Impacts and benefits of transition to DVB-T2 and assignment of second digital dividend

Croatia is currently developing the Strategy for the transition of digital terrestrial television to DVB-T2 standard and the assignment of the frequency spectrum at 700 MHz, i.e. the second digital dividend, for mobile services. The main goal of this Strategy is to make an additional part of RF spectrum (694-790 MHz) available for the mobile broadband services, but also to assure the competitiveness of the digital terrestrial television platform until 2030.

Assignment of Second Digital Dividend

Ana Katalinic Mucalo 1, Kresimir Mazor 1, Ivana Drazic Lutilsky 2

1 Croatian Regulatory Authority for Network Industries, Roberta Frangesa Mihanovica 9, Zagreb, Croatia

2 University of Zagreb, Faculty of Economics and Business, Trg J. F. Kennedy 6, Zagreb, Croatia

ana.katalinic@hakom.hr

Abstract  ­  Croatia is currently developing the Strategy for the 

transition of digital terrestrial television to DVB­T2 standard and 

the assignment of the frequency spectrum at 700 MHz, i.e. the 

second digital dividend, for mobile services. The main goal of this 

Strategy is to make an additional part of RF spectrum (694­790 

MHz) available for the mobile broadband services, but also to 

assure   the   competitiveness   of   the   digital   terrestrial   television 

platform until 2030. This extensive process includes several key 

aspects, namely technical, economic and regulatory, which need 

to be carefully assessed in order to provide economically and 

technically sound background for the development of the market 

of   electronic   communications   While   technical   and   regulatory 

aspects are more straightforward and adequately covered, the 

socio­economic aspect is a more complex matter as it includes 

also deeper impacts on the national economy and society. This 

paper   addresses   the   economic   impact   and   benefits   of   the 

transition  to  DVB­T2  standard  and  the  release  of  the  second 

digital dividend. The costs of the transition to DVB­T2 have been 

analyzed and presented. The spectrum pricing, methodology and 

conditions for the assignment of the 700 MHz band have been 

assessed and discussed.

Keywords  ­  spectrum pricing; second digital dividend; DVB­T2 

transition; 700 MHz frequency band

I  INTRODUCTION

Allocation of 700 MHz frequency band (694­790 MHz), 

i.e   second   digital   dividend   for   IMT   (International   Mobile 

Telecommunications) is a hot topic in the field of spectrum 

management   The   background   is   obvious:   the   expansion   of 

mobile services all over the world, increased number of users 

and   the   constant   need   for   more   capacity,   have   led   to   the 

growing   demands   of   mobile   industry   for   additional   RF 

spectrum   Thanks   to   its   very   convenient   propagation 

characteristics,   which   provide   better   coverage   and   service 

accessibility, 700 MHz band, along with 800 MHz (790­862 

MHz) band, has become one of the most attractive parts of RF 

spectrum. 

The 700 MHz band is currently used for digital terrestrial 

television (DTT), which needs to be migrated in order to make 

this   spectrum   available   for   mobile   services   by   20201   This  process affects all layers of society, namely citizens, industry  and   state,   and   needs   to   be   planned   carefully   Croatia   is  currently   drafting   the   Strategy   for   the   transition   of   digital  terrestrial television to DVB­T2 standard and the assignment of  the   frequency   spectrum   at   700   MHz,   (hereafter:   Strategy),  which should be adopted by the end of 2016

The Strategy has two main goals: (1) to make 700 MHz  spectrum   available   for   mobile   broadband,   in   line   with  European   decisions   and   strategy;   and   (2)   to   preserve   the  competitiveness of the DTT until 2030. By allocating 700 MHz  for   mobile   services   this   spectrum   will   be   harmonized   on  international   level,   which   besides   all   other   benefits,   opens  additional   opportunities   for   the   development   and  implementation of new services and technologies. On the other  hand, the question of preserving DTT has broad social and  cultural effects, especially in countries where this platform is  dominant for TV signal transmission, such as Croatia. All DTT  services have to be accommodated adequately in a smaller part 

of   spectrum,   which   is   financially   and   organizationally  challenging process. 

