursuant to a law enacted by Congress at the end of 2008, for so-called “analog night-light” service. The law required the FCC to encourage and permit some continued analog television service for 30 days after the transition date (which at the time of enactment was February 17, 2009). Analog night-light service consists of emergency and DTV transition consumer information, and would be of interest to viewers who, for whatever reason, do not have the necessary equipment to receive digital broadcasts at the time of the transition deadline. The rules do not require any station to continue analog transmissions and, indeed, some stations would not be permitted to provide analog night-light service due to the potential for interference among analog and digital signals.
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
7
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
that several conditions were met. These included ensuring that at least one station that had been providing service to an area within the market that would no longer receive analog service after February 17, 2009 would provide analog “enhanced night-light” service for at least 60 days after February 17. Enhanced night-light service consists of DTV transition information, emergency information, and local news and public affairs programming. Some of the other obligations could also be met by stations acting jointly (e.g., staffing a consumer “walk-in” center to provide assistance with coupon application, obtaining converter boxes, installing converter boxes, and other matters). Some had to be met individually by each station (e.g., broadcasting for specified times during the seven day period from February 10 to February 17 a “crawl” on their analog channel regarding termination of analog service). The FCC established a separate set of requirements for stations terminating analog service in the April 16-June 12, 2009 time period inclusive. All of these stations were required to submit a binding declaration of the date on which they intend to terminate analog service and all are subject to additional requirements regarding consumer education, including a requirement to air viewer notifications for at least 30 days before terminating analog service. Affiliates of the four major commercial networks wishing to transition before June 12, 2009 were also required to certify that at least 90% of the viewers in their analog service area would continue to receive analog service from at least one other major commercial network through June 12. Any that could not were required to certify compliance with certain public interest conditions 8
7
similar to those imposed on some of the stations that transitioned on February 17, including “enhanced night-light”. Any stations needing to comply may do so either by taking action themselves or by relying on or supporting actions of another station or provider in the market. The first requirement is to ensure that at least 90 percent of their analog viewers will continue to receive some form of analog service from another major network affiliate through June 12, either via enhanced night-light service or by some combination of enhanced night-light and full analog service. These stations must also provide or support a consumer referral telephone number for local viewers and provide or support a “Walk-In Help Center” for local viewers. All stations terminating analog service on or after April 16, 2009 are subject to some additional consumer education requirements, prompted by the experience gained during the February 17 terminations of analog programming. Space does not permit a complete description of these provisions, but the following apply to all stations. Stations must provide service loss notices (required if two percent or more of the population served in a station’s analog service contour will not be served by the station’s digital signal)7 and information about home reception antennas (to help viewers understand the impact on reception of adjustments to their current antenna as well as to help them assess the value of acquiring a new antenna). Additionally, stations are required to provide information about the need periodically for digital television equipment, including converter boxes to “rescan”, in order to ensure that the equipment has access to all available broadcast frequencies. In
the time period surrounding the conclusion of the transition, many stations will be changing their service areas and the broadcast channels on which they transmit their digital signals; this will make new signals available at a variety of locations. Stations must also publicize their consumer referral telephone number and any walk-in help centers in the local market.
3. Transition Benefits The public benefits of the DTV transition fall into two categories: more efficient spectrum management, i.e., reallocation of spectrum from television service to other valuable uses; and improved quality and quantity of terrestrial television service. In the US, the so-called “digital dividend” amounts to 108 MHz of spectrum in the valuable 700 MHz band. This contiguous block represents over one-fourth of the spectrum that had been allocated for analog television service. The US Congress directed the FCC to allocate 24 MHz of the digital dividend to public safety use and to auction the remaining 84 MHz for commercial use. The auctions to date have brought net proceeds to the US Treasury of $19.6 billion; one nationwide 10 MHz bloc (which had been offered with the condition that the licensee would be required to form a “public safety/private partnership” with the public safety broadband licensee) did not attract a bid greater than its reserve price in the initial auction. The substantial 700 MHz auction revenue suggests that commercial demand for this spectrum is very strong. The
On February 27, 2009, the FCC issued a public notice announcing that rules for implementation of distributed transmission system (“DTS”) technologies are now in effect. DTS technology may provide television stations with the ability to expand their digital signal availability, including to analog viewers who may lose access to the station after the digital transition.
The u.S. Digital Television Transition: A Brief Progress Report
two biggest winners were ATT and Verizon, both of which have announced plans to use their spectrum for advanced wireless services, with Verizon highlighting an expected 2010 launch of an LTE (“Long Term Evolution”) network and ATT speaking of using its spectrum for “higher-speed 4G (fourth generation) services”. One of the 700 MHz auction winners, Qualcomm, is using its digital dividend spectrum to provide mobile video under the name “MediaFlo”. Qualcomm acquired one nationwide six-MHz channel, over which it claims to be able to provide 21-23 video channels, with an average per-channel bit rate of 250 kbps for video plus audio. Both of the largest US mobile phone operators, Verizon and ATT, now offer MediaFlo, which is transmitted over MediaFlo’s own spectrum to their customers. Additionally, according to trade press reports, auction winner Frontier Wireless, a subsidiary of a US DBS provider, may use its spectrum for a “nationwide video network”. Another winner, Cox Cable, plans to use its spectrum to become an “integrated provider” of wireless services. [For more information on the auction results, see http:// wireless.fcc.gov/auctions/default. htm?job=auction_summary&id=73 and references therein.]
With regard to the quality and quantity of television service, all of the major broadcast networks are carrying HDTV content, with its much higher resolution video and enhanced sound quality. The Public Broadcasting Service is the leader in multicasting, offering four digital multicast program streams to public stations. Commercial station multicast offerings include weather channels, Spanish language programming, and “classic” (i.e., old) television programming. Thus, people who rely solely on off-the-air television service will have a wider range of choices after the transition than before. Also, because off-theair television service competes with pay services that have been offering digital and HDTV channels for years, the transition to digital also makes television stations more competitive with (digital) pay services than they would be if transmitting solely in analog.
need to take any action in order to maintain their pre-transition level of television service (except with respect to any receivers in the household that are not connected to the pay service). Household that utilizes an analog receiver and an antenna to access television service will need to acquire a digital-to-analog converter box to retain their pre-transition level of service (or obtain a new digital television receiver). The FCC has undertaken substantial consumer education and outreach efforts in the period leading up to the transition and has placed public interest and consumer education requirements on various industry participants, first and foremost television broadcasters. The US transition is well underway, with 36 percent of stations having terminated analog service as of February 17, 2009. This date had been the national transition date until the US Congress recently delayed the final termination date to June 12, 2009.
4. ConCLuSion The US transition from analog to digital television will benefit the American public by freeing up spectrum for new and valuable uses and by increasing the quality and quantity of over-the-air television. Households that subscribe to a pay television service will generally not
Author Jonathan D. Levy holds a Ph.D. in economics from Yale University. In 1993, Dr. Levy was a Fulbright Senior Scholar in the School of Humanities at the University of Technology Sydney studying US-Australian trade in television programming. He is the Deputy Chief Economist at the Federal Communications Commission in Washington, DC, and a senior economist in the Commission’s Office of Strategic Planning and Policy Analysis, specializing in media policy. Prior to joining the F.C.C. in 1980, Dr. Levy taught economics at the University of Wisconsin-Milwaukee.
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
9
Tom Markussen
Regulation and competition in the telecommunications markets. Norway’s experience 1. INTRODUCTION - BACKGROUND What has happened in the Norwegian market for telecommunication following the liberalisation in the 1990s? This article deals with the sector-specific competition regulation in the telecommunications sector in Norway following the liberalisation in the 1990s. Here we first present developments in individual market segments up until today. After this we review current regulations in general, before turning special attention to how price controls are implemented. Finally we review developments and regulations in the mobile market in particular. Up until the end of the 1980s, Norwegian Telecom (Televerket), which later changed its name to Telenor, had a monopoly on the provision of all telecommunications services in Norway. In 1988 its exclusive right to sell terminal equipment and internal telephone networks was abolished, with the remaining exclusive rights gradually done away with in the period from 1988 to 1998. In 1991 NetCom received a GSM licence, along with then Norwegian Telecom, thus breaking the monopoly on the provision of mobile telephony. Norway is not a member of the European Union (EU). However, through the EEA Agreement, which governs trade and other economic matters between the EU and EFTA1 countries, EU regulation of the markets for electronic communication applies to Norway as well.
10
1
T he European Free Trade Association (EFTA) was formed in 1960 as an alternative to the European Economic Community (today the EU). To this day, Norway, Switzerland, Iceland and Liechtenstein are EFTA members, though Switzerland does not participate in the EEA Agreement.
Regulation and competition in the telecommunications markets. norway’s experience
For that reason, the liberalisation in Norway has taken place parallel to corresponding developments in the EU. Since the end of the 1980s the Commission and the national telecommunications authorities, such as the Norwegian Post and Telecommunications Authority (NPT)2, have facilitated increasing competition by means of rules and regulation at various levels. In 1998 the last exclusive rights were removed, thus liberalising the market for fixed network telephony, among others. The current regulatory package was approved by the EU in 2002, and the EU is currently preparing yet another revision of the regulations.
have led to the entry of several new operators, and Telenor’s market share has been reduced considerably. Retail prices have fallen in most product areas. However, Telenor continues to have a high market share and significant market power in a number of market segments. Moreover, there are only a limited number of operators with their own infrastructure, most of which are broadband providers. Most operators in the telecommunications market are pure-play service providers that resell services to end users and that need to purchase traffic capacity from network owners.
2. DeVeLoPMenTS in The TeLeCoMS MARKeT foLLoWing DeReguLATion
In this chapter we will take a brief look in trends in the number of customers, market share and prices in the retail markets for fixed network telephony, mobile telephony and broadband in Norway.3
Major changes have taken place in the Norwegian market for telecommunications after the liberalisation of the sector. Competition and liberalisation
2.1. Trends in the number of customers In Norway the number of customers with a fixed-network telephone has been dropping for many years.
The peak in the number of customers was reached in 1996, when there were around 2.5 million subscribers. By the end of the first half of 2008 the number of customers had fallen to about 1.9 million. Even though in recent years there has been growth in the number of customers with voice over IP (VoIP), this growth could not make up for the total drop in the number of fixed-network customers. Figure 1 shows the trends in fixed network customers, including VoIP, from 1990 until 2007. By the end of the first half of 2008 the number of fixed-line telephony subscriptions corresponded to 73 % of all households. Figure 2 shows the growth in the number of mobile customers in Norway from 1990 to 2007. Today there are about 5.1 million mobile subscriptions (including pre-paid cards)4, and given Norway’s population of 4.8 million, this yields penetration of over 106 percent. When we correct for the fact that about 13 percent of the popu-
Figure 1. Trends in the number of fixed network telephony subscriptions, including subscriptions for VoIP, in the period 1990-2007 Source: NPT’s telecom statistics
nPT is an independent administrative agency under the Ministry of Transport and Communications. nPT was formed in 1987. The agency’s principal area of responsibility is to regulate and oversee the postal and telecommunication sectors in norway. 3 The source for the figures in this chapter and the remainder of the article is nPT’s telecom statistics and price information obtained by nPT, unless otherwise explicitly mentioned. 4 The numbers in figure 2 to are not adjusted to take account of subscriptions used for machine-to-machine communications. for the estimate of 5.1 million subscriptions at the end of 1st half of 2008 such an adjustment has been made. 2
11
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
Figure 2. The trend in the number of mobile telephony subscriptions (including pre-paid cards) in the period 1990-2007. The figures in the period 1990-2004 include subscriptions in the Nordic Mobile Telephony (NMT) system
lation has two or more subscriptions, it turns out that around 93 of 100 Norwegians have a mobile phone. The number of broadband subscriptions has risen considerably in recent years. By the end of the first half of 2008, there were 1.375 million registered residential broadband subscriptions in Norway. It means that around 65 percent of households have broadband. Figure 3 shows the trend in the number of subscriptions from 1999 to 2007. The biggest share by far of broadband connections is based on xDSL technology.
2.2. Market share and number of providers Telenor’s share of the market for fixed network telephony has been declining since the liberalisation in 1998. The former monopolist’s share of total revenues in the retail market for fixed network telephony was 68 percent in the first half of 2008. The next largest operator measured by total revenue was Tele2, with a 7.9 percent market share. These figures include VoIP. Telenor’s share of the total number of traffic minutes in the market for fixed network telephony was 60 percent in the first half of 2008. VoIP provider Telio was the
Figure 3. The trend in the number of residential broadband subscriptions in the period 1999-2007
12
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
Source: NPT’s telecom statistic
next biggest when market share is calculated in terms of the number of minutes, with 9.1 percent of the total traffic volume. In Norway there were a total of 90 providers of fixed network telephony at the end of the first half of 2008, 81 of which offering VoIP. At the end of the first half of 2008, Telenor had around 53 percent of the subscriptions in the Norwegian mobile market. The next largest mobile provider in Norway, NetCom, is owned by the Swedish company TeliaSonera, which also owns the reseller Chess. At the end of the first half of 2008 NetCom had a mar-
Source: NPT’s telecom statistics
Regulation and competition in the telecommunications markets. norway’s experience
Figure 4. Monthly expenses (usage and monthly charges) for standard Telenor and Tele2 fixed network telephony subscriptions and a VoIP Source: Rate information gathered by NPT
subscription from NextGenTel
ket share of about 20 percent, measured in the number of subscriptions, while Chess had 7.2 percent. At that time there were 27 mobile providers registered in Norway. Most of these were pure resellers. The growth of the mobile market is discussed in detail below. In the broadband market Telenor had around 50 percent of the subscriptions at the end of the first half of 2008. Telenor’s market share has decreased in recent years. There were 157 broadband providers in Norway at the end of the first half of 2008, many of which offer broadband access only in local, limited geographic areas.
2.3. Price developments The nominal rates for traditional fixed-line telephony (PSTN/ISDN) have remained relatively stable during the past ten years. This can likely be explained in part by falling volume in the time period and by greater interest of consumers and providers in mobile telephony at the expense of fixed telephony. However, the introduction of VoIP has brought significantly lower rates to the consumers. The Figure 4 shows monthly costs (usage and monthly charges) for a fixed-line (PSTN/ISDN) subscription of Telenor and Tele2 and a VoIP subscription of NextGenTel, given standard usage.
In recent years mobile telephony rates in Norway have fallen substantially, as illustrated by Figure 5. The figure below shows that mobile providers’ average revenues per minute (including subscription and sign-up fees) have fallen from approx. NOK 2 in 1999 to approx. NOK 1.1 by the end of 2007, which is a reduction of 45 percent. Retail prices in the mobile market also fell substantially in the period 1994 to 1999. In OECD rankings based on statistics from Teligen, Norway is among the countries with the lowest retail prices for mobile telephony when dispari-
Figure 5. Revenues (excluding revenue from termination and roaming) per minute in the period 1999 – 2007
Source: NPT’s telecom statistic
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
13
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
Figure 6. Annual charges for mobile telephony for customers with average usage in OECD countries, including VAT and the OECD average in August 2008 in USD PPP
ties in purchasing power are corrected for. Figure 6 shows that in August 2008 Norway was the country with the fifthlowest rates of average usage among the compared countries.5 With regard to developments in retail prices for broadband connections, perhaps the most noticeable is that retail customers today receive substantially higher capacity for the same price that they paid a few years ago. For that reason one can say that the price per unit capacity has gone down considerably. Figure 7 illustrates this trend in the period third quarter of 2004 to the first half of 2008.
Source: Teligen
3. geneRAL infoRMATion ABouT TeLenoR Telenor was established by the Norwegian state in 1855 as Telegrafverket (the State Telegraph Office). The company, which later changed its name to Televerket (Norwegian Telecom in English), was a state enterprise. In 1994 the company became a public limited company and one year later its name was changed to Telenor. In December 2000 Telenor’s shares were offered to the public. Today, the company is a partly-privatised6 limited company with independent business activities in the areas of mobile and fixed network telephony, broadband
Internet and TV services via cable and satellite. Telenor is by far the largest provider of electronic communication services in Norway. After its stock market debut in 2000, Telenor has expanded internationally, particularly in mobile telephony services. Through acquisitions and start-ups of own operations abroad, Telenor has obtained majority stakes in mobile companies in Denmark, Sweden, Ukraine, Hungary, Serbia, Montenegro, Thailand, Malaysia, Bangladesh and Pakistan. Telenor is also represented in the Russian mobile market through a minority holding in the mobile company Vimpelcom.
Figure 7. The trend in average price for broadband subscriptions and the ratio between average price and average bandwidth for broadband connection in the period third quarter 2004 to the first half of 2008
14
Source: Statistics Statistics Norway. Norway Source:
figure 6 shows a comparison of expenses for mobile telephony in various oeCD countries for consumers with average usage. The comparison is based on an oeCD basket intended to represent given mobile phone use, with a certain number of calls/call minutes to domestic fixed networks, to mobile telephones and to international numbers. in the comparison the price for this combination of number of calls and minutes is given in uS dollars, corrected for differences in purchasing power, or uSD PPP. The average for the oeCD is calculated as an unweighted average for the countries included in the comparison. in the oeCD statistics comparisons were made of expenses for mobile telephony for three different usage groups: low usage, average usage and high usage. here nPT has only included the figure for the category average usage. in the comparison for february 2008 norway was ranked fourth for low usage and seventh for high usage. 6 The norwegian government currently has the ownership of 53.97% in Telenor. 5
Regulation and competition in the telecommunications markets. norway’s experience
In terms of market capitalisation, Telenor is Norway’s second largest corporate group, valued at just over NOK 70 billion (around EUR 8 billion), as of February 2009. In all, Telenor has around 35,800 employees in 12 countries, approx. 11,000 of whom are in Norway.
4. SeCToR-SPeCifiC CoMPeTiTion RuLeS In 2002, the EU adopted six directives7, which comprise the current regulatory framework for the electronic communications sector. The primary purpose of this framework is enshrined in Article 8 of the Framework Directive, which sets forth the following objectives for the activities of the national regulatory authorities:8 • Promoting competition • Contributing to the development of the internal market • Promoting the interests of the EU citizens In 2003 the Commission identified 18 markets that could be relevant for the special, sector-specific competition regulation. The Framework Directive stipulates that markets that the Commission has predefined are to be analysed to determine whether they are characterised by effective competition or whether one or more undertakings has what is called “significant market power” (SMP). The providers designated as SMP operators are to have specific obligations imposed on them. The various possible remedies are obligations to provide access to networks and interconnection, establish accounting separation and publish reference offers, as well as price controls
and obligations of “non-discrimination”. The obligations are intended to remedy competition problems in the relevant markets, such as denial to interconnect or excessive pricing, and are specifically justifiable in light of the objectives set forth in Article 8 of the Framework Directive. The obligations imposed will vary from market to market and among the specific instances. In the next Chapter we show how the price control obligations have been implemented in Norway. As competition becomes efficient in various markets, the sector-specific regulations are to be dismantled and replaced by general competition regulation. By spring 2007 NPT had carried out the initial round of analyses of the 18 markets that the Commission had designated as relevant for sector-specific regulation in its first Recommendation. In 16 of the markets, NPT found that Telenor had significant market power. It is only in the wholesale market for international roaming on mobile networks (Market 17) and the market for broadcasting transmission services (Market 18) that NPT did not find that Telenor or others had significant market power. In the markets for voice call termination in individual fixed networks and mobile networks (Markets 9 and 16 pursuant to the 2003 Recommendation), NPT found that operators other than Telenor also had SMP. In December 2007 the Commission adopted a revised list of relevant markets. The 18 markets from the original Recommendation have been reduced to seven in the new one. Among the markets removed from the revised Recommendation are the retail markets for traffic on fixed networks (Markets
3-6 in the old Recommendation) and the wholesale market for access to and origination on public mobile communications networks (Market 15). NPT has begun work to analyse the markets in accordance with the new Recommendation, including also assessing whether the sector-specific regulation in Norway, too, should be withdrawn from markets removed from the Recommendation on relevant markets.
5. iMPLeMenTATion of PRiCe ConTRoLS in noRWAy Until the package of directives from 2002 was implemented in Norwegian law, most of the regulated telecoms services were subjected to obligations to charge cost-oriented rates. In practice this took the form of rate-of-return regulation9. The most important tool NPT had for monitoring compliance with this regulation, was product accounts prepared by Telenor each year, reviewed by an external auditor and submitted to the Authority. In addition, NPT required additional reporting for key wholesale products. An example of this is the forecasts that were prepared for interconnection on the fixed network in some years. From 1995 until now, the principle of cost-orientation for Telenor’s services has largely been based on fully allocated historical costs. This means that Telenor has attributed its financial accounts’ operating expenses to various regulated product areas. The exception has been the costs related to LLU access (Local Loop Unbundling, access to Telenor’s copper-based access network). When Telenor launched
The six directives are: framework Directive (Directive 2002/21/eC), Access Directive (Directive 2002/19/eC), Authorisation Directive (Directive 2002/20/eC ), uSo Directive (Directive 2002/22/eC), Privacy and electronic Communications Directive (Directive 2002/58/eC) and Directive on competition in the markets for electronic communications networks and services (Directive 2002/77/eC). 8 Article 8 (2), (3) and (4) of the framework Directive. 9 in this context “rate-of-return regulation” means that rates are to be set so as to enable the regulated company to earn a reasonable rate of return on capital employed and no more. 7
15
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
its LLU product in spring 2000, Telenor had calculated the capital costs, which constitute the largest share of LLU costs, on the basis of the current cost principle10. In the case of LLU, the current cost principle resulted in rates that were higher than those that would have been obtained by applying the historical costs. In most of the relevant markets that were defined by the Commission in 2003, NPT has issued decisions imposing price controls on wholesale products. For example, in all three markets for fixed network interconnection services (Markets 8, 9 and 10 in the 2003 Recommendation), price caps were set on the basis of fully allocated historical costs. Also in the LLU market (Market 11 in the 2003 Recommendation), NPT set a price cap on the basis of fully allocated historical costs, but also considered other factors, inter alia the incentives to invest in alternative access networks and the rates in other countries (benchmarking). In the market for wholesale terminating segments of leased lines (Market 13 in the 2003 Recommendation), an obligation has been imposed on Telenor to charge cost-oriented prices for wholesale leased lines up to and including 8 Mbit/s. Moreover, in the markets for access to the public telephone network at a fixed location (Markets 1 and 2 in the 2003 Recommendation) Telenor is obliged to offer wholesale line rental on the basis of a retail-minus model. For all these product areas, Telenor has been directed to implement a cost accounting system. In 2005 NPT issued a decision in the markets for voice call termination in 16
10 11
mobile networks (former Market 16). In the decision, a price cap regulation was imposed on the two largest mobile providers, Telenor and NetCom, based on a combination of fully allocated historical costs and benchmarking. Since this decision, NPT has developed an LRIC (Long-run Incremental Costs) model for determining the cost basis for termination in mobile networks. This model now serves as the basis for price controls. By 2010, NetCom and Telenor have been ordered to lower their rates stepwise towards a cost-oriented price calculated using LRIC.
6. THE NORWEGIAN MOBILE MARKET IN DETAIL
In 2009 NPT will begin work to create an LRIC model for fixed networks. The model is intended to be used in the wholesale markets for call origination and termination in the public telephone network provided at a fixed location (Markets 2 and 3 in the new Recommendation) and possibly in the market for full and shared access to fixed access networks (LLU, Market 4).
Manual mobile telephony service was introduced in Norway in 1966 and was the precursor of the automatic Nordic Mobile Telephony (NMT) system established in 1981. Norwegian Telecom, later Telenor, enjoyed a monopoly on provision of mobile telephony until 1991, when GSM licences where awarded to Telenor and NetCom. Both operators introduced services based on GSM in 1993. For the remainder of the 1990s, there were only these two providers in the Norwegian mobile market. Telenor and NetCom rolled out good coverage nationwide, and the market grew sharply in the number of customers. Starting in 2000, Telenor and NetCom gave resellers access to their networks. In 2003, Tele2 became the first MVNO11 in Norway, with an agreement to use Telenor’s mobile network. Since then more MVNOs were established and there are now four MVNOs in the Norwegian market.
In addition to price controls and cost accounting, NPT has also imposed on Telenor accounting separation obligations in several markets. Telenor has been directed to establish accounting separation in the wholesale market for broadband access (Market 12 in the old Recommendation), the wholesale markets for leased lines (Markets 13 and 14) and the market for access to and call origination in mobile networks (Market 15). Accounting separation, in combination with obligations on non-discrimination, are intended to prevent that operators depending on access to Telenor’s networks are subjected to a margin squeeze.
In 2000, both NetCom and Telenor were awarded UMTS licences following a beauty contest. A further two licences were also awarded, but Tele2 eventually returned its licence. The last company that had received a licence went bankrupt before it could begin to build a network. The company Hi3G was awarded one of these unused licences in 2003, but the company has not yet begun to roll out the network. Although according to its licence, at least 30 percent of the residences in the country are to be covered by September 2009, Hi3G has recently applied for a 30 month postponement of the obligation to comply with this requirement.
In this case, assumed existing network structure. A Mobile Virtual Network Operator (MVNO) is a mobile operator which does not have its own radio network but concludes agreements with an operator that owns its own mobile network for access to the radio portion of that network. An MVNO has its own core network, switch networks and related support systems as well as its own mobile network code (MNC). A reseller, on the other hand, does not provide its own traffic production, but purchases all traffic production from the network operator.
Regulation and competition in the telecommunications markets. norway’s experience
In 2005, Network Norway received a GSM 900 licence and opened its own mobile network in 2007. Network Norway has concluded a national roaming agreement with Telenor. Tele2 is currently an MVNO on NetCom’s network. Network Norway and Tele2 have teamed up to form a joint infrastructure company, Mobile Norway, which was awarded Norway’s fourth UMTS licence in December 2007. The new company has begun to roll out mobile networks in many of the largest cities in Norway. Together, Network Norway and Tele2 had around 15 percent of the customers in the retail market at the end of the first half of 2008. All told, there are just under 30 registered mobile telephony providers in the Norwegian market. In addition to the companies with their own spectrum licences, there are, as has been mentioned, a number of resellers and MVNOs. Figure 8 below shows changes from 1993 to the present in customer volume and market share in the retail market for Telenor, NetCom and “others”, i.e. independent resellers and MVNOs in Norway. It is evident that Telenor was losing market share over
the entire period, though it is still clearly the largest operator. Both Telenor’s and NetCom’s mobile networks have excellent coverage. For example, Telenor’s GSM network currently covers 99.8 percent of the Norwegian population and 85.2 percent of the land area12. Since 2007, Telenor has upgraded its network with HSDPA, and this technology now reaches 86 percent of the population.13 As shown above, the retail prices in the mobile market have fallen considerably in Norway in the 2000s, especially after 2002. In addition to competition between Telenor and NetCom, there are several factors that have likely contributed to this price decline. Three probable causes of this price decline are the following: • Number portability. Starting in December 2001 it has been possible to keep one’s mobile number when switching mobile operators. Since that time more than 3.5 million subscribers have kept their mobile number when switching operators. Number portability has helped to
reduce the costs of switching and boosted competition in the Norwegian mobile market. • Th e existence of resellers and MVNOs. It is largely resellers and MVNOs that have been the price leaders in the Norwegian mobile market. In the period 2001-2005 NPT actively monitored the market to ensure that resellers obtained adequate terms for access to the mobile networks, and in 2002 NPT issued a decision reducing the charges that resellers had to pay for access to Telenor’s network. Tele2 concluded an agreement for MVNO access from 2003, and in recent years they have enjoyed great success and have been at the forefront in lowering prices. The independent operators currently have a market share of about 20 percent (cf. also Figure 8). • Th e rate comparison service Telepriser.no. The Norwegian Post and Telecommunications Authority has since August 2002 operated the website www.telepriser.no, where consumers can compare the rates offered by the various service pro-
Figure 8. Telenor, NetCom and other operators’ subscription volume and market shares in the retail market in period 1993-2007 Source: NPT’s telecom statistics
12 13
norway’s total area is 384,802 km2 (including Svalbard). The area of the main land of norway is 323,782 km2. Source: www.telenor.no
17
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
viders for fixed telephony, mobile telephony, VoIP and Internet. This service has been a huge success, and the small mobile providers have often fought to be at the top of the rankings with the lowest rates.
6.1. Current regulation of the Norwegian mobile market Until recently, however, Norway has been one of the few countries in Europe with only two mobile networks. Most European countries have three or four. Over the past 15 years Telenor and NetCom have built mobile networks with good coverage throughout the country, and by themselves have benefitted from the large number of customers and heavy traffic in their networks. A duopoly like this one increases the risk of poorly functioning competition. For that reason, in line with the purpose of sector-specific regulation, NPT wishes to facilitate the rollout of new mobile networks. That is why the sector-specific regulation has been aimed at rolling out more networks. In 2006 NPT found that Telenor had significant market power in the market for access and origination in mobile communications networks (Market 15 in the 2003 Recommendation). At that time, Telenor had a market share of over 60 percent. Consequently, NPT imposed specific obligations on Telenor, including directing the company to provide access to national roaming and MVNOs. The Commission has now removed this market from the revised Recommendation. NPT has begun to assess whether there are special circumstances in the Norwegian market that, in view of the competitive situation, still necessitate regulation. 18
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
The regulation of mobile termination charges has also been aimed at bringing about better infrastructure competition. In the course of the last 8-10 years, mobile termination charges have gradually been reduced, initially the most by Telenor, though later also substantially by NetCom as well. Until 2007, NPT regulated Telenor’s and NetCom’s termination charges on the basis of cost accounts based on fully allocated historical costs. After the development of an LRIC model, Telenor and NetCom now have identical termination charges, and from 2010 their charges are to be cost-oriented, calculated using the LRIC model. According to a decision by NPT from November 2008, new entrants in the mobile market, i.e. Network Norway, Tele2 and the other MVNOs, are also to reduce their termination charges substantially over a two-year period. However, these operators are permitted to have charges that are about 50 percent higher than those of Telenor and Netcom in 2010. The reason for time-limited asymmetry between the new and the established operators is the objective of giving the new operators better opportunities to build up customer bases and roll out their own mobile networks. NPT has now begun to revise the LRIC model for mobile termination, among other reasons, to include 3G technology. The new model will probably also calculate the costs for new operators, so that it can be applied to regulating them also in the period after 2010. Both the access regulation in former Market 15 and the regulation of mobile termination charges (Market 16) have as their objectives investment in more mobile networks in Norway, stronger com-
petition and lower retail prices. These are intrusive remedies and in the long run some of them will likely be unusable in regulating the market. In the previous section, it was commented that number portability and the rate comparison service Telepriser.no are probable reasons for stronger competition and lower rates in the mobile market in recent years. Both of these measures are examples of less intrusive remedy use, which can reduce the cost of switching or make more market information available to consumers. The use of such remedies can facilitate better competition without a more direct regulation. This is in line with NPT’s strategy of allowing market forces to work by themselves where they are expected to yield results as good as or better than regulatory remedies.
7. SUMMARY - CONCLUSIONS There have been profound changes in the Norwegian telecommunications market following the liberalisation in the 1990s. The incumbent, Telenor, has lost market share to new operators in all market segments. This has taken place in parallel with the explosive growth of mobile telephony, partly at the expense of fixed telephony, and the broadband market has also mushroomed. Competition has resulted in lower retail prices, a broader array of services and better network coverage. However, Telenor continues to dominate a number of market segments in Norway, and it is likely that sector-specific regulation will be necessary in many areas for a long time to come. The Norwegian Post and Telecommunications Authority has a strategy of minimal regulation. This means, for ex-
Regulation and competition in the telecommunications markets. norway’s experience
ample, that NPT wants market forces to work where they are expected to yield results as good as or better than direct regulation. It is also NPT’s experience that it is important to have clear regulatory goals, in line with the EU regulations, and to tailor and target remedies to reach these goals. This means, for example, that if it is possible to bring about competition between parallel networks in a market, the regulation ought to attach importance to this. With regard to price controls in Norway, there has been a change following the implementation of the EU regulatory
package from 2002. NPT has attached greater importance to reducing the degree of asymmetric information between the regulated operators and the Authority, regulating prices so as to give greater incentives to investment and efficient production and ensuring a long-term perspective and improved predictability in its regulation. For that reason, in several markets, NPT has moved away from rate-of-return regulation and has employed price caps. There is also a movement away from regulation based on fully allocated historical costs and towards the use of LRIC models. This is in line with the developments in a number of other European countries.
Author Tom Markussen obtained his cand.oecon.degree at the University of Oslo in 1997. He has been working in the Norwegian Post and Telecommunications Authority since 2001, both as an economic adviser and head of the Section of Market Surveillance. He has been closely involved in the Authority’s general work on markets analysis and regulation, and more specifically conducted analysis and imposed remedies in the mobile markets. Markussen has also contributed in other regulatory fields within the scope of the Authority.
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
19
Marko M. Škorić Kai Ling Leow Jingshi Lu Xin Hui Tan Gabriel Yong Chia Tan
How Social are Social Media? The Relationship between Facebook™ Use and Online Social Capital Abstract This study examines the relationship between Facebook use and new online forms of social capital. The findings indicate that young people who are Facebook users are significantly better educated, financially better-off and have a richer stock of traditional, offline social capital. Furthermore, the analyses suggest that for Facebook users, the intensity of use is positively associated with both bridging and bonding forms of online social capital, with the former association being much stronger. The implications of the findings are discussed.
1. Introduction The advent of the Internet and proliferation of new media technologies have attracted significant scholarly attention regarding their potential impact on social life [1]. Early research studies found evidence that time spent online had a negative relationship with the levels of involvement in social and civic life, providing support for the time displacement hypothesis [2]. These findings, however, have not been supported by more recent studies, which actually suggested a positive impact of the Internet on social connectedness [3]. Furthermore, the notion of the Internet as an isolating medium ignores its interactive nature and the intense socializing that goes on in the online world [4]. 20
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
how Social are Social Media? The Relationship between facebook™ use and online Social Capital
Thus, the real issue at stake is whether online forms of sociability offer viable alternatives to traditional models of social connectedness such as family and friendship ties, civic and community organizations, social clubs, etc. Given the gravity of the evidence documenting the decline of traditional social capital in the United States and elsewhere [5], it is important to examine the paths that may lead to the reinvigoration of social and civic connectedness. It is argued that the Internet could help reverse the decline of traditional social capital by reducing the cost of organizing offline meetings and events, and by promoting completely new forms of sociability characterized by greater convenience and efficiency [6]. Indeed, certain technological affordances make the Internet a particularly suitable technology for the creation and maintenance of social capital. For instance, the provision of reputational information, vast expansion of social networks, suppression of certain sensory information that may impede cooperation (voice, smell, etc.), as well as maintenance of records of previous interactions and names/roles may all promote collective identity and trust among community members [6]. With the above in mind, we explore one particular Internet application – social network sites (SNS). SNS have been described as “networked publics” that support sociability, just as unmediated public spheres do [7]. Some scholars have asserted that SNSs serve to maintain or solidify existing relationships rather than form new online ones [8]; while others suggest that SNSs can expand one’s personal and professional group of acquaintances and widen their social networks [9] [10].
Using the data from a national telephone survey of young Singaporean adults, we attempt to explore how the use of Facebook, a highly popular social network site, relates to the amount of online social capital. Previous studies focusing on U.S. college students have found support for the relationship between Facebook use and traditional [11] [12] as well as online forms of social capital [13]. Still, all of these studies suffer from generalizability problems due to the use of non-representative, convenience samples.
2. LiTeRATuRe ReVieW 2.1. Social capital and the internet Putnam [14] defines social capital as the “features of social life – networks, norms and trust – that enable participants to act together more effectively to pursue shared objectives”. Broadly speaking, social capital can be defined as the resources accrued due to relationships among people [15]. Some forms of social capital are mainly exclusive and are associated with closely-knit homogenous groups, bonded by kinship, ethnic, religious or ideological ties. Other forms are more inclusive as they bridge across gender, race, ethnicity, geography, etc., and provide better access to outside assets and information. While bonding social capital provides necessarily social and psychological support and sense of belonging, bridging social capital is characterized by weaker, but more widely diffused networks of reciprocity. The bridging versus bonding conceptualization of social capital also represents a useful framework for analyzing the patterns of sociability on the Internet. For
example, bonding social ties are created online when people interact with their family members, close friends and people from the same ethnic or religious group and these ties promote a strong in-group sense of loyalty while providing emotional support. Thus, the online bonding ties may be reflective of an innate human need for community, which can now be expressed in cyberspace[16]. On the other hand, bridging social capital could be a product of participation in online forums, social networking sites and blogs, where people from diverse backgrounds gather together to discuss and share their views on the topic of common interest. Researchers suggest that, while the Internet may be not be an ideal environment for developing strong, bonding ties, it is quite suitable for the promotion of weaker, cross-cutting bridging ties [17]. Studies have shown that participation in communities established purely within the online sphere is related to an increase in amount of social capital [18].
2.2. facebook and social capital boyd and Ellison [19] define social network sites to be “web-based services that allow individuals to (1) construct a public or semi-public profile within a bounded system, (2) articulate a list of other users with whom they share a connection and (3) view and traverse their list of connections and those made by others within the system”. Young people are more likely to be users of SNS compared to older adults, with 75% of Internet users aged 18 to 24 having a profile on a social network site in the US in 2008 [20]. At the time of writing, Facebook is the most popular SNS in the world. AccordTeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
21
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
ing to Internet market research firm comScore [21], the site attracted 132.1 million unique visitors in June 2008, with year-on-year growth in unique visitors quadrupling in all worldwide regions outside the North American market. Incepted in 2005 at Harvard University in the US, Facebook was originally meant only for Harvard students [22], but quickly gained immense popularity. Soon other schools were added to the network, and Facebook expanded its reach to 90 per cent in a good number of US colleges [23]. The variety of activities available to users in the social architecture of Facebook come close to Resnick’s [6] vision of how specific technological affordances may help form productive social relations even more conveniently. For instance, social networks are articulated and negotiated on Facebook via the linking and viewing of profiles [24]. On their individual profiles pages, Facebook users can furnish information about themselves, including personal details and interests, as well as upload albums of online photos, among others. Requests to be added as a Facebook friend, acceptances of these requests, and the subsequent ability to view others’ profiles help reflect existing social networks [25]. In addition, “news feeds” aggregate and inform Facebook users about any changes in the profile pages of their online contacts; the posting of “status updates” allows personal thoughts and activities to be made known to linked friends. Videos clips can also be uploaded or linked from a third-party website; sharing and commenting on these videos help maintain connections with friends, facilitating membership negotiation within social networks [25]. Notably, some studies 22
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
have shown Facebook to be perceived as a more trustworthy site than other SNSs such as MySpace [26][27] with Facebook members may be more willing to share personally-identifying information about themselves [27]. Other features on Facebook include applications such as “Groups” and “Events”, where users can join as members freely and without restrictions (for public groups), or by invitation at the discretion of the administrators. These groups can be organizations (e.g. student alumni associations) or based on common causes and interests. Members can be informed of gatherings, events of interest and even rallies in the offline sphere via information disseminated on the groups’ profile pages. Other features in these Groups, such as “The Wall” and discussion boards, allow users to post messages related to the group’s topic of interest. Using a uses and gratifications approach, Joinson [28] identified some of the more important uses of Facebook to users, including keeping in touch with others, the sharing of photographs, as well as the use of Facebook Groups and applications. He also suggests that the ‘social searching’ and surveillance functions – maintaining and reconnecting with the people one knows and keeping up-to-date with what old friends are up to – were the most important to users. Given the array of applications by which social interactions may be built or maintained via Facebook, a number of studies have demonstrated the association between SNS use and social capital. The intensity of Facebook use has been shown to be positively related to both bridging and bonding social capi-
tal, particularly bridging social capital [8]. More specifically, Aubrey, Chattopadhyay and Rill [13] found the use of social networking sites to be positively associated with online bridging and bonding capital, but suggested this did not translate to offline social capital. Several scholars have demonstrated that individuals use Facebook to manage and reinforce relationships initiated offline, rather form new ones online [8][27][28]. Donath and boyd [24] argue that the technology of SNSs facilitates the cheap and easy maintenance of weak ties between acquaintances. This was supported by a longitudinal study of Facebook users at a US university, which reported an increase in bridging social capital among users over time [11]. Such bridging ties provide the links between unconnected social groups and segments of a network, allowing people the access to information and resources otherwise unavailable within their own social circles – what Granovetter’s early work [29] referred to as the “strength of weak ties”.
