TNO-rapport 2013 R11838 Monitor Draadloze Technologie 2013 Technical Sciences Brassersplein 2 2612 CT Delft Postbus 5050 2600 GB Delft www.tno.nl T +31 88 866 70 00 F +31 88 866 70 57 infodesk@tno.nl Datum December 2013 Auteur TNO Aantal pagina's Rapportnummer 35 (incl. bijlagen) 2013 R11838 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, foto-kopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van TNO. Deze rapportage maakt onderdeel uit van het monitoringsprogramma van TNO en is tot stand gekomen dankzij een bijdrage van het Ministerie van Economische Zaken. 2013 TNO
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 2 / 35
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 3 / 35 Inhoudsopgave 1 Inleiding... 5 1.1 De Monitor Draadloze Technologie... 5 1.2 Opbouw van het document... 6 2 Trends in Draadloze technologie... 7 2.1 Cybersecurity en mobiel... 7 2.1.1 Risico s voor de eindgebruiker... 8 2.1.2 Trends... 9 2.2 Multibandveiling... 10 2.3 Mobiele netwerken in Nederland... 11 2.4 Evolutie van WiFi-achtige technologie... 14 2.4.1 De 802.11ac standaard... 15 2.4.2 802.11ad in de 60 GHz band... 16 2.4.3 Multi-User MIMO... 16 2.4.4 WiFi Direct Mode 802.11z... 17 2.5 Groeiende rol voor Over-The-Top diensten... 18 2.6 LTE als technologie voor public safety... 20 2.6.1 Inleiding... 20 2.6.2 Vraag naar breedbandige communicatie in het Veiligheidsdomein... 21 2.6.3 Aanbod van LTE-technologie gericht op het Veiligheidsdomein... 22 2.6.4 Spectrum voor OOV-doeleinden... 24 2.6.5 Tot slot... 25 3 Ontwikkelingen per technologie... 27 3.1 GSM... 27 3.2 UMTS/HSPA... 27 3.3 CDMA2000... 28 3.4 LTE/LTE-A... 29 3.5 WiFi... 31 3.6 Digitale Broadcast... 31 3.7 TETRA... 32 3.8 Bluetooth... 34
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 5 / 35 1 Inleiding Op het gebied van draadloze technologie vinden tal van ontwikkelingen plaats. Zo heeft in de afgelopen paar jaar een explosieve groei plaatsgevonden van het mobiele dataverkeer, als gevolg van een snelle toename van het aantal zogeheten smartphones, mobieltjes met een Internetverbinding. Om in deze groei te kunnen voorzien wordt door mobiele operators fors geïnvesteerd in uitbreiding van het UMTS/HSPA netwerk. Daarnaast wordt ook de opvolger van UMTS/HSPA, LTE, op de Nederlandse markt geïntroduceerd dat nog hogere datasnelheden en meer capaciteit biedt. WiFi en Bluetooth hebben een belangrijke plaats ingenomen bij het laagdrempelig aanbieden van draadloze toegang over kortere afstanden. Aan de omroepkant zijn diverse digitale systemen ontwikkeld, zoals DVB-T, T-DMB en DAB, ieder met hun eigen specifieke sterkte en beoogd gebruikersprofiel. In de toekomst lijkt een verdere integratie plaats te gaan vinden, waarbij klassieke omroepdiensten ook via bijvoorbeeld LTE kunnen worden aangeboden. 1.1 De Monitor Draadloze Technologie Om overzicht te bieden in het speelveld van de diverse draadloze technologieën stelt TNO sinds 2010 jaarlijks een Monitor Draadloze Technologie samen. Hierin worden de belangrijkste technologieën beschreven en worden de ontwikkelingen in de markt en de technologie gevolgd. Met de Monitor Draadloze Technologie wil TNO een goede, actuele en toegankelijke foto bieden van de stand van zaken ten aanzien van de ontwikkeling en inzet van draadloze technologie. De Monitor tracht verschillende doelgroepen te bedienen bij overheid en bedrijfsleven in Nederland. Dit betekent dat is getracht de Monitor informatief te laten zijn voor lezers met een algemene achtergrond in telecommunicatie. Door middel van een jaarlijkse update worden recente ontwikkelingen in de Monitor verwerkt. Dit jaar (2013) is voor het eerst gekozen om de Monitor op te knippen