The   Strategy   includes   several   aspects   and   its  implementation   challenges   have   been   discussed   in   [2].  Technical   aspects   cover   all   relevant   issues   regarding   the  transition  of  DTT  to  DVB­T2  standard  (different  multiplex  scenarios, coordination issues, interference analysis, equipment  issues etc.) and the assignment of the second digital dividend  (e.g   parameters   and   procedure   for   managing   interference  between LTE and DVB­T2 devices), while regulatory aspects,  including appropriate revision of the national legislation, are  rather straightforward and in service of the strategic decisions.  The social and economic aspects, however, which are in focus 

of this paper, are more delicate matter since they directly tackle  all stakeholders, including end users. They include all direct  and indirect benefits and impacts to the (state) economy and  society,   as   well   as   promotion   and   informative   campaigns,  which in fact should justify the whole process and answer the  simple question: why we are doing this? 

1 This   date   is   defined   by   the   DECISION   OF   THE   EUROPEAN  PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL on the use of the 470­790 MHz  frequency band in the Union [1]

II SOCIO­ECONOMIC ASPECTS

As mentioned in the introduction, the migration of DTT, 

which is a fully built and operational  network, in order to 

release the 700 MHz spectrum and make it available for a 

different kind of services, has an impact on everyone. While 

this can be technically and economically justified, its social 

impact, especially consequences for every end user, need to be 

addressed as well and included in the national Strategy. In 

general,   economic   aspects   include   all   market   analysis, 

transition costs and financial framework of the Strategy, while 

social aspects include all activities related to the information 

and public awareness campaign and customers education. In 

both   cases   immediate   and   long­term   impacts   need   to   be 

analyzed

Immediate socio­economic aspects which are prerequisites 

for building the Strategy include:

­ analyses of the costs of the transition from DVB­T to 

DVB­T2 standard;

­ analysis of the spectrum prices that could be achieved 

for the second digital dividend;

­ delivery   of   public   awareness   and   information 

campaign;

­ financial   framework   for   the   implementation   of   the 

Strategy   (includes   all   direct   costs   for   the   above 

mentioned activities, necessary for the implementation 

of the Strategy). 

Deeper and long­term effects of the transition to DVB­T2 

and the assignment of the second digital dividend for mobile 

services should justify the whole process:

­ better TV quality and new services available to more 

than 95% of population;

­ competitive DTT market compared to other platforms 

(IPTV, cable TV etc.); 

­ better, faster and cheaper communications available to 

all citizens;

­ availability of a larger number of multimedia content 

that directly affects the effectiveness of business and 

educational processes on all levels, which can reflect 

on  the  general  increase   in population education   and 

economic growth;

­ better productivity due to the access to broadband and 

application of new ICT services, as well as decrease of 

operational costs;

­ opportunity for new economic subjects and increased 

number of new jobs;

­ better   life   quality   due   to   the   service   and   content 

availability, especially in rural and remote areas, which 

has positive effects on equal regional development in 

the Republic of Croatia;

­ infrastructure investments which motivate the market 

in   the   first   place,   but   also   the   entire   information 

society;

­ social effect  of bypassing the digital divide between  well­developed urban and underdeveloped rural areas;

­ increased GDP and economic growth motivated by the  availability of high speed broadband

Clearly, some of the aspects listed are straightforward and  can be easily quantified,  while the others are just expected  (positive) outcomes that cannot be guaranteed. However, they  should   be   supported   by   specific   activities   and   incentive  measures included in the Strategy, as will be discussed in the  following sections

III COSTS OF THE DVB­T2 TRANSITION AND SPECTRUM 

PRICING FOR THE SECOND DIGITAL DIVIDEND

A  Transition of DTT to DVB­T2 Standard

Almost 50% of households in Croatia use DTT platform  exclusively. Fig. 1 shows the current state of market of digital  television

Figure 1. DTT market overview with different technologies [3]

Other platforms have significantly lower share (IPTV has a  share of 25.88%, cable TV 10.35%, and satellite TV 11.17%),  although there is a tendency of increasing those shares since  more and more operators offer packages of internet and TV  services   Currently   deployed   DTT   platform   for   free­to­air  (FTA) programs is based on DVB­T standard and MPEG­2.  Part of the DTT platform is used for Pay TV, which has the  market share of 4.11%. The only Pay TV operator, EVO TV,  uses DVB­T2 standard with MPEG­4 [3]. 