2.3. Singapore as a case in point The Facebook phenomenon is hardly restricted to the US. In Singapore, where the young are among Asia’s most prolific SNS users [30], Facebook has also gained considerable popularity. One estimate cited 533,000 unique Facebook visitors in May 2008 [31] – a remarkable number for a city-state with a population of only 4.8 million [32]. Furthermore, recognising the need to engage Singaporeans through the use of new media, the feedback unit of the government has also set up a Facebook group to facilitate discussion and feedback about governmental policies [33].
how Social are Social Media? The Relationship between facebook™ use and online Social Capital
2.4. hypotheses Based on the extant literature reviewed, we posit the following research question and hypotheses: • RQ1: Are Facebook users diff erent from non-users in terms of socioeconomic, media attention and offline social capital variables? • H1: Intensity of Facebook use is positively related to amount of online bridging social capital. • H2: Intensity of Facebook use is positively related to amount of online bonding social capital. We highlight that the relationship between Facebook use and social capital may not be strictly in the direction proposed; instead the relationship is likely to be mutually-reinforcing and cyclical [34] [6], but examining a cyclical nature of this relationship is beyond the scope of the current study.
3. MeThoD 3.1. Design and Sample The data for this study was obtained through a random digit dialing (RDD) telephone survey of young adults in Singapore aged 18 to 29 years. Interviewers were recruited and trained to conduct this nationwide survey in the period of February 9, 2009 to February 28, 2009. Using the American Association for Public Opinion Research [35] formula RR3, an estimated response rate of 40% was obtained. After data cleaning, a final sample of 385 completes was compared with statistics from the Singapore Youth Research Network [36] as well as the 2008 Yearbook of Statistics [37]. The mean age of the sample was 21.8 (SD = 3.28); 53.5% were females and
median household income was between the range of S$2000 to $3999. The sample was found to reasonably approximate the general population in terms of gender and race. It also reasonably approximated the youth population in terms of household income. However, in terms of education level, highereducated people (diploma and higher; inclusive of current pursuers) appeared to be slightly over-represented. In the final sample, 374 (97.1%) respondents were Internet users. Of these, 283 (75.7%) of them use SNSs, with 249 (88.0%) of SNS users having a Facebook account.
3.2. Procedure A computer-assisted telephone interview (CATI) system utilizing RDD was used to conduct the study. All telephone numbers were attempted a maximum of 8 times, with the exception of disconnected or non-residential numbers. Only Singaporeans and Singapore Residents aged 18 to 29 years were qualified to answer the survey. The youngest male/oldest female technique was used to randomly select the participant in a household, should more than one member in the household be qualified. All interviews were conducted in English, although a Mandarin translation was provided for the introductory paragraph. The justification for conducting the survey only in English is the high English literacy rate for people aged 18 to 29, at over 90%. On average, an interview lasted 25 minutes.
3.3. Measures 3.3.1. facebook use After selecting the respondents who said they used the Internet at least occasionally, they were then asked if they
used Facebook (Yes/No). Respondents who were identified as Facebook users were then asked a series of questions based on the Facebook Intensity scale by Ellison, Steinfield and Lampe [8]. Facebook users were first asked to estimate the number of minutes they had spent using Facebook per day in the past week, and the number of Facebook friends they had, based on ranges provided in the response categories. The median amount of time spent on Facebook among users was 31 to 60 minutes a day, while the median number of Facebook friends they had was between 101 and 150. Next, the scale required respondents to indicate the extent to which they agreed with the following statements on 5-point Likert scales (1 = Strongly Disagree; 5 = Strongly Agree): Facebook is part of my everyday activity; I am proud to tell people I am on Facebook; Facebook has become part of my daily routine; I feel out of touch if I do not log into Facebook for a while; I feel that I am part of the Facebook community; I would be sorry if Facebook shut down. Finally, we supplemented Ellison, et al.’s [8] scale with two additional behavioral items: I read messages posted on Facebook regularly; I post messages on Facebook regularly. All ten items were combined to form a reasonably reliable measure for the intensity of Facebook use (Cronbach’s α = 0.73).
3.3.2. Measures of online/offline Social Capital Measures of both bridging and bonding social capital were adapted from Williams’ [4] Internet Social Capital scales, where respondents on 5-point Likert scales (1 = Strongly Disagree; TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
23
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
5 = Strongly Agree). Online bridging social capital was measured using the following five items: interacting with people online makes me feel connected to the bigger picture; interacting with people online makes me interested in what people unlike me are thinking; I am willing to spend time to support general online community activities; Interacting with people online makes me want to try new things; Interacting with people online makes me feel like part of a larger community. Cronbach’s α for the online bridging social capital scale was satisfactory at 0.72. Online bonding social capital was measured using the following six items: There is someone online I can turn to for advice about making very important decisions; The people I interact with online would share their last dollar with me; The people I interact with online would put their reputation on the line for me; I do not know people online well enough to get them to do anything important; The people I interact with online would help me fight an injustice; There are several people online I trust to help solve my problems. Cronbach’s α for the scales was calculated to be 0.73 for online bonding social capital. In order to control for offline social capital, we also included separate measures for offline bridging social capital (Cronbach’s α = 0.77) and offline bonding social capital (Cronbach’s α = 0.84) by having respondents rate their level of agreement on all the items above with the word “online” changed to “offline” for each item (e.g. interacting with people offline makes me feel connected to the bigger pic24
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
ture; there is someone offline I can turn to for advice about making very important decisions, etc.).
4. Results
3.3.3. Control Variables
Out of the 385 respondents, 249 were identified as Facebook users, and 136 participants were classified as non-users. To provide answer to our first research question, we tested for the differences Facebook users and non-users in socio-economic, media attention and traditional social capital measures. An independent samples t-test revealed that Facebook users were significantly younger (M = 21.39, SD = 3.08) when compared to non-users (M = 22.44, SD = 3.54; t(246.55) = -2.93, p < 0.01; see Table 1). Also, a t-test showed a significant difference between the education levels of respondents who were Facebook users (M = 6.11, SD = 0.97) and those who were not (M = 5.46, SD = 1.38; t(209.62) = 4.94, p < 0.01), such that respondents who were Facebook users possessed higher educational levels than non-users. Users (M = 2.98, SD = 1.47) and non-users (M = 2.57, SD = 1.42) also had significantly different income levels, t(383) = 2.65, p < 0.01. In addition, Facebook users had more offline bridging and bonding social capital (M = 18.14, SD = 3.04; M = 22.73, SD = 3.94) than non-users (M = 17.36, SD = 3.13; M = 21.04, SD = 4.31), t(383) = 2.37, p < 0.05 and t(383) = 3.90, p < 0.01 respectively.
Five media attention questions were asked to assess the amount of attention respondents paid to political issues or public affairs on newspaper. The questions were adapted from Zhang & Chia (2006)’s [38]study on mass media use and civic participation, and consisted of the following: attention paid to international politics; attention paid to international news other than politics; attention paid to local politics; attention paid to local news other than politics; attention paid to editorials and opinion columns. Four media attention questions were also asked to assess the amount of attention respondents paid to political issues or public affairs on television. These questions were the same as the ones asked about attention paid to political issues or public affairs on newspaper, with the exception of editorials and opinion columns; this is not applicable on television, and was hence not included. Both measures utilized a 7-point scale, ranging 1 = Little Attention to 7 =Very Close Attention. Cronbach’s α reliability analysis for the scale yielded a value of 0.79 for attention to politics on newspaper, and 0.85 for attention to politics on television, suggesting high levels of internal consistency for these scales. Lastly, a set of standard demographic questions were asked. These included gender, race, highest education level and monthly household income.
4.1. Demographics, media attention, offline social capital and Facebook use
There were no differences found between those who used Facebook and those who did not with regards to how much attention they paid to television news. However, there was a significant difference between the level of attention that Facebook us-
how Social are Social Media? The Relationship between facebook™ use and online Social Capital
Table 1. Differences between Facebook Users and Non Users: Demographics, Media Use and Offline Social Capital
facebook users M
non-facebook users
SD
n
SD
n
21.39
3.08
249
22.44
3.54
136
-2.93**
education Levela
6.11
0.97
249
5.46
1.38
136
4.94**
income Levelb
2.98
1.47
249
2.57
1.42
136
2.65**
TV Attention
17.27
5.19
249
16.51
5.52
136
1.33
newspapper Attention
21.55
5.68
249
20.32
5.72
136
2.03*
offline Bridging Social Capital
18.14
3.04
249
17.36
3.13
136
2.37*
offline Bonding Social Capital
22.73
3.94
249
21.04
4.31
136
3.90**
Age
M
t
Note. The higher the mean value, the greater the attribution. 1 = No formal education, 8 = Post-Graduate. 1 = Less than $2,000, 6 = $10,000 and above. *p < 0.05, **p < 0.01. a
ers paid to newspapers (M = 21.55, SD = 5.68) when compared to non-us-
b
ers (M = 20.32, SD = 5.72; t(383) = 2.03, p < 0.05.
Table 2. Hierarchical Regressions Predicting Online Bridging and Bonding Social Capital from Demographic, Media Attention, Social Capital Variables and Intensity of Facebook Use
online Bridging Social
online Bonding Social
Capital
Capital
ß
ß
Demographics 0.157*
0.055
education
-0.164*
-0.167*
income
-0.033
-0.057
0.010
0.013
Age
R2 Media use
0.141
0.035
-0.020
0.035
0.021
0.004
offline Bridging Social Capital
0.105
-0.215**
offline Bonding Social Capital
-0.007
0.335**
0.021
0.071**
0.396**
0.241**
TV Attention newspaper Attention R change 2
offline Social Capital
R change 2
facebook use intensity of facebook use R change 2
Total R2 adj. (%)
0.147** 17.2
0.054** 11.4
f
7.446**
4.999**
df
8
8
n
249
249
note. *p < 0.05. **p < 0.01. Table shows controls for age, education, monthly household income, television attention, newspapers attention, and offline bridging and bonding social capital.
4.2. intensity of facebook use, online bridging and bonding social capital The following analyses included only 249 respondents who were Facebook users to assess the relationship between intensity of Facebook use, online bridging and bonding social capital, and traditional political participation potential. A hierarchical regression analysis predicting online bridging social capital with intensity of Facebook use as the predictor was incorporated into Table 2, which included the controls for demographics, media attention and offline social capital variables. The results indicated that intensity of Facebook use is significantly related to online bridging social capital index (H1). The β coefficient between online bridging social capital index and intensity of Facebook use index was 0.396, p < 0.01. Of the control variables, only age and education level were significantly related to the online bridging social capital (β = 0.157, p < 0.05; β = -0.164, p < 0.05). The demographic block as a whole, however, did not account for the variance of the criterion variable significantly. The model accounted for 17.2% of variance, with intensity of Facebook use accounting for 14.7% of variance. TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
25
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
technological aspects of Facebook, as mentioned earlier, may aid in the formation or maintenance of weak ties online (bridging social capital) by overcoming barriers of communication and enhancing information flow in a manner that traditional media forms cannot easily provide [24][6]. For example, it is likely that Facebook use plays a crucial role in the maintenance of pre-existing weak social ties that were initially established offline.
The findings suggest that Facebook users were generally younger, had a higher socio-economic status and paid more attention to newspapers, which is indicative of a greater stock of knowledge and resources, as well as keen interest in news.
But, how important are these online bridging ties? We argue that online bridging social capital facilitates information exchange and provides individuals with links to otherwise unconnected social groups and networks. People may now reach out beyond their own social circles [29]. Being part of a larger group in turn generates a sense of belonging, empowerment and security for the individual, regardless of the strength of individual relationship amongst the people in the group. For young people, these bridging ties are of great help when they want to engage in civic, professional or leisurely pursuits, including organizing a student protest or finding a job.
Furthermore, among Facebook users, the intensity of use was positively related to both online bonding and bridging social capital even after the control variables were accounted for. As proposed by several scholars, the strength of the relationship between intensity of Facebook use and online bonding social capital was relatively weaker than the association between intensity of Facebook use and online bridging social capital [8] [11]. The results indicated that the
The affordances that Facebook applications offer are, however, less effective in maintaining or creating strong relationships online (bonding social capital). Nevertheless, based on our findings, the potential of SNSs like Facebook in forming or preserving online bonding relationships cannot be underestimated. Indeed, one of the main reasons for people joining Facebook is to share pictures and information about themselves with their close friends and family.
Figure 1. The intensity of Facebook use and online social capital
A similar regression analysis predicting online bonding social capital with intensity of Facebook use as the predictor was also conducted, as shown in Table 2. The results indicated that intensity of Facebook use was significantly related to online bonding social capital index (H2). The β coefficient between online bonding social capital index and intensity of Facebook use index was 0.241, p < 0.01. Of the control variables, offline bridging and bonding social capital were significantly related to the online bonding social capital (β = -0.215, p < 0.01; β = 0.335, p < 0.01). The offline social capital block as a whole accounted for 7.1% of variance. The demographic block did not significantly account for any variance although education level had a significant negative relationship with online bonding social capital, β = -0.167, p < 0.05. The model accounted for 11.4% of variance, with intensity of Facebook use accounting for 5.4% of variance. 26
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
The relationship between the intensity of Facebook use and online social capital is presented in Figure 1.
5. DiSCuSSion
how Social are Social Media? The Relationship between facebook™ use and online Social Capital
6. ConCLuSion The findings of the study provide evidence that the intensity of Facebook use is related to online social capital, i.e. bridging and bonding social ties that people establish in the online
world. We note, however, that the causal nature of this relationship cannot be firmly established due to the cross-sectional design used in our study. Future studies should aim to use longitudinal, preferably panel designs, in order to make more definitive causal inferences.
References [1] J. E. Katz, R. E. Rice, P. Apsden: “The Internet, 1995–2000: Access, Civic Involvement, and Social Interaction”, Paper presented at the 29th Annual Telecommunications Policy Research Conference, Alexandria, VA, September 27-30, 2001. [2] R. Kraut, M. Patterson, V. Lundmark, S. Kiesler, T. Mukopadhyay, W. Scherlis: “Internet paradox: A social technology that reduces social involvement and psychological well-being?”, in American Psychologist, 53, 1998, pp. 1017–1031. [3] R. Kraut, S. Kiesler, B. Boneva, J. Cummings, V. Helgeso, A. Crawford: “Internet paradox revisited”, in Journal of Social Issues, 58(1), 2002, pp. 49-74. [4] D. Williams: “On and Off the ’Net: Scales for social capital in an online era”, in Journal of Computer-Mediated Communication, 11(2), 2006, pp. 593–628. [5] R. D. Putnam: Bowling alone: The collapse and revival of American community, Simon & Schuster, New York, 2000. [6] P. Resnick: “Beyond bowling together: SocioTechnical capital”, in J. M. Carroll (Ed.), HCI in the New Millenium, Addison-Wesley, Boston, 2002, pp. 247–272. [7] d. boyd: “Why youth (heart) social network sites: The role of networked publics in teenage social life”, in: D. Buckingham, Ed.: Youth, Identity, and Digital Media, MIT Press, Cambridge, MA 2008, pp. 119–142. [8] N. Ellison, C. Steinfield, C. Lampe: “The benefits of Facebook “friends”: Social capital and college students' use of online social network sites”, in Journal of Computer-Mediated Communication, 12(4), 2007, pp. 1143−1168. [9] C. Reese, D. Ziegerer-Behnken, S. Sundar, C. Kleck: “The company you keep and the image you project: Putting your best face forward in online social networks”, Paper presented at the annual meeting of the International Communication Association, San Francisco, CA, May 24-28, 2007. [10] E. Craig, M. Igiel, K. Wright, C. Cunningham, N. Ploeger: “Will you be my friend? Computer-mediated relational development on Facebook.com”, presented at the annual meeting of the International Communication Association, San Francisco, CA, May 24-28, 2007. [11] C. Steinfield, N. B. Ellison, C. Lampe: “Social capital, self-esteem, and use of online social network sites: A longitudinal analysis”, in Journal of Applied Developmental Psychology, 29(6), 2008, pp. 434–445, [12] S. Valenzuela, N. Park, K. F. Kee: “Lessons from Facebook: The effect of social network sites on college students’ social capital”, Paper presented at the 9th International Symposium on Online Journalism, Austin, TX, April, 2008. [13] J. S. Aubrey, S. Chattopadhyay, L. A. Rill: “Are Facebook Friends Like Face-to-Face Friends: Investigating Relations Between The Use of Social Networking Websites and Social Capital”, presented at the Annual Meeting of the International Communication Association, Montreal, Quebec, Canada, May 22-26, 2008, http://www.allacademic.com/meta/p232185_index.html [14] R. D. Putnam: “Tuning in, tuning out: The strange disappearance of social capital in America”, in Political Science and Politics, 28(4), 1995, pp. 664–683. [15] J. S. Coleman: “Social capital in the creation of human capital”, in American Journal of Sociology, 94, 1988, pp. 95–120. [16] H. Rheingold: “The virtual community”, 1993, Internet, 24/10/08, http://www.rheingold.com/vc/book/intro.html. [17] D. Williams: “The impact of time online: Social capital and cyberbalkanization”, in CyberPsychology and Behavior, 10(30), 2007, pp. 398-406. [18] T. Kobayashi, K. Ikeda, K. Miyata: “Social capital online: Collective use of the Internet and reciprocity as lubricants of democracy”, in Information, Communication & Society, 9(5), 2006, pp. 582–611. [19] d. boyd, N. B. Ellison: “Social network sites: Definition, history, and scholarship”, in Journal of Computer-Mediated Communication, 13, 2007, pp. 210–230. [20] A. Lenhart: “Adults and social network sites”, Pew Internet & American Life Project, Washington, DC, January 14, 2009, Internet, 15/03/09, http://www. pewinternet.org/~/media//Files/Reports/2009/PIP_Adult_social_networking_data_memo_FINAL.pdf.pdf [21] ComScore: “Social networking explodes worldwide as sites increase their focus on cultural relevance”, comScore Press Release, 2008, August 12, Internet, 18/10/2008 http://www.comscore.com/press/release.asp?press=2396 [22] J. Cassidy: “Me media: How hanging out on the Internet became big business”, The New Yorker, 82(13), 2006, May 15, pp. 50. [23] C. Lampe, N. Ellison, C. Steinfield: “A Face(book) in the crowd: Social searching vs. social browsing”, Paper presented at the ACM Special Interest, Group on Computer-Supported Cooperative Work, Banff, Canada, November, 2006. [24] J. Donath, d. boyd: “Public displays of connection“, in BT Technology Journal, 22(4), 2004, pp. 71–82. [25] P. G. Lange: “Publicly private and privately public: Social networking on Youtube”, in Journal of Computer-Mediated Communication, 13(1), 2008, pp. 361–380. [26] J. Fogel, E. Nehmad: “Internet social network communities: Risk taking, trust, and privacy concerns“, in Computers in Human Behavior, 25(1), 2009, pp. 153–160. [27] C. Dwyer, S. R. Hiltz, K. Passerini: “Trust and privacy concern within social networking sites: A comparison of Facebook and MySpace”, paper submitted for the Americas’ Conference on Information Systems, Keystone, CO, August, 2007. [28] A. N. Joinson: “ ‘Looking at’, ‘looking up’ or ‘keeping up with’ people? Motives and uses of Facebook”, in M. Czerwinski, A. M. Lund, D. S. Tan (Eds.), Proceedings of the 2008 SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems, New York: The Association for Computing Machinery, 2008, pp. 1027-1036.
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
27
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
Literatura [29] M. Granovetter: “The strength of weak ties: A network theory revisited”, in Sociological Theory, 1, 1983, pp. 201−233. [30] Fleishman-Hillard, “Their lives are an open (Face)book; 9 in 10 teens here hang out on social networking sites”, The Straits Times, August 13, 2008, Internet, 18/10/2008, Lexis-Nexis database. [31] W. Chai: “Friendster to focus on expansion in Asia”, The Business Times, 2008, August 28, Internet, 29/03/09, Factiva database. [32] Statistics Singapore: “Statistics: Population (Mid-year estimates)”, 2008a, Internet, 18/10/08, http://www.singstat.gov.sg/stats/themes/people/hist/popn.html. [33] X. Li: “Here’s your chance to ‘poke’ the Govt”, The Straits Times, June 28, 2008, Internet, 4/12/08, Factiva database. [34] K. Newton: “Social capital and democracy”, American Behavioral Scientist, 40(5), 1997, pp. 575–586. [35] American Association for Public Opinion Research: Standard definitions: Final dispositions of case codes and outcome rates for surveys, 4th ed, AAPOR, Lenexa, Kansas, 2004. [36] Youth Research Network: “Facts & figures: Youth Statistics”, 2006, Internet, 1/03/09, http://www.nyc.gov.sg/research/facts.asp. [37] Statistics Singapore: “Statistical tables from yearbook: Demography”, 2008, Internet, 1/03/09, http://www.singstat.gov.sg/stats/themes/people/demo.html [38] W. Zhang, S. C. Chia: “The effects of mass media use and social capital on civic and political participation”, in Communication Studies, 57(3), 2006, pp. 277–297.
Authors Marko M. Škorić is currently an Assistant Professor at the Wee Kim Wee School of Communication and Information, Nanyang Technological University, Singapore. He holds a Ph.D. in Communication from the University of Michigan, and a B.Sc. in Psychology from the University College London, UK. Škorić’s research focuses on new media and social change, with particular emphasis on civic and political implications of new communication technologies. He has also conducted studies on video-games, framing in the news, effects of web advertisements, and social and political implications of broadband technologies, among other topics. His work on the impact of video gaming has been cited in the international news media, including The Economist and The Washington Post. Dr. Škorić has received several top-paper awards from the prestigious communication studies conferences, including AEJMC, ICA and NCA. His research has appeared in edited volumes and peer-reviewed journals such as Mass Communication & Society, Journal of Broadcasting & Electronic Media, Communication Monographs, Asian Journal of Communication and Journal of Computer-Mediated Communication. Kai Ling Leow, Jingshi Lu, Xin Hui Tan and Gabriel Yong Chia Tan are students at the Wee Kim Wee School of Communication and Information, Nanyang Technological University, Singapore, specializing in communication policy and research. Acknowledgements The authors gratefully acknowledge the support from the Interactive and Digital Media Cluster at the Wee Kim Wee School of Communication and Information, Nanyang Technological University, Singapore.
28
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
Ranko Jerković
BORBA PROTIV VISOKOTEHNOLOŠKOG KRIMINALITETA U SRBIJI
Sadržaj U ovom radu izložen je kratak pregled propisa organizacionog, materijalnog i procesnog karaktera koji su na pravnoj snazi u Republici Srbiji, a odnose se na suzbijanje visokotehnološkog kriminaliteta. Ukratko su izloženi osnovni problemi koji su uočeni prilikom primene navedenih pravnih propisa kao i preporuke za njihovu izmenu u cilju efikasnijeg obračuna sa kompjuterskim kriminalitetom.
1. Pojam visokotehnološkog kriminala Ne postoji opšteprihvaćena definicija kompjuterskog kriminala. U najširem smislu, visokotehnološki (ili kompjuterski) kriminal je svaka kriminalna delatnost koja se vrši uz upotrebu računara i računarskih sistema i mreža. Opseg ovih kriminalnih aktivnosti je veoma širok i raznovrstan i podrazumeva različite vrste nedozvoljenih radnji, od neovlašćene distribucije piratizovanih autorskih dela do višemilionskih krađa i pronevera koje se vrše neovlašćenim onlajn pristupom tuđim bankarskim računima. Pored radnji koje su usmerene na pribavljanje protivpravne imovinske koristi, kompjuterski kriminal obuhvata i aktivnosti koje su učinjene iz drugih pobuda, kao što su stvaranje i distribucija virusa i malicioznog softvera, objavljivanje poverljivih poslovnih i ličnih podataka na Internetu i slično.1
1
Više o pojmu, 27.10.2008. http://www.techterms.com/definition/cybercrime
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
29
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
Imajući u vidu brojnost i raznovrsnost radnji čijim preduzimanjem je moguće počiniti delo koje bi bilo kvalifikovano kao delo kompjuterskog kriminala, precizno definisanje ove pojave zahteva izdvajanje određenih zajedničkih i opštih karakteristika koje se odnose kako na radnju izvršenja tako i objekat napada. Kao sveobuhvatnu funkcionalnu definiciju, mogli bismo da prihvatimo onu koja kompjuterski kriminal definiše kao radnju koja se preduzima uz upotrebu računara i drugih sredstava informacionih tehnologija, a koja je usmerena na: • neovlašćeni pristup zaštićenom računaru • neovlašćeno presretanje elektronskih podataka koji su upućeni sa računara ili ka drugom računaru • uništavanje, izmenu i brisanje elektronskih podataka • ometanje ili onemogućavanje funkcionisanja računarskog sistema putem oštećenja, brisanja, menjanja ili umetanja elektronskih podataka • distribuciju nedozvoljenih sadržaja • stvaranje i širenje virusa i malicioznog softvera U odnosu na činjenicu da li se računar, sistem ili mreža koriste kao sredstvo za izvršenje dela ili su objekat na kome se delo izvršava, ponekada se koriste različiti izrazi da bi se definisala kriminalna delatnost koja se vrši upotrebom računara: • klasičan kompjuterski kriminal kod koga je računar ili računarski sistem sredstvo izvršenja ili objekat napada; • Internet kriminal kod koga je zloupotreba mreže određujući faktor (posedovanje i distribucija dečije pornografije, raspirivanje nacionalne i rasne mržnje, neovlašćena distribucija autorskih dela i predmeta intelektualne svojine); • e-kriminal koji se vezuje za zloupo30
trebu komunikacionih uređaji uređaja za skladištenje elektronskih podataka.2 Zakonom o organizaciji i nadležnosti državnih organa za borbu protiv visokotehnološkog kriminala, koji je stupio na pravnu snagu 25.07.2005. godine, po prvi put je i u domaćem zakonodavstvu definisan pojam visokotehnološkog kriminala i to kao: vršenje krivičnih dela kod kojih se kao objekat ili sredstvo izvršenja krivičnih dela javljaju računari, računarske mreže, računarski podaci, kao i njihovi proizvodi u materijalnom ili elektronskom obliku”.3 Različita zakonodavstva na različit način definišu pojam kompjuterskog kriminaliteta saglasno usvojenoj politici krivičnog progona i konkretnim prilikama, osobenostima i stepenu razvoja svakog pojedinačnog društva. Na međunarodnom planu, usvajanjem Konvencije Saveta Evrope o kompjuterskom kriminalu, učinjen je napor da se određeni delikti i pojmovi sistematizuju i pravno definišu kako bi se izvršila harmonizacija nacionalnih zakonodavstava u cilju efikasnije borbe protiv kompjuterskog kriminaliteta.4
2. Visokotehnološki kriminal u Srbiji. Pravosudno organizaciono i materijalno pravo. Problemi U oblasti borbe protiv visokotehnološkog kriminala u Srbiji najznačajniji pomak učinjen je osnivanjem specijalizovanih organa na nivou policije, tužilaštva i suda. Zakonom o organizaciji i nadležnosti državnih organa za borbu protiv visokotehnološkog kriminala, koji je stupio
na pravnu snagu 25. jula 2005. godine, osnovano je Posebno tužilaštvo u okviru Okružnog javnog tužilaštva o Beogradu, posebno sudsko odeljenje u Okružnom sudu u Beogradu i specijalizovana policijska jedinica pri Službi za borbu protiv organizovanog kriminala.5 Mesna nadležnost navedenih specijalizovanih organa uspostavljena je na celoj teritoriji Republike Srbije, dok je stvarna nadležnost propisana članom 3. navedenog zakona i odnosi se na krivična dela protiv bezbednosti računarskih podataka propisanih Krivičnim zakonikom (glava XXVII) kao i na krivična dela protiv intelektualne svojine, imovine i pravnog saobraćaja kod kojih se kao objekat ili sredstvo izvršenja javljaju računari, računarske mreže, računarski podaci, kao i njihovi proizvodi u materijalnom ili elektronskom obliku, ako je broj autorskih dela veći od 500 ili nastala materijalna šteta prelazi iznos od 850 000 dinara.6 Primećujemo ipak da je navedenim zakonskim propisom stvarna nadležnost posebnog tužilaštva postavljena suviše „usko“, odnosno da pojedina krivična dela koja bi po svojoj prirodi trebalo da se nalaze u nadležnosti specijalizovanog organa gonjenja ostaju van njegovog domašaja. Konkretno, radi se o krivičnom delu prikazivanje pornografskog materijala i iskorišćavanje dece za pornografiju i krivičnom delu falsifikovanje i zloupotreba platnih kartica. Ukoliko se uzmu u obzir elementi počinilaca ovih krivičnih dela i mogući načini njihovog izvršenja - da se distribucija sadržaja uglavnom vrši preko Interneta kao i da su pribavljanje relevantnih identifikacionih podataka za izradu lažne platne kartice, kao i sama izrada i korišćenje, nezamislivi bez upotrebe specifičnih elektronskih uređaja i programa koji po svojoj pri-
Više o e-kriminalu, 28.10.2008. www.netalert.gov.au/advice/risks/e-crime/what_is_e-crime.html Zakon o organizaciji i nadležnosti državnih organa za borbu protiv visokotehnološkog kriminala, Službeni glasnik RS, broj 61/05, 18. jul 2005. Convention on Cybercrime, ETS No.185, Budapest, 23.XI 2001. 5 Zakon o organizaciji i nadležnosti državnih organa za borbu protiv visokotehnološkog kriminala, op. cit. 6 Krivični zakonik Republike Srbije, Službeni glasnik RS, br. 85/05, 88/05 i 107/05. 2 3 4
Borba protiv visokotehnološkog kriminaliteta u Srbiji
rodi i nameni jesu računari i računarski programi - vidi se da je veliki propust učinjen činjenicom da se krivično gonjenje učinilaca ovakvih krivičnih dela i dalje nalazi u okviru organa gonjenja opšte nadležnosti. Rešenja drugih evropskih zemalja koja regulišu ovu oblast su mnogo stroža i vode računa o prirodi ovih krivičnih dela, društvenoj opasnosti koju predstavljaju i zaštitnom objektu, pri čemu je i samo posedovanje ovakvih materijala krivično delo, a kao pozitivan primer može se uzeti Norveška čija regulativa je otišla korak dalje i sankcioniše i samo pristupanje Internet sajtovima sa ovakvim sadržajem). Pored krivičnopravnih odredaba materijalnog karaktera koje sadrži Krivični zakonik Republike Srbije, oblast pravne zaštite prava intelektualne svojine, u okviru borbe protiv visokotehnološkog kriminala, regulisana je i Zakonom o posebnim ovlašćenjima radi zaštite prava intelektualne svojine.7 Ovim zakonom predviđena je odgovornost za privredne prestupe i prekršajna odgovornost pravnih lica za povredu prava intelektualne svojine. U pravcu kontrole proizvodnje, prometa, upotrebe i držanja robe kao i pružanja usluga kojima se povređuje pravo intelektualne svojine, posebna ovlašćenja poverena su pojedinim ministarstvima kroz inspekcijske službe (tržišna i turistička inspekcija pri Ministarstvu trgovine, turizma i usluga, poreski inspektorat i policija pri Ministarstvu finansija i dr.). Međutim, i ovde je učinjen jedan propust koji stvara dosta problema u primeni zakona. Naime, za jedan od subjekata privrednog poslovanja, samostalne trgovinske radnje, nisu predviđeni oblici odgovornosti. To u praksi znači da se radnje koje
predstavljaju kršenje prava intelektualne svojine izvršene u poslovanju ovakvih subjekta privrednog prometa ne mogu brzo i efikasno sankcionisati kroz odgovornost za privredne prestupe, što one u suštini i jesu, već se moraju posmatrati kroz izvršenje krivičnog dela neovlašćenog iskorišćavanja autorskog dela ili predmeta srodnog prava. Ovo, sa jedne strane, podrazumeva angažovanje celokupnog mehanizma krivičnopravne zaštite koji je glomazan i ne naročito brz i efikasan u smislu ostvarivanja svrhe sankcionisanja zabranjene radnje, dok, sa druge strane, imajući vidu da naše krivično zakonodavstvo tek odskora predviđa odgovornost pravnog lica, nameće individualno sankcionisanje pojedinačne radnje jednog ili više fizičkih lica, čime se znatno otežava sankcionisanje nedozvoljenog ponašanja privrednog subjekta u privrednom i platnom prometu.
3. PRoCeSno PRAVo. eLeKTRonSKi DoKAZi. PRoBLeMi Na terenu procesnih odredaba koje su u direktnoj vezi sa otkrivanjem krivičnih dela visokotehnološkog kriminala možemo konstatovati da važeći Zakonik o krivičnom postupku ne predviđa posebne dokazne radnje niti posebna ovlašćenja vezana za otkrivanje ovih krivičnih dela.8 Treba imati u vidu da je ovaj zakonik stupio na pravnu snagu 2001. godine, odnosno u vreme kada su pitanja koja se odnose na kompjuterski kriminalitet bila van žiže interesovanja i pre reformi materijalnog krivičnog zakonodavstva i početka primene Konvencije o „sajberkriminalu“ koja je, podsećamo, usvojena upravo
2001. godine kada je i počeo postupak potpisivanja i ratifikacije koji, u pojedinim zemljama članicama, još uvek traje. Zbog navedenog, u postupku otkrivanja krivičnih dela visokotehnološkog kriminala i prikupljanja i izvođenja dokaza, koriste se opšte odredbe Zakonika o krivičnom postupku koje se odnose i na sva druga krivična dela. Od radnji i ovlašćenja relevantnih za visokotehnološki kriminal, ukazujemo na sledeće: članom 77. ZKP propisana je radnja dokazivanja koja se sastoji u pretresanju stana (relevantna za obezbeđenje dokaza koji se nalaze u stanu počinioca, članom 82. ZKP regulisano je privremeno oduzimanje predmeta (npr. pečaćenje kućišta računara, rad sa kopijama, itd), član 85. ZKP predviđa mogućnost kontrole pisama i pošiljki osumnjičenog (npr. elektronska pošta), dokazna radnja veštačenja uređena je članom 114. ZKP (veštaci informatičke struke), članom 220. ZKP predviđena je obaveza svih državnih organa da sudovima i drugim organima koji učestvuju u krivičnom postupku pruže potrebnu pomoć, naročito ako se radi o otkrivanju krivičnih dela i pronalaženju učinilaca, član 232. ZKP propisuje uslove pod kojima je moguće preduzeti radnje snimanja razgovora i lica (restriktivna odredba, samo u taksativno navedenim slučajevima), a član 234. ZKP predviđa uslove za izdavanje naredbe za dostavljanje podataka o stanju na poslovnim ili ličnim računima osumnjičenog lica. Konačno, postojeći zakonik9 ne daje nikakvu definiciju dokaza, a samim tim ni definiciju elektronskog dokaza koji se pojavljuju u vezi sa izvršenjem krivičnih dela visokotehnološkog kriminala. Elektronski dokaz su informacija ili podatak od značaja za istragu koji su smešteni ili preneti putem računara.
Zakon o posebnim ovlašćenjima radi zaštite prava intelektualne svojine, Službeni glasnik RS, broj 46/06. Krivični zakonik, Službeni list SRJ, br. 70/01 i 68/02, Službeni glasnik RS, br. 58/4, 85/05, 115/05, 46/06 i 49/07. 9 u pitanju je tzv. „stari“ Zakonik o krivičnom postupku, jer je „novi“ Zakonik o krivičnom postupku, „Službeni glasnik RS“, br. 46/06 i 49/07, trebao da stupi na snagu 01. jula 2007. godine, ali je njegova primena odložena do 2010. godine. 7 8
31
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
Imaju istu vrednost kao i svi drugi materijalni dokazi i za njih važe potpuno ista procesna pravila kao i za sve ostale dokaze. Međutim, pri ovome treba imati u vidu specifičnost elektronskih dokaza koja proizilazi iz njihove prirode, a to je da su veoma osetljivi, odnosno vrlo lako se mogu izmeniti, obrisati ili na neki drugi način uništiti, što zahteva posebnu pažnju i adekvatan pristup u postupku pribavljanja i obezbeđivanja ovakvih dokaza.
od tumačenju pojma „relevantan podatak“ od strane svakog pojedinačnog Internet provajdera. U praksi pojedinih evropskih zemalja, koje mnogo više pažnje posvećuju preciznosti u regulisanju ovih pitanja, obaveza Internet provajdera je uspostavljena imperativnim odredbama11 ili komercijalizacijom12 ove obaveze, ali u svakom slučaju daje veće mogućnosti nadležnim organima u pogledu prikupljanja pravno relevantnih dokaza.
4. Obaveze Internet provajdera
5. Konvencija Saveta Evrope o visokotehnološkom kriminalu
U propisivanju obaveza u pogledu pružanja Internet usluga takođe je načinjen propust koji se odnosi na obavezu čuvanja podataka od strane Internet provajdera. Naime, Pravilnik o uslovima za pružanje internet usluga i sadržaju odobrenja10 u čl. 15. st. 5. propisuje obavezu Internet provajdera da o svom trošku obezbedi opremu koja će omogućiti čuvanje relevantnih podataka u minimalnom periodu od šest meseci. Navedena odredba ne pruža državnim organima za borbu protiv visokotehnološkog kriminala pouzdan osnov za prikupljanje svih potrebnih dokaza u vezi sa izvršenjem krivičnih dela iz ove oblasti. Rok od šest meseci je neprimereno kratak, a još veći problem predstavlja sloboda tumačenja ove obaveze koja je ostavljena Internet provajderima i to u pogledu podataka koje je neophodno sačuvati, imajući u vidu formulaciju koja se koristi – „relevantni podaci“. To u praksi znači da državni organi ne mogu sa sigurnošću da očekuju da će u postupanju u okviru konkretnog krivičnog predmeta moći da pribave sve neophodne dokaze, s obzirom da to umnogome zavisi 32
Najsveobuhvatniji pokušaj da se pravno uobliči borba protiv visokotehnološkog kriminala na međunarodnom nivou svakako predstavlja Konvencija Saveta Evrope iz 2001. godine. Ona sadrži, između ostalog, i materijalne i procesne krivičnopravne odredbe, čijom bi implementacijom u nacionalna zakonodavstva država potpisnica trebalo da se postigne visok stepen harmonizacije različitih zakonodavstava, i da se ubrza i kvalitativno unapredi međunarodna saradnja na planu borbe protiv sajberkriminala. Činjenica da su Konvenciju potpisale i pojedine zemlje koje nisu članice Saveta Evrope, ukazuje na to koliki je značaj ovog pravnog akta i kolika su očekivanja da se napravi krupan iskorak u suzbijanju ove vrste kriminaliteta. Konvencija sadrži četiri poglavlja koja se odnose na značenje i upotrebu određenih termina, na mere koje je potrebno preduzeti na nacionalnom nivou u okviru procesnog i materijalnog zakonodavstva, odredbe o standardima međunarodne saradnje i završne odredbe.