in 2 delen: een schriftelijke rapportage en een website. De schriftelijke rapportage bevat een weergave van belangrijke trends en ontwikkelingen en een beknopt overzicht van de belangrijkste ontwikkelingen van het afgelopen jaar per technologie. Dit is het document dat nu voor u ligt, dat om continuïteitsredenen Monitor zal blijven heten. Op de website 1 wordt een systematisch overzicht gegeven van de belangrijkste draadloze technologieën, die beschreven worden aan de hand van een aantal indicatoren. Voorheen waren deze technologiebeschrijvingen ook ondergebracht in de schriftelijke rapportage. De scope van de Monitor omvat radiofrequente technologieën die de basis vormen voor aardse draadloze verbindingen waarmee aan eindgebruikers elektronische communicatie- en omroepdiensten kunnen worden aangeboden. De beschreven technologieën zijn in alle gevallen gestandaardiseerd. Oudere technologieën die voorbij hun hoogtepunt zijn qua toepassing worden niet beschouwd. In principe worden wereldwijde ontwikkelingen gevolgd, vanuit een nationaal perspectief. Dit betekent dat technologieën die bijvoorbeeld alleen in Azië worden gebruikt, kunnen 1 http://monitor-draadloze-technologie.tno.nl
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 6 / 35 worden meegenomen in de Monitor als ze van invloed kunnen zijn op de ontwikkelingen in Nederland. Onderliggende enabling technologieën zoals CDMA, OFDM, of MIMO worden niet apart als technologie behandeld maar waar relevant aangeduid bij de beschrijving van de systeemtechnologie. Draadloze technologie die gebruik maakt van satellieten is vooralsnog buiten de scope gehouden, maar zal mogelijk in toekomstige edities worden toegevoegd. TNO hecht eraan te benadrukken dat deze Monitor slechts een momentopname bevat van een complex en snel veranderend speelveld. Het is daarom mogelijk dat opgenomen informatie op het moment van lezen niet meer up-to-date is, of niet langer relevant. Daarnaast valt niet te ontkomen aan enige willekeur in de keuze van geschetste ontwikkelingen. Het kan dus zijn dat ontwikkelingen die in de ogen van de lezer zeer relevant zijn, niet in deze Monitor worden beschreven. TNO staat open voor suggesties of aanbevelingen voor verdere verbeteringen in deze Monitor. 1.2 Opbouw van het document Dit document is opgebouwd uit twee delen. Het begint in Hoofdstuk 2 met de beschrijving van een aantal belangrijke trends en observaties in draadloze technologie. Dit jaar zijn dat: 1. Cybersecurity en Mobiel 2. Multibandveiling 3. Mobiele netwerken in Nederland 4. Evolutie van WiFi-achtige technologie 5. Groeiende rol voor Over-the-Top diensten 6. LTE als technologie voor public safety Daarna worden in Hoofdstuk 1 de recente ontwikkelingen beschreven voor ieder van de technologieën zoals in de Monitor 2012 2 herkend en beschrijven we daarvoor de belangrijkste ontwikkelingen van het afgelopen jaar. Voor een meer gedetailleerde beschrijving van de technologieën in termen van indicatoren op de deelterreinen Algemeen, Techniek en Markt wordt verwezen naar de website (http://monitor-draadloze-technologie.tno.nl). 2 De Monitor 2012 is online te vinden op http://www.tno.nl/content.cfm?context=thema&content=prop_publicatie&laag1=897&laag2=920&la ag3=115&item_id=898&taal=1