DTT FTA programs are available to more than 96% of  population (MUX A and MUX B) free of charge, which is why 

it is in the national interest to preserve it. However, in order to  set   appropriate   conditions   for   the   development   and  sustainability of the DTT market until 2030, it is necessary to  reconcile current  and future demands for the additional TV  content   and   new   services   or   better   quality   of   the   existing  services. More thorough analysis can be found in [2]. Based on  the discussions and conducted analyses related to Strategy [2,  4], the transition to the most advanced platform, i.e. DVB­T2  standard   with   H.265/HEVC   coding   is   the   most   promising  scenario for the transition of DTT in Croatia. DVB­T2 standard  provides higher data rates and better robustness, thus enabling 

significant   capacity   improvements   compared   to   DVB­T 

standard and better availability, while H.265/HEVC introduces 

additional benefits to the capacity. This combination allows 

better quality (HD TV) with the same bitrate (and the same 

costs) and it also enables further development and introduction 

of both technology and services in DTT.  

The   transition   to   DVB­T2   includes   significant   costs   at 

different levels that need to be taken into account and assessed. 

Besides only listing and calculating the expenses, it is also 

important to analyze and apply all the possibilities for their 

reduction   The   most   considerable   part   of   costs   lies   on   the 

network   operator   which   needs   to   make   technological 

adjustments. This includes costs of the network re­planning, 

equipment  replacement,  adjustment  to the HD transmission, 

transition period (simulcast) and cost of the information and 

public awareness campaign. End users will have to invest in 

new receivers. 

The mitigating factor for the network operator is the fact 

that the transition is targeted around year 2020, which ties in 

with the natural depreciation of equipment of 10 years (the 

equipment has been implemented during the transition in 2009 

and 2010). As for end users, during the first digitalization the 

state   provided   subventions   by   issuing   vouchers   for   citizens 

who were paying TV fee that partially covered the cost of a 

receiver  The same  principle is expected  for this transition. 

However, this cost can be significantly reduced by adequate 

preparation   of   the   market   for   the   upcoming   changes   This 

includes   timely   delivery   of   the   specification   on   minimal 

technical   requirements   for   the   equipment   and   appropriate 

promotion and information campaign as soon as possible. This 

would give the market approximately 3 years to adapt to the 

future   changes   by   reducing   the   number   of   non­compliant 

receivers

Conducted and planned analyses rely on lessons learned 

and   costs   from   the   first   digitalization,   i.e   activities   and 

implementation of the Strategy of transition from analogue to 

digital terrestrial television [5, 6]. The exact data are available 

on­line to a limited extent within the published annual and final 

reports2). 

B Spectrum Pricing of the Second Digital Dividend

One of the direct benefits of the release and allocation of 

700 MHz frequency band to mobile services is the expected 

price of the spectrum that can be achieved. Due to its scarcity, 

but very favorable propagation characteristics, there is a huge 

interest in 700 MHz band. Some countries (e.g. UK [7]) did an 

extensive   research   which   clearly   showed   benefits,   where 

projections   of   expected   gain   from   second   digital   dividend 

exceeded the anticipated cost of the DTT transition

2   e­Croatia   2004­2011,   available   at   https://uprava.gov.hr/o­

ministarstvu/ustrojstvo/uprava­za­e­hrvatsku/arhiva­projekata/e­

Transmitters   and  Communications   Ltd.,  Annual   reports,   available  at: 

http://www.oiv.hr/tvrtka/izvjesca/izvjesca­god/izvjesca­god_hr.aspx

High   expectations   for   the   second   digital   dividend   are  usually compared with the results achieved for the first digital  dividend,   i.e   800   MHz   frequency   band,   but   this   has   been  argued by many. An overview of the spectrum pricing for the  first digital dividend (frequency band 800 MHz) in Europe has  been given in [8]. However, several parameters should be taken  into account before setting conditions for 700 MHz auction.  For example:

­ interest   and   suitable   timing   of   mobile   operators   to  invest in 700 MHz – both depend on the number of  users  and   necessary   capacity   Bigger   interest   can   be  expected from operators which do not have 800 MHz,  but this assumption cannot be taken for granted as RF  spectrum   is   a   scarce   natural   resource   and   obtaining  additional RF spectrum can be a strategic decision;