5.1. Upotreba termina U članu 1. Konvencije utvrđeno je značenje termina „kompjuterski sistem“, „kompjuterski podaci“, „davalac usluga“ i „promet podataka“.
5.2. Materijalno pravo Konvencija definiše ukupno devet krivičnih dela koja su razvrstana u četiri grupe. Krivična dela protiv poverljivosti, integriteta i dostupnosti kompjuterskih podataka i sistema (Nedozvoljen pristup, Nedozvoljeno presretanje, Ometanje podataka, Ometanje sistema, Zloupotreba uređaja), krivična dela u vezi sa kompjuterima (Falsifikovanje koje je u vezi sa kompjuterima, Prevare koje su u vezi sa kompjuterima), krivična dela u odnosu na sadržaj (dela vezana za dečiju pornografiju) i krivična dela koja se odnose na kršenje autorskih i srodnih prava. Pored propisivanja krivičnih dela koja bi trebalo predvideti nacionalnim zakonodavstvom i njihovih elemenata, Konvencija daje instrukcije i u pogledu nekih drugih instituta materijalnog krivičnog prava. Tako je u članu 11. propisano da svaka članica treba da usvoji takve legislativne i ostale neophodne mere da bi se u njenom nacionalnom pravu kao krivično delo okvalifikovalo namerno pomaganje ili podstrekivanje na izvršenje nekog od prestupa definisanih konvencijom, sa namerom da se takav prestup učini. Pored toga, u članu 12. ukazuje se na obavezu država potpisnica da se reguliše i odgovornost pravnih lica za krivična dela propisana konvencijom a koja učini fizičko lice koje ima određenu funkciju u pravnom licu. Konačno, u članu 13. potpisnice se obavezuju da sankcije i mere koje se izriču prema izvršiocima krivičnih dela treba da budu
„Službeni glasnik RS“, broj 60/06. U Norveškoj ne samo da je propisana obaveza Internet provajdera u pogledu dostavljanja svih potrebnih podataka državnim organima već je, imajući u vidu da je prema norveškom zakonodavstvu kažnjiv i sam pristup Internet sajtovima koji sadrže dečju pornografiju, obaveza Internet provajdera da izrade filtere koji sprečavaju korisnike da pristupe ovakvim Internet sajtovima, i da ove filtere konstantno dopunjuju novim adresama. 12 U Francuskoj, u cilju olakšanja ove obaveze Internet provajdera i smanjenja troškova, postoji cenovnik prema kome na primer dostavljanje podataka u vezi sa jednom IP adresom košta 8 evra. 10 11
Borba protiv visokotehnološkog kriminaliteta u Srbiji
efikasne, proporcionalne i da obuhvate i sankciju lišenja slobode.
5.3. Procesno pravo Odredbe Konvencije procesne prirode odnose se na: ekspeditivno čuvanje uskladištenih kompjuterskih podataka (član 16), ekspeditivno čuvanje i zaštita i delimično otkrivanje podataka o prenosu (član 17), izdavanje naredbe za predavanje kompjuterskih podataka (član18), pretraživanje i zaplenu uskladištenih kompjuterskih podataka (član19), prikupljanje informacija o prometu podataka u momentu njihovog nastajanja (član 20), presretanje podataka koje se nalaze u sadržaju elektronskih komunikacija (član 21) kao i na pitanja nadležnosti (član 22) za gonjenje izvršilaca krivičnih dela koja su propisana Konvencijom.
5.4. Međunarodna saradnja Konvencija definiše opšte principe na kojima će počivati međunarodna saradnja kroz dogovore sklopljene na bazi jednake ili recipročne legislative, a u skladu sa nacionalnim pravima, u svrhu istrage ili procedura koje se odnose na krivične prestupe u vezi sa kompjuterskim sistemima i podacima, ili u svrhu prikupljanja dokaza u elektronskom obliku. Predviđeni su i principi koji predstavljaju osnov za ekstradiciju izvršilaca krivičnih dela (član 24) kao i principi za pružanje uzajamne pravne pomoći. Od naročitog značaja za međunarodnu saradnju i podizanje nivoa efikasnosti u otkrivanju i progonu izvršilaca krivičnih dela jeste član 35. Konvencije, koji predviđa ustanovljenje mreže tipa „24/7“ u svim zemljama potpisnicama. Saglasno ovoj odredbi, svaka članica treba da odredi mesto za kontakt koje će biti dostupno 24 sata dnevno, svih
13
7 dana u nedelji, kako bi omogućila momentalnu pomoć u istragama i procedurama u vezi sa krivičnim delima koja se odnose na kompjuterske sisteme i kompjuterske podatke, ili u prikupljanju dokaza za krivična dela, u elektronskom obliku. Ova vrsta pomoći bi trebalo neposredno da omogući davanje tehničkih saveta, čuvanje podataka u skladu sa odredbama Konvencije kao i prikupljanje dokaza, davanje informacija pravnog karaktera i lociranje osumnjičenih lica.
6. eKSPeRTSKi iZVeŠTAJ SAVeTA eVRoPe Ekspertski izveštaj Saveta Evrope13 o usklađenosti domaćeg zakonodavstva u krivičnopravnoj oblasti sa zahtevima Konvencije o sajberkriminalu, pruža preciznu sliku o merama koje je neophodno preduzeti u pravcu stvaranja optimalnog pravnog okvira za suzbijanje visokotehnološkog kriminaliteta. Ukratko, opšta ocena jeste da domaće zakonodavstvo samo delimično ispunjava zahteve konvencije, odnosno da je budućom reformom krivičnog zakonodavstva neophodno uskladiti propise sa obavezom koju je država preduzela. Ova obaveza naročito dobija na značaju ako se ima u vidu da je Narodna skupština, marta meseca 2009. godine, ratifikovala konvenciju, i time postala deo unutrašnjeg pravnog poretka. Posebno ukazujemo na činjenicu da je konvencija doneta i usvojena 2001. godine, a aktuelni Krivični zakonik Republike Srbije stupio na snagu 01. januara 2006. godine, iz čega proizilazi da je bilo sasvim dovoljno vremena da se usvoje nova i unaprede već postojeća rešenja u domaćem zakonodavstvu na način koji bi omogućavao veću usklađenost i, samim tim, efikasniju primenu. Tako, na primer,
domaće zakonodavstvo definiše niz pojmova koji spadaju u oblast visokotehnološkog kriminala, kao što su računarski podatak, računarska mreža, računarski program, a da pri tom ne sadrži definiciju osnovnog hardvera – računara, što može dovesti do problema u praktičnoj primeni zakona, jer je nejasno da li pojam računara obuhvata samo osnovnu procesorsku jedinicu ili, pored nje, i sve periferne uređaje i uređaje za skladištenje podataka. Pored ovoga, teško je ustanoviti koji još oblici savremenih računarskih sistema mogu biti uključeni u pojam računara (palmtop uređaji, mobilni telefoni najnovije generacije koji koriste operativne sisteme i podržavaju iste oblike komunikacije i prenosa podataka kao i računari).
7. ZAKLJuČAK Na osnovu stanja pozitivnog zakonodavstva u Republici Srbiji, a imajući u vidu činjenicu da je visokotehnološki kriminal nov pojavni oblik kriminaliteta, možemo da konstatujemo da je država preduzela značajan i odlučan korak u pravcu konstituisanja specijalizovanih organa, kao i usvajanja odgovarajućih pravnih propisa, prevashodno materijalne prirode, koji predstavljaju osnov za efikasan krivični progon počinilaca krivičnih dela visokotehnološkog kriminala. Sa druge strane, neophodno je veoma ozbiljno analizirati primedbe i preporuke koje dolaze od stručnih lica koja su angažovana na poslovima otkrivanja i gonjenja računarskog kriminala, i izvršiti korekciju i dopunu materijalnog i procesnog zakonodavstva koja bi omogućila postizanje optimalnih rezultata u borbi protiv visokotehnološkog kriminaliteta.
Bostjan Skrlec, Marco grecke: „usklađenost KZ i ZKP Republike Srbije sa zahtevima Konvencije Saveta evrope o visokotehnološkom kriminalu“, expert report, Council of europe, october 2007.
33
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
Literatura [1] 27.10.2008. http://www.techterms.com/definition/cybercrime [2] 28.10.2008. www.netalert.gov.au/advice/risks/e-crime/what_is_e-crime.html [3] Zakon o organizaciji i nadležnosti državnih organa za borbu protiv visokotehnološkog kriminala, Službeni list RS, broj 61/05, 18. jul 2005. [4] Convention on Cybercrime, ETS No.185, Budapest, 23.XI 2001. [5] Krivični zakonik Republike Srbije, Službeni glasnik RS, br. 85/05, 88/05 i 107/05. [6] Zakon o posebnim ovlašćenjima radi zaštite prava intelektualne svojine, Službeni glasnik RS, broj 46/06. [7] Zakonik o krivičnom postupku, Službeni list SRJ, broj 70/01. [8] Bostjan Skrlec, Marco Gercke: „Usklađenost KZ i ZKP Republike Srbije sa zahtevima Konvencije Saveta Evrope o visokotehnološkom kriminalu“, Expert report, Council of Europe, October 2007.
Autor Ranko Jerković je završio Pravni fakultet u Beogradu, Republika Srbija, oktobra 2001. godine. Pravosudni ispit je položio aprila 2004. godine u Beogradu. Od januara 2002. godine do decembra 2004. godine radio je kao pripravnik u Okružnom javnom tužilaštvu u Beogradu, a od decembra 2004. godine do marta 2007. godine kao tužilački pomoćnik u Okružnom javnom tužilaštvu u Beogradu. Od marta 2007. godine je kao viši tužilački pomoćnik, raspoređen na rad u Posebno tužilaštvo za borbu protiv visokotehnološkog kriminala na radno mesto sekretara tužilaštva u Okružnom javnom tužilaštvu u Beogradu, gde i danas radi. Jerković je koautor izdanja „Krivični zakonik Republike Srbije sa napomenama“, Prvog opštinskog javnog tužilaštva u Beogradu, izdavač „INTERMEX“, Beograd, 2006 i autor stručnog rada „Visokotehnološki kriminal: akteri i žrtve“ objavljenog u Reviji za bezbednost, godina III, broj 3, mart 2009, str. 27-34.
34
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
Goran B. Marković Miroslav L. Dukić
Bežične senzorske mreže I deo: Osnovna arhitektura, karakteristike i primene Sadržaj Tehnologija bežičnih senzorskih mreža pruža nove i izuzetno interesantne mogućnosti prikupljanja podataka o fizičkim parametrima okruženja, što je od presudnog značaja u mnogobrojnim oblastima primene. Senzorske mreže funkcionišu korišćenjem malih, jeftinih i potrošnih platformi koje osim senzorskih funkcija poseduju mogućnost samostalnog formiranja ad-hoc bežičnih mreža u cilju međusobne komunikacije i dostavljanja prikupljenih podataka korisniku mreže. Rad senzorskih platformi odlikuje niz hardverskih i softverskih ograničenja, što uz specifične saobraćajne zahteve i načine primene bežične komunikacije u okviru bežičnih senzorskih mreža, postavlja niz ograničenja pri realizaciji komunikacionih protokola, tehnika bežičnog prenosa i algoritama obrade. U ovom preglednom radu, opisani su osnovni principi i koncepti komunikacije, kao i osnovne karakteristike i mogućnosti primene bežičnih senzorskih mreža, koji predstavljaju polazne zahteve za razvoj komunikacionih protokola i algoritama obrade u ovim mrežama.
1. UVOD U mnogobrojnim industrijskim, vojnim, medicinskim, naučnim, ekološkim i drugim primenama, zahteva se veoma intenzivno i opsežno prikupljanje podataka i informacija iz fizičkog okruženja, za potrebe nadzora i kontrole. Sistemi zasnovani na primeni složenih senzorskih uređaja, na pokretnim ili nepokretnim platformama, i sa mogućTELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
35
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
nošću point-to-point komunikacije ka pristupnim tačkama sistema, sa korišćenjem bežičnih ili žičnih kanala veze, nisu pružali potrebnu fleksibilnost, skalabilnost i zahtevali su velike troškove postavljanja i održavanja. Primena Bluetooth (IEEE 802.15.1) tehnologije predstavljala je korak ka korišćenju ad-hoc bežičnih mreža u cilju povezivanja i umrežavanja velikog broja uređaja i/ili senzora. Dalji razvoj komunikacionih tehnologija, tehnologija izrade senzora malih dimenzija, kao i integrisanih hardversko-softverskih platformi malih dimenzija, potrošnje energije i cene, omogućila je razvoj i primenu bežičnih senzorskih mreža (Wireless Sensor Networks, WSN). Primena WSN zasniva se na korišćenju malih, jeftinih i potrošnih multifunkcionalnih platformi. Ove senzorske platforme imaju mogućnost samostalnog formiranja ad-hoc bežičnih mreža u cilju međusobne komunikacije i dostavljanja prikupljenih podataka korisniku mreže. Priroda procesa komunikacije u WSN, zahtevi u smislu protoka, pouzdanosti i procesa rutiranja paketa podataka kroz mrežu, kao i softverska i hardverska ograničenja senzorskih platformi, postavljaju specifične uslove u razvoju arhitekture mreže, procesu obrade prikupljenih podataka i razvoju korisničkih aplikacija neophodnih za uspešnu primenu WSN. Razvoj WSN predstavlja multi-disciplinaran problem. Neophodno je ostvariti saradnju, kako u razvoju komunikacionih, hardverskih i softverskih rešenja koja se odnose na komunikacione mreže, tako i u ostvarivanju 36
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
senzorskih funkcija, kontrole rada senzorskih platformi i razvoju aplikacija i aplikacionog softvera za krajnje korisnike mreže. U ovom preglednom radu razmatran je problem razvoja komunikacionih protokola i algoritama za primenu u WSN. Izložen je pregled osnovnih principa rada i komunikacione arhitekture i dat je sažet pregled primena WSN. U drugom poglavlju su opisani principi rada i osnovna arhitektura WSN. Postojeći standardi u ovoj oblasti prikazani su u trećem poglavlju. U četvrtom poglavlju je dat pregled osnovnih karakteristika WSN, dok su u poglavlju 5 prikazani koncepti komunikacije u WSN. Osnovne primene i njihov uticaj na razvoj komunikacione infrastrukture WSN predstavljeni su u šestom poglavlju. Konačno, u poglavlju 7 su data zaključna razmatranja.
2. PRINCIPI RADA I ARHITEKTURA WSN Osnovna namena WSN je prikupljanje i dostavljanje podataka i informacija o okruženju mreže, u skladu sa potrebama korisnika mreže. Nasuprot tome, osnovna namena standardne bežične telekomunikacione mreže (Wireless Communication Networks, WCN), je prenos informacija i podataka, ostvarivanjem Peer-to-Peer komunikacije između čvorova mreže. Prikupljanje podataka o fizičkim fenomenima (vlažnost, pritisak, temperatura, ...) i/ili događajima (detekcija objekata, pokreta,...) u WSN, obavlja se korišćenjem odgovarajućih tipova pasivnih ili aktivnih senzora. Za po-
trebe prikupljanja i prenosa podataka u WSN, koriste se multifunkcionalne platforme, senzorski čvorovi (Sensor Nodes, SN). SN osim skupa senzora, zahtevaju i mogućnost komunikacije, kao i skladištenja i obrade prikupljenih podataka. Postavljanjem velikog broja SN, raspoređenih na malim rastojanjima (tipično do 10m), u samoj blizini ili unutar oblasti koji se posmatra, formira se senzorsko polje. U zavisnosti od gustine i rasporeda SN u prostoru, kao i karakteristika korišćenih senzora, ostvaruje se potpuno ili nepotpuno pokrivanje posmatrane oblasti u smislu mogućnosti prikupljanja informacija o posmatranim fenomenima. Na Slici 1, prikazan je osnovni princip rada WSN. Prikupljene informacije o okruženju prenose se putem međusobne komunikacije između SN, ka jednom ili većem broju pristupnih uređaja (Sink/BS). Sink/BS elementi mreže predstavljaju odredište svih paketa kojima se prenose podaci sa senzora, i omogućavaju dvosmernu komunikaciju krajnjeg korisnika mreže sa svim senzorskim čvorovima WSN. Dvosmernu komunikaciju čini prijem podataka prikupljenih od SN, i zadavanje upita ili prenos upravljačkih i drugih podataka ka njima. Komunikacija Sink/BS sa korisnikom mreže ostvaruje se korišćenjem raspoložive telekomunikacione infrastrukture u oblasti od interesa, primenom odgovarajućih mrežnih interfejsa. Interakcija Sink/BS i SN se odvija iz različitih razloga. U prvom slučaju, u skladu sa potrebama korisnika mreže, svim SN ili grupi SN se šalje zahtev za prikupljanjem podataka o okruženju.
Bežične senzorske mreže i deo: osnovna arhitektura, karakteristike i primene
nja komunikacije sa drugim elementima mreže. Podsistem za napajanje najćešće je baterijskog tipa, ograničenog kapaciteta. U nekim slučajevima moguće je korišćenje opcionog izvora energije, najčešće solarnih ćelija. Komunikacioni podsistem obezbeđuje radio interfejs, za potrebe komunikacije SN sa ostalim elementima mreže.
Slika 1. Princip rada bežične senzorske mreže
Zahtev se međusobnom komunikacijom prenosi do svih SN u mreži, nakon čega SN koji poseduju tražene podatke prosleđuju odgovarajući odgovor ka Sink/BS. U drugom tipu interakcije, senzorski čvorovi, pojedinačno ili grupno, detektuju pojavu predefinisanog događaja i informaciju o tome prosleđuju ka Sink/BS. Konačno, za potrebe upravljanja mrežom, realizacije mrežnih protokola, promene cilja rada ili reorganizacije mreže, ostvaruje se dvosmerna komunikacija između Sink/BS i SN u mreži. U nekim primenama WSN, osim prikupljanja informacija o okruženju, zahteva se i odgovarajuće dejstvo senzorske mreže na spoljašnje okruženje u skladu sa informacijama dobijenim radom mreže. U tom slučaju, pojedini elementi mreže, najčešće Sink/BS, imaju mogućnost aktivne interakcije sa okruženjem. Takva senzorska mreža naziva se bežičnom senzorsko-aktuatorskom mrežom (Wireless SensorActuator Network, WSAN).
Multifunkcionalna platforma senzors-kog čvora sastoji se od 4 osnovne komponente: senzorskog, procesorskog, komunikacionog i podsistema za napajanje energijom. U okviru senzorskog podsistema, obavljaju se senzorske funkcije korišćenjem jednog ili više senzora, kao i A/D konverzija signala dobijenih radom senzora. Procesorski podsistem upravlja kontrolom rada senzora, korišćenjem i skladištenjem dobijenih podataka. Procesorski podsistem tipične SN platforme odlikuju veoma ograničena procesorska snaga i količina memorije. Zadatak ovog podsistema je upravljanje radom svih elemenata SN, izvršavanje zahteva za prikupljanjem podataka korišćenjem skupa senzora, kao i realizacija komunikacionih protokola u cilju ostvariva-
U nekim primenama WSN, neophodno je poznavanje lokacije SN u prostoru ili u odnosu na druge SN. U tom slučaju, za određivanje lokacije SN koristi se podsistem za lokalizaciju. U primenama WSN u kojima postoji mobilnost SN, koristi se podsistem za mobilnost koji pokreće SN u skladu sa ciljevima rada mreže. Tipične dimenzije SN kreću se od veličine kutije šibica, pa do dimenzija reda 1cm3 i manjih [2]. Sa daljim razvojem tehnologije, očekuje se smanjivanje dimenzija za određene tipove senzora (npr. SmartDust) [2]. Osnovne karakteristike SN su ograničene rezerve energije, male cene izrade, visoka integracija elektronskih komponenti i mogućnost autonomnog rada bez održavanja. Tipični SN uređaji imaju mogućnost prilagođenja okruženju, relativno malu procesorsku moć i memorijski kapacitet. SN najčešće predstavljaju potrošne uređaje [1].
2.1. osnovne karakteristike Sn i Sink/BS Osnovni gradivni element WSN su senzorski čvorovi, čija je opšta struktura prikazana na Slici 2.
Slika 2. Struktura multifunkcionalne platforme SN
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
37
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
Sink/BS predstavljaju znatno složenije uređaje od SN, većih su dimenzija i imaju veće mogućnosti obrade podataka i komunikacije. Osim bežičnog interfejsa za potrebe komunikacije sa senzorskim čvorovima, Sink/BS poseduju i interfejse za potrebe umrežavanja sa spoljnom telekomunikacionom infrastrukturom. Može se smatrati da pri razvoju protokola i algoritama komunikacije i obrade podataka za WSN nema značajnih hardverskih i softverskih ograničenja postavljenih zbog karakteristika Sink/BS.
2.2. Principi postavljanja i organizovanje WSn Postavljanje SN u prostoru se obavlja u skladu sa planiranom primenom mreže. Senzorski elementi mreže postavljaju se u prostoru senzorskog polja, putem slučajnog ili planskog raspoređivanja [3,4]. Tipičan primer slučajnog postavljanja mreže predstavlja rasipanje velikog broja malih, potrošnih senzorskih elemenata korišćenjem letelica ili vozila na teritorijama velike površine, a u cilju nadgledanja i osmatranja (prikupljanja podataka o vlažnosti, temperaturi, pritisku,...), ili detekcije određenih pojava. U ovom slučaju, najčešće se pretpostavlja uniformna raspodela SN u prostoru. Plansko postavljanje SN obavlja se na unapred planirane statične lokacije, čime se omogućava održavanje i praćenje rada SN. Tipične primene sa planskim postavljanjem mreže su praćenje saobraćaja u gradovima, industrijske primene, sigurnosne primene i sl. U teorijskim analizama planskog postavljanja mreže, koristi se geometrijski raspored SN, mada to najčešće nije slučaj u praksi [1,2]. Nakon postavljanja SN u okviru senzorskog polja, neophodno je da se 38
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
uspostavi i organizuje rad bežične telekomunikacione mreže. Organizacija WSN obavlja se na način tipičan za ad-hoc WCN. U ad-hoc WCN, čvorovi mreže uspostavljaju međusobne veze, organizuju topologiju mreže za potrebe rutiranja i uspostavljaju mehanizme za dodelu i kontrolu pristupa resursima mreže korišćenjem odgovarajućih protokola, bez upotrebe dodatne infrastrukture (npr. baznih stanica). Ovaj postupak je potpuno samostalan, koristi proces međusobnog dogovaranja, i na taj način se organizuju celokupna struktura i rad mreže. Nakon uspostavljanja WSN kao ad-hoc mreže, korisnik mreže ostvaruje kontrolu rada, reorganizaciju i upravljanje mrežom, kao i ostvarivanje funkcije prikupljanja podataka iz okruženja preko Sink/BS. Može se smatrati da, nakon postavljanja, senzorski čvorovi funkcionišu autonomno, bez održavanja i mogućnosti dopune energije [1,2]. U posebnom slučaju, naročito kada se koriste složeniji i skuplji senzorski elementi, i kada se vrši plansko postavljanje mreže, moguće je održavanje SN uz obnavljanje izvora napajanja. SN imaju ograničenu količinu energije, koja se troši tokom rada, pri čemu nakon ne-
stanka rezervi energije, SN prestaje sa radom. Kada veći broj SN jednog dela ili celokupnog senzorskog polja ostane bez energije, preostali elementi WSN ostaju bez mogućnosti komunikacije. U tom slučaju, deo ili cela mreža gube konektivnost, i dolazi do prestanka funkcionisanja mreže, tj. kraja života mreže.
2.3. osnovna komunikaciona arhitektura WSn Senzorski čvorovi su rasuti u okviru senzorskog polja, sa osnovnim ciljem obavljanja diskretnih, lokalnih merenja i opservacija posmatranog fenomena u svojoj blizini. Na Slici 3, prikazana je osnovna komunikaciona arhitektura WSN [5]. Bežični interfejs omogućava komunikaciju između SN i formiranje bežične paketske mreže. Svaki SN u okviru mreže ima dvostruku funkciju. On predstavlja izvor podataka merenja, kao i informacija neophodnih za funkcionisanje mreže, koji se korišćenjem kratkih paketa šalju ka susednim SN u cilju njihovog dostavljanja ka Sink/BS ili drugim SN u mreži. Osim toga, SN obavlja rutiranje paketa koji potiču od ostalih SN ili paketa koje Sink/BS šalje ka svim ili grupi SN u mreži. Korisnik
Slika 3. Osnovna komunikaciona struktura WSN
Bežične senzorske mreže i deo: osnovna arhitektura, karakteristike i primene
pristupa resursima WSN korišćenjem Sink/BS elemenata, najčešće lociranih u blizini ili unutar senzorskog polja. Podaci prikupljeni od strane SN prosleđuju se ka Sink/BS preko većeg broja SN, odnosno rutiraju se korišćenjem ad-hoc multi-hop arhitekture WCN.
2.3.1. hijerarhijska (klasterizovana) arhitektura WSn U mnogim primenama WSN nije neophodno da svi SN u mreži, ili nekom regionu mreže, dostave zahtevane podatke ka Sink/BS. U tom slučaju dovoljno je, a i poželjno u cilju smanjivanja količine saobraćaja i potrošnje energije, dostavljanje združene informacije na osnovu kombinovanja podataka više SN [6]. Jedan od načina na koji se može obaviti uspešno združivanje (agregacija) podataka, predstavlja formiranje međusobno razdvojenih grupa SN, odnosno klastera [6,7]. Na Slici 4, prikazana je arhitektura WSN sa podelom na klastere, tzv. klasterizovana WSN. Klaster čine jedan SN sa ulogom koordinatora klastera (Cluster Head, CH),
i ostalih SN koji komuniciraju samo sa CH koordinatorom. CH koordiniše komunikaciju i prikupljanje senzorskih podataka, a obavlja i agregaciju podataka. U formiranoj dvoslojnoj hijerarhijskoj arhitekturi, viši sloj čini skup svih CH koordinatora koji međusobno komuniciraju i obavljaju rutiranje podataka/paketa od i ka Sink/BS. Niži sloj čine SN u okviru jednog klastera, koji imaju mogućnost međusobne komunikacije. Izbor CH koordinatora obavlja se na osnovu kriterijuma što manje potrošnje energije, posmatrane primene WSN, kao i potreba rutiranja podataka i saobraćajnih zahteva mreže [6,7]. Radi ravnomernog raspoređivanja potrošnje energije SN u klasteru, obavlja se periodična promena SN koji ima ulogu CH koordinatora [6]. U skladu sa promenama topologije mreže i prirode saobraćaja u mreži, moguće je obavljati rekonfiguraciju klastera, primenom odgovarajućih mrežnih protokola [6,7]. Formiranjem klastera unutar WSN, osim olakšavanja postupka agregacije podataka, povećava se energetska efikasnost i vreme života mreže, smanjuju
Slika 4. Arhitektura WSN sa primenom klasterizacije
se zauzetost kanala veze i verovatnoća kolizija paketa, a i povećava se kapacitet mreže pri velikom saobraćajnom opterećenju [6]. Osim toga, povećava se skalabilnost mrežnih protokola, olakšava proces rutiranja, omogućava jednostavnije održavanje topologije mreže uz smanjivanje protokolskog overhead-a, i jednostavnije upravljanje mrežom [7]. Klasterizacija se obavlja primenom MAC (Medium Access Control) protokola i protokola rutiranja. Pregled predloženih rešenja klasterizacije može se naći u [6,7].
2.3.2. neke modifikacije osnovne arhitekture WSn Dodavanjem posebnih elemenata mreže, releja (Relay Node, RN), koji ostvaruju samo funkciju komunikacije, može se formirati specifičan tip hijerarhijske arhitekture WSN [4]. RN, u poređenju sa SN, imaju znatno veću rezervu energije, ili obnovljive izvore energije, znatno veću procesorsku snagu i bolje karakteristike bežičnog interfejsa. RN releji se planski razmeštaju i mogu da preuzmu ulogu CH koordinatora u klasterizovanoj arhitekturi WSN. Drugi način primene RN releja je podela WSN na senzorski i komunikacioni sloj bez klasterizacije. Senzorski sloj, koji čine svi SN, obavlja prikupljanje informacija iz okruženja i njihovo dostavljanje ka RN. Komunikacioni sloj čini skup RN, koji formiraju multi-hop WCN mrežu preko koje se odvija komunikacija SN i Sink/BS. Primenom RN ostvaruju se poboljšanja slična onima u klasterizovanoj WSN arhitekturi, uz produžavanje života mreže, na račun povećanja troškova realizacije [4]. Još jedan predloženi koncept realizacije WSN sastoji se u korišćenju složeTeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
39
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
nih platformi, kolociranih sa Sink/BS, koje imaju mogućnost primene beamforming tehnika [8]. Realizacijom lokalizacije i vremenske sinhronizacije primenom beam-forming tehnika, moguće je ostvariti prostornu segmentaciju mreže. Primenom razvijenog protokola, [8], ostvaruje se centralizovana kontrola rutiranja, upravljanja energijom i zadavanja senzorskih zadataka. Osnovna prednost ovakvog koncepta je smanjivanje uloge SN pri realizaciji mrežnih protokola, odnosno korišćenje jednostavnijih senzorskih platformi za ostvarivanje funkcija WSN, čime se smanjuje cena SN, kao i potrošnja energije. Obe opisane modifikacije se zasnivaju na uvođenju dodatne infrastrukture za organizovanje WSN, tj. odustaje se od koncepta ad-hoc WSN mreže sa Slike 3.
3. STAnDARDi IEEE 802.15.4 i IEEE 802.15.4a standardi, [9,10], definišu fizički i MAC sloj, za potrebe realizacije bežičnih personalnih mreža sa malim brzinama prenosa (Low Rate - Wireless Personal Area Network, LR-WPAN). Interakcija MAC sloja sa višim slojevima mreže odvija se korišćenjem standardnih IEEE 802.2 podslojeva. Standardi su namenjeni ostvarivanju komunikacije između uređaja na malim rastojanjima (do 10m), bez postojanja infrastrukture za organizaciju i upravljanje mrežom. Cilj razvoja ovih standarda bio je umrežavanje velikog broja senzora u industrijskim, naučnim i medicinskim primenama, korišćenjem uređaja znatno manje cene, manje potrošnje energije, i manjih vrednosti protoka u odnosu na IEEE 802.15.1 40
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
Bluetooth standard. Na osnovu IEEE 802.15.4, razvijeno je više industrijskih standarda, od kojih se komercijalno najviše primenjuje ZigBee standard [11]. IEEE 802.15.4 standard definiše 4 modela fizičkog sloja (PHY), čije su karakteristike prikazane u Tabeli 1. Standard predviđa korišćenje 3 frekvencijska opsega: 1 radio kanal u opsegu 868-868,8 MHz (Evropa), 10 radio kanala u opsegu 902-928 MHz (Severna Amerika) i/ili 16 radio kanala u opsegu 2,4-2,4835 GHz (globalno). Standardom IEEE 802.15.4a definisana su dva dodatna modela PHY sloja.
MAC sloj omogućava prenos frejmova kroz fizički kanal, upravljanje interfejsima, pristup ka PHY sloju i mrežni beaconing. Funkcije MAC sloja uključuju rezervaciju garantovanih vremenskih slotova, izbegavanje kolizija primenom CSMA-CA (Carrier Sense Medium Access – Collision Avoidance) protokola i integrisanu podršku za sigurnu komunikaciju. Uređaji uključuju i funkcije kontrole potrošnje energije. Definisana su dva tipa uređaja, RFD (Reduced-Function Device) i FFD (Full-Function Device), čijom se primenom može organizovati Peer-to-Peer mreža ili mreža sa topologijom zvezde. Ostali detalji o ovim standardima mogu se naći u [9,10].
U prvom modelu se koristi DS-UWB (Direct Sequence – Ultra-Wide Band) tehnika prenosa u opsegu učestanosti ispod 1GHz, od 3 do 5 GHz i od 6 do 10 GHz. U drugom modelu se koristi C-SS (Chirp – Spread Spectrum) tehnika u ISM (Industrial, Scientific & Medical) opsegu učestanosti.
Familija IEEE P.1451 standarda, [2], definiše skup otvorenih, zajedničkih komunikacionih interfejsa, nezavisnih od tipa mreže, za potrebe povezivanja transdjusera (senzora ili aktuatora) sa sistemima instrumentacije, mikroprocesorima i kontrolnim mrežama. Ovi standardi definišu TEDS (Transducer
Tabela 1. Parametri PHY sloja 802.15.4 standarda
Radni opseg, [Mhz]
DS-SS parametri
Parametri prenosa podataka
Protok PSS [kchip/s]
Modul.
Bitski protok, [kbit/s]
Protok simbola, [ksim/s]
Simboli
868 do 868,6
300
BPSK
20
20
Binarni
902 do 928
600
BPSK
40
40
Binarni
868 do 868,6
400
ASK
250
12,5
20-bitni PS-SS
902 do 928
1600
ASK
250
50
5-bitni PS-SS
868 do 868,6
400
offset QPSK
100
25
16-bitni ortogon.
902 do 928
1000
offset QPSK
250
62,5
16-bitni ortogon.
2400 do 2483,5
2000
offset QPSK
250
62,5
16-bitni ortogon.
Bežične senzorske mreže i deo: osnovna arhitektura, karakteristike i primene
Electronic Data Sheets), memorijske uređaje povezane sa transdjuserom, u okviru kojih se čuvaju kalibracioni, identifikacioni i podaci za potrebe korekcije rezultata merenja, informacije o proizvođaču transdjusera, i opsezi merenja. IEEE P1451.5 standard definiše interfejs transdjusera i NCAP (Network Capable Appplication Processor), kao i TEDS za bežične transdjusere, pri čemu su razmatrani bežični interfejsi u skladu sa IEEE 802.11, 802.15.1 i 802.15.4 standardima.
4. KARAKTeRiSTiKe WSn ZnAČAJne ZA RAZVoJ KoMuniKACione ARhiTeKTuRe U okviru ovog poglavlja opisane su karakteristike WSN, tj. faktori koji utiču na razvoj komunikacione arhitekture, tj. mrežnih protokola i algoritama obrade. Ove karakteristike predstavljaju osnovu za poređenje različitih rešenja komunikacionih protokola i algoritama za WSN.
4.1. Tolerancija na otkaze i pouzdanost Tolerancija na otkaze predstavlja sposobnost WSN da nastavi nesmetano da obavlja svoje funkcije bez obzira na prekid rada pojedinih SN [12]. Nestanak energije ili oštećenje SN, uticaj interferencije i efekata pri prenosu signala i prelaz SN u neaktivno stanje, predstavljaju osnovne uzroke otkaza. Verovatnoća da u zahtevanom vremenskom periodu ne dođe do otkaza može se modelovati Poisson-ovom raspodelom [1]. Pouzdanost u WSN se definiše u smislu pouzdanosti dostavljanja paketa i/ili informacije o događaju, kao i pouzdanosti u smislu dostavljanja paketa odgovarajućem
skupu SN, zavisno od primene. Povećanje pouzdanosti može da se ostvari razvojem mehanizama za upravljanje otkazima. Upravljanje otkazima može da se podeli u tri faze: detekcija, dijagnostikovanje i oporavak od otkaza, [13], i realizuje se na osnovu centralizovanog ili distribuiranog pristupa. Osnovni nedostatak prvog pristupa je komunikacioni overhead koji izaziva trošenje rezervi energije i smanjenje vremena života mreže. Kod drugog, energetski efikasnijeg, pristupa problem predstavljaju ograničeni hardverski i softverski resursi SN. Detaljan pregled upravljanja otkazima u WSN dat je u [13].
4.2. Skalabilnost Zavisno od primene WSN, broj SN koji se koristi u nekoj oblasti može da bude reda 100, 1000, 10000, pa i više stotina hiljada u ekstremnim slučajevima. Postavljanjem SN na malom međusobnom rastojanju ostvaruje se bolje pokrivanje teritorije senzorskim servisom, kao i smanjivanje potrošnje energije prilikom komunikacije. Pri radio prenosu, neophodna snaga signala na predaji raste sa povećanjem rastojanja između predajnika i prijemnika i to, zavisno od okruženja, sa drugim do četvrtim stepenom rastojanja. Povećanje dimenzija mreže nepovoljno utiče na pouzdanost, preciznost rada senzora i efikasnost algoritama za obradu podataka i samoorganozovanje WSN [14]. Tokom rada WSN dolazi do smanjivanja gustine SN u pojedinim regionima, usled otkaza SN zbog nestanka energije i drugih uticaja. Pri razvoju komunikacionih protokola, mehanizama upravljanja i algoritama obrade podataka u okviru WSN, mora se voditi računa o skalabilnosti razvijenih rešenja.
4.3. ekonomičnost rešenja Primene WSN predviđaju izuzetno veliki broj SN. Pri razvoju komunikacionih i upravljačkih protokola, algoritama obrade podataka i primena WSN, mora se voditi računa da cena pojedinačnog SN mora da bude veoma mala. Da bi upotreba WSN bila ekonomski isplativa, cena uređaja mora da bude manja od cene uređaja drugih bežičnih tehnologija, npr. IEEE 802.15.1 - Bluetooth. Zahtevi u smislu potrošnje energije, procesorske snage i komunikacionih mogućnosti moraju da se prilagode tehnologijama izrade i ceni raspoloživih rešenja.
4.4. hardverska i softverska ograničenja Tipična realizacija SN ima značajna hardverska i softverska ograničenja. Multifunkcionalne platforme SN odlikuju veoma ograničeni memorijski kapaciteti, male procesorske snage i ograničena energija.
4.5. Topologija i samoorganizovanje Pri realizaciji WSN primenjuje se veliki broji SN u okviru senzorskog polja, sa velikim gustinama SN po jedinici površine, npr. 20 SN/m2, a dimenzije WSN su veoma male, reda desetak metara [1]. Primena brojnih, gusto postavljenih SN, zahteva pažljivo održavanje topologije mreže. Mogu se uočiti faze pre i za vreme postavljanja mreže, faza nakon postavljanja mreže i faza dopune/unapređenja mreže. Do promena topologije u drugoj fazi dolazi usled promene pozicije, nedostupnosti, i otkaza SN. U trećoj fazi, usled promene primene mreže ili dinamike pojave koja se nadgleda, dolazi do promena topologije dodavanjem novih ili zamenom neispravnih TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
41
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
SN. Jedno rešenje WSN mora da sadrži mehanizme za uspostavljanje i samoorganizovanje u fazi postavljanja, kao i rekonfiguracije, održavanja ispravnog rada i željene strukture mreže pri promenama topologije. Po prestanku rada SN, mreža mora da se rekonfiguriše, pri čemu mora da se održi visok nivo konektivnosti.
4.6. Radno okruženje i medijum prenosa Elementi WSN postavljeni su u neposrednoj blizini ili unutar oblasti u kojoj se ispoljava posmatrana pojava. Rad SN se često odvija bez mogućnosti održavanja i/ili u nedostupnim oblastima. SN mogu da se nalaze u veoma nepovoljnom radnom okruženju, hemijski i biološki zagađenom, unutar mašina ili iza neprijateljskih linija. Za potrebe komunikacije najčešće se razmatra primena radio prenosa, korišćenjem nelicenciranih opsega učestanosti. Znatno ređe razmatra se primena IR (Infra-Red) i FSO (Free Space Optics) rešenja, koja za svoj rad zahtevaju postojanje optičke vidljivosti, LOS (Line-Of-Sight) [1]. Prenos signala odvija se u složenom i nepovoljnom okruženju, uz postojanje pokretnih ili nepokretnih prepreka, interferencije, loših uslova propagacije signala i malih rastojanja antena od tla.