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 7 / 35 2 Trends in Draadloze technologie 2.1 Cybersecurity en mobiel Sinds 2008 heeft zich een enorme groei voorgedaan in de adoptie van mobile devices zoals smartphones en tablets, naar een verwachte verkoop van 1,2 miljard smartphones en tablets in 2013 wereldwijd volgens Gartner 3. Consumenten kunnen hierbij kiezen uit een groot assortiment van mobiele apparaten van vele verschillende leveranciers, met steeds meer toepassingsmogelijkheden. Waar voor 2008 de app-markets 4 nagenoeg onbekend waren is dit momenteel een welbekend fenomeen en zijn er al vele tientallen miljarden 5 apps gedownload en is dit aantal nog sterk groeiende 6. Deze app-markets vormen een directe en eenvoudige manier voor consumenten om applicaties te zoeken en te downloaden om ze vervolgens te kunnen gebruiken. Met deze apps worden de smartphones voor een variëteit aan toepassingen gebruikt, zoals bellen, messaging (sms, whatsapp), office toepassingen, social media, cloud services (online vertalen, muziek herkenning, augmented reality), locatie diensten en niet te vergeten financiële toepassingen (mobiele betalingen, mobiel bankieren, beleggen). De mobiele telefoon wordt dus in toenemende mate ook voor gevoelige informatie gebruikt. Dit brengt risico s met zich mee die er nog niet waren in de tijd dat men de mobiel alleen voor bellen en sms gebruikte. Met de massale opkomst van de smartphone en tablet is ook de opkomst van mobiele malware (kwaadaardige software) gestart. Reeds sinds 2006 verkondigen verschillende partijen dat mobiele malware enorm zou toenemen. Tot 2011 is hier echter weinig van te merken geweest, pas in 2012 heeft mobiele malware een vlucht genomen. In de praktijk zijn er diverse voorbeelden bekend van mobiele malware die zich onder andere richten op: - Misbruik van premium rate diensten (o.a. DROIDSMS.A.) Dit betreft malware die in staat is te bellen naar dure betaalnummers en dure sms jes te versturen op kosten van de eindgebruiker. - Misbruik van privacy gevoelige informatie en credentials (o.a. DroidDream, Gemini) Dit betreft malware die informatie zoals het IMEI nummer, identiteitsgegevens en de opgeslagen informatie van de smartphone doorstuurt naar de malware ontwikkelaars. Deze informatie kan worden gebruik voor identiteitsfraude of simpelweg diefstal van gevoelige (privé of zakelijke) informatie. - Misbruik van mobiel bankieren (o.a. Zitmo, mobile Zeus) 3 http://techcrunch.com/2012/11/06/gartner-1-2-billion-smartphones-tablets-to-be-boughtworldwide-in-2013-821-million-this-year-70-of-total-device-sales/ 4 Denk aan bijvoorbeeld Apple s App Store, Google Play, Windows Store, Blackberry World en tientallen niet-legitieme app markets waar apps worden aangeboden. 5 Half mei 2013 rapporteert Apple dat de grens van 50 miljard downloads is doorbroken, Google rapporteert in mei 2013 dat uit de Android appstore 48 miljard apps zijn geïnstalleerd. http://tweakers.net/nieuws/89119/apple-bereikt-50-miljard-appdownloads.html http://techcrunch.com/2013/05/15/google-android-users-have-now-installed-over-48b-apps-upfrom-25b-last-september/ 6 http://www.canalys.com/newsroom/11-quarterly-growth-downloads-leading-app-stores
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 8 / 35 Dit betreft malware die in staat is de transactiecodes (denk aan bijvoorbeeld TAN codes) voor internetbankieren af te vangen en te misbruiken. - Misbruik van in-application billing Dit betreft malware die in staat is binnen applicaties aankopen te doen op kosten van de eindgebruiker. - Uitvoeren van SMS spam, chantage van eindgebruikers (o.a. ANDROIDOS_FAKETIMER.A) Dit betreft malware die in staat is vanaf de smartphone ongemerkt sms spam te versturen of de smartphone van de gebruiker te blokkeren om zodoende de gebruiker te chanteren in het maken van betalingen. 