­ interest   of   operators   for   other   frequency   bands   for  mobile service (900 MHz, 1800 MHz, 2100 MHz, 2600  MHz) – although 700 MHz and 800 MHz are attractive  due to their ability to provide wide coverage with less  base stations, higher frequency bands are quite suitable  for building up the additional capacity. Considering that  the highest capacity demands are in urban areas where  smaller cells are required, the interest for those bands  (above 1800 MHz) could surpass the one for 700 MHz,  especially   having   in   mind   that   most   operators   have  already established the adequate coverage;

­ decision on having the auction for 700 MHz only or  joint mega­auction for several frequency bands – both  approaches have been applied for 800 MHz across the  Europe and the decision will depend on the previous  two conditions. Current  licenses  in Croatia expire in 

2024. At the moment, the operators are not interested in  mega­auction,   due   to   necessary   investments,   but   it  could   be   reconsidered   depending   on   the   conditions  offered;

­ additional requirements for coverage obligations – 700  MHz   is   suitable   for   covering   “non­commercial”  locations,   which   should   be   promoted   by   the   state.  However, imposing this condition affects the final price.  The same applies for imposing minimum requirements  for the quality of service (QoS);

Apart from that, before assigning the spectrum the interest  for other services (SDL, PPDR, M2M, PMSE) should also be  taken into account. There are also other parameters that are  specific   to   a   certain   country,   which   should   be   considered.  Some   theoretical   approaches   have   been   systematized   and  described   in   [9]   Croatia   for   example   has   a   distinctive  geographical diversity, including a large number of inhabited  islands, which has a deep impact on the population density  distribution, leading to a large  number  of rural  and remote  (non­commercial)  areas  It  is therefore  crucial  to encourage  investments   in   those   areas   in   order   to   decrease   the   digital  divide between different  regions, which can be successfully  achieved by LTE technology in 700 MHz frequency bands

T ABLE  I. C OMPARISON   OF  700 MH Z   AND  800 MH Z

band MHz

At the moment, only France and Germany have assigned 

700 MHz band [10, 11]. France has sold 700 MHz spectrum 

for the total price of 2.8 billion euros, which is near the value 

achieved for the 800 MHz band. Germany on the other hand 

assigned this spectrum in the joint mega­auction for 700 MHz 

band, the GSM bands (900 MHz and 1800 MHz) and the L­

band (1452–1492 MHz). The achieved price of total 5.1 billion 

euros was quite a success, but the expected prices for 700 MHz 

have not met the expectations and the band attracted “only” 1 

billion   euros,   i.e   less   than   the   value   of   the   first   digital 

dividend. A brief comparison for French and German auction 

for 700 MHz and 800 MHz are given in the Table I. 

It is hard to draw any conclusions based only on the cases 

of France and Germany, but there are some lessons that might 

be learned. For example, the joint auction in Germany showed 

a   great   interest   for   1800   MHz   band,   which   has   smaller 

coverage than 700 MHz, but it is more convenient for high­

density urban area, where most users are settled. This could be 

explained by the fact that the existing operators had already 

established the coverage, which is the main advantage of lower 

frequency   bands,   and   the   additional   spectrum   is   for   the 

capacity increase only

IV THE STRATEGY AND INCENTIVE MEASURES

It   is   evident   that   both   transition   of   DTT   to   DVB­T2 

standard   and   the   assignment   of   700   MHz   band   to   mobile 

services   will   bring   many   benefits   In   order   to   create   an 

environment   where   all   advantages   could   be   exploited,   it   is 

important for the state and all other stakeholders to take their 

roles   in   the   implementation   of   the   Strategy   The   incentive 

measures planned in order to support the implementation of the 

Strategy include:

­ starting   the   promotion   and   information   campaign   as 

soon as possible. This will give all market stakeholders 

enough time to prepare for the transition;

­ educate citizens about benefits of the new standard and 

to   assure   all   citizens   access   to   information   and   the 

assistance during the transition;

­ deliver specification on minimal technical requirements 

as soon as possible  (preferably  by the end of 2016, 

effective as of 2017). This can be done only after all 

main decisions on standard and chosen coder have been 

agreed (DVB­T2 and H.265/HEVC). The equipment in 

compliance   with   the   specification   will   be   properly 

marked   and   certified   This   will   allow   the   market   to 

adapt   in   time,   leaving   only   a   smaller   number   of 

households   not   in   a   compliance   with   the   given 

specifications., by the end of the transition process;

3 Population (est. 2015): Germany 80.854.408; France  62.814.233; 

Central   Intelligence   Agency:   https://www.cia.gov/library/publications/the­

world­factbook/fields/2119.html#gm

­   plan   and   assure   sufficient   financial   means   for   the  implementation of the Strategy and smooth transition to  DVB­T2. This includes subventions for the switch­over 

to   DVB­T2   standard   for   end   users,   financing  promotional and information campaign, establishing a  fund for managing interference between DVB­T2 and  LTE and all other costs; 

­ set   conditions   for   the   further   development   of   DTT  platform, including the introduction of UHD/4k content  and other services in the future. 