42
paketa i reorganizaciju mreže. Iz ovog razloga, očuvanje i upravljanje potrošnjom energije predstavlja jedan od osnovnih zahteva pri razvoju protokola, algoritama i uređaja za WSN.
4.9. Mobilnost Energija se u okviru SN troši za rad senzora, komunikaciju i obradu podataka. U svim navedenim oblastima zahteva se razvoj energetski efikasnih (Power Aware, PA) protokola i algoritama. U većini primena, izuzev pri korišćenju aktivnih senzora (radar, sonar,...), najveći procenat energije troši se za potrebe komunikacije, pa se razvoju PA protokola i algoritama za potrebe komunikacije mora posvetiti najveća pažnja. Zavisno od primene, vreme života mreže može da bude reda veličine od nekoliko sati do nekoliko godina, čime se implicitno zadaju zahtevi u smislu energetske efikasnosti, [15].
U primenama WSN javlja se aktivna ili pasivna mobilnost SN. Pasivna mobilnost SN je rezultat prirodnih činilaca (vetar, voda,...) ili neplaniranog pomeranja objekta na kojima se nalaze SN. Aktivna, planska mobilnost se ostvaruje u cilju smeštanja SN u oblasti od interesa, radi boljeg pokrivanja, ostvarivanja energetske efikasnosti, otklanjanja nedostataka početnog rasporeda ili praćenja pojava koje predstavljaju cilj rada WSN [15]. S druge strane, mobilnost SN izaziva promenu topologije i strukture saobraćaja u mreži, i postavlja dodatne probleme protokolima MAC (Medium Access Control) sloja i rutiranja [3,15,16].
4.8. Pokrivanje i konektivnost
Osim mobilnosti SN, može se posmatrati i mobilnost Sink/BS [17]. Varijante mobilnosti Sink/BS prikazane su na Slici 5. Kroz SN koji su najbliži statičnoj Sink/BS platformi, prolazi celokupan saobraćaj između Sink/ BS i svih SN u mreži. Ovi SN veoma brzo gube energiju i prestaju sa radom, usled čega dolazi do razdvajanja Sink/BS od ostatka mreže. Primenom mobilne Sink/BS platforme sa kretanjem po obodu mreže, potrošnja energije se ravnomernije raspoređuje na sve SN. Kako bi se postigla još veća energetska efikasnost, Sink/BS se može kretati kroz senzorsko polje i prikupljati podatke merenja koje SN čuvaju do dolaska Sink/BS u njihovu blizinu. Ako primena WSN to dozvoljava, moguće je planirati trajektorije kretanja Sink/BS, pri čemu neki SN, sabirne tačke, prikupljaju podatke iz
4.7. Energetska efikasnost i vreme života mreže
Senzorske funkcije SN su ograničene po dometu i tačnosti merenja. Za svaki SN postoji oblast pokrivanja u kojoj se sa zadatom tačnošću obavlja senzorska funkcija određenog tipa. Pokrivanje (coverage) WSN predstavlja presek oblasti pokrivanja za sve SN u mreži, koja može biti promenljiva u vremenu zbog promene topologije WSN. Povećanjem gustine rasporeda SN poboljšava se pokrivanje (coverage).
SN su malih dimenzija i raspolažu ograničenom rezervom električne energije, tipično baterijskim napajanjem (npr. 0,5Ah, 1,2V). U opštem slučaju nije moguća zamena izvora energije, već usled nestanka energije dolazi do prestanka rada SN. Otkaz pojedinih SN u okviru multi-hop adhoc WSN izaziva značajne promene topologije i zahteva ponovno rutiranje
Konektivnost mreže definisana je mogućnošću ostvarivanja komunikacije između svaka dva elementa mreže. Velika gustina SN u senzorskom polju obezbeđuje visoku konektivnost svih SN. Ipak, promenljivost topologije, prelasci između aktivnog i neaktivnog stanja SN i otkaz SN izazivaju promenu osobina konektivnosti u WSN. Ko-
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
nektivnost mreže u velikoj meri utiče na zahteve pri realizaciji komunikacionih protokola i procesa agregacije podataka u mreži [1,15].
Bežične senzorske mreže i deo: osnovna arhitektura, karakteristike i primene
4.11. Kvalitet servisa Pojam kvaliteta servisa (Quality of Service, QoS) u WSN ima drugačiji značaj u odnosu na klasične WCN. Specifična primena WSN određuje osnovne QoS zahteve, energetsku efikasnost pri radu, ograničenje vremena trajanja prenosa podataka (latency), verovatnoću gubitka paketa pri prenosu i sl. Pri tome, mora se obavljati usklađivanje ovih zahteva na nivou mreže, pošto se otkazima SN usled nestanka energije smanjuje mogućnost WSN da obavlja osnovnu funkciju, što je značajnije od QoS zahteva [3,15].
4.12. Lokalizacija i vremenska sinhronizacija Slika 5. Primena mobilnosti Sink/BS
mreže i predaju ih Sink/BS kada se ovi nađu u njihovoj blizini.
4.10. Agregacija podataka Prikupljanje senzorskih podataka u WSN predstavlja sistematski proces sakupljanja rezultata senzorskih merenja velikog broja SN, i njihovo dostavljanje ka Sink/BS. Zavisno od primene i broja senzorskih mreže, generiše se izuzetno veliki broj podataka koje treba preneti kroz mrežu korišćenjem energetski ograničenih resursa SN. Osim toga, podaci prikupljeni od strane bliskih SN često su redundantni i veoma korelisani. Zbog zahteva energetske efikasnosti i sprečavanja zagušenja mreže koje nastaje usled konvergencije prenosa ka Sink/BS, nije isplativo prenošenje podataka generisanih od strane svih SN. Ovakav zaključak pogotovo važi za podatke koji su korelisani i redundantni. Iz navedenih razloga, nad podacima dobijenim od više SN, a pri njihovom
prolasku kroz mrežu, primenjuju se metodi za agregaciju podataka, čime se dobija znatno kvalitetnija informacija. Na ovaj način se smanjuje broj paketa koji se prenose ka Sink/ BS i štede energija i komunikacioni resursi mreže. Agregacija podataka ostvaruje se u senzorskim čvorovima u kojima se stiču podaci većeg broja SN pri prenosu ka Sink/BS. Realizacija procesa agregacije podataka usko je povezana sa procesom rutiranja paketa kroz WSN, pri čemu ova dva procesa imaju izuzetno veliki uticaj na energetsku efikasnost komunikacije i dužinu života mreže. Kašnjenje pri prenosu podataka merenja u određenim primenama WSN predstavlja kritičan parametar, pa se o tome mora voditi računa i u procesu agregacije podataka. Osim toga, agregacije podataka mora se obavljati na takav način da se ne izgube važne informacije o pojavi koja se nadgleda. Detaljniji pregled metoda agregacije podataka dat je u [18].
U mnogim procesima koji se odvijaju u okviru WSN neophodno je postojanje združenog i koordinisanog rada većeg broja SN, pri čemu sinhronizacija u vremenu ima izuzetan značaj. Na primer, uspešan proces agregacije podataka veoma je otežan bez postojanja informacije o trenutku generisanja rezultata merenja u različitim SN. Sinhronizacija rada elemenata WSN u vremenu može da se iskoristi za povećavanje energetske efikasnosti. Sinhronizovanim obavljanjem senzorske funkcije, prelazaka tipa aktivno/neaktivno stanje komunikacije i usklađenog procesa prijema i predaje čvorova, omogućava se ušteda energije pri ostvarivanju senzorske funkcije i procesa prenosa podataka u WSN. Primenom TDMA (Time Division Multiplexing Access) tehnike u okviru MAC sloja eliminišu se kolizije paketa i ostvaruje ušteda energije SN. Pregled tehnika vremenske sinhronizacije u WSN dat je u [19]. U mnogim primenama WSN, poznavanje relativne ili apsolutne lokaciTeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
43
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
je SN u okviru senzorskog polja od presudnog je značaja za uspešan rad i ostavarivanje funkcije WSN. U određenim primenama WSN postavljanje SN se odvija slučajno, pa njihova pozicija nije poznata. Lokalizacija SN ima veliki značaj za procese identifikacije i korelacije prikupljenih podataka, adresiranja i rutiranja na osnovu lokacije, za upravljanje i postavljanje upita grupama SN u određenom regionu mreže, proceni gustine rasporeda SN i pokrivanja,... Iz navedenih razloga, potrebno je razviti posebne sisteme i metode za lokalizaciju u WSN, pri čemu se mora voditi računa o energetskim i hardverskim ograničenjima. Pregled tehnika lokalizacije u WSN dat je u [20].
4.13. Sigurnost Tehnološki razvoj WSN tekao je u pravcu razvoja otvorenih sistema za prikupljanje i korišćenje informacija o okruženju, pri čemu sigurnost rada mreže nije posmatrana kao osnovni zahtev. Ipak, u mnogim primenama WSN, npr. vojne i bezbednosne primene, mreža se koristi za nadgledanje i prikupljanje poverljivih informacija. U ovakvim i sličnim primenama WSN postoji opasnost od ometanja procesa prikupljanja i obrade podataka, procesa komunikacije u mreži, kao i ugrožavanja integriteta prenošenih podataka. Iz navedenih razloga neophodno je uvesti sigurnosne mehanizme u okviru svih procesa koji se odvijaju u WSN. Pri razvoju sigurnosnih mehanizama i protokola, mora se imati u vidu da elemente WSN karakterišu mnoga hardverska i softverska ograničenja. Osim toga, za potrebe komunikacije u WSN, najčešće se koristi radio prenos, koji se 44
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
može presretati. Osnovni sigurnosni mehanizmi koji se mogu primeniti u okviru WSN su kriptografija, upravljanje distribucijom ključeva, razvoj protokola za sigurno rutiranje i agregaciju podataka, tehnika sigurne sinhronizacije, kao i tehnika za detekciju napada na sigurnost mreže. Detaljna analiza problema sigurnosti WSN prevazilazi okvire ovog rada, a opsežna analiza i pregled ove oblasti data je u [21].
4.14. Programiranje i Middleware Hardverska ograničenja SN platformi uslovljavaju korišćenje specijalizovanih operativnih sistema i programskih jezika. U ovom trenutku najčešće se koristi nesC programski jezik zasnovan na jeziku JAVA, u razvojnom okruženju TinyOS operativnog sistema, [15]. Po pravilu, svi SN u mreži koriste istu softversku platformu. Razvoj tehnologije WSN bio je prvenstveno usmeren na razvoj hardverskih platformi [15]. Za svaku primenu razvijana je posebna korisnička aplikacija, u skladu sa primenom, specifičnim hardverskim platformama i komunikacionim protokolima. Ovakav razvoj rezultovao je velikom raznolikošću dobijenih rešenja. WSN karakteriše distribuirana priroda obavljanja osnovnih funkcije mreže, [22], što je podstaklo razvoj middleware podrške za prevazilaženje raznolikosti postojećih hardverskih i softverskih rešenja, i različitih zahteva primene WSN. Middleware se u klasičnim sistemima definiše kao softverska veza između aplikacije i operativnog sistema. Pri razvoju aplikacije za korisnika WSN, middleware se može iskoristiti u cilju sakrivanja složenosti i raznolikosti hardverskih i softver-
skih rešenja i zahteva, obezbeđivanjem programskih apstrakcija primenljivih za širok skup aplikacija. Middleware za WSN se definiše kao softverska platforma koja obezbeđuje mehanizme agregacije podataka, kontrole i upravljanja, koji su u stanju da se prilagođavaju potrebama razvijane aplikacije, pri čemu se podaci prikupljaju iz WSN. Osnovne funkcije middleware-a u WSN predstavljaju podrška razvoju, održavanju, primeni i izvršavanju aplikacija baziranih na senzorskim mogućnostima WSN. Za realizaciju opisanih funkcija, neophodno je obezbediti odgovarajuće apstrakcije i mehanizme za rad sa heterogenim SN platformama u mreži [15].
5. OSNOVNI KONCEPTI KOMUNIKACIJE U WSN Ograničeni energetski resursi SN moraju se optimalno koristiti u cilju produženja njihovog života, a samim tim i cele mreže. U procesu komunikacije troši se najveći deo energije SN platforme. Iz tog razloga, značajna istraživanja u oblasti WSN posvećena su upravo realizaciji komunikacije, [23], radi poboljšanja energetske efikasnosti.
5.1. Pristupi rešavanju problema komunikacije U zavisnosti od primene, prenos podataka kroz WSN može se odvijati sa različitom složenošću. Pri tome, najjednostavnija je komunikacija jednog izvora i jednog odredišta, a najsloženija mesh komunikacija između više izvora i više odredišta. Osim toga, komunikacija se mora ostvariti u skladu sa zadatim vrednostima protoka, QoS zahtevima i uz agregaciju podataka.
Bežične senzorske mreže i deo: osnovna arhitektura, karakteristike i primene
Rutiranje, zadavanje upita i otkrivanje odredišta osnovni su elementi servisa agregacije i distribucije podataka kroz mrežu, i moraju se prilagoditi razlikama u složenosti komunikacije u njoj [23].Rutiranje predstavlja osnovni aspekt prenosa podataka u WSN, i ono mora da se rešava u skladu sa specifičnim zahtevima senzorskih mreža. Zadavanje upita predstavlja metod za prikupljanje podataka iz mreže, ekvivalentan pretraživanju baze podataka. Naime, niz podataka generisan od strane SN može da se posmatra kao tabela koja podržava pretraživanje u vremenu i prostoru. Proces zadavanje upita usko je povezan sa procesom rutiranja, i osim proste procedure za pretraživanje može uključivati strategije slanja podataka od strane SN pokrenutog nekim događajem ili unapred planiranim rasporedom. Otkrivanje odredišta podataka obavlja se unutar mreže, koordiniranim, autonominim radom SN. Realizacija problema rutiranja, zadavanja upita i određivanja odredišta može se posmatrati na osnovu node-centričnog, data-centričnog i position-centričnog koncepta [15,23]. Node-centričan koncept komunikacije je tradicionalni koncept u kome se svakom elementu mreže dodeljuje jedinstvena adresa, ID, na osnovu koje se obavljaju procesi rutiranja, dok se otkrivanje odredišta i zadavanje upita rešava na aplikacionom sloju mreže. Data-centričan koncept komunikacije predstavlja rešenje problema u kome se od mreže zahteva da pruži odgovor na upit za dostavljanjem podataka koji zadovoljavaju određeni kriterijum, recimo da je temperatura veća od 27°C. Identitet SN koji poseduju traženi podatak je nepoznat, pa se ovi čvoro-
vi moraju pronaći zadavanjem upita i određivanjem odredišta na nivou cele mreže. Najbitniji aspekt data-centričnog koncepta sastoji se u tome da upravo podaci generisani od strane SN predstavljaju osnovu za rad viših slojeva mreže, tj. za rutiranje, zadavanje upita i otkrivanje odredišta. Agregacija podataka se u ovom slučaju odvija unutar mreže, a paketi podataka rutiraju se na osnovu njihovog sadržaja, pri čemu identitet SN ne igra nikakvu ulogu u procesu prosleđivanja paketa kroz mrežu. Adresiranje se obavlja na osnovu tipa zahtevanih podataka, odnosno imamo atributsko adresiranje.
Analizom opisanih koncepata komunikacije, [23], a uzimajući u obzir karakteristike i zahteve u WSN, zaključeno je da su data-centričan, position-centričan ili kombinacija ova dva pristupa, zavisno od tipa primene mreže, bolja rešenja od node-centričnog pristupa.
Position-centričan koncept zasniva se na korišćenju pozicije SN za potrebe adresiranja i rutiranja paketa unutar mreže. Osnovni cilj WSN predstavlja prikupljanja podataka iz okruženja, pa je rad mreže inherentno vezan za lokaciju. Iz tog razloga, u mnogim primenama logičnije je adresirati neku grupu senzora na osnovu lokacije nego na osnovi njihovih ID-ova. Osnovni nedostatak ovog koncepta je zahtev za poznavanjem pozicije odredišta pri komunikaciji. U mnogim primenama, ovaj zahtev je implicitno ispunjen, npr. poznate su pozicije Sink/BS, ili onaj ko zahteva podatke u svom upitu zadaje i svoju poziciju.
Pomenute bežične mreže imaju istu osnovnu topologiju i spadaju u ad-hoc klasu WCN. Konektivnost se u svim ovim mrežama ostvaruje korišćenjem multi-hop komunikacije susednih elemenata mreže, što uslovljava primenu specifičnog rutiranja paketa. Komunikacija se odvija kroz zajednički, deljeni medijum prenosa. Ipak, priroda, način primene i osobine čvorova i druge karakteristike WSN značajno se razlikuju od onih u drugim ad-hoc WCN [1,15,23]. Odnosno: • broj i gustina čvorova u okviru WSN znatno su veći, dok je rastojanje između čvorova višestruko manje; • č vorovi WSN predstavljaju znatno jednostavnije uređaje, koje odlikuju znatno manji kapacitet memorije, procesorska snaga i količina raspoložive energije. Samim tim, češće se javljaju otkazi čvorova ili prelazak čvora u neaktivno stanje u cilju očuvanja energije; • zahtev za energetskom efi kasnošću uzrokuje primenu znatno jednostavnijih i manje složenih komunikacionih protokola i algoritama obrade signala;
Proces prikupljanja podataka ima inherentan prostorni aspekt, pošto se nadgleda fizičko okruženje. Osim toga, ovaj proces ima i inherentan data-centričan vremenski aspekt kada mreža mora da odgovori na specifične upite. Data i position centrični pristupi obezbeđuju visoku skalabilnost postupka rutiranja, zadavanje upita i otkrivanje, što nije slučaj sa node-centričnim pristupom.
5.2. odnos između WSn i drugih ad-hoc WCn Osnovna arhitektura WSN, veoma nalikuje arhitekturi ad-hoc WCN, odnosno mesh ad-hoc WCN i mobilnim adhoc WCN (Mobile Ad-Hoc Networks, MANET).
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
45
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
• p riroda primene WSN zahteva značajno manje protoke linkova i ukupne kapacitete mreže. Dok se kod drugih tipova ad-hoc WCN komunikacija odvija kao pointto-point komunikacija, u slučaju WSN imamo broadcast komunikaciju od Sink/BS ka čvorovima mreže i konvergenciju saobraćaja koji potiče od čvorova ka Sink/BS. Iz tog razloga, u ad-hoc WCN primenjuje se node-centrično adresiranje i rutiranje paketa, a u WSN prednost ima atributsko adresiranje u skladu sa data-centričnim
ili position-centričnim konceptom komunikacije.
6. PRegLeD PRiMenA WSn
stima primene ovih mreža. Očekuje se dalji razvoj tehnologije WSN, u smislu razvoja komunikacionih protokola i tehnika prenosa signala, hardverskog i softverskog razvoja senzorskih platformi, kao i programske podrške za potrebe razvoja aplikacija. Osim toga, očekuje se poboljšanje distribuirane obrade podataka i upravljanja WSN. Samim tim, očekuje se njihova sve uspešnija i ekonomski isplativija primena.
Interesovanje i izuzetno veliki obim istraživanja u oblasti WSN podstaknut je upravo mnogobrojnim mogućno-
WSN se primenjuju u mnogim oblastima, [2,22], pri čemu su osnovne oblasti i tipovi primene navedeni u Tabeli 2.
Navedene razlike ukazuju na to da mrežni protokoli razvijeni za potrebe ad-hoc WCN ne zadovoljavaju zahteve koji postoje u WSN i nisu direktno primenjivi u njima [1,2].
Tabela 2. Pregled primena WSN po oblastima primene [2,22]
industrijske primene
Vojne primene
nadgledanje i kontrola industrijske opreme. nadgledanje proizvodnje. Kontrola fabričkih procesa. industrijska automatizacija.
Detekcija hemijskih i bioloških pretnji. nadgledanje bojišta. Sistemi za komandu, komunikaciju i kontrolu. Sistemi osmatranja, nadgledanja i navođenja. Detekcija jedinica i pokreta na kopnu i moru.
Javna bezbednost
Poljoprivreda
Praćenje, detekcija i lokalizacija mesta nesreća.
nadgledanje zemljišta (vlaga, pesticidi, herbicidi, ph,...) i stočarskih objekata.
nadgledanje lokacije i zdravstvenog stanja osoba. nadgledanje stanja pacijenata (pritisak, eCg, puls, procenat kiseonika i sl.) i pomoć nepokretnim i hendikepiranim osobama. Biomedicinske primene i umrežavanje medicinskih instrumenata. Brza reakcija i praćenje nastradalih u nesrećama (izbor kritičnih slučajeva).
nadgledanje objekata
Saobraćaj i logistika
Lokacija u objektima. Praćenje strukturne stabilnosti objekata. Automatizacija životnog prostora. Sigurnost objekata.
Koordinisano praćenje vozila. Kontrola i detekcija zagušenja u saobraćaju. nadgledanje distribucije dobara i usluga. Komercijalne primene Praćenje i nadgledanje kvaliteta proizvoda. Praćenje stanja u skladištima.
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
Praćenje ljudi, dobara i drugih pokretnih objekata u raznim okruženjima (industrijsko, skladišta, prodajni objekti, bolnice, poslovni i stambeni prostor), uz održavanje komunikacije za potrebe nadgledanja, javljanja i kontrole.
Seizmičke primene Sistemi upozoravanja i javljanja za seizmičku aktivnost i opasnost od potresa. nadgledanje okruženja i detekcija akcidenata
Medicinske primene
46
Precizna lokacija primenom LR-WAn
nadgledanje oblasti nesreće. Detekcija požara, hemijskih i bioloških akcidenata. Praćenje nivoa opasnih supstanci i gasova. Praćenje akcidenata i pomoć pri dejstvima u hitnim situacijama. naučne, biološke i ekološke primene nadgledanje i kontrola fizičkog okruženja. Biološke i ekološke primene u praćenju okruženja (tlo, stanište, more, reke). nadgledanje bioloških i ekoloških sistema. Praćenje životinja, objekata i ljudi u biološkim, zdravstvenim i sociološkim istraživanjima.
Bežične senzorske mreže i deo: osnovna arhitektura, karakteristike i primene
Na osnovu prirode fenomena koji se posmatra, primene WSN mogu se podeliti na 3 osnovna tipa: • nadgledanje okruženja i prikupljanje senzorskih podataka o zadatim fenomenima, sa periodičnim ili pojedinačnim senzorskim merenjima. Na osnovu merenja moguća je aproksimacija vremenskih/ prostornih funkcija, praćenje promene fenomena ili određivanje graničnih vrednosti posmatrane veličine u oblasti pokrivanja; • vremensko i prostorno praćenje objekata i ciljeva, pri čemu se detektuju lokacija, trajektorija i osobine praćenog cilja i obavlja se prenos prikupljenih informacija ka Sink/BS. Dosadašnji razvoj WSN tehnologije uglavnom se odvijao pojedinačno za specifične primene. Analiza, [22], izvršena za skup dosadašnjih primena WSN mreža, pokazala je velike razlike po pitanju zahtevanih karakteristika tih mreža. Samim tim, veoma je teško definisati tipične zahteve po pitanju hardverskih rešenja, komunikacione arhitekture i softverske podrške za WSN [2,22]. Navedena situacija posebno je problematična zbog multidisciplinarne prirode WSN tehnologije, koja zahteva blisku
saradnju korisnika mreže i stručnjaka u oblastima primene, razvoja hardvera i softvera i telekomunikacionih mreža. Prevazilaženje ovog problema može se tražiti u formiranju skupa hardverskih platformi koje podržavaju određeni skup primena, ali bi tada realizacija softverske podrške morala da obezbedi posebne interfejse i parametre za svaki skup primena. Jedno rešenje ogledalo bi se u primeni middlewarea, kao u klasičnim distribuiranim sistemima, ali ovakvo rešenje uz ostale poteškoće može dovesti do povećanja overheada pri korišćenju ograničenih resursa WSN. U svakom slučaju, može se zaključiti da definisanje komunikacione arhitekture i mrežnih protokola, mora da se prilagodi zahtevima i karakteristikama specifične primene WSN.
7. ZAKLJuČAK Bežične senzorske mreže predstavljaju izuzetno interesantnu multidisciplinarnu oblast istraživanja, koju odlikuje veoma veliki broj mogućih primena. Razvoj komunikacionih modela, tehnika prenosa i mrežnih protokola za potrebe umrežavanja SN u okviru WSN predstavlja poseban zadatak. To-
pologija i osnovna arhitektura WSN veoma je slična standardnim tipovima ad-hoc WCN. Ipak, brojne specifične karakteristike i zahtevi, ograničenja senzorskih platformi, kao i sami principi i zahtevi primene WSN, onemogućavaju korišćenje postojećih rešenja iz ad-hoc WCN za rešavanje problema komunikacije u WSN. Otuda je neophodan razvoj novih rešenja, na svim nivoima višeslojne mrežne arhitekture bežične mreže koja se primenjuje za potrebe komunikacije u WSN. Ova rešenja moraju da budu posebno prilagođena karakteristikama i zahtevima primene u WSN. U ovom radu opisani su osnovi principi rada, koncepti komunikacije, komunikaciona arhitektura i osnovne karakteristike WSN. Definisana su ograničenja SN platformi i njihov uticaj na karakteristike mreže. Osim toga, dat je sažeti pregled primena WSN i ukazano na to da različite primene postavljaju različite zahteve pri razvoju komunikacione mreže za WSN. U nastavku ovog rada biće prikazan pregled i analiza predloženih rešenja za bežičnu komunikacionu mrežu u okviru WSN, pri čemu su ovde opisani zahtevi i karakteristike korišćeni kao element na osnovu kojeg je obavljano poređenje tih rešenja.
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
47
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
Literatura [1] Ian F. Akylidiz at al.: "A Survey on Sensor Networks", IEEE Comm. Magazine, August 2002. [2] Carlos F. Garcia-Hernandez at al.: "Wireless Sensor Networks and Applications: a Survey", Int. Journal of Computer Science and Network Security, Vol.7, No.3, March 2007. [3] Jamal N. Al-Kamaki at al.: "Routing Techniques in Wireless Sensor Networks: A Survey", IEEE Wireless Commun., December 2004. [4] Quanhong Wang at al.: "On Lifetime-Oriented Device Provision in Heterogeneous Wireless Sensor Networks: Approaches and Challenges", IEEE Networks, No.3, May/June 2006. [5] Kemal Akkaya, Mohamed Younis: "A Survey on Routing Protocols for Wireless Sensor Networks", Ellsevier Journal on Ad-Hoc Networks 3 (2005), 2005, pp.325-349. [6] Ossama Younis at al.: "Node Clustering in Wireless Sensor Networks: Recent Developments and Deployment Challenges", IEEE Networks, No.3, May/June 2006. [7] Ameer Ahmed Abbasi, Mohamed Younis: "A Survey on Clustering Algorithms for Wireless Sensor Networks", Computer Communications 30 (2007), Ellsevier B.V., 2007, pp.2826-2841. [8] Shiwen Mao at al.: "Exploiting Edge Capability for Wireless Sensor Networks", IEEE Wireless Commun., August 2008. [9] IEEE Std. 802.15.4-2006, “IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks”, 2006. [10] IEEE Std. 802.15.4a-2007, “IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Network; Ammedment A”, 2007. [11] Andrew Wheeler: "Commercial Applications of Wireless Sensor Networks Using ZigBee", IEEE Comm. Magazine, April 2007. [12] Chien-Chung Shen: "Sensor Information Networking Architecture and Applications", IEEE Personal Commun., August 2001. [13] Mengjie Yu at al.: "Fault Management in Wireless Sensor Networks", IEEE Wireless Commun., December 2007. [14] Katayoun Sohrabi at al.: "Protocols for Self-Organizing of a Wireless Sensor Networks", IEEE Personal Commun., October 2000. [15] Eiko Yoneki, Jean Bacon: "A Survey of Wireless Sensor Networks Technologies: Research Trends and Middleware's Role", Technical Report No. 646, UCAM-CL-TR-646, ISSN 1476-2986, University of Cambridge, September 2005. [16] Ilker Demirkol at al.: "MAC Protocols for Wireless Sensor Networks: A Survey", IEEE Comm. Magazine, April 2006. [17] Eylem Ekici at al.: "Mobility-Based Communication in Wireless Sensor Networks", IEEE Comm. Magazine, July 2006. [18] R. Rajagopalan, P.K. Varshney: "Data-Aggregation Techniques in Sensor Networks: A Survey", IEEE Comm. Surveys & Tutorials, Vol.8, No.4, 2006. [19] Fikret Sirvikaya at al.: "Time Synchronization in Sensor Networks: A Survey", IEEE Network, No.4, July/August 2004. [20] Azzedine Boukerche at al.: "Localization Systems for Wireless Sensor Networks", IEEE Wireless Commun., December 2007. [21] Yong Wang at al.: "A Survey of Security Issues in Sensor Networks: A Survey", IEEE Comm. Surveys & Tutorials, Vol.8, No.2, 2006. [22] Kay Romer, Freidemann Mattern: "The Design Space of Wireless Sensor Networks", IEEE Wirel. Commun., Dec. 2004. [23] Dragos Niculescu: "Communications Paradigms for Wireless Sensor Networks", IEEE Comm. Magazine, March 2005.
Autor Goran B. Marković diplomirao je u februaru 1998.godine na odseku ETA, smer Telekomunikacije, Elektrotehničkog fakulteta u Beogradu. Magistrirao je 2005. godine na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu sa radom iz oblasti telekomunikacija. Od aprila 1998.godine, zaposlen je na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu, najpre kao saradnik, a trenutno se nalazi u zvanju asistenta na Katedri za telekomunikacije, pri čemu učestvuje u izvođenju nastave iz većeg broja predmeta iz oblasti telekomunikacija na osnovnim i MsC studijama. Mr Marković je u svom dosadašnjem radu bio angažovan u velikom broju projekata iz oblasti telekomunikacionih sistema i mreža i radio-komunikacija, a učestvovao je i u više projekata koji je finansiralo Ministarstvo za nauku. Objavio je više radova na domaćim naučnim skupovima i u domaćim časopisima.
48
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
Dejan Šuput
Samostalna regulatorna tela u pravnom sistemu Republike Srbije Sadržaj U ovom radu prikazan je pravni okvir koji uređuje osnivanje i rad samostalnih regulatornih tela u Republici Srbiji, kao i pravni položaj takvih tela u okviru sistema državnih organa Republike Srbije. Objašnjen je nastanak samostalnih regulatornih tela kao novog organizacionog oblika u sistemu državnih organa, a u najkraćim crtama dati su primeri iz prakse osnivanja takvih tela u drugim državama. Prikazan je i objašnjen ustavni osnov za osnivanje i rad samostalnih regulatornih tela u Srbiji. Osim toga, ukazano je na pravne praznine i nedorečenosti pojedinih propisa koji uređuju pravni položaj i rad samostalnih regulatornih tela i dat je osvrt na ulogu i značaj koji bi samostalna regulatorna tela trebalo da imaju u našoj državi.
Ključne reči
pravni okvir, samostalna regulatorna tela, poslovi državne uprave, nezavisnost, samostalnost.
1. UVOD Uopšteno posmatrano, samostalna regulatorna tela su institucije svojstvene anglosaksonskim državama, čije su osnivanje, uvođenje i rad, u poslednjih nekoliko decenija prihvatile i države evropskog kontinentalnog pravnog sistema. U tim drTELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
49
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
žavama, pravni status samostalnih regulatornih tela je propisima (zakonima i podzakonskim opštim pravnim aktima) čvrsto i precizno određen, a njihovo postojanje i funkcionisanje ustalilo se kao neminovnost modernog načina vršenja javnih ovlašćenja. Takođe, u državama koje se nalaze u procesu tranzicije, postojanje i rad samostalnih regulatornih tela se ustalio i razvio, iako postojanje samostalnih regulatornih tela u tim državama ima istoriju dugu jedva desetak godina. Nesporna je činjenica da usled niza okolnosti, Republika Srbija, u odnosu na većinu preostalih tranzicionih država centralne i istočne Evrope, znatno kasni sa osnivanjem odgovarajuće mreže nezavisnih regulatornih tela. Imajući u vidu kompleksnost zadatka osnivanja tih tela, složenost njihovog postupnog uvođenja u naš pravni sistem i stvaranja povoljnog ambijenta za njihov pravilan rad, neophodno je na teorijsko-pravnom nivou sagledati pojam nezavisnog regulatornog tela i razloge iz kojih takva tela nastaju u modernim državama i njihovim pravnim sistemima. Time će se stvoriti osnova i mogućnost za valjano određivanje statusno-pravnog položaja samostalnih regulatornih tela koja postoje u Republici Srbiji i sagledati pravac u kome treba tumačiti sadržinu postojećih pravnih normi koje uređuju njihov rad. Osnivanje i rad samostalnih regulatornih tela u Srbiji, otpočelo je zajedno sa sprovođenjem sveobuhvatnih političkih i ekonomskih reformi koje su pokrenute u jesen 2000. godine. U okviru sveobuhvatnih reformskih programa, reforma državne uprave zauzela je posebno mesto, a u okvi50
1 2
3
ru nje se postavilo i pitanje uvođenja samostalnih regulatornih tela kao novog statusno-pravnog i organizacionog oblika u sistemu državnih organa Republike Srbije. Ispostavilo se da modernizacija i razvoj državne administracije, kao i širenje njenih poslova, rađaju potrebu za stvaranjem novih statusnih oblika koji su u stanju da izvršavaju nove poslove nezavisno od kratkoročnih političkih pretenzija bilo koje Vlade.1 Većina država članica Evropske unije (EU) stekla je u tom pogledu dugotrajnu i obimnu praksu i iskustva, razvijajući tzv. nedržavne subjekte uprave – tj. organizacije izvan organa državne uprave u užem smislu reči. Procesom modernizacije sistema državne uprave došlo se do toga da se na regulatorne i druge agencije postepeno prenose oni poslovi organa državne uprave koji mogu bolje, brže i jevtinije da se obavljaju izvan njih, što istovremeno doprinosi rasterećenju rada organa državne uprave.2 Sa druge strane, time se izlazi u susret potrebi za nezavisnom regulacijom, tj. upravljanjem nekim područjem koje je nezavisno od kratkoročnih političkih pretenzija oličenih u Vladi i ministarstvima, naravno, bez posezanja u dugoročna politička usmerenja i pravce strateškog razvoja države. Izmeštanjem pojedinih poslova izvan organa državne uprave povećava se i ubrzava prilagođenost pružanja usluga korisnicima usluga (građanima i privrednim subjektima – pravnim licima), što je od izuzetnog značaja jer može da uveća racionalnije i efikasnije zadovoljavanje njihovih potreba, a istovremeno pojača nadzor javnosti nad kvalitetom i stručnošću rada državnog aparata.
2. PRAKSA DRUGIH DRŽAVA - PREDUSLOV ZA RAZUMEVANJE ULOGE SAMOSTALNIH REGULATORNIH TELA U SRBIJI Da bi se razumela i opravdala potreba za postojanjem i radom samostalnih regulatornih tela u Srbiji, neophodno je, barem u najkraćim crtama, prikazati i sagledati razloge iz kojih su druge države osnovale takva tela. U Velikoj Britaniji samostalna regulatorna tela nastala su kao rezultat potrebe da se određene aktivnosti države obavljaju nezavisno od centralne vlade i bez direktne političke kontrole vlade. Po svom pravnom statusu, u toj državi, regulatorna tela pripadaju grupi tzv. ne-departmanskih javnih tela (non-departmental public bodies), koja su veoma raznolika po svojoj prirodi i funkcijama koje obavljaju, tako da ih je prilično teško definisati.3 Regulatorna tela se osnivaju od strane vlade i imaju svoje nezavisne budžete i sopstveno osoblje koje ne pripada vladinom službeničkom sistemu. Rukovodstvo regulatornih tela postavlja vlada na određeni vremenski period i ono je za svoj rad odgovorno resornim ministarstvima, a ne parlamentu, čime se umanjuje nezavisnost i javna odgovornost ovih tela za njihov rad. Da bi se prevazišle kritike o politizaciji i nedostatku odgovornosti u radu regulatornih tela, u Britaniji su uvedeni obavezni javni konkursi za izbor rukovodstva regulatornih tela, čime se jača transparentnost u izboru rukovodstva i profesionalnost rada regulatornih tela. U Sjedinjenim Američkim Državama, nezavisne regulatorne agencije (in-
Z.M. Balinovac, J. Damjanović: Vlada i sistem državne uprave u Republici Srbiji, DIAL, Beograd, 2006, str. 41. D. Šuput: „Republička agencija za telekomunikacije – primer nedorečenog statusno-pravnog položaja samostalnog regulatornog tela u pravnom sistemu Republike Srbije“, Pravni život. Časopis za pravnu teoriju i praksu, t2, 10/2008, , Udruženje pravnika Srbije, Beograd, 2008, str. 809. Mnogobrojna ne-departmanska javna tela u Velikoj Britaniji imaju zajedničku osobinu koja se ogleda u tome što nisu organizaciono i upravljački podređena nijednom ministarstvu i ne nalaze se u sastavu ministarstava.
Samostalna regulatorna tela u pravnom sistemu Republike Srbije
dependent regulatory agencies) imaju prilično visok stepen nezavisnosti. One ne pripadaju nijednom upravnom resoru, niti se nalaze pod direktnom kontrolom predsednika države ili starešine određenog resora. Zajedničke osobine regulatornih agencija SAD-a su da: • se na njihovom čelu nalazi grupa rukovodilaca (a ne jedan starešina), • najviše prosta većina kolektivnog organa upravljanja može biti iz jedne političke partije, • se članovi kolektivnog organa upravljanja postavljaju od strane predsednika države (na osnovu mišljenja i uz odobrenje Senata) na tačno određen period, • članovi kolektivnog organa upravljanja mogu biti razrešeni sa te pozicije samo u slučaju postojanja jasnog razloga (cause), za razliku od većine službenika u okviru izvršne vlasti, koji se nalaze na ,,usluzi“ predsedniku države. Činjenica da se na čelu samostalnih regulatornih agencija u SAD-u nalazi kolektivni organ upravljanja (bar nekoliko lica, a najčešće i više od pet lica), otežava političku kontrolu predsedniku države. Takođe, nemogućnost predsednika da smenjuje lica na čelu nezavisnih agencija (osim u tačno određenim slučajevima nezakonitog rada i zanemarivanja osnovnih dužnosti) otežava mogućnost uticaja na njihov rad. Najzad, pravilo da najviše prosta većina rukovodilaca agencije može pripadati jednoj političkoj partiji, obezbeđuje prisustvo određenog broja članova rukovodstva iz njemu konkurentne stranke i time bitno ograničava predsednika u imenovanju novih članova regulatornih tela.
U Francuskoj su samostalna regulatorna tela počela da se osnivaju i rade tokom sedamdesetih godina XX veka, a njihov pravni položaj ni do danas nije jasno (nedvosmisleno) definisan zakonom, kao ni u sudskoj praksi. Prema tumačenju Državnog saveta - samostalna regulatorna tela predstavljaju regulatorne organizacije koji rade u ime države, imaju javna ovlašćenja, ali ne zavise od vlade. Uprkos činjenici da su sastavni deo državnog aparata, francuska regulatorna tela su samostalna u smislu da su izuzeta iz hijerarhije organa izvršne vlasti. Francuska država je zauzela stav da su samostalna regulatorna tela politički i organizaciono nezavisna, kako bi se osigurala stručnost, kredibilitet i legitimitet tih organizacija koje vrše poslove u ,,osetljivim’’ oblastima društvenog života. Iako su rukovodioci samostalnih regulatornih tela uglavnom imenovani dekretom predsednika Republike, oni se deklarišu kao nezavisni i samostalni. Način rada organa upravljanja takvih tela je u najvećem broju slučajeva kolegijalan, iako ima i primera da radom samostalnog regulatornog tela rukovodi, i u javnosti ga predstavlja, samo jedna osoba. U Francuskoj je u poslednjih dvadesetak godina udvostručen broj oblasti u kojima rade samostalna regulatorna tela (npr. oblasti ekonomije, javnih finansija, javnog informisanja, elektronskih medija i telekomunikacija). Vredan pažnje je primer da samostalno regulatorno telo koje je u Francuskoj nadležno za oblast telekomunikacija, na svom čelu kao organ upravljanja ima kolegijum čije članove biraju predsednik Republike, predsednik Senata i predsednik Nacionalne skupštine.