2.1.1 Risico s voor de eindgebruiker Vanuit het perspectief van de eindgebruiker van de smartphone is er een aantal relevante dreigingen zoals verlies en diefstal, mobiele malware, spyware en hacking die op hoofdlijnen resulteren in de volgende risico s: - Verlies en diefstal van opgeslagen informatie (data en credentials, privé en zakelijk). - Afluisteren van sensoren (microfoon, GPS). - Fraude (telecommunicatiefraude, bancaire fraude) - Denial of service (bijvoorbeeld beperking batterijduur). Daarnaast heeft de opkomst van mobiele malware ook gevolgen voor mobiele netwerk operators en service providers 7. Dit betreft voornamelijk (telecommunicatie) fraude, SMS spam, diefstal van gebruikersinformatie en gegevens van gebruikers en Denial-of-Service aanvallen op diensten en het mobiele netwerk 8. Een smartphone kan op verschillende manieren besmet raken met mobiele malware, bijvoorbeeld via downloads van apps uit legitieme app-markets en nietlegitieme app-markets, via updates van apps, reclame in apps en het onbewust downloaden van malicieuze content (ook wel drive-by-downloads genoemd) - bijvoorbeeld via een link of attachment in een email of sms, of van een besmette website. In de praktijk blijkt dat het overgrote deel van de besmettingen plaatsvindt via downloads uit niet-legitieme app-stores. De echt grootschalige besmettingen vinden dan ook veelal plaats in landen waar veel gebruik wordt gemaakt van nietlegitieme app-stores zoals Rusland, China en India 9. Dit is ook te zien in Figuur 2-1. Dit betreffen uitbraken waarbij honderdduizenden smartphones besmet werden met Android-malware, veelal met als doel dure sms-berichten te versturen en dure telefoonnummers te bellen 10. De maker van de malware genereert hiermee inkomsten ten koste van de smartphone eigenaar en telecom operator. Besmettingen door technische kwetsbaarheden in het (mobiele) besturingssysteem zelf, zoals veelvuldig voor is gekomen bij PC s, komen nog zeer beperkt voor 11. Wat echter opvalt is dat er een grote populatie smartphones met verouderde software 7 Onder mobiele service providers verstaan we partijen die diensten aanbieden over de mobiele infrastructuur van mobiele operators; WhatsApp, Facebook, Banken, online game servers, etc. 8 Telecom Magazine, Old-school hacking treft smartphones, editie 5, juli 2011 9 https://blog.lookout.com/blog/2012/12/13/2013-mobile-threat-predictions/ ; https://www.security.nl/artikel/45973/1/26_virusscanners_voor_android_getest.html 10 https://www.security.nl/artikel/44973/1/androidmalware_besmet_620.000_chinese_smartphones.html 11 Symantec, Internet Security Threat Report 2012, Volume 18, april 2013
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 9 / 35 bestaat. Updates van het mobiele besturingssysteem, waaronder security updates, worden vaak pas maanden na het ontdekken van kwetsbaarheden beschikbaar gesteld, als ze überhaupt al worden uitgebracht voor bepaalde (oudere of goedkopere) smartphone modellen. Hierdoor blijven grote groepen smartphones kwetsbaarheden bevatten die niet gerepareerd worden. Figuur 2-1: De verspreiding van malware volgens mobiele anti-virus software provider Lookout; https://www.lookout.com/resources/reports/state-of-mobile-security-2012 2.1.2 Trends De omvang van mobiele malware is op dit moment nog beperkt in vergelijking met de traditionele malware voor PC s. Er is sinds medio 2012 wel een kentering zichtbaar. Security software leverancier NQ Mobile rapporteerde in haar Security Report een groei van 163% in 2012 van het aantal mobiele malware varianten 12 en deze groei lijkt door te zetten in 2013 13. De verwachting is dat de hoeveelheid mobiele malware verder zal toenemen. Deze verwachting is gebaseerd op de adoptie van de smartphone (aantallen toestellen) en de mogelijkheden voor financieel gewin. Tevens zien we een sterke convergentie 14 plaatsvinden in de mobiele besturingssystemen naar Android en ios waardoor ontwikkelaars van mobiele malware eenvoudiger een breder publiek kunnen aanvallen. De faciliteiten om smartphones te beschermen, zoals deze ook beschikbaar zijn voor PC s, hebben de afgelopen jaren ook een aanzienlijke inhaalslag gemaakt. Waar in 2011 en 2012 mobiele antivirus oplossingen over de hele linie nog slecht scoorden, scoorden deze producten in 2013 aanzienlijk beter 13. 