­ revise the existing legal and regulatory framework in  order   to   provide   more   flexible   approach   to   content  providers. This more liberalized model will contribute 

to building sustainable and competitive DTT market;

­ set   conditions   for   encouraging   (infrastructure)  investments   in   mobile   networks   in   non­commercial  areas;

­ assure means for managing the interference caused by  LTE. This procedure has already been established in  Croatia after the first digitalization and, based on the  positive feedback from the users and operators, similar  procedure will be anticipated after the second transition 

as well

In order to reach aforementioned goals, an intensive and  continuous collaboration between all stakeholders should be  established,   namely   the   Government   and   state   institutions,  regulatory bodies, broadcasting and mobile operators, network  operators, equipment manufacturers and distributors, different  associations etc

V CONCLUSIONS

The   paper   addressed   some   of   the   key   socio­economic  aspects  of  the  future  Strategy   for  the  transition  of  DTT  to  DVB­T2   standard   and   the   assignment   of   the   frequency  spectrum at 700 MHz. 

DTT   market   is   fully   operational,   traditional   and   widely  available, which is why all changes  in that area  have deep  social and economic impacts. On the other hand, allocation of  the   second   digital   dividend   for   IMT   is   mostly   directed   to  enabling additional networks for the mobile broadband. The  infrastructure  that will  enable high data  rates  is one of the  prerequisites for the further social and economic development 

of the country based on digital technologies. 

The paper provides some steps foreseen by the Strategy that  should prepare the market for the upcoming changes around 

2020. The paper does not analyze potential risks in the Strategy  implementation, especially regarding the decisions that need to 

be delivered by the government. Nonetheless, they are also one 

of the crucial elements of the future Strategy

REFERENCES

[1] Proposal for the Decision of the European Parliament and of the Council 

on the use of the 470­790 MHz frequency band in the Union, available  at: eur­lex.europa.eu June 2016

[2] M   Gosta,   B   Zovko   Cihlar,   “Challenges   in   Developing   and  Implementing the Strategy of DVB­T to DVB­T2 Transition”, ELMAR 

2015, 28­30 September 2015, Zadar , Croatia

[3] Croatian   regulatory   Authority   for   Network   Industries   (HAKOM),  Market overview fro 1Q 2016, available at www. hakom.hr,  June 2016 [4] E. Dumic, S. Grgic, K. Sakic, “Subjective Quality Assessment of H.265  versus H.264 Video Coding for High­Definition Video Systems”, Contel 

2015, 13­15 July 2015, Graz, Austria

[5] Strategy   on   transition   from   analogue   to   digital   terrestrial   television,  available at www.hakom.hr , June 2016

[6] D   Frank,   E   Dumic,   “Planning   the   migration   of   digital   terrestrial  broadcasting  in  Croatia  to  DVB­T2  standard”,  Medijska  istraživanja,  Croatian journal for Journalism and media 20(2), 2014, pp. 193­211 [7] Decision   to   make   the   700   MHz   band   available   for   mobile   data   – statement,   cost­benefit   analyses   and   consultations   for   OfCom,   UK,  November 2014

[8] K. Mazor, I. Drazic Lutilsky, “Spectrum Pricing Overview for Digital  Dividend   in   Europe”,   ELMAR  2015,   28­30   September   2015,   zadar,  Croatia

[9]   I. Drazic Lutilsky, K. Mazor, “Theoretical Approaches for Spectrum  Pricing”, ELMAR 2015, 28­30 September 2015, Zadar, Croatia [10] T   Youell,   “German   multiband   auction   raises   €5.1   billion”,   Policy  Tracker – The spectrum management newsletter, June 2015

[11] T   Youell,   “France   assigns   700   MHz   band   for   €2.8   billion”,   Policy  Tracker – The spectrum management newsletter, November 2015