3. uSTAVni oSnoV ZA oSniVAnJe SAMoSTALnih ReguLAToRnih TeLA u SRBiJi Praksa osnivanja samostalnih regulatornih tela započeta je u Republici Srbiji tokom 2002. godine. Usled toga se mora konstatovati da je u poslednjih nekoliko godina učinjen vidan napredak u donošenju zakona kojima se osnivaju nezavisna tela ovlašćena za različite oblike kontrole, usmeravanja i uređivanja javnih poslova ili privrednih i drugih delatnosti i aktivnosti.4 Međutim, sve do donošenja novog Ustava Republike Srbije5, koji je proglašen 8. novembra 2006. godine, postojale su nedoumice o ustavnosti osnivanja samostalnih regulatornih tela u Republici Srbiji. Još u vreme primene Ustava Republike Srbije iz 1990. godine6, osnovane su pojedine agencije i komisije koje su suštinski predstavljale samostalna regulatorna tela, iako ih ustav kao takve nije izričito regulisao i prepoznao.7 Tako je Agencija za energetiku (AE) osnovana članom 10. Zakonom o energetici8 na osnovu koga ima svojstvo pravnog lica sa pravima, obavezama i odgovornostima utvrđenim zakonom i drugim propisima. Agencija za energetiku je osnovana kao regulatorno telo za obavljanje poslova na unapređivanju i usmeravanju razvoja tržišta energije na principima nediskriminacije i efikasne konkurencije, praćenju primene propisa i pravila za rad energetskih sistema, usklađivanju aktivnosti energetskih subjekata na obezbeđivanju redovnog snabdevanja kupaca energijom i uslugama, kao i radi njihove zaštite i ravnopravnog položaja. Članom 13. Zakona o energetici propisano je da je Agencija samostalan pravni subjekt, kao i da je
S. Beljanski: „Regulatorna i kontrolna tela u Republici Srbiji“, Pregled – Republika Srbija, br. 2/2008, Javna ustanova ,,Jugoslovenski pregled“, Beograd, 2008, str. 57. ,,Službeni glasnik Republike Srbije“, broj 98/2006. 6 ,,Službeni glasnik Republike Srbije“, broj 1/90. 7 ustav Republike Srbije iz 1990. godine bio je po mnogim rešenjima zastareo i prevaziđen, a kao potvrda takve ocene navođen je i podatak da ustav nije predviđao kategoriju samostalnih regulatornih tela, čije postojanje je, osim svih drugih razloga, bilo neminovnost kako bi Srbija započela sa procesom približavanja i priključivanja eu. 8 ,,Službeni glasnik Republike Srbije“, broj 84/04. 4 5
51
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
funkcionalno nezavisna od bilo kog državnog organa, energetskih subjekata i korisnika njihovih proizvoda i usluga, kao i od svih drugih pravnih i fizičkih lica. Agencijom za energetiku upravlja Savet Agencije, a Agencija je registrovana u Trgovinskom sudu u Beogradu 16. juna 2005. godine.9 Slično Agenciji za energetiku, članom 6. Zakona o radiodifuziji10, osnovana je Republička radiodifuzna agencija (RRA) kao samostalna, odnosno nezavisna organizacija koja vrši javna ovlašćenja, u skladu sa tim zakonom i propisima donetim na osnovu tog zakona. Stavom 2. istog člana Zakona, propisano je da je Agencija samostalni pravni subjekt i da je funkcionalno nezavisna od bilo kog državnog organa, kao i od svih organizacija i lica koja se bave delatnošću proizvodnje i emitovanja radijskih i televizijskih programa i/ili sa njom povezanim delatnostima. Na potpuno isti način, članom 7. Zakona o telekomunikacijama osnovana je Republička agencija za telekomunikacije (RATEL) kao samostalna, odnosno nezavisna organizacija koja vrši javna ovlašćenja, u skladu sa tim zakonom i propisima donetim na osnovu tog zakona. Takođe je propisano da je Agencija samostalni pravni subjekt i da je funkcionalno nezavisna od bilo kog državnog organa, kao i od svih organizacija i lica koja se bave telekomunikacionim mrežama, sredstvima ili uslugama. Primera samostalnih regulatornih i kontrolnih tela osnovanih posebnim zakonima u Republici Srbiji ima još mnogo, a uopšteno posmatrano, može se reći da u tu kategoriju spadaju još: Komisija za zaštitu konkurencije, Državna revizorska institucija i Komisija za hartije od vrednosti.
52
U odnosu na sve do sada navedeno, treba uzeti u obzir da Ustav Republike Srbije u petom delu koji nosi naziv ,,Uređenje vlasti’’, u odeljku 4. koji se odnosi na državnu upravu, članom 137. uređuje i pitanje poveravanja javnih ovlašćenja. Član 137. stav 4. Ustava predviđa da se javna ovlašćenja mogu zakonom poveriti i posebnim organima preko kojih se ostvaruje regulatorna funkcija u pojedinim oblastima ili delatnostima. Sagledavanjem takve sadržine ustavne norme nameće se pitanje, da li na primer, Agencija za energetiku, Republička radiodifuzna agencija i Republička agencija za telekomunikacije, pripadaju kategoriji posebnih organa preko kojih se ostvaruje regulatorna funkcija, kako je to propisao Ustav, ili su te agencije neki drugi organizaciono-pravni oblik kome je kao samostalnim regulatornim telima, na osnovu sektorskih zakona, poveren određen skup javnih ovlašćenja.
zakonske kategorije, čini se da je mnogo bitnije konstatovati da uspostavljanje izričite samostalnosti i nezavisnosti organizacije koja vrši javna ovlašćenja na osnovu odredaba posebnog zakona, u ovom slučaju Zakona o radiodifuziji i Zakona o telekomunikacijama, nije u suprotnosti sa Ustavom Republike Srbije.
U slučaju RRA i RATEL, prvo pitanje koje se nameće jeste kakva je razlika između ustavne kategorije „posebnog organa preko kojeg se ostvaruje regulatorna funkcija“ i zakonske kategorije „samostalne, odnosno nezavisne organizacije koja vrši javna ovlašćenja?“ Ustavna odredba naglašava samo posebnost organa, ali ne i njegovu samostalnost i nezavisnost od drugih organa izvršne i ostalih grana vlasti, dok odredbe Zakona o radiodifuziji i Zakona o telekomunikacijama naglašavaju samostalnost i nezavisnost organizacija koje vrše pojedina, zakonom propisana, javna ovlašćenja u odnosu na sve druge državne organe i tela. U svakom slučaju, iako bi s obzirom na terminološku razliku između organa i organizacije, mogla da se ustanovi određena različitost između navedene ustavne kategorije i navedene
Međutim, zauzimanje prethodno navedenog stava o tome da Ustav omogućava osnivanje samostalnih regulatornih tela u Republici Srbiji, ne daje dovoljno jasnu i preciznu sliku o tome kakav je pravni status samostalnih regulatornih tela i koji pozitivni propisi se primenjuju na rad tih tela. Čini se nespornim da u postupcima koje sprovode, samostalna regulatorna tela, po pravilu, bilo shodno, bilo neposredno, primenjuju odredbe Zakona o opštem upravnom postupku11. Usled toga se njihove odluke mogu osporiti u upravnom sporu12, što ne znači da su one organi državne uprave.
Detaljniji podaci o Agenciji za energetiku nalaze se na veb-stranici: http://www.aers.org.yu. ,,Službeni glasnik Republike Srbije“, br. 42/2002, 97/2004, 76/2005, 79/2005 – dr. zakon, 62/2006, 85/2006 i 86/2006 - ispr. „Službeni list SRJ“ br. 33/97 i 31/2001. 12 S. Beljanski, op. cit, str. 58. 9
10 11
U slučaju Agencije za energetiku, stanje je znatno jasnije pošto član 10. Zakona o energetici propisuje da je AE osnovana kao regulatorno telo za obavljanje zakonom definisanih poslova. Već na prvi pogled, očigledno je da ni u jezičkom smislu ne postoji značajnija razlika između ustavne kategorije „posebnog organa preko kojeg se ostvaruje regulatorna funkcija“ i zakonske kategorije „regulatorno telo“. Sasvim logično zvuči da se „regulatorno telo“ podvodi pod širi ustavni pojam „posebnog organa preko kojeg se ostvaruje regulatorna funkcija“.
Kao posledica nedorečenosti pojedinih zakona, ali i želje predstavnika političkih partija da u praksi umanje nezavi-
Samostalna regulatorna tela u pravnom sistemu Republike Srbije
snost i samostalnost samostalnih regulatornih tela i učine ih zavisnim od drugih organa izvršne vlasti, proteklih godina bilo je dosta nedoumica i postavljanja pitanja kao što su: 1. Da li su samostalna regulatorna tela organi državne uprave? 2. Da li su samostalna regulatorna tela javne agencije i da li se odredbe Zakona o javnim agencijama13 primenjuju na takva tela? 3. Da li su zaposleni u samostalnim regulatornim telima državni službenici, što povlači primenu Zakona o državnim službenicima14, ili se na njihova prava i obaveze iz radnog odnosa primenjuje Zakon o radu15? 4. Da li su samostalna regulatorna tela finansijski nezavisne institucije, ili imaju status direktnog ili indirektnog budžetskog korisnika? Odgovori na prethodno postavljena pitanja dovode do konačnog zaključka o statusno-pravnom položaju samostalnih regulatornih tela u pravnom sistemu Republike Srbije i do zaključka o mestu tih tela u sistemu organa vlasti Republike Srbije.
4. PoLožAJ SAMoSTALnih ReguLAToRnih TeLA u SiSTeMu oRgAnA VLASTi RePuBLiKe SRBiJe Zakon o državnoj upravi16 članom 1. stavom 2. propisao je da državnu upravu čine ministarstva, organi uprave u sastavu ministarstava i posebne organizacije, čiji je zajednički naziv organi državne uprave. Takođe, članom 3. istog Zakona propisano je da rad organa državne uprave podleže nadzoru Vlade. Poređenjem navedenih rešenja iz Zakona o državnoj upravi sa sadržinom relevantinih
članova Zakona o energetici, Zakona o radiodifuziji i Zakona o telekomunikacijama postaje očigledno da AE, RRA i RATEL ni po nazivu, a ni po svojoj suštini, nisu organ državne uprave. Do eventualne zabune može da dođe zbog toga što Zakon o državnoj upravi kao organe državne uprave pominje i posebne organizacije, dok sličan termin koriste Zakon o radiodifuziji i Zakon o telekomunikacijama koristeći za ta regulatorna tela reči: „samostalna, odnosno nezavisna organizacija koja vrši javna ovlašćenja“. Međutim, znak jednakosti ne može se povući između posebne organizacije kao organizacionog oblika organa državne uprave i samostalne, odnosno nezavisne organizacije kakve su RRA i RATEL. Njihova sličnost ogleda se u tome što se i jedan i drugi organizacioni oblik obrazuju tj. osnivaju Zakonom, a osnovna i suštinska razlika je u tome da rad posebne organizacije kao organa državne uprave podleže nadzoru Vlade, dok to nije slučaj sa AE, RRA i RATEL koje su, svaka na osnovu odredaba posebnog zakona osnovane kao samostalni pravni subjekti, funkcionalno nezavisni od bilo kog državnog organa. Kada je reč o organizacionim oblicima o kojima govori Zakon o državnoj upravi, jasno je da AE, RRA i RATEL nisu posebne organizacije u smislu posebnog oblika organa državne uprave, već se kao organizacioni oblik, smisaono podvode pod sasvim drugu kategoriju organizacije koja se pominje u članu 4. Zakona o državnoj upravi. Taj član Zakona propisuje mogućnost poveravanja poslova državne uprave na taj način što predviđa da se: „pojedini poslovi državne uprave zakonom mogu poveriti autonomnim pokrajinama, opštinama, gradovima i gradu Beogradu, javnim preduze-
„Službeni glasnik Republike Srbije“ br. 18/2005 i 81/2005 – ispr. ,,Službeni glasnik Republike Srbije“, br. 79/2005, 81/2005 – ispr. 83/2005 – ispr. 64/2007, 67/2007 – ispr. i 116/2008. ,,Službeni glasnik Republike Srbije“, br. 24/2005 i 61/2005. 16 ,,Službeni glasnik Republike Srbije“, br. 79/2005 i 101/2007. 17 Prilikom razmatranja ovog pitanja treba uzeti u obzir činjenicu da je taj zakon donet posle osnivanja Ae, RRA i RATeL-a. 13 14 15
ćima, ustanovama, javnim agencijama i drugim organizacijama“. Sve navedene subjekte Zakon o državnoj upravi obuhvata i zajedničkim nazivom „imaoci javnih ovlašćenja“. Očigledno je da su AE, RRA i RATEL imaoci javnih ovlašćenja i da pripadaju kategoriji „drugih organizacija“ kojima se zakonom mogu poveriti pojedini poslovi državne uprave. Činjenica da AE, RRA i RATEL pripadaju kategoriji „drugih organizacija“ iz člana 4. Zakona o državnoj upravi, takođe nedvosmisleno govori o tome da te agencije nisu organi državne uprave. Potreba za davanjem odgovora na pitanje da li su AE, RRA i RATEL javne agencije i da li se odredbe Zakona o javnim agencijama primenjuju na ta samostalna regulatorna tela, nastaje već zbog samog naziva tih tela. Upotreba reči ,,agencija’’ u nazivu AE, RRA i RATEL sugeriše na to da je reč o organizaciono-pravnim oblicima čije osnivanje i rad uređuje Zakon o javnim agencijama17. Osim po nazivu, AE, RRA i RATEL su slični javnim agencijama i po tome što, kao i javne agencije spadaju u kategoriju imalaca javnih ovlašćenja, tj. predstavljaju organizaciono-pravne oblike kojima se zakonom mogu poveriti pojedini poslovi državne uprave. Međutim, iako su u smislu mogućnosti poveravanja pojedinih poslova državne uprave, navedena regulatorna tela identična javnim agencijama, ona ne spadaju u kategoriju javnih agencija, već u kategoriju „drugih organizacija“ koje pominje član 4. Zakona o državnoj upravi. Različitost položaja koji u pravnom sistemu Republike Srbije imaju javne agencije sa jedne strane, i samostalna regulatorna tela sa druge strane, uslovljen je time što je u skladu sa Zakonom o javnim agencijama osnivač takvih agencija Vlada Republike Srbije koja je 53
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
ujedno i vršilac prava osnivača u ime Republike Srbije, dok su na primer, AE, RRA i RATEL osnovane posebnim zakonom kao samostalne agencije koje su u funkcionalnom smislu nezavisne od svih drugih državnih organa. Iako se različitost između organizaciono-pravnog oblika javne agencije i organizaciono-pravnog oblika samostalnog regulatornog tela može ustanoviti po osnovu razlika propisanih za postupak njihovog osnivanja i postupak imenovanja, tj. izbora organa upravljanja i rukovođenja tih pravnih entiteta, dodatnu dilemu o njihovoj različitosti izaziva način na koji je članom 1. Zakona o javnim agencijama određen pojam javne agencije. Član 1. stav 1. Zakona o javnim agencijama predviđa da je javna agencija organizacija koja se osniva za razvojne, stručne ili regulatorne poslove od opšteg interesa dok stav 2. istog člana Zakona propisuje da se posebnim zakonom mogu, shodno svrsi javne agencije, pojedina pitanja položaja javne agencije urediti drukčije nego tim zakonom. Time je otvoreno pitanje da li su AE, RRA i RATEL, koje imaju naziv agencije, i koje su osnovane radi vršenja regulatornih poslova, u stvari javne agencije, kojima je shodno njihovoj svrsi, pojedinim zakonom (npr. Zakonom o energetici, Zakonom o radiodifuziji, ili Zakonom o telekomunikacijama), određeni broj pitanja u vezi sa njihovim pravnim položajem uređen drugačije nego Zakonom o javnim agencijama. Nesporno je da su prethodno nabrojanim sektorskim zakonima, određena, značajna i brojna pitanja u vezi sa pravnim položajem samostalnih regulatornih tela, uređena drugačije nego Zakonom o javnim agencijama. Međutim, te različitosti su po obimu i suštini toliko velike, da se AE, RRA i RATEL ne mogu smatrati javnim 54
18
D. Šuput, op. cit, str. 816.
agencijama, nego isključivo nekim drugim, specifičnim organizacijama, koje u stvari predstavljaju nezavisna regulatorna tela u sistemu državnih organa Republike Srbije. Najveća razlika u odnosu na javne agencije naglašena je u svakom od pomenuta tri sektorska zakona u okviru odgovarajućih članova. Tako je odredbom člana 7. stava 1. Zakona o telekomunikacijama naglašeno da se RATEL osniva kao samostalna, odnosno nezavisna organizacija koja vrši javna ovlašćenja, u skladu sa Zakonom o telekomunikacijama i propisima koji su doneti na osnovu tog Zakona. Dodatno utemeljenje stava da RATEL ne predstavlja javnu agenciju nalazi se i u činjenici da je Republički sekretarijat za zakonodavstvo 26. septembra 2005. godine pripremio zvanično mišljenje u vezi sa određivanjem pravnog položaja RATEL-a. U tom dokumentu zauzet je stav da je RATEL organizacija sui generis, tzv. regulatorno telo na koje se ne mogu primeniti propisi o javnim agencijama, već samo opšti propisi koji uređuju pojedine oblasti (npr. Zakon o radu ako je u pitanju položaj zaposlenih u RATEL-u). Gotovo identičnu formulaciju onoj koja se nalazi u članu 7. stavu 1. Zakona o telekomunikacijama sadrži član 6. Zakona o radiodifuziji u kome je napisano da se osniva RRA kao samostalna, odnosno nezavisna organizacija koja vrši javna ovlašćenja, u skladu sa Zakonom o radiodifuziji i propisima donetim na osnovu tog zakona. Suštinski identičnu, a jezički sličnu sadržinu ima i član 10. Zakona o energetici. Iako je sigurno da kvalifikacija AE, RRA i RATEL kao organizacija sui generis nije netačna, problematična je zbog toga što nije dovoljno određena. Do toga je došlo
zbog činjenice da ni jedan propis Republike Srbije nije definisao pojam nezavisnih/samostalnih regulatornih tela i nije načelno uredio njihov rad.18 Zbog toga, kao nešto što je još uvek novo i nedovoljno pravno određeno, samostalna regulatorna tela u Republici Srbiji, formalno mogu biti okarakterisana kao organizacije sui generis. Do tako neodređene statusno-pravne situacije, kada je reč o AE, RRA i RATEL, došlo je usled činjenice da su Zakon o energetici, Zakon o radiodifuziji i Zakon o telekomunikacijama doneti 2003. i 2004. godine, u vreme važenja zastarelog ustava iz 1990. godine, zatim, da su novi propisi koji uređuju rad organa državne uprave doneti tokom 2005. godine, u isto vreme kada je donet i Zakon o javnim agencijama. Iz toga se nedvosmisleno vidi da su AE, RRA i RATEL, od samog nastanka, u svojoj suštini, samostalna regulatorna tela koja su nastala pre donošenja novih propisa koji uređuju sistem državne uprave u Republici Srbiji. Usled toga, ta tela skoro već četiri godine predstavljaju specifičan organizacioni oblik, sasvim nov u pravnom sistemu Republike Srbije. Odredbe koje o AE, RRA i RATEL kao samostalnim regulatornim telima sadrže Zakon o energetici, Zakon o radiodifuziji i Zakon o telekomunikacijama, nisu dovoljno sveobuhvatne i precizne kada je reč o statusu tih organizacija kao samostalnih regulatornih tela. Bilo bi sasvim logično, da poseban zakon uredi način osnivanja, pravni položaj i rad samostalnih regulatornih tela u Republici Srbiji, a da odredbe koje trenutno sadrže Zakon o energetici, Zakon o radiodifuziji i Zakon o telekomunikacijama, predstavljaju samo detaljnu razradu opštih odredaba iz zakona koji definiše samostalna regulatorna tela.
Samostalna regulatorna tela u pravnom sistemu Republike Srbije
Činjenica da AE, RRA i RATEL ne predstavljaju javne agencije u smislu organizaciono-pravnog oblika čiji rad uređuje Zakon o javnim agencijama, predstavlja dodatnu potvrdu da je reč o samostalnim regulatornim telima kao posebnim pravnim licima javnog prava. Odgovor na pitanje da li su zaposleni u samostalnim regulatornim telima državni službenici posredno je dat već zauzimanjem stava da samostalna regulatorna tela ne predstavljaju organe državne uprave, tj. da ne pripadaju ni jednoj od postojećih vrsta državnih organa u Republici Srbiji. Tako na primer, AE, RRA i RATEL jesu samostalne, odnosno nezavisne organizacije, koje imaju svojstvo posebnih pravnih lica javnog prava, a njihovi zaposleni ne mogu se smatrati državnim službenicima. Zaposleni u samostalnim regulatornim telima ne odgovaraju pojmu državnog službenika koji je članom 2. Zakona o državnim službenicima određen na sledeći način: ,,Državni službenik je lice čije se radno mesto sastoji od poslova iz delokruga organa državne uprave, sudova, javnih tužilaštava, Republičkog javnog pravobranilaštva, službi Narodne skupštine, predsednika Republike, Vlade, Ustavnog suda i službi organa čije članove bira Narodna skupština ili s njima povezanih opštih pravnih, informatičkih, materijalno-finansijskih, računovodstvenih i administrativnih poslova’’. Zbog toga se u vezi sa svim pravima, obavezama i odgovornostima koje nastanu za zaposlene u samostalnim regulatornim telima po
osnovu rada, primenjuje Zakon o radu kao opšti propis iz te oblasti. I odgovor na pitanje da li su samostalna regulatorna tela finansijski nezavisne institucije je potvrdan, ali navođenje činjenica i objašnjenja na kojima se zasniva takav stav, značajno prevazilazi obim primeren radu ovog tipa, tako da se ovom prilikom o tom pitanju neće detaljnije raspravljati.
5. ZAKLJuČAK Samostalna regulatorna tela u pravnom sistemu Republike Srbije još uvek predstavljaju nedovoljno razvijen organizacioni i statusno-pravi oblik imalaca javnih ovlašćenja. U svakodnevnom radu, a pre svega pri vršenju svojih redovnih poslova, samostalna regulatorna tela Republike Srbije se suočavaju sa mnogobrojnim problemima, koji su delom posledica njihovog parcijalno i neprecizno uređenog pravnog statusa, a delom posledica činjenice da političari kao nosioci izvršne vlasti, sa podozrenjem gledaju na osnivanje i rad stručnih – samostalnih i nezavisnih vršilaca javnih ovlašćenja. Jedan od primera mnogobrojnih problema sa kojima se suočavaju samostalna regulatorna tela u Srbiji jeste činjenica da izbor organa upravljanja tih tela, često kasni u odnosu na rokove propisane zakonima kojima su ta tela osnovana. Osim toga, jednom broju tih tela država još uvek nije pružila (obezbedila) osnovne tehničke i materijalne pre-
duslove za samostalan i nezavisan rad, a kao najčešći problemi takve prirode, u praksi se pojavljuju nedostatak adekvatnih prostorija za rad, nedostatak opreme, nedostatak zaposlenih (pogotovo nedostatak stručnjaka sa specijalizovanim znanjima) i faktičke prepreke pri otvaranju posebnog bankarskog računa kod poslovnih banaka. Samostalna regulatorna tela Republike Srbije kao samostalne, odnosno nezavisne organizacije koje imaju svojstvo posebnih pravnih lica javnog prava i koje su kao takve u potpunosti funkcionalno i finansijski nezavisne od svih državnih organa, iziskuju da njihov pravni položaj bude znatno detaljnije uređen zakonskim odredbama u odnosu na stanje koje trenutno postoji. Po okončanju neke buduće uporednopravne analize propisa i prakse evropskih država u oblasti regulisanja organizaciono-pravnog statusa nezavisnih regulatornih tela, koja treba da prethodi izradi novih propisa u Republici Srbiji, posebnu pažnju treba posvetiti izboru primerenih rešenja koja će biti preneta u konkretan zakonski tekst. Kada je reč o korišćenju iskustava drugih država, a pogotovo ako je reč o korišćenju iskustava zemalja u tranziciji, treba biti izuzetno obazriv, i ne samo pažljivo, već i kritički napraviti izbor zemlje, odnosno većeg broja zemalja čija će se iskustva koristiti i preneti u propise Republike Srbije. Samo takvim načinom rada pri izmeni postojećih propisa, ili pri izradi i donošenju novih propisa koji će urediti rad samostalnih regulatornih tela, može biti ostvaren značajan napredak.
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
55
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
Literatura [1] D. Šuput: „Republička agencija za telekomunikacije – primer nedorečenog statusno-pravnog položaja samostalnog regulatornog tela u pravnom sistemu Republike Srbije“, Pravni život. Časopis za pravnu teoriju i praksu, t2, 10/2008, Udruženje pravnika Srbije, Beograd, 2008, str. 807-823. [2] Z. M. Balinovac, J. Damjanović: Vlada i sistem državne uprave u Republici Srbiji, DIAL, Beograd, 2006. [3] Z. M. Balinovac, J. Damjanović: Zbirka propisa o vladi, državnoj upravi i službenicima, Službeni glasnik, Beograd, 2006. [4] Izbor propisa o državnim organima, Službeni glasnik, Beograd, 2003. [5] S. Beljanski: Regulatorna i kontrolna tela u Republici Srbiji, Pregled – Republika Srbija, broj. 2/2008, Javna ustanova ,,Jugoslovenski pregled“, Beograd, 2008, str. 57-75.
Autor Dejan Šuput je diplomirao 2001. godine na Pravnom fakultetu Univerziteta u Beogradu, potom je 2004. godine završio poslediplomske specijalističke studije ,,Menadžment javne uprave“ na Fakultetu organizacionih nauka Univerziteta u Beogradu, a 2007. godine je magistrirao na Pravnom fakultetu Univerziteta Union, na kome trenutno pohađa doktorske studije. Zaposlen je u Institutu za uporedno pravo iz Beograda kao istraživač-saradnik, a pre toga je radio u Ministarstvu saobraćaja i telekomunikacija Vlade Republike Srbije, Savetu za državnu upravu Vlade Republike Srbije i u advokatskoj kancelariji Špadijer iz Beograda. Mr Šuput je autor jedne monografije, koautor dve monografije i autor dvadeset tri naučna i stručna rada u naučnim časopisima. Direktor je Udruženja za razvoj sportskog prava Srbije, član upravnog odbora Udruženja za javnu upravu Srbije i predsednik Arbitražne komisije Sportskog saveza Srbije.
56
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
Branka Jokanović Vesna Crnojević-Bengin
METAMATERIJALI I NJIHOVA PRIMENA U BEŽIČNIM SISTEMIMA SADRŽAJ U ovom radu su prikazani razvoj i karakteristike metamaterijala, posebno onih sa negativnim efektivnim parametrima koji imaju najveću potencijalnu primenu u bežičnim komunikacionim sistemima. Prikazani su i najznačajniji domaći rezultati koji su privukli pažnju međunarodne naučne javnosti.
1. UVOD Metamaterijali su veštačke periodične strukture čije elektromagnetske osobine zavise od oblika i rasporeda periodičnih elemenata ubačenih u osnovni materijal, a ne od hemijskog sastava samog materijala. Dimenzije jediničnih ćelija od kojih se sastoje metamaterijali su znatno manje od talasne dužine, reda desetine talasne dužine, tako da se na metamaterijale može primeniti kvazistatička analiza i koncept efektivnog medijuma. Metamaterijali se mogu posmatrati kao homogene sredine sa efektivnim parametrima - efektivnom permitivnošću i efektivnom permeabilnošću. Pažljivim izborom oblika i geometrijske raspodele jediničnih ćelija, efektivni parametri se mogu učiniti proizvoljno velikim ili malim, ili čak negativnim. Zahvaljujući svojoj strukturi, metamaterijali poseduju elektromagnetske osobine kakve se ne mogu pronaći u prirodi. TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
57
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
Posebnu vrstu metamaterijala predstavljaju takozvani dvostruko-negativni ili left-handed (LH) metamaterijali (MTM), koji u određenom frekvencijskom opsegu pokazuju i negativnu permitivnost i negativnu permeabilnost. Prvu teorijsku analizu fundamentalnih osobina LH-MTM dao je ruski fizičar Victor Veselago još 1967. godine [1]. Veselago je predvideo jedinstvene elektromagnetske osobine LH medijuma i pokazao da je moguće prostiranje elektromagnetskih talasa u takvom medijumu, ali sa negativnom konstantom prostiranja. Energija bi se prostirala od izvora, ali bi talasni frontovi putovali u suprotnom smeru. Kao posledica ovoga, vektori električnog i magnetskog polja bi sa vektorom prostiranja talasa formirali trojku po pravilu leve ruke, tako da su ovi materijali i dobili naziv left-handed. Kod LH-MTM fazna i grupna brzina su istog pravca ali suprotnog smera, što uzrokuje da je indeks prelamanja negativan. Fenomeni klasične fizike kao što su Doplerov efekat, Vavilov-Černikovljevo zračenje, Snelov efekat, fokusiranje sočiva i Gos-Henkelov efekat se „obrću“. Na Slici 1. je prikazan efekat promenjenog Snelovog zakona na primeru LH-sočiva. Prva eksperimentalna potvrda Veselagovih teorijskih istraživanja desila se tek 30 godina kasnije, kada je Pendry projektovao prvi geometrijski uzorak koji pokazuje negativnu permitivnost na mikrotalasnim učestanostima [2]. Tri godine kasnije, isti autor predložio je i uzorak koji je nazvan prekinuti prstenasti rezonator (split-ring rezonator) SRR, koji daje negativnu permeabilnost [3]. Superpozicijom ova dva uzorka Shelby, Smith i Shultz su 2000. 58
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
Slika 1. Prelamanje kod LH-sočiva - direktna posledica promenjenog Snelovog zakona
godine napravili prvi LH-materijal i izmerili negativan ideks prelamanja [4]. Na Slici 2. je prikazan izgled prvog LH-materijala. Nakon ovoga, veliki broj istraživača u svetu je počeo da proučava osobine i mogućnost primene LH MTM [5], [6]. Pošto se negativna permitivnost i permeabilnost kod ovih struktura javlja zahvaljujući rezonantnoj prirodi jediničnih ćelija, LH MTM ovog tipa se u literaturi nazivaju rezonantnim metamaterijalima.
Sredinom 2002. godine, tri grupe istraživača su istovremeno predložile novi nerezonantni pristup za projektovanje LH MTM, koji se zasniva na konceptu dualnih vodova (dual transmission line, dual TL) [7], [8], [9]. Ovaj pristup omogućava projektovanje struktura koje imaju istovremeno malo uneseno slabljenje i širok opseg učestanosti u kome se javljaju negativni efektivni parametri, za razliku od rezonantnih struktura koje su uskopojasne i sa većim slabljenjem. Glavni cilj istraživanja u oblasti metamaterijala je dalja minijaturizacija i
Slika 2. Prvi LH MTM koji se sastoji od paralelnih metalnih traka na jednoj strani supstrata i split-ring rezonatora na drugoj strani [4]
Metamaterijali i njihova primena u bežičnim sistemima
poboljšanje karakteristika jediničnih ćelija, konstrukcija izotropnog 3DMTM kao i razvoj metamaterijala u optičkom domenu.
2. TeKuće STAnJe iSTRAžiVAnJA u SVeTu Poslednjih godina oblast metamaterijala je doživela ogromnu ekspanziju u svetskim razmerama, što pokazuje i eksponencijalni rast broja radova objavljenih iz ove oblasti. Evropska komisija je počela da finansira istraživanja u ovoj oblasti još u Okvirnom programu 5 (FP5) kroz projekte u okviru ICT programa (Information Communication Society). U okviru FP6, istraživanja u ovoj oblasti su finansirana kroz Mrežu izvrsnosti „Metamorphose“ (Network of Excelence, NoE) u okviru NPM programa (Nanotechnology and nanosciences, knowledge-based multifunctional materials and new production processes and devices) [10]. U okviru ICT radnog programa 20072008, istraživanja u oblasti metamaterijala su uvrštena u cilj ICT-2007.3.5. [11]. Očekuje se da će ovakva inicijativa u kratkom ili srednjem periodu probuditi interes industrije za širu primenu metamaterijala. Zaključeno je da istraživanja u ovoj oblasti mogu veoma mnogo da doprinesu bržem razvoju bežičnih i satelitskih komunikacionih sistema, radarskih sistema, mikroskopije, fotolitografije, optičkih memorija i imidžinga. Međutim, metamaterijali su već ušli u industriju prema najnovijim istraživanjima u Toyota Central R&D Labs [12]. U Toyoti se razvijaju elektronski skenirane LH leaky-wave antene (LWA) za
automobilske radare na milimetarskom opsegu (76GHz do 77GHz), kod kojih se skeniranje vrši bez varikap dioda i faznih pomerača.
klasičnim vodovima dodati još jedan elemenat, koji u istom opsegu pokazuje negativnu permitivnost ili permeabilnost, zavisno da li se koristi SRR ili CSRR.
2.1. Rezonantni pristup Rezonantni pristup je zasnovan na korišćenju split-ring rezonatora (SRR) koji pokazuju negativnu permeabilnost u blizini rezonantne učestanosti, kada se pobude aksijalnim magnetskim poljem i komplementarnih split-ring rezonatora (CSRR), koji pokazuju negativnu permitivnost pri pobudi aksijalnim električnim poljem. Ovi rezonatori su prikazani na Slici 3. Zbog svojih malih dimenzija, ova dva elementa mogu da se tretiraju kao elementi sa kvazi-koncentrisanim parametrima. Iako pokazuju negativne efektivne parametre u veoma uskom opsegu, ovi rezonatori su privukli veliku pažnju, kako inženjera tako i fizičara, i korišćeni su u brojnim realizacijama mikrotlasnih kola. Kada se SRR i CSRR spregnu sa klasičnim mikrostrip vodom ili koplanarnim talasovodom (CPW), dobijaju se filtri nepropusnici opsega, zato što je struktura jednostruko negativna (single negative, SNG). Da bi se pomoću ovih rezonatora realizovao LH vod koji ima karakteristiku filtra propusnika opsega, potrebno je pri sprezanju sa
Na Slici 4. prikazan je LH vod realizovan pomoću SRR koji se nalaze na jednoj strani podloge, dok je na drugoj strani CPW vod koji je periodično kratkospojen, tako da se ponaša kao medijum sa negativnom permitivniošću [13]. Izmerene karakteristike pokazuju da je dobijen filtar propusnik opsega na oko 6GHz, sa unesenim slabljenjem od 2dB i sa veoma strmom donjom ivicom propusnog opsega. Efektivni parametri ovog voda, µ i ε su realni i negativni u propusnom opsegu. Na Slici 5. prikazana je jedna realizacija LH voda koji se sastoji od mikrostrip voda sa nizom procepa koji imaju negativnu permeabilnost i koji se nalaze sa gornje strane podloge, dok se niz CSRR nalazi na donjem, uzemljenom sloju ispod mikrostrip voda. CSRR pokazuju negativnu permitivnost. Na ekvivalentnoj šemi su crvenim označeni elementi koji određuju RH opseg, dominantni na višim učestanostima, a sivim elementi koji određuju LH opseg, dominantni na nižim učestanostima.
Slika 3. Rezonatori sa negativnim efektivnim parametrima: (a) SRR sa µ <0 , (b) CSRR sa ε <0
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
59
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
2.2. Pristup pomoću dualnih vodova Teorija vodova (Transmission line theory, TL) je veoma razvijen alat za analizu konvencionalnih RH vodova. Osnovni princip na kome počiva primena TL pristupa u projektovanju metamaterijala jeste da za LH vod važi dualna ekvivalentna šema u odnosu na RH vod. U dualnom konceptu kondenzatori su vezani redno, dok su induktivnosti vezane paralelno. LH vodovi su inherentno propusnici visokih učestanosti, dok su RH vodovi propusnici niskih učestanosti.
Slika 4. LH vod sa SRR: izgled štampanog kola (crno je metalizacija sa gornje strane, a sivo sa donje strane podloge) i odziv sa propusnim opsegom [13]
Na Slici 6. su prikazane ekvivalentne šeme beskonačno kratkih sekcija vodova bez gubitaka: (a) konvencionalnog RH voda koji je prikazan kao kombinacija redne podužne induktivnosti L'R i paralelne podužne kapacitivnosti C'R, i (b) homogenog LH voda koji je kombinacija redne kapacitivnosti C'L, i paralelne induktivnosti L'L koje su pomnožene jediničnom dužinom. Vidi se da su ove ekvivalentne šeme međusobno dualne. Kako u praksi nije moguće realizovati čistu LH strukturu zbog neizbežne RH parazitne kapacitivnosti i induktivnosti, na Slici 6. (c) prikazana je ekvivalentna šema kompozitnog RH/LH voda (composite right/left-handed), koja u zavisnosti od učestanosti pokazuje i LH i RH osobine. Na Slici 7. su prikazani disperzioni dijagrami vodova sa Slike 6. na kojima se vidi da su disperzione karakteristike LH i CRLH voda nelinearne, za razliku od RH voda.
Slika 5. LH vod sa SRR: izgled štampanog kola (tamno sivo je metalizacija sa gornje strane, a svetlo sivo sa donje strane podloge) i ekvivalentna šema jedinične ćelije [14]
60
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
Disperziona karakteristika CRLH voda je prikazana za nebalansirani slučaj kada između LH i RH opsega postoji nepropusni opseg. Međutim, od posebnog značaja za primenu CRLH MTM je balansirani slučaj, kod koga postoji kontinualan prelaz između LH i RH opsega. Balansiranislučaj se javlja kada je ispunjen sledeći uslov:
Metamaterijali i njihova primena u bežičnim sistemima
L'RC'L = L'LC'R
(1)
U tom slučaju se ekvivalentna šema CRLH voda sa Slike 6. (c) uprošćava i izgleda kao na Slici 8, na kojoj je prikazan i odgovarajući disperzioni dijagram. Primena balansiranih CRLH MTM je posebno značajna kod skenirajućih antena koje omogućavaju kontinualno skeniranje u opsegu od ± 90o uključujući i θ=0o kada je snop normalan na ravan antene (broadside zračenje).
Slika 6. Ekvivalentna šema: (a) konvencionalnog RH voda, (b) homogenog LH voda, (c) homogenog CRLH voda
Iako se razvoj LH metamaterijala jedno vreme odvijao u dva potpuno nezavisna pravca: korišćenjem rezonantnih jediničnih ćelija, kao što su split-ring rezonatori i komplementarni split-ring rezonatori i korišćenjem dualnih vodova, danas se smatra da je rezonantni pristup samo specijalni slučaj koji se može izvesti iz koncepta dualnih vodova. To potvrđuju i najnovije realizacije veoma širokopojasnih filtara korišćenjem periodične strukture koja se sastoji od uskopojasnih CSRR, koji su na pogodan način spregnuti sa mikrostrip vodom, tako da se dobije balansni slučaj prema relaciji (1). Balansirana jedinična ćelija i njen odziv su prikazani na Slici 9. [15].
2.3. Pristup pomoću generalizovanog dualnog voda
Slika 7. Disperzioni dijagrami: (a) konvencionalni RH vod, (b) LH vod i (c) CRLH vod. Disperziona karakteristika u LH opsegu je prikazana crveno
Sredinom 2007. Eleftheriades je predložio generalizovanu ekvivalentnu šemu LH voda, [16], koji ima dva LH i dva RH propusna opsega (Slika 10.). Pod određenim uslovima dva nepropusna opsega koja se javljaju između naizmeničnih LH i RH propusnih opsega mogu se eliminisati što dovodi do kontinualnog prelaza LH opsega u RH opseg. Tako struktura koja je inicijalno imala četiri propusna opsega prelazi u strukturu sa dva opsega. Ovakve strukture TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
61
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
Slika 10. Ekvivalentna šema generalizovanog LH voda sa dva LH i Slika 8. Ekvivalentna šema CRLH MTM za balansirani slučaj
mogu da imaju primenu u bežičnim multiband sistemima, a takođe je značajna osobina da se propusni opsezi mogu kontrolisati.
3. oSoBine i PRiMenA MeTAMATeRiJALA
Predložena topologija se može i fizički realizovati bilo sa koncentrisanim parametrima bilo sa distribuiranim elementima, bilo kao njihova kombinacija, kao što je pokazano na Slici 11.
Metamaterijali predstavljaju novu paradigmu u savremenoj nauci. Zahvaljujući svojim jedinstvenim karakteristikama, omogućavaju novi pristup u projektovanju RF sistema za bežične
dva RH propusna opsega
komunikacije nove generacije. Budući da razvoj super kompaktnih, jeftinih i multifunkcionalnih RF sklopova koji mogu da rade na različitim frekvencijskim opsezima, predstavlja uslov konkurentnosti i daljeg razvoja bežičnih komunikacija, potrebna je nova tehnologija i nov pristup u njihovom projektovanju. Razvoj jeftinog, laganog i multi-funkcionalnog, odnosno „pametnog“ hardvera koji bi se koristio za različite servise, nije ostvarljiv bez primene novih tehnologija, prvenstveno metamaterijala.
Slika 9. (a) Balansirana jedinična ćelija koja se sastoji od CSRR (belo) i mikrostrip voda sa interdigitalnim kondenzatorom (crno), (b) Širokopojasni odziv [15]
62
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
Pasivne komponente, naročito filtri, predstavljaju usko grlo u minijaturizaciji i poboljšanju karakteristika bežičnih sistema. Oni značajno ograničavaju performanse sistema, jer se velika selektivnost na klasičan način ostvaruje povećanjem broja rezonatora, što povećava dimenzije i uneseno slabljenje. Filtri visoke selektivnosti se mogu realizovati u superprovodničkoj tehnologiji, sa rezonatorima koji imaju veliki Q-faktor, ali takva kola su skupa i glomazna. Treba takođe imati u vidu da se kod klasičnog dizajna propusni opsezi ponavljaju na harmonijskim učestanostima, dok tipični bežični multiband sistemi rade na neharmonijskim učestanostima.
Metamaterijali i njihova primena u bežičnim sistemima
različite od nule, itd. • r ekonfi gurabilne komponente zasnovane na promenljivim konstitutivnim elementima.
Slika 11. Izgled jedinične ćelije generalizovanog LH voda koja ima četiri propusna opsega [16]
Primena metamaterijala, posebno LHmetamaterijala, nameće se kao veoma dobro rešenje iz više razloga: • metamaterijali se realizuju korišćenjem jeftinih tehnologija (štampana kola, LTCC), • LH-metamaterijali imaju inherentno nelinearnu faznu karakteristiku koja se može proizvoljno projektovati, tako da realizovana kola mogu da rade na dva ili više proizvoljnih opsega, • moguća je realizacija sklopova koji
imaju bolje karakteristike od klasičnih, • omogućava realizaciju super-kompaktnih uređaja zahvaljujući minijaturnim konstitutivnim elementima, • nove performanse bazirane na kontrolabilnoj disperzionoj karakteristici kao što su ZOR rezonatori (zeroth-order resonator), čija učestanost ne zavisi od dimenzija, mreže za napajanje sa nultim faznim pomerajem na učestanostima koje su
Slika 12. Odziv generalizovanog LH voda. LH i RH opsezi se smenjuju naizmenično [16]
Princip rada dual-band kola baziranih na metamaterijalima prikazan je na Slici 13. [17]. Amplitudski odziv klasičnog filtra propusnika opsega, pokazuje da filtar pored opsega za koji je projektovan, ƒ0, ima odzive na neparnim harmonicima te učestanosti, na primer na 3ƒ0. Sa druge strane, filtar realizovan pomoću CRLH voda ima odzive na proizvoljnim učestanostima, koje zavise od projektovanog nagiba fazne karakteristike, koja je prikazana na Slici 13. (b). Kod metamaterijala nagib fazne karakteristike može proizvoljno da se menja (dispersion engineering) pogodnim izborom induktivnosti i kapacitivnosti koje se dodaju na klasičan vod.
4. STAnJe iSTRAžiVAnJA u nAŠoJ ZeMLJi Istraživanja metamaterijala u našoj zemlji i njihova primena u bežičnim sistemima, intenzivno se razvijaju u poslednjih pet godina na Institutu IMTEL, Beograd, i na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu. Ova istraživanja artikulisana su kroz brojne međunarodne i domaće projekte: učešće u Mreži izvrsnosti „Metamorphose“ u okviru FP6, COST akciju RFCSET – “RF/ Microwave Communication Subsystems for Emerging Wireless Technologies“, EUREKA projekat METATEC„Metamaterial-Based Technology for Broadband Wireless Communications and RF Identification“, inovacionom projektu „Nova generacija milimetarskih linkova na bazi nanoTeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
63
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
se umesto dva koncentrična prstena koristi njih više. Na ovaj način višestruko se povećava induktivnost jedinične ćelije, što rezultuje značajnim sniženjem rezonantne učestanosti. Dalje, pokazano je da se umesto geometrije prekinutog prstena može koristiti i spirala sa promenljivim brojem navojaka. Sve jedinične ćelije postavljene su ispod mikrostrip voda koji je periodično opterećen kapacitivnim procepima, Slika 14. (c). Na ovaj način ostvareno je LH ponašanje voda i dobijena karakteristika propusnika opsega.
Slika 13. (a) Amplitudski odziv konvencionalnog filtra propusnika opsega, (b) Fazni odziv RH voda i CRLH voda, (c) Amplitudski odziv dual-band filtra realizovanog pomoću CRLH voda [17]
strukturisanih materijala“ i projektu tehnološkog razvoja „Dual-band i tri-band mikrotalasna kola i antene bazirani na metamaterijalima za komunikacione sisteme nove generacije“. U toku je i prijava jednog FP7 projekta koji bi okupio vodeće istraživače u oblasti metamaterijala sa tri kontinenta MultiWaveS - „Multiband Electronically Reconfigurable Microwave Devices and Antennas for a New Generation of Wireless Systems”, kao i dva EUREKA projekta: MetaScan - „Printed Scanning Antennas Based on Metamaterials for Automotive Radars and Heart Sensing Applications” i METASENSE - „Miniature 64
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
Metamaterial-Based Sensing Devices for Agricultural, Environmental and Geological Applications”.
4.1. Rezonantni pristup Istraživanja sprovedena u našoj zemlji su fokusirana na minijaturizaciju i poboljšanje performansi rezonantnih jediničnih ćelija metamaterijala i dala su dve grupe originalnih rešenja: jedna grupa je zasnovana na korišćenju višestrukih geometrija, a druga, na primeni fraktalnih krivih. Na Slici 14. (a) i (b) prikazane su višestruke jedinične ćelije [18]. Osnovna ideja kod ovakvog pristupa je da
Pokazano je da primena višestrukih geometrija rezultuje smanjenjem rezonantne učestanosti strukture, proširenjem nepropusnog opsega između dva susedna harmonika i smanjenjem sprege sa mikrostrip vodom. Primena spiralnih rezonatora omogućava smanjenje dimenzija jedinične ćelije od čak 66%, ali po cenu povećanih unesenih gubitaka. Primena fraktalnih krivih omogućava projektovanje split-ring rezonatora maksimalne električne dužine na konačnoj površini podloge. Na Slici 15. prikazan je SRR sa geometrijom kvadratnog fraktala Sijerpinskog (SS SRR), čije su dimenzije svega λg/20×λg/20, gde je λg vođena talasna dužina na datoj podlozi. SS SRR se odlikuje 35% manjom rezonantnom učestanošću od SRR istih spoljašnjih dimenzija, ostvaruje povećanu selektivnost sa obe strane propusnog opsega i potiskivanje drugog harmonika od preko 22dB, čime se ostvaruje veoma širok i dubok nepropusni opseg. Višestruki fraktalni prstenasti rezonatori, zasnovani na kvadratnom fraktalu Sijer-
Metamaterijali i njihova primena u bežičnim sistemima
jer imaju male dimenzije, a njihovo veliko uneseno slabljenje je kompenzovano korišćenjem superprovodnika. Otkrili smo da uzemljene spirale imaju skoro dva puta nižu rezonantnu učestanost i značajno manje gubitke u odnosu na neuzemljene spirale, koje su se inače koristile u realizaciji metamaterijala, ali nisu nailazile na veliku primenu zbog unesenog slabljenja. Predložene su tri vrste uzemljenih spiralnih rezonatora: ForeS rezonatori koji se sastoje od 4 paralelno vezane spirale, S-spirale i Single spirala. Njihove dimenzije se kreću od λg/13 do λg/76, pri čemu im je uneseno slabljenje od 1,2dB do 5,3dB. Slika 14. (a) Višestruki split-ring rezonator, (b) Višestruki spiralni rezonator, (c) Izgled LH voda
pinskog II i III reda, Slika 16, pokazuju drugačije ponašanje od višestrukih prstenastih i spiralnih rezonatora, zahvaljujući svom specifičnom obliku, [19]. Povećanje broja prstenova u ovom slučaju ne dovodi do povećanja induktivnosti već do značajnog povećanja kapacitivnosti jedinične ćelije. Ovo je posledica specifičnog oblika fraktalnog prstena i suprotnog smera proticanja struje u određenim segmentima prstena.
4.2. Pristup preko vodova
koji imaju jako veliki Q-faktor, između 100 i 150. Ovi rezonatori su omogućili ogroman napredak u realizaciji uskopojasnih mikrostrip filtara. Nikada do sada nije bilo moguće u mikrostripu realizovati filtre tako malih dimenzija, uskog propusnog opsega od 1.5% do 4%, tako malog unesenog slabljenja, 2-3dB, i sa tako strmim ivicama propusnog opsega.
Na Slici 17. je prikazana jedna od mogućih realizacija ForeS rezonatora [20]. Promenom unutrašnjeg rasporeda veza mogu značajno da se menjaju njegove karakteristike, od rezonantne učestanosti do Q-faktora, i karakteristike van propusnog opsega. ForeS može elektronski da se podešava pomoću dioda. Polarizacija dioda je ON/OFF i kolo za polarizaciju je vrlo jednostavno zbog uzemljenja samih spirala.
Spiralni rezonatori, ali neuzemljeni, korišćeni su kod superprovodnika,
Modifikacije jedinične ćelije ForeS omogućavaju projektovanje velikog
Projektovanje metamaterijala preko dualnih vodova podrazumeva korišćenje geometrije koja će potencirati rednu kapacitivnost i paralelnu induktivnost. Međutim, postojanje redne kapacitivnosti najčešće dovodi do relativno velikog unesenog slabljenja ovakvih struktura, što ih čini nepovoljnim za filtarske primene. Ovaj problem je kod nas rešen pomoću uzemljenih spiralnih rezonatora,
Slika 15. (a) Fraktalni split-ring rezonator, (b) Donja strana mikrostrip LH voda
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
65
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
Na Slici 20. prikazani su odzivi filtara II i III reda koji su realizovani sa različitim uzemljenim spiralama: Single spirala, ForeS i S-spirala sa ukupnim dimenzijama od λg/20×λg/47, λg/4×λg/15 i λg/7×λg/14, respektivno. Uneseno slabljenje kreće se između 2dB i 3,5dB, dok je strmina sa obe strane propusnog opsega veoma velika u svim slučajevima [23]. Sa Slike 20. se vidi da svi filtri imaju parazitni odziv približno na trećem harmoniku, ali im je nivo potisnut najmanje 20dB. Jedino je kod filtra drugog reda sa Single spiralom, nivo parazitnog odziva –10dB.
4.3. Multi-band kola Slika 16. (a) Višestruki fraktalni split-ring rezonatori II reda, (b) Izgled LH voda sa višestrukim fraktalni komplementarnim split-ring rezonatorima III reda (crno je metalizacija sa gornje strane, a sivo sa donje strane podloge)
broja različitih filtara propusnika opsega, [21]. Na Slici 18. prikazan je izuzetno kompaktan filtar trećeg reda koji se odlikuje visokom selektivnošću i malim unesenim slabljenjem. Ukupne dimenzije filtra (uokvireno crvenim) su λg/4×λg/15, gde je λg vođena talasna dužina na datoj podlozi. Kod klasičnih filtara dužina samo jednog rezonatora je λg/2.
Uzemljena S-spirala [22] je super-kompaktan rezonator čije su dimenzije λg/59×λg/27, a uneseno slabljenje 2,2dB. Uneseno slabljenje može da se smanji i do 1,2dB, ukoliko se poveća širina spiralnog navojka, ali se onda i rezonantna učestanost povećava. Na Slici 19. je prikazan filtar drugog reda koji je projektovan sa ovim rezonatorima. Filtar ima dimenzije λg/12×λg/13 i uneseno slabljenje 2,2dB na 1,6GHz.
Slika 17. Jedinična ćelija ForeS (crvene tačke predstavljaju diode)
66
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
Istovremeni rad u više proizvoljnih propusnih opsega (koji nisu međusobni harmonici), postao je od suštinskog značaja za savremene bežične komunikacione sisteme. Primena metamaterijala omogućava projektovanje multiband komponenti sa performansama koje su superiorne u odnosu na do sada poznate. Na Slici 21. prikazani su izgled i odziv jedinične ćelije metamaterijala koja se odlikuje sa tri propusna opsega (prva dva LH, a treći RH prirode), [24]. Sva tri opsega se mogu međusobno nezavisno kontrolisati, pogodnim izborom određenih geometrijskih parametara jedinične ćelije. Uticaj određenih veličina na karakteristike odziva takođe je ilustrovan na slici. Kao primer mogućnosti primene predložene jedinične ćelije, na Slici 22. prikazan je širokopojasni filtar propusnik učestanosti pogodan za rad u IEEE 801.11a i HyperLanII sistemima. Filtar se odlikuje veoma malim unesenim slabljenjem od 1dB i širinom propusnog opsega od 40% na 5,2GHz.
Metamaterijali i njihova primena u bežičnim sistemima
Slika 18. (a) Filtar trećeg reda na bazi ForeS, (b) Odziv filtra (simulirano-crveno, mereno-crno)
Slika 19. Filtar drugog reda sa uzemljenim S-spiralama
Slika 20. Odzivi filtara projektovanih sa tri vrste spiralnih rezonatora. Filtri trećeg reda su sa ForeS i S-spiralama, dok je filtar drugog reda sa Single spiralom
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
67
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
Slika 21. Tri-band jedinična ćelija metamaterijala i način kontrolisanja njenog odziva
Slika 22. (a) Izgled filtra, (b) Odziv filtra
5. ZAKLJuČAK Metamaterijali predstavljaju novu paradigmu u savremenoj nauci. Zahvaljujući svojim jedinstvenim osobinama, uspeli su da u veoma kratkom vremenu revolucionišu dosadašnji pristup u projektovanju RF kola, otvarajući put novim multifunkcionalnim i rekonfigurabilnim bežičnim sistemima. Istovremeno su napravljeni krupni pomaci u optičkim metamaterijalima koji mogu još značajnije da promene svet.
68
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
Metamaterijali i njihova primena u bežičnim sistemima
Literatura [1] V. Veselago: “The electrodynamics of substances with simultaneously negative values of µ and ε”, Soviet Physics Uspekhi, Vol. 92, No. 3, pp. 517-526, 1967. [2] J. B. Pendry, A. J. Hoden, W. J. Stewart and I. Youngs: “Extremely low frequency plasmons in metallic mesostructures”, Physical Review Letters, Vol. 76, No. 25, 17 June 1996, pp. 4773-4776. [3] J. B. Pendry, A. J. Holden, D. J. Robbins and W. J. Stewart: “Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena”, IEEE Transactions on microwave theory and technique, Vol. 47, No. 11, November 1999, pp. 2075-2084. [4] R. A. Shelby, D. R. Smith, S. Schultz: “Experimental verification of a negative index of refraction”, Science, Vol. 292, 2001, pp. 77-79. [5] R. Marqués, J. Martel, F. Mesa, and F. Medina: “Left handed media simulation and transmission of EM waves in sub-wavelength SRR-loaded metallic waveguides”, Phys. Rev. Lett., Vol 89, 2002, pp. 183901-03. [6] F. Martín, F. Falcone, J. Bonache, R. Marqués, and M. Sorolla: “Miniaturized coplanar waveguide stop band filters based on multiple tuned split ring resonators”, IEEE Microwave Wireless Comp. Letters, Vol. 13, December 2003, pp. 511-513. [7] G.V. Eleftheriades, O. Siddiqui, and A.K. Iyer: “Transmission line models for negative refractive index media and associated implementations without excess resonators”, IEEE Microwave Wireless Compon. Lett., Vol. 13, 2003, Feb. pp. 51–53. [8] C. Caloz and T. Itoh: “Application of the transmission line theory of left-handed (LH) materials to the realization of a microstrip LH transmission line”, Proc. IEEE-AP-S USNC/URSI National Radio Science Meeting 2002, vol. 2, 2002, pp. 412–415. [9] A. A. Oliner: “A periodic-structure negative-refractive-index medium without resonant elements”, URSI Dig. IEEE-AP-S USNC/URSI National Radio Science Meeting 2002, 2002, p. 41. [10] European Commission, Information Society and Media Directorate-General, Emerging Technologies and Infrastructures, Future and Emerging Technologies, Terms of reference: Exploiting Negative Refraction in ICT”, 23.01.2007. [11] European Commission, Information Society and Media Directorate-General, Components and Systems, Photonics, “Conclusion of the public consultation on Controlling Electromagnetic Propagation with MetaMaterials”, July 2006. [12] K. Sato: “Metamaterials and Automotive Applications”, Special Issue, R&D Review of Toyta CRDL, Vol. 41, No. 4, Jan. 2007, pp. 1-8. [13] J. Bonache, F. Martín, F. Falcone, J. Garcia-Garcia, I. Gil, T.Latopegi, M.A.G. Laso, R. Marques, F. Medina, M. Sivolla: “Super compact split ring resonators CPW band pass filter”, IEEE MTT Int. Microwave Sympsium 2004, pp.1483-1485. [14] F. Falcone, T.Latopegi, M.A.G. Laso, R. Marques, J. D Buena, J. Bonache, M. Beruete, R. Marqués, F. Martín, and M. Sorolla: “Babinet Principle Applied to the Design of Metasurfaces and Metamaterials”, Physical Review Letter, Vol. 93, N0. 19, Nov. 2004. pp. 197401-197404. [15] M. Gil, J. Bonache, J. Selga, J. Garcia-Garcia, F. Martín: “Broadband Resonant-Type Metamaterial Transmission Lines”, IEEE Microwave Wireless Comp. Letters, Vol. 17, No.2, February 2007, pp. 97-99. [16] G.V. Eleftheriades: “A Generalized Negative-Refractive Index Transmission-Line (NRI-TL) Metamaterial for Dual-Band and Quad-Band Applications”, IEEE Microwave Wireless Compon. Lett., Vol. 17, No. 6, June 2003, pp. 415-417. [17] C. H. Tseng and T. Itoh: “Dual-Band Bandpass and Bandstop Filters Using Composite Right/Left-Handed Metamaterial Transmission Lines”, International Microwave Symposium, San Francisco, IMS 2006, pp. 931-934. [18] V. Crnojević-Bengin, V. Radonić, B. Jokanović: “Left-Handed Microstrip Lines with Multiple Complementary Split-Ring and Spiral resonators”, Microwave and Optical Technology Letters, John Willey, vol. 49 no. 6, juni 2007, pp. 1391-1395. [19] V. Crnojević-Bengin, V. Radonić, B. Jokanović: „Fractal Geometries of Complementary Split-Ring Resonators”, IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques, Vol. 56, No. 10, October 2008, pp. 2312-2321. [20] B. Jokanović, V. Crnojević-Bengin: “Novel left-handed transmission lines based on grounded spirals”, Microwave and Optical Technology Letters, John Willey, Vol. 49, No. 10, October 2007, pp. 2561-2567. [21] B. Jokanovic, V. Crnojevic-Bengin, O. Boric-Lubecke: “Miniature High Selectivity Filters Using Grounded Spiral Resonators”, Electronics Letters, Vol. 44, No. 17, 14th August 2008. [22] B. Jokanovic, V. Crnojevic-Bengin: “Super-Compact Left-Handed Resonator for Filter Applications” European Microwave Week, Munich 2007, Munich, Germany, 8-12 October, 2007. [23] B. Jokanovic, V. Crnojevic-Bengin, O. Boric-Lubecke: “Miniature Lowloss Metamaterial Resonators Based on Grounded Spirals and Their Application in Filter Design”, Springer NATO Science series books. [24] V. Radonić, V. Crnojević-Bengin, B. Jokanović: “Novel Left-Handed Unit Cell for Multi-Band Filtering Applications,“ EuMC 2008, Amsterdam, October 2008.
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
69
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
Autorke Branka Jokanović, naučni savetnik, diplomirala je na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu 1977. godine, magistrirala i doktorirala iz oblasti mikrotalasne tehnike 1988. i 1999. na istom fakultetu. Zaposlena je u Institutu IMTEL, ranije Institut za primenjenu fiziku od 1978. godine, gde i danas radi na mestu savetnika za nauku. Autor je preko 100 naučnih radova od kojih je 18 objavljeno u vodećim međunarodnim časopisima i monografijama. Rukovodila je razvojem i proizvodnjom prvog jugoslovenskog linka na 24GHz. Dr Branka Jokanović je dobitnik Nagrade Instituta IMTEL za naučni doprinos za 1996. godinu, nagrade The IEEE Third Millenium Medal, 2000. godine i Nagrade Jugoslovenskog udruženja za mikrotalasnu tehniku i tehnologiju-YU MTT, 2005. godine. Vesna Crnojević-Bengin diplomirala je na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu 1994. godine i magistrirala na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu 1997. godine u oblasti telekomunikacija. Doktorsku disertaciju u oblasti mikrotalasne tehnike odbranila je 2006. godine na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu gde i danas radi kao docent. Autor je preko 50 naučnih radova od čega šest u vodećim međunarodnim časopisima. Doc. dr Vesna Crnojević-Bengin je dobitnik YU MTT nagrade za postignute naučne rezultate u 2005. godini, dobitnik nagrade za najbolji rad na Mediterranean Microwave Symposium 2008, i član Generalne Skupštine Evropske Mikrotalasne Asocijacije (EuMA). Rukovodilac je naučno-istraživačke grupe GAME na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu.
70
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
nenad Kojić Radica Kojić irini Reljin Branimir Reljin
SMS-WeB oRiJenTiSAn SeRViS ZA oDReÐiVAnJe oPTiMALne PuTAnJe ZASnoVAn nA hoPfiLDoVoJ neuRALnoJ MReži SADRžAJ U radu je predložena struktura i način realizacije mogućeg SMS-Web orijentisanog servisa koji je namenjen za određivanje optimalne putanje između željenih lokacija. Realizacija je zasnovana na algoritmu sa Hopfildovom neuralnom mrežom. Kao ulazni parametri koriste se fizička udaljenost, kvalitet puta, zagušenja saobraćaja, usluge koje se nude na deonicama i iznenadne (neočekivane) pojave. Algoritam je skalabilan i dozvoljava proizvoljno proširenje broja i vrsta ulaznih parametara.
ABSTRACT SMS–Web oriented service for determining optimal travelling route between desired locations, is suggested. The realization is based on the algorithm using Hopfield neural network. Physical distances, the quality of road sections, traffic jams, services that are offered on the road sections, as well as some unexpected events, are used as input parameters. The algorithm is scalable and enables arbitrary extention of number and type of input parameters. TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
71
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
1. uvod Komercijalnom upotrebom GPS-a (Global Positioning System) i njegovom implementacijom kroz GPS navigatore, korisnici su dobili potpuno novi pristup putovanju, kada je reč o upotrebi motornih vozila [1],[2]. Nekadašnje papirne karte sada su zamenjene glasovnim navođenjem, i to na lokalnom jeziku za skoro sve zemlje sveta. Ovaj servis nudi svoje usluge besplatno, ali je neophodno kupiti uređaj i mape. Ono što predstavlja problem kod upotrebe GPS navigatora je potreba da se mape redovno ažuriraju i što je predložena putanja uvek isključivo na bazi najkraće putanje [3], [4]. Često u realnom saobraćaju najkraća putanja nije i ona kojom će se najbrže stići, što predstavlja cilj svakog od vozača. Naime, uske ulice, saobraćajne gužve, zastoji ili blokade nameću potrebu da se putanja promeni. Svako odstupanje od predložene putanje kod GPS navigatora inicira rekalkulaciju rute. Preračunavanje rute je korisno ali bi, sa stanovišta vozača, bilo poželjno da se ova promena što pre uvrsti u računanje kako bi vozač unapred video varijante [5]. U ovom radu se predlaže rešenje koje nudi automatizam u obračunu ruta, a samim tim i mogućnost da se dobije tačan skup informacija za svakog korisnika bez obzira na količinu informacija i brzinu kojom se one generišu. Da bi ovakav tip servisa bio svrsishodan, neophodno je naći rešenje koje od korisnika ne zahteva novu vrstu uređaja ili softvera, a može da bude dostupno u svakom trenutku. U tom cilju, u ovom radu se predlaže SMS (Short Message Service). Razlozi za ovaj izbor su više nego očigledni: veliki broj korisnika sa mobilnim telefonom, široka mreža pokrivenosti i 72
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
dostupnosti, upotreba postojeće tehnologije, brzina u komunikaciji i sl. Cilj servisa jeste da korisnik može u bilo kom trenutku da se obrati posebnoj aplikaciji (koja je realizovana kao web servis) i od nje zatražiti informacije o daljem toku puta, jednostavnim slanjem SMS-a. Parametri koje korisnik treba da pošalje su trenutna lokacija (grad) i željena destinacija. U ovom radu se koristi putna mreža Republike Srbije i mapa se posmatra na nivou međugradskih relacija. Korisnik šalje osnovnu poruku i, kao odgovor, dobija spisak gradova do zahtevane destinacije, sortiran po redosledu njihovih nailazaka. Odluka o putanji donosi se na osnovu pet različitih parametara. Ovakva multikriterijumska optimizacija ima za cilj da korisniku ponudi najbolje rešenje, zasnovano na aktuelnim podacima u saobraćaju, a sa ciljem najkraćeg vremena putovanja. Kao ulazni parametri za određivanje Pareto optimalne putanje koriste se: fizičko rastojanje (sa ciljem minimizacije), vrsta i kvalitet puta (u odnosu na kategorizaciju i realno stanje putne trase), gustina saobraćaja na deonicama, usluge (komercijalni objekti za pružanje prehrambenih, servisnih, šoping itd. usluga) i informacije o iznenadnim pojavama (odroni na putu, blokade, štrajkovi, rekonstrukcije, komunalni radovi itd). Pored ove osnovne, korisnik može da traži i dopunske uslove ili informacije u svojoj ruti. Na primer, može da zahteva „najbolju“ putanju do nekog odredišta, ali pod uslovom da se u toj putanji nađe određeni grad, ili objekat, odnosno da se pojedine lokacije isključe iz putanje. Na taj način, ovaj sistem treba da bude dopuna za postojeći sistem navigacije i da korisniku inicijalno pruži informacije o „osnovnoj putanji“, čime će unaprediti kvalitet putanje koju preciznije
dobija od navigatora. Kao dopunski uslov u rešavanju ovakve vrste servisa nameće se i potreba da se ova usluga ponudi korisnicima svih vrsta mobilnih operatora i da postoji mogućnost njene komercijalne primene. U radu su detaljno izložene faze u razvoju i rešenje kojim se ceo sistem povezuje u celinu sa ciljem da se ovi uslovi zadovolje. Kompletna logička podrška smeštena je u specijalizovanom softveru koji se nalazi na web serveru i realizovan je kao web servis. Ovaj softver zasniva se na upotrebi Hopfildove neuralne mreže, koja se pokazala kao dobar kandidat u rešavanju multikriterijumskih optimizacija. Logika koja je korišćena u ovom radu predstavlja nastavak prethodnih istraživanja i radova autora u ovoj oblasti, koji su do sada bili realizovani samo na personalnom računaru u vidu simulacija. Ovaj rad je organizovan kroz pet poglavlja. Nakon uvoda, u drugom poglavlju dati su opisi sistema za komunikaciju i SMS gejtveja. Princip rada Hopfildove neuralne mreže i modifikacija energijske funkcije, koja se koristi za potrebe predloženog servisa, dati su u trećem poglavlju. U četvrtom poglavlju su prikazani rezultati simulacije rada neuralne mreže. Na kraju su dati zaključak i korišćena literatura.
2. Komunikaciona mreža Sistem koji treba da omogući realizaciju ovog servisa može se prikazati u formi blok šeme, Slika 1. Jedan ili više korisnika, pomoću mobilnog telefona, šalju zahtev za dobijanje konkretnog odgovora. Uloga TK sistema je da prihvati, distribuira i tarifira ovaj za-
SMS-WeB orijentisan servis za određivanje optimalne putanje zasnovan na hopfildovoj neuralnoj mreži
Po realizaciji ugovora, definiše se nalog (administratorski panel) i bira kratak string (ili više njih) koji će biti prefiks svake poruke kojom se zahteva pomenuti servis. Na kraju dolazi definisanje sintakse poruke, koja će na bazi početnog stringa definisati tip i cenu servisa. Slika 1. Blok šema sistema
Uloga kompanije koja nudi usluge SMS gejtveja jeste da isporuči sadržaj poslate poruke ka web serveru koji ima statičku IP adresu. Uslov statičke IP adrese nije uvek neophodan, ali se preporučuje. Zajednički pristupni parametri za većinu komercijalnih SMS gejtveja su navedeni u Tabeli 1.
Slika 2. Šematski prikaz dvosmernog SMS gejtveja
htev do web aplikacije. Nakon dobijanja zahteva, koji je u formi SMS-a, aplikacija na bazi svoje logike generiše odgovor, i prosleđuje ga TK sistemu. Korisnik koji je poslao zahtev, dobija odgovor prosleđen posredstvom TK sistema, koji za ovu uslugu od korisnika naplaćuje unapred određeni iznos. TK sistem, u blok šemi na Slici 1, predstavlja složenu infrastrukturu koja je potrebna za prenos poruke. U njega su uključene pristupna mreža provajdera mobilne telefonije i jezgro telekomunikacione mreže. Problem koji nastaje u slučaju zahteva da se sadržaj poruke isporuči na web aplikaciju, a ne na drugi mobilni uređaj, kao i način tafiriranja po ovom osnovu, predstavljaju ključni element u lancu komunikacije. U tu svrhu koristi se SMS gejtvej.
2.1. SMS gejtvej Uloga SMS gejtveja je da olakša komunikaciju između određene aplikacije i operatora mobilne telefonije, odnosno njihovih pretplatnika. Kao karika u lancu, SMS gejtvej treba da prosledi sadržaje svih SMS poruka, poslatih na određeni broj, i u određenom formatu nekoj
web aplikaciji. Po prijemu poruke, aplikacija generiše odgovor i poruka se preko API interfejsa (Application Programming Interface) SMS gejtveja isporučuje korisniku. Kako su zahtevi korisnika sve veći i raznovrsniji, većina svetski poznatih SMS gejtveja nudi mogućnosti korišćenja više različitih i popularnih API interfejsa za mobilne servise (HTTP/s, Java, .NET, SMTP itd.). Na Slici 2. prikazana je dvosmerna komunikacija između mobilnog uređaja i web aplikacije realizovana na ovakav način. Uslovi za korišćenje ovakvih usluga definisani su ugovorom koji se potpisuje sa kompanijom koja nudi ovaj tip usluga.
Sa prijemne strane ovog sistema nalazi se web server. Jedini uslov za njega je da mora biti omogućeno prihvatanje/slanje HTTP zahteva.
2.2. Komunikacija Kada je ovaj sistem „postavljen“ komunikacija korisnika i web aplikacije se odvija u četiri faze: 1. Korisnik šalje SMS poruku (koja ima unapred definisan broj i formu sadržaja) 2. Mobilni operator prosleđuje poruku na SMS gejtvej. Po prijemu se kontroliše ispravnost poruke, određuje kome pripada i šalje se njen sadržaj na unapred definisani sajt u formi HTTP zahteva.
Tabela 1. Opšti parametri HTTP zahteva SMS gejtveja
Parametar
Opis
msisdn
Broj telefona sa koga je poslata poruka (numerički string u internacionalnom formatu)
message
Tekst poruke (uRL enkodovanog stringa)
operator
Mobilni operator preko koga je stigla poruka (iD, u zavisnosti od liste pokrivenosti SMS gejtveja.)
short_id / keyword
Kratki broj na koji je poslata poruka ili ključna reč (string na početku poruke)
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
73
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
3. Aplikacija dobija HTTP zahtev, obrađuje sadržaj poruke, na osnovu njega generiše odgovor i formira sadržaj poruke (u unapred definisanom formatu) koji prosleđuje SMS gejtveju. 4. Po dobijanju informacije od web aplikacije SMS gejtvej ponovo vrši provere i prosleđuje poruku mobilnom operatoru koji ovu poruku isporučuje korisniku u vidu SMS-a.
2.3. Sigurnost Sigurnost ovakvog sistema je inicijalno garantovana sigurnošću koji nudi mobilni operator i način prenosa SMS poruke. Pored toga, može se uvesti i sigurnosna mera za proveru IP adrese. Naime, prilikom prihvatanja poruke, proverom IP adrese sa koje dolazi HTTP zahtev, a koja je definisana u podešavanjima SMS gejtveja i web aplikacije, garantuje se da je poruka poslata od autorizovanog sistema. Garancija u smislu isporuke poruke reguliše se ponovnim slanjem iste (najčešće naredna 24 sata), sve dok od web servera na kome se nalazi aplikacija ne dobije HTTP status sa oznakom 200 (OK). U zavisnosti od izbora SMS gejtveja, može se konfigurisati metod koji će se koristiti za slanje sadržaja poruke. Podržani su i POST i GET metod, pa se i izborom POST metoda može direktno uticati na veću sigurnost u prenosu. Pri svakom prijemu poruke SMS getvej vrši autentifikaciju i na taj način garantuje da je komunikacija realizovana sa registrovanog administratorskog naloga.
ovih mreža vezuju se za 50-te godine XX veka. Neuralne mreže su inspirisane biološkim nervnim sistemom i radom mozga pa je i njihova struktura pokušaj imitacije rada iste. Razlog za razvoj ove discipline leži u tome što se postupak nalaženja rešenja može realizovati bez prethodno striktno definisanog algoritma rada kao u standardnim računarskim sistemima. Rad neuralne mreže zasniva se na paralelnom procesiranju i velikoj povezanosti neurona, što omogućava veliku brzinu rada [6]. Posebnu vrstu neuralnih mreža predstavljaju rekurentne mreže. Logika rada ovih mreža zasniva se na modifikaciji izlaznog signala (najčešće kašnjenjem) koji se vraća na ulazni sloj neurona [6]. Najčešće korišćena rekurentna neuralna mreža, čija struktura je prikazana na Slici 3, jeste Hopfildova neuralna mreža [7]. Svaki od neurona realizovan je kao operacioni pojačavač sa sigmoidalno rastućom funkcijom koja povezuje izlaz Vi i ulaz Ui i-tog neurona. Na ovaj
3. hoPfiLDoVA neuRALnA MRežA Jedna od disciplina u istraživanju veštačke inteligencije su i veštačke neuralne mreže. Prvi počeci u istraživanju 74
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
Slika 3. Struktura Hopfildove neuralne mreže
način mreža dobija karakteristiku nelinearnosti. Izlazne vrednosti su skalirane na opseg od 0 do 1. Funkcija prenosa (aktivaciona funkcija) za svaki od neurona data je kao [7], [8] (1) gde je a konstanta koja određuje nagib karakteristike. Shodno pravilu rekurzivnih mreža, izlazni signal i-tog neurona vodi se na sve ulaze drugih neurona sem na sopstveni ulaz, preko rezistivnih veza. Ova povezanost definisana je matricom povezanosti T=[Tij]. Pored signala koji prima od izlaznih neurona, na svaki od ulaznih neurona deluje dodatni strujni signal (bias current) Ii. Njime se podešava polarizacija neurona [7]. Promene ulaznih signala su definisane relacijom (2), Slika 1, (2) gde je τ vremenska konstanta.
SMS-WeB orijentisan servis za određivanje optimalne putanje zasnovan na hopfildovoj neuralnoj mreži
Slika 4. Moguća hardverska realizacija i-tog neurona u Hopfildovoj neuralnoj mreži i njegova aktivaciona funkcija
Moguća realizacija Hopfildove ćelije data je da Slici 4. Svaki od neurona ima svoje ulaze, stanje ui i izlazni signal Vi, kao i polarizacioni signal, struju Ii, kojom se definiše nivo pobude ćelije. Povratna sprega između izlaza vi i ulaza ostalih neurona, ostvarena preko otpornosti R, i≠j (tzv. sinapsi), obezbeđuje promenu stanja mreže, u iterativnom postupku. Tokom iterativnog procesa mreža konvergira ka stabilnom stanju. Izlazi neurona se stiču na kondenzator Ci. Promena napona na kondenzatoru data je jednačinom stanja [9] (3) Napon kondenzatora Ci deluje na ulazu nelinearnog diferencijalnog pojačavača, na čijem izlazu se dobijaju signali Vi i -Vi ove ćelije, prema relaciji (1) [10]. Hopfild je pokazao da će u slučaju da je pojačanje pojačavača relativno veliko (teoretski a→∞, kada je prenosna funkcija (1)
odskočna), energijska funkcija biti [7], [11] (4) Za veliko pojačanje operacionog pojačavača, minimum energije u datom N dimenzionalnom prostoru se raspoređuje u 2N rogljeva. Tada se dinamika i-tog neurona, shodno relaciji (2), može prikazati kao [7] (5) Relacija (5) definiše promenu ulaznog signala i promenu energije, u svakoj od iteracija. Može se pokazati da ovako definisana mreža obezbeđuje konvergenciju ka stabilnim stanjima [12]. Ovako postavljena mreža služi kao osnovna struktura za rešavanje optimizacionih problema. Hopfildova neuralna mreža se pokazala kao vrlo pogodna za rešavanje različitih vrsta optimizacionih problema, od kojih je najpoznatiji problem trgovačkog putnika [7], [13]. Ispravnim dimenzionisanjem sinapsi, može se uspostaviti veza
fizičkog problema i matematičkog opisa energijske funkcije Hopfildove neuralne mreže. Stabilno stanje odgovara minimumu energijske funkcije.
3.1. Modifikacija energijske funkcije Polazeći od osnovnih relacija za stanja Hopfildove neuralne mreže, a sa ciljem da se energijska funkcija proširi na više ulaznih parametara, kojima bi se ostvarila višekriterijumska optimizacija [13], [14], pored matrice rastojanja, R, čiji članovi jesu fizička rastojanja između čvorova, uvedene su još četiri matrice koje dodatno opisuju kvalitet izbora rute: vrsta i kvalitet puta, K, gustina saobraćaja na deonicama, G, potencijalne usluge, U, i iznenadne pojave, P. Osnovna je matrica rastojanja, R, čiji članovi jesu fizička rastojanja između čvorova mreže. U ovom slučaju čvorovi odgovaraju većim tranzitnim gradovima Republike Srbije, Tabela 2. Uvrštavanjem ovih matrica, u energijsku funkciju koja je inicijalno data u [8], a na osnovu [13], [14] i [15], dobija se energijska funkcija oblika: TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
75
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
Članovi uz koeficijente μ1-μ5 imaju isto značenje kao u [8], a oni uz koeficijente μ6-μ9 minimiziraju odnos kapaciteta puta i gustine saobraćaja na njemu, a forsiraju deonice sa većim kapacitetom i boljim tipom puta. Sličan algoritam je korišćen pri rutiranju u telekomunikacionim mrežama [13], [14]. Opsezi vrednosti koeficijenata μ1-μ9 dobijeni su na osnovu [16], dok su konkretne vrednosti dobijene empirijskim putem. U ovu svrhu korišćene su vrednosti μ1=950, μ2=1500, μ3=2500, μ4=475, μ5=2500, μ6=700, μ7=800, μ8=800 i μ9=800. Sve matrice su skalirane od 0 do 1. Kako se algoritmom vrši minimizacija energijske funkcije, a kroz minimizaciju svakog od njenih članova, neke vrednosti u energijskoj funkciji su prethodno svođene na komplementarnu vrednost. Konkretno, vrednost Kxi - Gxi, koja predstavlja relativnu veličinu preostalog resursa puta treba da bude što veća radi bržeg i sigurnijeg transporta, za potrebe minimizacije energijske funkcije posmatrana je u komplementarnom vidu 1 - (Kxi - Gxi). Isto je primenjeno i za matrice U i P.
putevi nisu uzeti u obzir. Matrica U, opisuje nivo usluga duž putnih pravaca, i izražena je brojem benzinskih pumpi i ovlašćenih autoservisa na svakoj od deonica (što je uzeto sa autokarte Srbije i informacija sa Interneta) koje su skalirane faktorom 10. Podaci se unose samo za postojeće veze između dva susedna grada. Ovako definisani ulazni podaci, dati su u [15].
4.2. formati kod definisanja zahteva Shodno scenariju izloženom u poglavlju 2.2, korisnik šalje SMS na broj koji je unapred definisan (dobijen nakon potpisivanja ugovora sa kompanijom koja nudi uslugu SMS gejtveja). Nakon prijema poruke, gejtvejvrši osnovne sintaksne provere i sadržaj poruke isporučuje ka definisanoj URL (Uniform Resource Locator) adresi na kojoj se nalazi web aplikacija. Sa-
4. ReZuLTATi 4.1. ulazni podaci korišćeni za rad neuralne mreže Na osnovu definisanog algoritma (1) kreiran je računarski program za izbor optimalne putanje po Paretovom kriterijumu [13]. Analizirana je putna mreža Republike Srbije kroz poznatije i važnije putne pravce, Slika 5. Strelicama su označene tačke kojima se iz Republike Srbije saobraćaj usmerava ka susednim državama. Gradovi su simbolički povezani linijama koje odgovaraju putevima koji prolaze kroz ili blizu njih. Spisak gradova i njihove oznake date su u Tabeli 2. Vrednosti matrice R skalirane su u odnosu na najveće rastojanje (1786 km). Elementi matrice K i G izabrani su proizvoljno shodno kategorizaciji puteva i dostupnim podacima dobijenim od nekoliko špediterskih kuća a na osnovu legende auto karte Srbije (Eurokarta Beograd, sa razmerom 1:850000). Na taj način su elementi matrice K definisani sa 0,5, glavnim tranzitnim putevima 0,4, glavnim putevima 0,2, lokalnim 0,1 dok makadamski 76
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
Slika 5. Mreža puteva i gradova korišćenih u simulaciji
SMS-WeB orijentisan servis za određivanje optimalne putanje zasnovan na hopfildovoj neuralnoj mreži
Tabela 2. Spisak gradova korišćenih u simulaciji
R. br.
grad
R. br.
grad
R. br.
grad
1
Sombor
11
Loznica
21
Čačak
2
Subotica
12
Valjevo
22
Prijepolje
3
Kikinda
13
Vršac
23
Kruševac
4
Srbobran
14
Požarevac
24
niš
5
Zrenjanin
15
negotin
25
Pirot
6
Šid
16
Zaječar
26
Vranje
7
novi Sad
17
Jagodina
27
K. Mitrovica
8
Ruma
18
Kragujevac
28
novi Pazar
9
Beograd
19
Kraljevo
29
Raška
10
Šabac
20
užice
držaj poruke počinje stringom koji je definisan ugovorom (npr. ruta), nakon čega se upisuje sadržaj koji je bitan za rad aplikacije. U osnovnom obliku ovaj sadržaj predstavljaju dva stringa odvojena razmakom. Prvi definiše trenutnu lokaciju a drugi željenu. Opšti format, u ovom slučaju dozvoljava veliki broj dodatnih informacija, i unosi se nakon drugog stringa i razmaka: da-ime_grada (za grad kroz koji se želi proći), neime_grada (za grad koji se želi zaobići), u-ime_objekta (za uslužni objekat koji se želi posetiti) i r (za dobijanje informacije o dužini predložene putanje). Pored ovih, naknadno se mogu definisati dodatne usluge, jer ih SMS gejtvej ne kontroliše, već ih samo prosleđuje, a logika aplikacije dalje razmatra pomenute zahteve. Ukoliko je SMS isporučen SMS gejtveju, na osnovu prvog stringa se zaključuje kome dalje treba proslediti poruku. Sadržaj poruke se šalje u formi HTTP zahteva, i koristi POST metod za slanje. Po prijemu zahteva, web aplikacija vrši razdvajanje pristigle integralne poruke na njene sastavne delove, i na osnovu tipa podataka se obraća neuralnoj mreži za odgovor. Istovremeno kroz HTTP odgovor obaveštava SMS gejtvej
o uspešnom prijemu da se ne bi „ušlo“ u proceduru ponovnog slanja (dok se u suprotnom poruka ponovo šalje serveru). Neuralna mreža generiše odgovor u tekstualnoj formi i grafički (za potrebe administratora). Na bazi dobijenog odgovora, web aplikacija kreira HTTP zahtev, koji upućuje SMS gejtveju. U tom stringu se nalazi ključna reč, podaci za autentifikaciju, broj telefona korisnika, i sadržaj koji je potrebno proslediti mobilnom korisniku. Po prijemu zahteva, SMS gejtvej kontroliše IP adresu servera sa koga je zahtev stigao, sve prispele parametre, i nakon uspešne provere deo
poslatog integralnog stringa (koji je namenjen korisniku) prosleđuje na zadati broj. Pri ovom slanju, od korisnika se naplaćuje unapred definisani iznos za korišćenje servisa. U poruci koju korisnik vidi nalazi se redosled gradova koji je preporučen od strane neuralne mreže, baziran na svim njenim ulaznim podacima (rastojanje, kvalitet i vrsta puta, trenutna zagušenja u saobraćaju i broj uslužnih objekata na tim deonicama) i dodatno proračunat ako je korisnik u svojoj inicijalnoj poruci naveo ograničenja ili uslove puta. Za potrebe ovog rada prikazaće se grafičko okruženje koje generiše softver za realizaciju neuralne mreže u nekoliko različitih zahteva korisnika. Na Slici 6. je prikazana struktura početne povezanosti putne mreže (na ulazu u neuralnu mrežu), koja je definisana na Slici 5. Ukoliko je trenutna lokacija korisnika Loznica, a destinacija Pirot, i ukoliko ne postoje nikakvi dodatni uslovi od strane korisnika, tada je preporučena putanja prikazana na Slici 7.
Slika 6. Mreža puteva i gradova korišćenih u simulaciji
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
77
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
Korisnik ovu informaciju dobija u formi redosleda gradova koji se redom nalaze na putanji (Užice, Čačak, Kraljevo, Kruševac, Jagodina, Niš i Pirot). Ukoliko korisnik traži dužinu predložene putanje dobiće odgovor 468 km. Ako korisnik kao restrikciju unese Niš (ne želi da prođe kroz taj grad), tada će kao odgovor dobiti (Užice, Čačak, Kraljevo, Kruševac, Jagodina, Zaječar i Pirot), Slika 8. Dužina ovako dobijene putanje je 512 km.
Slika 7. Inicijalna putanja od Loznice do Pirota
Ako se pretpostavi drugačiji scenario, i korisnik insistira da prođe kroz Šabac, tada je predložena putanja (Šabac, Valjevo, Čačak, Kraljevo, Kruševac, Jagodina, Niš i Pirot) sa dužinom 508 km, Slika 9. Ova putanja će takođe biti predložena ako se pretpostavi da deo puta između Loznice i Užica nije trenutno u funkciji, što je uticaj matrice P (iznenadne pojave). Ukoliko korisnik želi bolje i raznovrsnije usluge na putu (ovlašćeni auto servisi ili tržni centri), put treba da ga usmeri preko Beograda. Na taj način predložena putanja je (Šabac, Beograd, Požarevac, Zaječar, Pirot), Slika 10.
Slika 8. Putanja sa zabranom prolaska kroz Niš
Slika 9. Putanja nakon prekida putne trase Loznica-Užice
78
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
5. ZAKLJuČAK U radu je predstavljen moguć način realizacije jednog korisničkog servisa namenjenog poboljšanju planiranja putne trase. Imajući u vidu prednosti postojeće tehnologije, ali i mane koje nastaju trenutnim promenama uslova na putu, predloženi sistem može u značajnoj meri da poboljša trenutno stanje. Predloženo rešenje je zamišljeno kao samostalna aplikacija kojom se korisniku navodi redosled mesta do željenog odredišta, ali veću efikasnost može da postigne u kombinaciji sa GPS navigatorom. Broj i vrsta dodatnih usluga koje
SMS-WeB orijentisan servis za određivanje optimalne putanje zasnovan na hopfildovoj neuralnoj mreži
Slika 10. Putanja kojom se grad Beograd uključuje u plan puta
bi se nudile servisom nisu ograničene i ničim ne remete ovako opisani sistem. Predloženo rešenje ima razrađene sve faze u planiranju i realizaciji i kao takvo može da bude i komercijalni servis. Veći deo ovog projekta je realizo-
van i testiran u praksi, ali ne u celini, jer podaci kojima raspolaže operativni centar AMS-a nisu uključeni u analizu. Dalji tok razvoja servisa je usmeren ka testiranju sistema sa podacima koji odgovaraju dnevnim promenama i in-
formacijama sa terena. Kao naprednije rešenje može se ponuditi i opcija slanja MMS-a, koji bi kao sadržaj imao sliku sa iscrtanom putanjom i imenima gradova, i to maksimalno uvećanu za deo relevantnog puta.
Literatura [1] B. W. Parkinson, J. J. Spilker: Global Positioning System: Theory and Applications, American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1996. [2] M. S. Grewal, L. R. Weill, A. P. Andrews: Global Positioning Systems, Inertial Navigation, and Integration, John Wiley & Sons, 2001. [3] J. B. McKay, M. Pachter: “Geometry optimization for GPS navigation”, Proceedings of the 36th IEEE Conference Decision and Control, Vol. 5, San Diego, CA, USA, 1997, pp. 4695-4699. [4] P. D.Wielgosz, Grejner-Brzezinska, I. Kashani: “Network approach to precise GPS navigation”, Navigation, Vol. 51, no. 3, Institute of Navigation, Washington, DC, USA, 2004, pp. 213-2. [5] E. Abbott, D. Powell: “Land-vehicle navigation using GPS”, Proceedings of the IEEE, Vol. 87, Issue 1, Jan 1999, pp. 145-162. [6] S. Haykin: Neural networks-a comprehensive foundation, MacMillan Collage Publishing Company, Inc., 1994. [7] J. J. Hopfield, D. W Tank: “’Neural’ computations of decision in optimization problems”, Biol. Cybern., Vol. 52, 1985, pp. 141-152. [8] M. Ali, F. Kamoun: “Neural networks for shortest path computation and routing in computer networks”, IEEE Trans. on Neural Networks, Vol. 4, No. 6, 1993, pp. 941-953. [9] B. Reljin, I. Reljin: “Rešavanje problema rutiranja pomoću neuralnih mreža”, Zbornik 13. simpozijuma o novim tehnologijama u PTT-u, Saobraćajni fakultet, Beograd, Dec. 1995. [10] J. J. Hopfield: “Neural networks and physical systems with emergent collective computational abilities”, Proc. Nat. Acad. Sci., Vol. 79, 1982, pp. 2554-2558. [11] V. M. N. Vo, O. Cherkaoui: “Traffic switching optimization in optical routing using Hopfield networks“, RIVF, Electronic Edition, 2004, pp. 125-130. [12] P. D. Wasserman: Advanced methods in neural computing, Van Nostrand Reinhold, New York, 1993. [13] N. Kojić, I. Reljin, B. Reljin: “Neural network for optimization of routing in communication networks”, FACTA Universitatis, Series: Electronics and Energetics, Vol. 19, No. 2, , August 2006, pp. 317-329. [14] N. Kojić, I. Reljin, B.Reljin: “Determination of optimal path using neural network” (in Serbian), in Proc. 48th Conf. ETRAN, Vol. 1, Čačak (Serbia and Montenegro), June 6-8, 2004. [15] N. Kojić, R. Kojić, I. Reljin, B.Reljin: “Planiranje i izbor putne trase auto puta primenom neuralne mreže”, TELFOR, Beograd, Nov. 20-22, 2007. [16] K. C. Tan, H. Tang, S. S. Ge, “On parameter settings of Hopfield networks applied to traveling salesman problems”, IEEE Trans. Circuits and Systems-I, Vol. 52, No. 5, May 2005.
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
79
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
Autori Nenad Kojić je diplomirao i magistrirao na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu, gde je trenutno u fazi izrade doktorske disertacije. Zaposlen je na Visokoj ICT školi, u Beogradu. Interesovanja su mu usmerena na neuralne mreže, algoritme za rutiranje, bežične mreže, obradu slike, multimediju i web tehnologije. Mr Kojić je autor/koautor 4 rada u časopisima i 32 konferencijska rada. Član je grupe za Digitalnu obradu slike, telemedicinu i multimediju, na Elektrotehničkog fakulteta u Beogradu, koja je uključena u evropski projekat COST292 “Semantic Multimodal Analysis of Digital Media”. Član je domaćih društava ETRAN i Društva za telekomunikacije. Irini Reljin je diplomirala, magistrirala i doktorirala na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu. Zaposlena je na Visokoj ICT i Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu. Oblasti istraživanja su joj: multimedijalni sistemi, televizija, neuralne mreže, obrada signala, optičke telekomunikacije. Doc. dr Reljin je iz ovih oblasti publikovala blizu 200 naučnih i stručnih radova i nekoliko knjiga. Učestvovala je u nekoliko projekata vezanih za oblast digitalne televizije, kao i u više projekata podržanih od Ministarstva nauke. Član je grupe za Digitalnu obradu slike, telemedicinu i multimediju, na Elektrotehničkog fakulteta u Beogradu, koja je uključena u evropski projekat COST292 “Semantic Multimodal Analysis of Digital Media”. Recenzent je časopisa IEEE Communications Magazine i međunarodnih i domaćih konferencija. Član je više stručnih udruženja, međunarodnih (IEEE, SMPTE, BSUAE), i nacionalnih (ETRAN, Društvo za telekomunikacije i Udruženje jednakih mogućnosti). Branimir Reljin je diplomirao, magistrirao i doktorirao na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu, gde je i zaposlen. Oblasti istraživanja su mu: obrada signala, obrada slike, veštačke neuralne mreže i njihova primena, pretraživanje velikih multimedijalnih baza, telemedicina. Prof. dr Reljin je publikovao preko 300 radova i veći broj knjiga. Rukovodio je većim brojem međunarodnih i domaćih projekata. Član je upravnih odbora evropskih COST projekata, COST 292, “Semantic Multimodal Analysis of Digital Media”, i COST IC 0604, “Anatomic Telepathology Network (EURO-TELEPATH)”, i član je COST komiteta za oblast ICT. Član je više međunarodnih i nacionalnih stručnih i profesionalnih udruženja (IEEE Senior Member). Predsednik je simpozijuma o veštačkim neuralnim mrežama, NEUREL, koji je podržan od udruženja IEEE. Recenzent je više međunarodnih časopisa i konferencija. Radica Kojić je diplomirala na Geografskom fakultetu u Beogradu. Zaposlena je u Osnovnoj školi „Oslobodioci Beograda“ kao profesor geografije. Interesovanja su joj usmerena ka transportnoj geografiji, prostornom planiranju i na primenu multimedijalnih sadržaja u nastavi geografije. Koautor je 2 konferencijska rada. Član je Srpskog geografskog društva.
80
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
Velimir Šćepanović Ðura Kopitović
KRITERIJUMI ZA DEFINISANJE KATEGORIJE DSL KABLOVA I KAPITALA MREŽA ZA PRISTUP (REFERENTNA I REALNA EKSPLOATACIONA FREKVENCIJA SIMETRIČNIH PARICA) SADRŽAJ U radu, autori analiziraju uticaj preslušavanja između parica zvezda četvorke na bližem kraju na zbirnu snagu preslušavanja između parica na bližem kraju unutar A grupe kao dominatnog ograničavajućeg faktora frekvencijske raspodele zbirne snage preslušavanja na bližem kraju kod višeparičnog kablovskog jezgra. Predlažu da se kao standardi za proveru kvaliteta fabričkih kablovskih dužina kod DSL kablova i širokopojasnih mreža za pristup uvedu dva pojma: a. referentna frekvencija parica kod fabričkih dužina višeparičnog DSL kabla (fr) b. eksploataciona (realna radna) frekvencija širokopojasne mreže za pristup (fe) TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
81
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
1. UVOD Ne tako davno, simetrične parice u pristupnim mrežama su nalazile primenu za govorni servis, a najčešće sa prostornom raspodelom kanala. Prenos analognih signala kao nosilaca govorne informacije pratio je i prenos službenih diskretnih signala. Vreme eksploatacije parica u toku 24h je bilo zanemarljivo, a koristio se opseg frekvencija 0,33,4kHz. NF kablovi i kablovski pribor ugrađeni u ovim mrežama atestirani su na 800Hz. Tokom više decenija, vreme i frekvencijski opseg eksploatacije simetričnih parica u mreži bili su zanemarljivi u odnosu na mogućnosti. Razvoj xDSL sistema i potreba za sveobuhvatnim tripl-plej paket servisom zahteva od mreža izgrađenih sa simetričnim paricama vremenski stabilnu raspodelu slabljenja (u daljem tekstu Attn) i zbirne snage preslušavanja na bližem kraju (u daljem tekstu PSNEXT) u opsegu realne eksploatacione frekvencije do 107Hz. Ova konstatacija nameće zaključak da je za procenu kapitala mreža za pristup izgrađenih sa višeparičnim kablovima najznačajniji parametar realna eksploataciona frekvencija parica u pretplatničkim petljama. Autori predlažu da Telekom Srbija, kao operator, kod procene kapitala mreža za pristup uvede pojam: dobitak digitalnih kola u mreži. Isti bi odredila dva parametra: - apsolutni dobitak digitalnih kola - relativni dobitak digitalnih kola Iz gore navedenog, autori predlažu da se, kao standardi kod provere kategorije DSL kablova i širokopojasnih mreža za pristup, uvedu dva pojma: 82
a. referentna frekvencija parica kod fabričkih dužina višeparičnog DSL kabla (fr) b. realna eksploataciona frekvencija širokopojasnih mreža za pristup (fe)
2. UTICAJI IZMEÐU PARICA UNUTAR A GRUPE Na početku trećeg milenijuma, kada se u svetu planiraju širokopojasne mreže za pristup sa xDSL sistemima, podela bakarnih kablova na niskofrekvencijske, visokofrekvencijske i kombinovane gubi smisao. Po pravilu, mreže za pristup u „zadnjem koraku“ se planiraju kablovima za širokopojasni pristup kategorije 1, 2 i 3 po IEC 62255 (u daljem tekstu DSL kablovi). U opsegu eksploatacionih frekvencija xDSL sistema, normirane vrednosti frekvencijske raspodele PSNEXT1 i zbirne snage odnosa signal/zbirna smetnja na daljem kraju (u daljem tekstu PSELFEXT) između simetričnih parica u višeparičnom DSL kablu, postižu se unapređenjem kablovskih konstrukcija kroz tehnološke procese (upotrebu adekvatnih kablovskih mašina, posebno u pogledu izrade izolacije provodnika, elemenata uvrtanja (parica/četvorki) i izbora formacije A grupe). Planiranju izgradnje širokopojasnih mreža sa xDSL sistemima prethodi skeniranje fabričkih kablovskih dužina (posebno završnih i glavnih kablova) električnim signalima koji imaju amplitudu i spektralnu strukturu kojom može da se simulira linijski kod xDSL sistema koji operator planira da implementira. Kod izgrađenih NF mreža, skeniranje mreže omogućava da se definišu eksploataciona frekvencija do izvoda i brzina prenosa u pretplat-
ničkoj petlji. U oba slučaja, najznačajniji parametri su slabljenje parica (Attn) i PSNEXT, kao i normirana vrednost odnos signal/zbirna smetnja (u daljem tekstu PSACR2) za planirani xDSL sistem. Na frekvencijsku raspodelu PSNEXT-a i PSELFEXT-a u kablovskom jezgru, Slika 1, dominantan uticaj ima raspodela elektromagnetnih sprega između parica unutar A grupe, Slika 2. Veličina PSNEXT-a i PSELFEXT-a zavisi od konstruktivnih homogenosti provodnika i omotača provodnika, koraka uvrtanja parica i formacije A grupa, Slika 3. (a), (b), (c), od kojih se obrazuju D sektori, Slika 4, odnosno kablovsko jezgro.
3. REFERENTNA I REALNA EKSPLOATACIONA FREKVENCIJA PARICA Operatori telekomunikacionih usluga koji u poslednjem koraku, kako NF tako i širokopojasnih mreža, planiraju da ponude sveobuhvatni tripl-plej servis, kako bi odredili referentnu i realnu eksploatacionu frekvenciju parica u pretplatničkoj petlji (brzina prenosa) kod višeparičnog kablovskog jezgra, moraju poznavati frekvencijsku raspodelu Attn-a parica i frekvencijsku raspodelu PSNEXT-a, između parica u kablovskom jezgru.
3.1. Referentna frekvencija parica kod fabričkih dužina višeparičnog DSL kabla (fr)
Primeni NF mreža za prenos digitalnih signala različitih linijskih kodova (amplituda i spektralnih struktura) za širokopojasni pristup prethode merenja slabljenja parica (Attn) i zbirne snage preslušavanja između parica na bližem kraju (PSNEXT). Analizom dobijenih rezultata može se definisati referentna frekven-
PSNEXT(f)=PSNEXT(1)-15log f. 15dB/dekadi je prosečna vrednost frekvencijske raspodele PSNEXT-a za sve tri kategorije DSL kablova. U praksi, raspodela PSNEXT-a zavisi od izbora elemenata uvrtanja (parica ili četvorka) kao i konstrukcije kablovskog jezgra (slojevito ili sektorsko). Nezavisno od kategorije DSL kablova kvalitetniji su oni koji imaju E<15dB/dekadi. PSACR određuje realnu eksploatacionu frekvenciju parica u višeparičnom kablovskom jezgru (fe) odnosno brzine prenosa u pretplatničkoj petlji mreža za pristup (MDF-izvod) pa tako i servise koje je moguće ponuditi. Eksploataciona frekvencija predstavlja najznačajniji parametar kod procene kapitala mreže.
1
2
Kriterijumi za definisanje kategorije DSL kablova i kapitala mreža za pristup (referentna i realna eksploataciona frekvencija simetričnih parica)
Slika 1. Oblici uticaja unutar A grupe (PSNEXT, PSFEXT i PSELFEXT)
Za DSL kablove koji se preporučuju u mrežama za širokopojasni pristup (raspodela PSNEXT-a po IEC62255) i izmerene vrednosti Attn-a, u Novosadskoj fabrici kablova (NFK) kod paričnog kabla sa prečnikom provodnika 0,4 i 0,6mm i poroznopunim PE omotačem provodnika, Tabela 1, fr određuju projekcije tačaka preseka PSNEXT=Attn na apcisnu osu, Slika 5. Za DSL kablove dužine 1km može se doneti važan zaključak: Slika 2. Uticaj (n-1) ometajućih parica na n-tu ometanu paricu unutar A grupe (n=10)
Slika 3. Poprečan presek formacija A grupa (a) A=(2+8)x2, (b) A=(3+7)x2, (c) A=(3x2)+(3x2)+(4x2)
cije kablovskog jezgra (u daljem tekstu fr) (zavisi od veličine kontinualnih, kao i broja i veličine koncentrisanih elektromagnetskih sprega između parica). Od ovih sprega zavise moduli kompleksnih funkcija prenosa ekvivalentnih fiktivnih četvoropola između parica na bližem
i daljem kraju. Na rad širokopojasnih mreža, pored konstruktivno-električnih karakteristika ugrađenih kablova, značajno utiče kablovski pribor, stanje mreže i vremenska stabilnost eksploatacionih karakteristika parica (posebno Attn i NEXT (PSNEXT)).
DSL kablovi kategorije 1 (30MHz) sa prečnikom provodnika 0,6mm i kategorije 3 (100MHz) sa prečnikom provodnika 0,4mm, istom vrstom omotača provodnika i istim elemenatima uvrtanja po kriterijumu PSACR≥PSNEXT-Attn (PSACR≥6dB), imaju približno jednake fr. To znači da se kod mreža za pristup izgrađenim DSL kablovima kategorije 3 sa provodnicima prečnika 0,4mm može postići eksploataciona frekvencija koju imaju DSL kablovi kategorije 1 sa provodnicima prečnika 0,6mm. Za sve tri kategorije DSL kablova fr je prikazana u Tabeli 2. Referentnu frekvenciju parica zvezda četvorke određuju frekvencijske TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
83
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
3.2. Realna eksploataciona frekvencija parica u mreži za širokopojasni pristup (fe)
Ovaj parametar određuje brzine prenosa kod parica u pretplatničkoj petlji, što kroz moguće implementiranje xDSL sistema i ponuđene servise predstavlja kapital operatora mreže. Proračunu iste prethodi definisanje referentne frekvencije parica u pristupnoj mreži. Za proračun realne eksploatacione frekvencije kod višeparičnog kablovskog jezgra kriterijum je: PSACR≥PSNEXT-Attn, (PSACR≥6dB).
Slika 4. Poprečan presek D sektora (100x2); (D=(3+7)xA)
Slika 5. Frekvencijska raspodela PSNEXT-a i Attn-a kod DSL kablova dužine 1000m
raspodele Attn i NEXT (ravnoteža elektromagnetnih mostova između parica zvezda četvorke). Dominantan uticaj na NEXT ima geometrijska simetrija zvezda četvorke. Na PSNEXT kod A grupe najviše utiču raspodela 84
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
NEXT-a unutar zvezda četvorke koja zavisi od homogenost provodnika, PE omotača i skina provodnika, geometrijske simetrije poprečnog preseka četvorki i dužine koraka uvrtanja četvorki unutar A grupe.
Planiranju xDSL sistema u pristupnim mrežama prethodi poznavanje svih faktora koji mogu da utiču na veličinu elektromagnetnih sprega između parica u kablovskom jezgru kao pokazatelja koji ograničava prenos širokopojasnih signala nosilaca informacija. Do masovne primene širokopojasnih sistema, kao kriterijum moguće eksploatacione frekvencije parica u NF mreži se koristio odnos signal/šum (u daljem tekstu SNR) i odnos signal/smetnja (u daljem tekstu ACR). Planiranje masovnog sveobuhvatnog tripl-plej servisa preko xDSL sistema u NF pristupnim mrežama ukazuje na potrebu analize uticaja PSNEXT-a na eksploatacionu frekvenciju parica u višeparičnom kablovskom jezgru. Frekvencijska raspodela PSNEXT-a ukazuje da širokopojasne mreže za pristup treba planirati DSL kablovima. Takođe, korekcijom frekvencijske raspodele PSNEXT-a i PSFEXT-a između parica u NF kablovskom jezgru omogućava se nesmetano implementiranje većeg broja xDSL sistema kao i povećanje brzina prenosa u pretplatničkim petljama. Operatori telekomunikacionih usluga koji do multimedijalnog pristupnog čvora (MSAN) planiraju širokopojasni pristup po simetričnim paricama NF kablova moraju da poznaju i ostale ograničavajuće faktore
Kriterijumi za definisanje kategorije DSL kablova i kapitala mreža za pristup (referentna i realna eksploataciona frekvencija simetričnih parica)
Tabela 1.
f (Mhz)
PSnexT ieC 62255 (dB) 30 Mhz
60 Mhz
Attn (dB)
100 Mhz
PSnexT ieC-Attn[0,4] (dB)
(0,4)
30 Mhz
60 Mhz
100 Mhz
Attn (dB)
PSnexT ieC-Attn[0,6] (dB)
(0,6)
30 Mhz
60 Mhz
100 Mhz
1
44
52
62
21,1
22,9
30,9
40,9
13,3
30,7
38,7
48,7
4
35
43
53
42,2
-7,2
0,8
10,8
26,0
9,0
17,0
27
-10
-1
10
29
37
47
67,2
48,0
16
25,9
33,1
43,9
85,5
58,0
24
23,3
31,3
41,3
105,7
70,0
30
21,8
29,4
39,4
117,6
80,9
40
28,0
38
136,1
94,4
50
26,5
36,5
152,4
106,3
60
25,3
35,3
167,1
117,2
70
34,3
180,7
127,3
80
33,5
193,4
136,7
90
32,7
205,3
145,6
100
32,0
216,5
154
Tabela 2.
Dužina kabla L= 1000 m
Referentna frekvencija fr (Mhz) (0,4)
(0,6)
ieC 30 Mhz
3,3
5,8
ieC 60 Mhz
4,2
7,7
ieC 100 Mhz
6,2
9,8
koji utiču na brzinu prenosa u „zadnjem koraku“ pretplatničke petlje. Vremenska stabilnost eksploatacione frekvencije pretplatničke petlje zavisi od vremenske stabilnosti frekvencijske raspodele Attn-a i PSNEXT-a, kao i nivoa smetnji u paricama (širokopojasni i impulsni šum). Povećanje eksploatacione frekvencije parica u mreži (prekvalifikacija NF mreže za širokopojasni pristup) zahteva da se: - segmenti NF mreže koji imaju omotač (izolaciju) provodnika od PVC-a (kablovi TZ-44EG i TI-44) zamene novim DSL kablovima sa omotačem provodnika od porozno-punog ili
punog PE sa metalo-plastičnim omotačem jezgra kabla (Al-PVC ili AlHFFR) i tehničkim vazelinom u međuprostoru jezgra kabla. Parice DSL kablova traba da imaju Vg>0,58c, c-brzina svetlosti), - reglete u razdelnicima zamene NT regletama namenjenim za eksploataciju do 100MHz (za ranžiranje DSL kablova kategorije 3), - kabl glava na izvodima zamene NT regletama, - ukine međurazdelnik, - izvrši uravnoteženje elektromagnetnog mosta zvezda četvorki unutar A grupa u opsegu realne eksploatacione frekvencije metodom Šćepanovića. Prekategorizaciju NF mreže za širokopojasni pristup treba uraditi sa
DSL kablovima sa zvezda četvorkama (završni kabl i prva dužina glavnog kabla). Da bi se u opsegu REALNE EKSPLOATACIONE FREKVENCIJE planiranih xDSL sistema (linijski kod) smanjilo preslušavanje između parica unutar A (A=(5x4)), zvezda četvorke treba da imaju različite i tačno određene korake uvrtanja kao i filamente u međuprostoru, koji treba da obezbeđuju geometrijsku simetriju poprečnog preseka A grupa, Slika 6. (a). Grupe A (A1, A2, A3, A4 i A5), Slika 6. (b), od kojih se obrazuju E sektor (5xA) treba da imaju različite korake uvrtanja. Prostornu simetriju četvorki i normirane vrednosti preslušavanja između parica susednih četvorki unutar E sektora (posebno PSNEXT-a) dodatno obezbeđuju filamenti u međuprostoru E sektora. Grupe A (A1, A2, A3, ... A10), Slika 6. (c), od kojih se obrazuje D sektor ((3+7)xA), treba da imaju različite korake uvrtanja kao i različite smerove uvrtanja u centralnom (3xA) i I-om TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
85
STRuČno - nAuČni ČASoPiS RePuBLiČKe AgenCiJe ZA TeLeKoMuniKACiJe | 03 |
Slika 6. Konstruktivni elementi kablovskog jezgra sa zvezda četvorkama (a) grupa A (5x4) (b) sektor E (5xA) (c) sektor D /(3+7)xA
(7xA) sloju. Prostornu simetriju četvorki i normirane vrednosti preslušavanja između parica susednih četvorki unutar D sektora (posebno PSNEXTa) dodatno obezbeđuju filamenti u međuprostoru D sektora. Kod NF mreža koje su izgrađene kablovima sa zvezda četvorkama (koncept ZJPTT na prostoru bivše Jugoslavije), za povećanje eksploatacione frekvencije parica u višeparičnom jezgru (prekvalifikacija NF mreže za širokopojasni pristup) predlaže se uravnoteženje elektromagnetnog mosta zvezda četvorke (metoda Šćepanovića).
4. ZAKLJuČAK Planiranju da se u zadnjem koraku mreža koje su izgrađene klasičnim NF
86
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
kablovima sa zvezda četvorkama (simetrične bakarne parice) obezbedi širokopojasni pristup preko xDSL sistema prethodi definisanje realne eksploatacione frekvencije (brzine prenosa) svake pretplatničke petlje. Za NF mreže izgrađene sa zvezda četvorkama (koncept ZJPTT na prostoru bivše Jugoslavije), autori predlažu da se kao parametar koji određuje kapital mreže uvede pojam: REALNA EKSPLOATACIONA FREKVENCIJA PARICA od koje praktično zavisi gustina digitalnih kola u mrežama. Za definisanje kvaliteta DSL kablova (od kategorije 1 do 3), autori predlažu da se u okviru atesta za svaku fabričku dužinu DSL kablova prikaže i REFERENTNA FREKVENCIJA VIŠEPARIČNOG KABLOVSKOG JEZGRA koja bi bila ključni parametar kod definisanja cene kabla.
SKRAćeniCe: DSL – Digital Subscriber Line MSAN – Multi Service Access Node Attn – Attenuation NEXT – Near End Crosstalk PS NEXT – Power Sum Near End Crosstalk FEXT (Far End Crosstalk) PSFEXT - Power Sum Far End Crosstalk SNR – Signal -To-Noise Ratio ACR – Attenuation Crosstalk Ratio PSACR – Power Sum Attenuation Crosstalk Ratio
Kriterijumi za definisanje kategorije DSL kablova i kapitala mreža za pristup (referentna i realna eksploataciona frekvencija simetričnih parica)
Autori Velimir Šćepanović je završio Eelektrotehnički fakultet Univerziteta u Beogradu (Odsek za telekomunikacije). Radio je na izgradnji magistralnih telekomunikacionih kapaciteta u Jugoslaviji i autor je studije sanacije kabla „CENTRAL” kroz BiH i Hrvatsku 1988. godine. Od 1998. godine radio je na skeniranju kablovskog jezgra za potrebe širokopojasog pristupa i definisao ograničavajuće faktore za širokopojasni pristup. Uveo je nove pojmove u oblasti kablovske tehnike i pristupnih mreža. Objavio je dve knjige Telekomunikacioni kablovi. Velimir Šćepanović je autor više stručnih i naučnih radova, a 1996. godine je izabran za člana ITA-Moskva. Vlasnik je i direktor firme KABLSISTEM d.o.o. i specijalni savetnik firme TEL-GRADITELJ iz Zagreba na izgradnji telekomunikacione infrastrukture autoputa i železnice. Đura Kopitović je završio Fakultet tehničkih nauka Univerziteta u Novom Sadu (Odsek za elektroniku i telekomunikacije). Radio je na razvoju proizvodnje telekomunikacionih kablova u Novosadskoj fabrici kablova u kojoj je 1998. izvršio skeniranje dve konstrukcije kablovskog jezgra do 10MHz. Đura Kopitović je zaposlen u JP Vojvodinašume i bavi se informacionim tehnologijama. 2007. godine skenirao je električne karakteristike DSL kablova proizvedenih u FKS, NFK i FK Zaječar i definisao ograničavajuće faktore za širokopojasni pristup. Uveo je nove pojmove u oblasti kablovske tehnike i pristupnih mreža. Objavio je više stručnih radova na TELFOR-u i u časopisima Telekomunikacije i Tehnika. Od 1998. godine je specijalni savetnik firme KABLSISTEM d.o.o. iz Beograda.
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
87
Vojin Šenk Ðuro Kutlača Željen Trpovski Mirjana Kranjac Siniša Isakov Željko Janković Dejan Nemec
Kratak prikaz Strategije razvoja širokopojasnih telekomunikacionih mreža AP Vojvodine za period od 2007. do 2010. godine Sadržaj Strategija razvoja širokopojasnih telekomunikacionih mreža AP Vojvodine za period od 2007. do 2010. godine je dokument nastao na osnovu rada ekspertske grupe koju je angažovalo Izvršno veće AP Vojvodine . Sadrži rezultate istraživanja stanja i planova razvoja širokopojasnih telekomunikacija u AP Vojvodini. Strategija teži da podrži razvoj širokopojasnog pristupa na području Vojvodine, imajući u vidu pre svega potrebe i poboljšanje života građana i poslovanja privrednih subjekata u Pokrajini. Iz ovog razloga, Izvršno veće je definisalo ciljeve koji odražavaju potrebu da AP Vojvodina prati razvoj u ovoj oblasti u Evropskoj uniji i okruženju. Strategija predlaže skup mera i politiku koju bi Izvršno veće Vojvodine moralo da ostvari preko svojih organa. Njen cilj je da stvori uslove za privlačenje investicija u ovu oblast, edukaciju građana i preduzetnika koji treba da koriste blagodeti ovakvih mreža i njihovih sadržaja, kao i efikasnije poslovanje privrednih subjekata. Izvršno veće će nastojati da utiče na regulativu i njenu evoluciju u smeru razvoja širokopojasnih telekomunikacija u AP Vojvodini, a time i u Republici Srbiji. Sam tekst strategije se, mutatis mutandis, može koristiti i kao polazna osnova za izradu slične strategije na nivou čitave republike.
88
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
Kratak prikaz Strategije razvoja širokopojasnih telekomunikacionih mreža AP Vojvodine za period od 2007. do 2010. godine
1. oPŠTi oKViR STRATegiJe Strategija razvoja širokopojasnih telekomunikacionih mreža u AP Vojvodini (APV) rukovodi se dokumentom „Strаtegija rаzvoja telekomunikаcija u Republici Srbiji u periodu od 2006. do 2010. godine“ [2]. Saglasna je i sa potpisanim međunarodnim sporazumom za razvoj informacionog društva u regionu „Agenda e-JIE za razvoj informacionog društva“. Taj sporazum je u skladu sa akcionim planovima „e-Evropa 2002“ i „e-Evropa 2005“ i planom „e-Evropa+“ za zemlje kandidate [3], [4], [5]. Pri izradi Strategije APV, razmatrane su i strategije razvoja nekih evropskih zemalja (Velike Britanije [6], Irske [7], Malte [8], Mađarske [9] i Hrvatske [10]). Strategija APV u glavnim crtama definiše okvire značajne za ostvarivanje širokopojasnog pristupa, definišući korake budućeg razvoja u APV. Bazirana je na oceni sadašnjeg stanja i dostupnosti novih tehnologija. Predlog razvoja širokopojasnih telekomunikacija odnosi se na sve segmente društva i ekonomije i insistira na ravnomernom razvoju svih delova APV. Strategija definiše ulogu i zadatke Pokrajinskog Izvršnog veća (PIV) za podršku razvoju širokopojasnih telekomunikacija. Uloga PIV-a će se koncentrisati na: • Ograničenu regulatornu funkciju, samo tamo gde je potrebno obezbediti podsticaj i podršku za izgradnju ili nadogradnju infrastrukture za širokopojasni pristup, bez pristrasnosti u donošenju odluka; • Koordinaciju aktivnosti koje će povećavati dostupnost širokopojasnih komunikacija za sve, uz stalno na-
stojanje za smanjenjem jaza između urbanih i ruralnih oblasti; • Obrazovanje o značaju, mogućnostima i korišćenju širokopojasnih komunikacija; • Podržavanje razvoja širokopojasnih komunikacija ne samo korisnika servisa, već i davalaca usluga i kreatora sadržaja (npr. e-uprava, e-zdravstvo, e-obrazovanje) imajući u vidu multikulturalnost i multijezičnost APV; • Povezivanju na nivou regije u ovoj oblasti.
Širokopojasne telekomunikacije obezbeđene su na nacionalnoj i međunarodnoj okosnici mreže preko optičkih kablova velikog kapaciteta. Kao usko grlo za širokopojasni pristup smatra se „poslednji kilometar“ do krajnjeg korisnika. Stoga je potrebno izvršiti infrastrukturne promene da se svim rezidencijalnim korisnicima i malim/srednjim preduzećima omogući širokopojasni pristup.
PIV je doneo ovu Strategiju sa ciljem da do 2010. godine bude što bliže evropskom cilju: 50% populacije sa širokopojasnim pristupom. Na osnovu ove Strategije doneće se Akcioni plan.
Metodologija primenjena u procesu kreiranja strategije predstavlja jednu od prvih, pionirskih, primena tzv. „foresight” metodologije, tj. metodologije tehnološkog predviđanja u Srbiji [12], odmah nakon izrade strategije “Osnovni pravci tehnološkog razvoja AP Vojvodine za oblast računarstva, komunikacija i automatizovanih sistema”, takođe urađenu za IV APV [13]. Ova metodologija je standard u kreiranju strateških dokumenata u državama EU i OECD. Njena primena podrazumeva uključivanje velikog broja učesnika u procesu promišljanja budućnosti, kompromisna rešenja, koncentraciju na što je moguće duži horizont planiranja i, konačno, saglasnost oko realizacije i sprovođenja usvojenih prioriteta, akcionog plana i drugih strateških odluka. Sama metodologija obuhvata niz metoda, tehnika i instrumenata, koji se koriste u cilju identifikacije i analize raspoloživih resursa, izrade alternativnih razvojnih scenarija, mapiranja tehnologija ključnih za razvoj nacionalne ekonomije i sl.
2. KLJuČni PoJMoVi STRATegiJe Pojam „širokopojasni“ označava stalni pristup telekomunikacionoj mreži, značajno brži od dajalap pristupa. Pri tome podržava isporuku novih sadržaja, aplikacija i servisa. Mnoge važeće definicije vezuju se za brzinu (veličinu protoka) koja je veća od 64, 128, 256 kbit/s ili 2 Mbit/s. U ovoj Strategiji, usvojena je donja granična brzina veća od 64 kbit/s. U svakom slučaju, brzina evoluira sa zahtevima aplikacija za veličinom protoka, tako da svaka takva definicija brzo zastareva. Širokopojasni pristup jeste tehnologija koja je razvijena da podrži isporuku novih interaktivnih usluga, velikog protoka, sa neprekidnom konekcijom. Dozvoljava istovremeno korišćenje servisa prenosa govora, zvuka, video sadržaja i podataka [11].
3. MeToDoLogiJA
U toku rada na izradi strategije razvoja širokopojasnih telekomunikacionih mreža u APV primenjena je redukovaTeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
89
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
na varijanta „foresight” metodologije, zbog ograničenih ljudskih, materijalnih i finansijskih resursa, uz krajnje sužen vremenski okvir raspoloživ za nameravane aktivnosti. Zbog toga su u radu primenjene sledeće metode i tehnike „foresight” metodologije: • Analiza izabranog skupa vodećih kompanija u ovom sektoru u APV, na osnovu podataka prikupljenih pomoću upitnika posebno dizajniranog za potrebe analize operatora telekomunikacionih usluga u APV; • „Delphi” metoda – korišćena je za istraživanje mišljenja eksperata o razvoju širokopojasnih telekomunikacija u APV; • Anketno istraživanje potreba za širokopojasnim pristupom u APV i u cilju kreiranja profila korisnika širokopojasnog pristupa u APV; • Anketno istraživanje korisnika telekomunikacionih usluga u APV u cilju izrade projekcija broja korisnika i njihove disperzije na urbana i ruralna područja za sve vrste telekomunikacionih usluga u APV u narednom periodu; • Sinteza osnovnih nalaza strategije, sadržana pre svega u definisanju univerzalne telekomunikacione usluge za sve građane APV i izradi projekcije razvoja širokopojasnih telekomunikacionih mreža APV.
4. Stanje u APV Za kreiranje izveštaja i analizu trenutnog stanja i očekivanog stanja do kraja 2007. godine korišćeni su podaci iz više izvora. Podaci o broju stanovnika i broju domaćinstava uzeti su iz izveštaja Zavoda za statistiku, Republike Srbije, iz studije 90
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
„Stanovništvo i domaćinstva Srbije prema popisu 2002. godine“. Podaci o broju telefonskih priključaka korišćeni su iz izveštaja kojima raspolaže PIV. Ostali podaci dobijeni su iz dva odvojena istraživanja obavljena za potrebe Strategije. Prvo je obavljeno u četvrtom kvartalu 2006. godine. Dalo je zbirnu sliku o vrstama i broju usluga koje su pružane u 2005/2006. godini. Drugo istraživanje sprovedeno je u prvom kvartalu 2007. godine. Istraživanje je imalo za cilj da pokaže koliki je broj korisnika Interneta dajalap pristupom, pristupima jednakim ili većim od 64 kbit/s i ukupnog broja korisnika Interneta bez obzira na korišćenu tehnologiju pristupa. Konstatovano je da su podaci o rezidencijalnim korisnicima potpuniji od podataka za poslovne korisnike i javne institucije. Zaključci koji proizilaze iz ove analize jesu sledeći: • U periodu 2005-2006. god. zastupljenost pojedinih usluga u APV značajno je manja u odnosu na prosečnu zastupljenost u zemljama članicama EU27. • Ne postoji ravnomeran razvoj po regijama APV. Južno-bačka regija, sa sedištem u Novom Sadu, značajno je razvijenija od ostalih. • U EU27 72% domaćinstava ima fiksnu telefonsku liniju, uz oko 50 telefonskih priključaka na 100 stanovnika. Upoređujući APV sa EU27, pokrivenost fiksnim telefonskim priključkom je dobra, izuzimajući severno-banatsku regiju. Broj priključaka na 100 stanovnika zaostaje za EU27, a bolji je u odnosu na zemlje u okruženju. • Procenat broja domaćinstava u APV sa dajalap pristupom Internetu na nivou je EU27, ali problem predstavlja dvostruko manji ukupan
procenat korisnika Interneta. Prosek korišćenja Interneta u domaćinstvima u APV značajno zaostaje za EU27, gde iznosi 44%. Jedino je grad Novi Sad iznad tog proseka. • Izuzev grada Novog Sada, broj širokopojasnih korisnika u APV na 100 stanovnika sporo raste i značajno zaostaje u odnosu na EU27. Zabrinjava ukupno loše stanje i velika neravnomernost razvoja unutar APV.
5. Procena razvoja u APV Procena broja korisnika telekomunikacionih usluga na području AP Vojvodine, sačinjena je na osnovu odgovora ispitanika u istraživanjima koja su izvršena u četvrtom kvartalu 2006. i prvom kvartalu 2007. godine. Procena broja korisnika telekomunikacionih usluga na području APV pokazuje da će do 2010. godine doći do značajnog porasta broja korisnika telekomunikacionih usluga. Kod važnijih tipova servisa očekuju se sledeće promene: • PSTN telefonija – povećanje za oko 20%; • Bazni ISDN pristup – povećanje za oko 10%; • GSM – povećanje za oko 25%; • UMTS (3G) – značajno proširenje i osvajanje tržišta; • ADSL – značajno proširenje i osvajanje tržišta; • Frame Relay – postepeno gašenje zbog prelaska na naprednije tehnologije; • Kablovski pristup Internetu – nisu svi operatori dostavili relevantne podatke. Korišćenjem navedenih tehnologija očekuje se povećanje broja korisnika sledećih usluga:
Kratak prikaz Strategije razvoja širokopojasnih telekomunikacionih mreža AP Vojvodine za period od 2007. do 2010. godine
• I P telefonija (VoIP) – uvođenje i značajno osvajanje tržišta; • Širokopojasni pristup brzinama od 2 Mbit/s do 20 Mbit/s; • Tripl-plej (Internet, TV, telefon); • Distribucija TV signala.
6. PRePoRuKe ZA DALJi RAZVoJ u APV Imajući u vidu značaj širokopojasnog pristupa za jednu državu, kao i dostignuti nivo razvoja telekomunikacija, predlaže se sledeće: • U defi nisanje univerzalnog telekomunikacionog servisa uključiti i delove koji se odnose na širokopojasni pristup [14]. • Univerzalna širokopojasna telekomunikaciona usluga treba da bude dostupna svakom potencijalnom korisniku. Ona treba da obezbedi minimalni nominalni protok od 256 kbit/s u dolaznom i 128 kbit/s u odlaznom saobraćaju. Korisniku treba osigurati efektivnu uslugu tj. najmanje navedeni protok i stalnu povezanost na mrežu (flat rate), kao i kvalitet servisa uz prihvatljivu cenu. Na određenoj teritoriji, svakom potencijalnom korisniku treba omogućiti kvalitetan pristup radio i TV programima koji su dobili dozvolu za pokrivanje te teritorije. • U Strategiji razvoja telekomunikacija Republike Srbije u periodu od 2006. do 2010. god. (član 6.8, tačka 2), pominje se mogućnost promene spiska osnovnih usluga javnog servisa imajući u vidu potrebe i ekonomsku razvijenost različitih regiona. Na osnovu toga, ovom Strategijom traži se da RATEL na predlog PIV-a redefiniše univerzalni servis, bar na području APV.
7. RAZVoJ infRASTRuKTuRe u APV U aspektu koji se odnosi na dinamiku razvoja infrastrukture širokopojasnog telekomunikacionog servisa, opredeljenja ekspertske grupe jesu: • Uslov za razvoj infrastrukture jesu detaljni urbanistički planovi sa tačno definisanim telekomunikacionim koridorima i rešenim imovinskim odnosima. Time bi bilo omogućeno trenutno dobijanje odobrenja za izgradnju. • Lokalna samouprava (grad i opštine) mora da ima obavezu da prilikom izdavanja bilo kakvih odobrenja za izgradnju na svojoj teritoriji uslovi investitora da istovremeno o svom trošku izgradi kvalitetnu komunikacionu kanalizaciju i/ili kablovske uvode u kuće ili zgrade, koji zatim ostaju u vlasništvu te lokalne samouprave. Ovo se odnosi kako na rekonstrukciju ulica, tako i na izgradnju kuća ili zgrada. Nakon toga, lokalna samouprava će svim zainteresovanim licima omogućiti korišćenje pomenute infrastrukture pod istim uslovima. • Lokalna samouprava može poveriti upravljanje ovom kablovskom infrastrukturom komunalnom preduzeću zaduženom za elektronske komunikacije i upravu. • Uvesti zabranu postavljanja podzemnih kablova bez ugradnje u kablovske cevi. Ovo treba da važi za magistralne pravce kao i za pristup svakoj zgradi tj. kući. Definisati minimalan nivo izgradnje u pogledu tehnologije i tipa mreža. • Uvesti polaganje kablova u mini odnosno mikro rov čime se izgradnja ubrzava, a troškovi smanjuju. • Lokalna samouprava dužna je da svim zainteresovanim operatorima pod jednakim uslovima omogući
izgradnju telekomunikacione infrastrukture i davanje usluga.
8. iMPLeMenTACiJA SeRViSA u APV Kako bi se brzo i efikasno izvela implementacija univerzalnog širokopojasnog telekomunikacionog servisa predlaže se: • U slučaju izgradnje novih naselja, stimulacionom politikom podržati polaganje podzemnih optičkih kablova u adekvatne cevi, i to do objekta i unutar objekta. • U slučaju izgradnje telekomunikacione infrastrukture u postojećim naseljima, stimulacionom politikom podržati polaganje optičkih kablova u adekvatne cevi, i to do zgrade u slučaju grada (FTTB) ili u blizinu kuća (FTTC). Ukoliko finansijska sredstva dozvoljavaju, položiti cevi do kuća. U prvoj fazi koristiti postojeću bakarnu ili koaksijalnu instalaciju unutar objekata i xDSL ili KDS tehnologiju. U sledećoj fazi, ili u slučaju odluke o većem iznosu investiranja, napraviti optičku instalaciju do korisničkog uređaja (FTTH). • U naseljima sa izgrađenom telekomunikacionom infrastrukturom koristiti xDSL tehnologije u slučaju kvalitetne postojeće bakarne mreže. Isplanirati prestruktuiranje mreže na optiku do zgrade (FTTB ili FTTC). Ukoliko je bakarna mreža nekvalitetna, PIV će stimulisati izgradnju bežične ili HFC širokopojasne mreže. • U naseljima bez ikakve telekomunikacione infrastrukture izgraditi bežičnu širokopojasnu mrežu. Ova tehnologija je pogodna za razuđena mesta adekvatne geografske strukture i mesta gde nema nikakve mreže. Ukoliko se ne može koristiti bežična tehnologija, uraditi vazdušnu HFC TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
91
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
mrežu koristeći TT stubove elektroprivrede ili Telekoma. Ovo važi za siromašna ruralna područja.
9. Cene – ekonomija pružanja i korišćenja servisa i usluga Regulacija cena za širokopojasni pristup Internetu mora se rukovoditi ciljem ostvarivanja uslova za dugoročan razvoj infrastrukturne konkurencije. Isto tako, ona mora biti podsticajna za ulaganja u najmodernije tehnologije pristupa. Potrebno je ostvariti ravnotežu u razvoju dvaju tipova konkurencije: one koja se odnosi na nove servise i usluge i one koja se odnosi na fizičku infrastrukturu. Zaštita korisnika treba da se sprovodi na području Vojvodine preko lokalne samouprave, koja je dužna da svim zainteresovanim operatorima pod jednakim uslovima omogući izgradnju telekomunikacione infrastrukture i davanje usluga. Rad lokalne samouprave treba da bude u skladu sa propisima RATEL-a. Treba stimulisati davaoce sadržaja i stimulativnim merama podržati uvođenje bolje i kvalitetnije usluge u zonama za koje PIV ima interese (ekonomski nerazvijeni delovi, obrazovne i zdravstvene ustanove i sl.).
10. Pravno i institucionalno okruženje PIV mora da utiče na onemogućavanje svakog monopola u oblasti širokopojasnih telekomunikacija na području čitave Srbije. Preduslov za rad u zdravim 92
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
uslovima tržišne konkurencije stvoren je osnivanjem RATEL-a. Treba se boriti za njegov pravilan i nezavisan rad.
i lokacije objekata telekomunikacione infrastrukture. Ona mora da razreši pitanje vlasništva unutar koridora.
Zakon o telekomunikacijama [15] morao bi da uvaži učešće PIV-a pri formiranju politike u ovoj oblasti. Predlaže se formiranje novog ekspertskog savetodavnog tela na nivou APV, čije odluke bi morale da se uvaže u procedurama donošenja republičke strategije i politike. Ono bi predlagalo regulativu i mere RATEL-u i bilo bi uključeno u izradu celokupne strategije razvoja APV.
U lokalnoj samoupravi razviti svest da je telekomunikaciona infrastruktura jednako važna kao energetska, vodovodna i druge. Izrada detaljnih urbanističkih planova za objekte telekomunikacione infrastrukture omogućila bi da se dozvole za izgradnju dobiju takoreći istovremeno sa podnošenjem zahteva, davanjem dokaza o posedovanju licence i finansijskih izvora za izgradnju.
Treba doneti poseban Zakon o izgradnji telekomunikacione infrastrukture, usklađen sa Zakonom o telekomunikacijama i Zakonom o planiranju i izgradnji [16], koji bi obuhvatio izgradnju telekomunikacionih mreža i ugradnju telekomunikacione opreme. Alternativno, ova pitanja mogu se rešiti i dopunama postojećeg Zakona o planiranju i izgradnji.
Sve izmene Zakona o planiranju i izgradnji treba da pokrenu Pokrajinski sekretarijat za privredu i Pokrajinski sekretarijat za urbanizam i graditeljstvo.
Iz Zakona o planiranju i izgradnji treba izuzeti, kao predmet regulisanja, proširenje kapaciteta telekomunikacionih sistema u postojećoj kablovskoj kanalizaciji, na postojećim stubovima za vazdušne vodove, na postojećim antenskim stubovima, kao i u postojećim kontejnerima i zgradama. To praktično znači da npr. provlačenje novog telekomunikacionog kabla kroz postojeću kablovsku kanalizaciju, dodavanje novih antena na postojeći stub, proširenje broja ormana ili elektronskih modula, treba u procesu dobijanja upotrebne dozvole da prođu samo tehničku proveru koju vrši RATEL. Lokalna samouprava treba da ima obavezu da finansira izradu detaljnih urbanističkih planova za koridore, trase
Po ugledu na napredne urbane sredine iz Evrope, lokalna samouprava treba da izgradi sopstvenu otvorenu širokopojasnu telekomunikacionu infrastrukturu. Lokalne samouprave (opštine i mesne zajednice) mogu da koriste sledeće modele: • Koristiti svaku priliku pri rekonstrukciji ulica da se izgradi sopstvena kvalitetna kablovska infrastruktura. Ona mora da bude dostupna svim zainteresovanim licima pod istim uslovima. • Prilikom izdavanja dozvola za gradnju, investitore usloviti izgradnjom infrastrukture koju moraju da predaju u vlasništvo lokalne samouprave. • Samodoprinosima na nivou lokalne samouprave može se finansirati izgradnja sopstvene infrastrukture, čiji bi se kasniji prihodi koristili za dobrobit građana te sredine. • Pokrajina mora da pomogne (nađe izvore finansiranja) nerazvijenim lokalnim zajednicama u izgradnji sopstvene infrastrukture.
Kratak prikaz Strategije razvoja širokopojasnih telekomunikacionih mreža AP Vojvodine za period od 2007. do 2010. godine
Isti pristup PIV treba da ima kada je u pitanju prenosna (backbone) mreža. Predlaže se PIV-u da zajedno sa svakom lokalnom samoupravom realizuje projekat snimanja postojećeg stanja celokupne infrastrukture i izrade urbanističkih koridora za telekomunikacione mreže. U gradovima rok za realizaciju ove aktivnosti trebalo bi da bude kraj 2008, a na čitavoj teritoriji APV kraj 2010. godine. Treba stvoriti okruženje koje će omogućiti dobijanje geodetskih podloga sa ucrtanom infrastrukturom od strane Republičkog geodetskog zavoda u roku od nekoliko dana i smanjenje izuzetno velikih taksi za dobijanje ovih podloga i produženje njihovih važnosti.
11. MARKeTing i DRugi uSLoVi ZA RAZVoJ Najznačajniji oblik promocije korišćenja širokopojasnih komunikacija jeste odlučnost svih pokrajinskih organa da bez odlaganja pređu na potpuno korišćenje ovih tehnologija putem tzv. euprave, koja omogućuje interakciju sa bilo kojim nivoom uprave elektronskim putem, na svim jezicima u upotrebi u APV i engleskom, i to u bilo koje doba dana i godine. Ovo će, ne samo unaprediti širokopojasne komunikacije u APV, već će doprineti i mnogo bržem razvoju čitavog društva. Obrazovanje je, takođe, jedan od bitnih metoda promocije korišćenja širokopojasnih usluga. Pokrajinski sekretarijat za privredu, stoga, kao jedan od svojih zadataka, mora uzeti slanje svih radnika uprave na odgovarajuće obuke (kurseve). Ovakve obuke za zaposlene u pri-
vrednim subjektima sa teritorije APV mogu da se sponzorišu, bilo direktno bilo indirektno, plaćanjem njihove pripreme. Pokrajinski sekretarijat za privredu bi trebao da, u saradnji sa Pokrajinskim sekretarijatom za nauku i tehnološki razvoj, podrži istraživanje i razvoj u oblasti širokopojasnih komunikacija i novih usluga zasnovanih na njima, a pre svega: • praćenje i transfer znanja u oblasti elektronskog komuniciranja u APV, • pripremu okruženja za prihvatanje elektronskog komuniciranja, • uključivanje naših eksperata u međunarodne istraživačko-razvojne konzorcijume, • izradu istraživačkih projekata u ovom domenu, • usvajanje međunarodnih standarda u oblasti elektronskog komuniciranja. Ova nastojanja će se, osim sredstvima APV, u što većoj meri finansirati korišćenjem evropskih strukturnih fondova za ovu namenu. Neophodno je uspostaviti sistem praćenja tržišnih pokazatelja na telekomunikacionom tržištu u APV. Treba obavezati sve učesnike da redovno i tačno dostavljaju Sekretarijatu za privredu APV podatke o svojim kapacitetima i planovima njihovog proširenja, kao i o politici cena. Ovi podaci moraju da ostanu predmet poslovne tajne i ne smeju ni na koji način da ugroze poslovanje operatora koji su ih dostavili. Oni treba da posluže samo za praćenje parametara kvaliteta usluga (QoS), vođenje detaljnih registara oskudnih resursa, kao i svih podataka važnih za korisnike telekomunikacionih usluga. Pokrajinski sekretarijat za privredu će na osnovu
ovih izveštaja redovno i ažurno objavljivati te podatke u agregatnoj formi. Mora se pratiti razvijenost širokopojasnih telekomunikacija po opštinama i delovima opština, radi podsticanja ravnomernijeg razvoja APV. Celokupna relevantna dokumentacija Pokrajinskog sekretarijata za privredu u domenu telekomunikacija mora da postane dostupna u elektronskom obliku, bez naplate, na Internet stranicama Sekretarijata, i to na službenim jezicima u APV, kao i na engleskom jeziku. Pokrajinski sekretarijat za privredu treba da podstiče razvoj sadržaja i da obezbedi subvencije: • privrednim organizacijama koje konkurišu za instalaciju širokopojasnog pristupa, i • domaćinstvima koja imaju prihode niže od pokrajinskog proseka. Pokrajinski sekretarijat za privredu će, na osnovu ove Strategije, doneti Akcioni plan. Mere iz Akcionog plana obuhvatiće sledeća područja aktivnosti: • obezbeđivanje uslova za razvoj slobodne tržišne i infrastrukturne konkurencije, • podršku uvođenju i usvajanju novih širokopojasnih tehnologija, • podršku razvoju elektronskog poslovanja, a pre svega elektronske uprave, • smanjivanje digitalnog jaza između različitih društvenih grupa, • zaštitu privatnosti komunikacije i sigurnosti podataka, te jačanje poverenja korisnika, • podsticanje ravnomernog razvoja širokopojasnog pristupa po opštinama u APV, • prikupljanje i objavljivanje indikaTeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
93
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
tora izvršavanja ciljeva Strategije i Akcionog plana. • Pokrajinski sekretarijat za privredu treba, osim sprovođenja mera Akcionog plana, proaktivno da deluje na promovisanju ciljeva ove Strategije, u skladu sa svojim ovlašćenjima. • Pokrajinski sekretarijat za privredu treba da podstiče lokalne samouprave da uspostavljaju povoljno okruženje za razvoj širokopojasnih komunikacija, putem programa za osposobljavanje za pripremu razvojnih projekata, analize najbolje domaće i svetske prakse, razvoja modela partnerstva javnog i privatnog sektora i drugo. Pokrajinski sekretarijat za privredu treba da podstiče korišćenje Interneta putem: • programa uvođenja i širenja elektronske uprave, • kreiranja tzv. one-stop-shop infrastrukture za ubrzanje privrednih aktivnosti, • programa informacione bezbednosti transakcija izvršenih elektronskim putem, • programa podsticanja elektronskog poslovanja, • podsticanja nosilaca telekomunikacionih usluga na usklađivanje sa standardima u EU i povezivanje sa okolnim zemljama.
•
•
•
•
12. Politika PIV-a • Preporuke Pokrajinskom Izvršnom veću za definisanje sopstvene politike u oblasti širokopojasnih telekomunikacija jesu sledeće: • Obezbeđenje direktnog uticaja PIVa na planiranje razvoja u ovoj oblasti, pravljenje budžeta i godišnjeg 94
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009
•
finansijskog izveštaja o njegovoj realizaciji. Formiranje ekspertskog savetodavnog tela na nivou Vojvodine, koje bi predlagalo regulativu i mere RATEL-u. Ono bi moralo da bude uključeno u izradu celokupne strategije razvoja Pokrajine. Tražiti da RATEL na predlog PIV-a dopuni definiciju univerzalnog servisa, bar za područje Vojvodine, u skladu sa ovom Strategijom. Stimulativnim merama (sufinansiranjem mesnih zajednica ili/i građana) podržati uvođenje bolje i kvalitetnije usluge u zonama za koje APV ima interese. U Upravnom odboru Telekoma Srbija, kao javnog preduzeća, morao bi da bude i predstavnik APV, ekspert iz oblasti telekomunikacija koji bi zastupao interese APV u pogledu izgradnje širokopojasnih telekomunikacionih mreža. Telekom Srbija mora da dostavlja Pokrajinskom Izvršnom Veću plan razvoja za teritoriju Vojvodine za period od 5 godina na verifikaciju, a izveštaj o njegovoj realizaciji jednom godišnje na uvid. Ne dozvoliti prodaju telekomunikacione kanalizacije, resursa od izuzetnog značaja za celo društvo, zajedno sa Telekomom Srbija. Fizička veličina (gabarit) sadašnje telekomunikacione kanalizacije (naročito okana) često ne omogućava izgradnju nove, te je time njen značaj veći. Zahtevati da Telekom Srbija ne gradi nove bakarne telekomunikacione mreže starog tipa, jer to predstavlja ulaganje u prošlost i bacanje finansijskih sredstava. Dati inicijativu da se reše problemi autorskih prava za emitovanje TV programa, novih e-sadržaja i sl.
Predstavnici APV moraju da budu prisutni u tim regulatornim telima. • Organizovati i sufinansirati sticanje znanja iz oblasti širokopojasnih telekomunikacija. Edukacija bi morala da bude dostupna svim građanima APV. • Integrisati se u širokopojasne mreže regiona kroz međuregionalnu saradnju, zajedničku izgradnju okosnice transportne mreže i ostalih telekomunikacionih pravaca, organizovanje zajedničkih konferencija, okruglih stolova i razmene stručnjaka, te realizaciju zajedničkih projekata i međuuniverzitetsku saradnju.
13. Projekti PIV-a PIV treba da realizuje sledeće projekte: • E-uprava u okviru PIV-a do kraja 2008. god. – Izvršno veće treba da pokrene inicijativu, pronađe sredstva i realizuje projekat izgradnje E-uprava za svoje potrebe kao primer uspešnog uvođenja i primene širokopojasnih telekomunikacija. • Širokopojasni Internet, sa odgovarajućim e-sadržajima u svakoj obrazovnoj ustanovi u Vojvodini do kraja 2008. god. • Širokopojasni Internet, sa odgovarajućim e-sadržajima u svakoj zdravstvenoj ustanovi u Vojvodini do 2010. god. • Širokopojasni Internet, sa odgovarajućim e-sadržajima u svakom centru lokalne samouprave u Vojvodini do 2010. god. • Širokopojasne metropoliten mreže u svakom većem centru u Vojvodini do 2010. god. • Edukacija iz oblasti širokopojasnih telekomunikacija za sve građane Vojvodine.
Kratak prikaz Strategije razvoja širokopojasnih telekomunikacionih mreža AP Vojvodine za period od 2007. do 2010. godine
• S eminari za domaće i strane investitore. • Međuregionalna konferencija o širokopojasnim telekomunikacijama. • Realizacija pilot mreže najnovije generacije.
14. PRogRAMi PiV-A U izradi ove strategije, posebna pažnja posvećena je programima koje PIV treba da podrži, odnosno (su)finansira u narednom periodu, a u cilju izgradnje infrastrukture i uvođenja u efikasnu komercijalizaciju širokopojasnih telekomunikacija u APV. Stoga je, na osnovu istraživanja mišljenja eksperata, formirana rang lista programa od značaja za uvođenje i efikasnu komercijalizaciju širokopojasnih
telekomunikacija u APV, koja uključuje tradicionalne programe, poput videa na zahtev i usluge tripl-plej, ali i naprednijih, poput virtuelnog medicinskog pregleda i nadzora, video nadzora kao usluge, virtuelne geronto službe, virtuelnog pregleda i nadzora pogona i opreme, virtuelnog (distribuiranog) projektnog tima, podele resursa, virtuelne učionice, nadzora javnih ustanova, virtuelne mobilne kamere, virtuelnog poslovnog sastanka, video komune i virtuelnog koncerta.
15. ZAKLJuČnA RAZMATRAnJA Strategija je kreirana po zahtevu Izvršnog veća APV, korišćenjem „foresight” metodologije tehnološkog predviđanja,
u redukovanom obimu. Dokument predstavlja integraciju znanja eksperata iz naučnih i visoko-obrazovnih ustanova sa stavovima, potrebama i mogućnostima korisnika – stanovnika APV, i u urbanim i ruralnim sredinama, a uz uvažavanje tehnoloških i komercijalnih aspiracija kompanija koje učestvuju u konkurentskoj tržišnoj utakmici širokopojasnih telekomunikacija u APV. Primenjenom metodologijom je angažovan veliki broj učesnika, animirane sve zainteresovane institucije i pojedinci i obuhvaćena sva značajna pitanja od interesa za razvoj širokopojasnih telekomunikacija u APV i zato može biti uputna za njeno adekvatno korišćenje u izradi strateških dokumenata u Republici Srbiji i APV, kako u ovoj tako i u drugim oblastima.
Literatura [1] Strategija razvoja širokopojasnih telekomunikacionih mreža AP Vojvodine za period od 2007. do 2010. godine, Pokrajnski sekretarijat za privredu, APV, Republika Srbija, 2007. [2] Strategija razvoja telekomunikacija u Republici Srbiji u periodu od 2006. do 2010. godine, Službeni glasnik Republike Srbije, broj 96/06. [3] eEurope 2002: An information society for all – An Action Plan prepared by the Council and the European Commission for the Feira European Council, Lisbon, 19-20 June 2000, Brussels, 14.06.2000. [4] eEurope 2005: An information society for all – An Action Plan to be presented in view of the Sevilla European Council, Seville, 21-22 June 2002, COM(2002)263 final, Brussels, 28.05.2002. [5] i2010 – A European Information Society for growth and employment SEC(2005)71, Brussels, 1. June 2006. [6] UK National Broadband Strategy 2004, Department of Trade and Industry, 2004. [7] Ireland’s Broadband Strategy, Department of Communications, Marine and Natural Resources, 2004. [8] The National Broadband Strategy, Ministry for Investment, Industry and Information Technology, Malta Communications Authority, December 2004. [9] National Broadband Strategy, Informatikai és Hirközlési Minisztérium, 2005. [10] Strategija razvoja širokopojasnog pristupa u Republici Hrvatskoj do 2008. godine, Ministarstvo mora, turizma, prometa i razvitka, Republika Hrvatska, Zagreb, juli 2006. [11] Connecting Europe at High Speed: National Broadband Strategies SEC(2004)599, Brussels, 26. May 2004. [12] Djuro Kutlaca: “Technology Foresight in Science and Technological Development”, Megatrend Journal, Vol. 4(1), June 2007, UDK 33, ISSN 1820-3159, COBISS.SR-ID 116780812, pp. 189-212, UDK: 005.521:001.891/.892 [13] Đuro Kutlača, Vojin Šenk: “Basic directions of technology development of AP Vojvodina for the computer engineering, communications and automated systems sector: From methodology to the action plan”, INDUSTRIJA, Časopis Ekonomskog instituta, Beograd, broj 4/2008, YU ISSN 0350-0373 UDK-33, God. XXXVI Br. 4 (oktobar-decembar 2008), str. 1-31, UDK: 004.38:65.011.56(497.113) [14] Directive 2002/22/EC on universal service and users' rights relating to electronic communications networks and services (Universal Service Directive), European Parliament and the Council. 7 March 2002. [15] Zakon o telekomunikacijama, Službeni glasnik Republike Srbije, br. 44/2003 i 36/2006. [16] Zakon o planiranju i izgradnji, Službeni glasnik Republike Srbije br. 47/2003 i 34/2006.
TeLeKoMuniKACiJe | Jun 2009
95
STRUČNO - NAUČNI ČASOPIS REPUBLIČKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE | 03 |
Autori Vojin Šenk je rođen 1958. godine u Beogradu. Od 1960. živi u Novom Sadu. Diplomirao je 1981. godine na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu na Odseku za elektrotehniku, smer Elektronika i telekomunikacije. Nakon diplomiranja radio je kao inženjer održavanja u RO Naftagas-'Gas' do kraja 1986. Od početka 1987. radi na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu kao asistent na više predmeta u oblasti telekomunikacija i električnih merenja. Magistrirao je 1989. godine na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu. Doktorirao je na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu 1992. godine. U zvanje docenta na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu izabran je 1993. godine, a u zvanje vanrednog profesora 1998. godine. U zvanje redovnog profesora za užu naučnu oblast Telekomunikacije i Obrada signala izabran je 2003. godine. Prof. dr Šenk je do sada objavio tri monografije, iz uže stručne oblasti zaštitnog kodovanja, ali i iz oblasti Transfera tehnologije (približavanja rezultata naučnih istraživanja praktičnoj primeni). Objavio je i preko 170 naučnih radova, uglavnom na međunarodnom nivou (međunarodne monografije, časopisi i konferencije). Bio je recenzent velikog broja knjiga, zbirki i naučnih radova koji su objavljeni kako u zemlji tako i u inostranstvu. Aktivni je učesnik u procesima saradnje sa industrijom o čemu svedoče dva patenta i preko 20 projekata u području komunikacionog softvera, uglavnom za inostrane naručioce. Član je IEEE od 1986. Đuro Kutlača je rođen 1956. godine u Zagrebu. Diplomirao je (1980) i magistrirao (1987) na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu. Doktorirao na Fakultetu organizacionih nauka u Beogradu 1998. Zaposlen u Institutu „Mihajlo Pupin“ (od 1981) u Beogradu, u Centru za istraživanje razvoja nauke i tehnologije, na poslovima rukovodioca Centra, u zvanju naučnog savetnika. Vanredni je profesor na Fakultetu informacionih tehnologija u Beogradu. U zvanju gostujućeg istraživača radio je u Fraunhofer Institutu za sistemska istraživanja u Karlsrueu, Nemačka; Univerzitetu u Saseksu – SPRU (Science Policy Research Unit), Brajton, V. Britanija. Bio je član NESTI (National Experts for Science and Technology Indicators) grupe pri OECD u Parizu. Vanredni je profesor Fakulteta za menadžment u Novom Sadu, za predmet „Upravljanje razvojem“. Prof. dr Kutlača je učestvovao u realizaciji 41 naučnoistraživačka projekta od kojih su 10 međunarodni (uglavnom projekti finansirani od strane EU, u okviru Framework Programme), objavio 136 radova u celini (u monografijama, časopisima, zbornicima radova naučnih i stručnih konferencija), 8 radova u izvodu i 1 tehničko rešenje (softverski paket), tokom istraživačkog staža od ukupno 23 godine. Šire naučne oblasti u kojima radi su: Teorija organizacije i upravljanja naučnoistraživačkim radom i Operaciona istraživanja. Uže naučne oblasti su: Tehnometrika, Scientometrika i Teorija inovacija. Željen Trpovski je rođen u Rijeci, 1957. godine. Doktorirao je na Fakultetu tehničkih nauka 1998. god, a od 2004. ima zvanje vanrednog profesora. Oblast interesovanja su mu telekomunikacije i obrada signala. Prof. dr Trpovski je član IEEE. Mirjana Kranjac je rođena u Novom Sadu, 1959. godine. Završila je Fakultet tehničkih nauka u Novom Sadu, smer: elektronika i telekomunikacije 1982. godine. Magistrirala je 1994. godine na Centru za multidisciplinarne studije u Beogradu, smer: biomedicinsko i kliničko inženjerstvo. Mr Kranjac radi kao ekspert za komutacione sisteme i kablovsku televiziju u „Telekomu Srbija“ i JP PTT „Srbija“. Siniša Isakov je diplomirao elektroniku i telekomunikacije na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu, na elektrotehničkom odseku, 1980 godine. Isakov je pomoćnik pokrajinskog sekretara za privredu Izvršnog veća AP Vojvodine, za saobraćaj i telekomunikacije. Pre dolaska u pokrajinsku administraciju, u periodu 2000-2001. godine je bio tehnički direktor Televizije Novi Sad. Tokom više od dvadeset godina provedenih u Televiziji Novi Sad bio je: 1980-1987. član tehničkog vođstva, 1987-1990. rukovodilac odeljenja video snimanja, 1990-1992. šef elektronskog održavanja, 1992-1993. tehnički direktor, 1993-1995. glavni inženjer studijske tehnike, 1995-2000. rukovodilac sektora video snimanja. Od 2003. godine Isakov je predavač tehnologije audiovizuelnih medija na Akademiji umetnosti u Novom Sadu, i urednik sektora tehnike i novih tehnologija u „Link” magazinu za elektronske medije. Željko Janković je diplomirao 1990, a specijalističke studije i stručni naziv Specijalista za savremene komunikacione tehnologije iz oblasti elektrotehnike i računarstva stekao 2007. godine na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu. Zaposlen je u „Telekomu Srbija“ a.d., gde radi od 1991. godine. Kao autor ili koautor, objavio je 2 stručna rada na domaćim konferencijama. Dejan Nemec je rođen u Kikindi 1972. godine. Od 1976. živi u Novom Sadu. Diplomirao je 1998. na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu. Stručni naziv Specijalista za savremene komunikacione tehnologije iz oblasti elektrotehnike i računarstva je stekao 2009. godine na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu. Od 1999. godine do danas radi na Fakultetu tehničkih nauka, na Katedri za telekomunikacije i obradu signala, kao stručni saradnik. Koordinator je serije kurseva „NKT – Napredne komunikacione tehnologije“, koje Katedra za telekomunikacije i obradu signala organizuje za potrebe privrede. Autor je nekih kurseva iz NKT serije. Član je IEEE.
96
TELEKOMUNIKACIJE | JUN 2009