12 NQ Mobile rapporteerde in haar Security Report een groei van 163% in 2012 van het aantal mobiele malware varianten. 2009: 1.659, 2010: 6.760, 2011: 24.794 en 2012: 65.227. 13 AV TEST, AV-TEST Examines 22 Antivirus Apps for Android Smartphones and Tablets, februari 2013 14 Worldwide Smartphone OS Market Share 2011 and 2012 http://www.idc.com/getdoc.jsp?containerid=prus23638712
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 10 / 35 2.2 Multibandveiling Eind 2012 is er in Nederland een belangrijke veiling geweest van spectrum bedoeld en geschikt voor mobiele communicatie, de zogenaamde multibandveiling. In de vorige nieuwsbrief 15 is uitgebreid over de voorwaarden en eigenschappen van de veiling geschreven; op deze plek beschrijven we alleen de uitkomst. Op 14 december 2012 is de veiling afgerond. KPN, Vodafone, T-Mobile en Tele2 hebben hierbij vergunningen verworven. Ook ZumB, een joint venture van Ziggo en UPC, heeft deelgenomen aan de veiling, maar deze partij heeft geen vergunningen verworven. Na de veiling is er een verdeling van spectrum ontstaan die is weergegeven in Figuur 2-2; hierin staat ook aangegeven welke frequenties in de multibandveiling van eind 2012 zijn geveild. Figuur 2-2: Verdeling van mobiel spectrum in Nederland. Gearceerde delen zijn in de multibandveiling uitgegeven. Het merendeel van de geveilde vergunningen gaat in per januari 2013. Alleen de vergunningen in de 900 MHz en 1800 MHz band gaan in na afloop van de bestaande GSM vergunningen. De operators hebben een transitieovereenkomst gesloten om een geleidelijke overgang naar de nieuwe situatie te kunnen maken. In de voorgaande nieuwsbrief is meer informatie te vinden over de geveilde banden, geschikte technologieën, verwachte toepassingen, looptijden van vergunningen en speciale voorwaarden bijvoorbeeld met betrekking tot de ingebruiknameverplichting. De veilingopbrengst was hoog, bij elkaar 3,8 miljard Euro. Deze opbrengst was beduidend hoger dan het minimum bedrag van 478 miljoen, en ook hoger dan verwacht. Dit was niet in alle recente veilingen in andere Europese landen het geval. In het Verenigd Koninkrijk bijvoorbeeld (februari 2013) was de opbrengst van 15 Monitor Draadloze Technologieën 2012, TNO, September 2012
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 11 / 35 2,8 miljard Euro beneden de verwachtingen van de overheid. In Finland (oktober 2013) was de opbrengst met 108 miljoen Euro maar net boven de minimumprijs van 100 miljoen. Daarentegen was in Oostenrijk (2 miljard Euro, oktober 2013) de opbrengst hoger dan verwacht. Om deze opbrengsten op een zinvolle manier met elkaar te kunnen vergelijken moeten verschillende zaken meegenomen worden die per land kunnen verschillen (met name de omvang van de markt, hoeveelheid en aard van het spectrum, looptijd van vergunningen, en speciale verplichtingen en bepalingen bijvoorbeeld ten aanzien van uitrol in rurale gebieden). Omdat voor de Nederlandse multibandveiling geen prijzen bekend zijn gemaakt per frequentieband kunnen wij hier geen goede vergelijking maken. De uit de veiling resulterende prijzen zijn weergegeven in Tabel 2-1. Tabel 2-1: Prijzen resulterend uit de multibandveiling. Bron: http://www.agentschaptelecom.nl/sites/default/files/resultaten-multibandfrequentieveiling.pdf KPN Tele2 T-Mobile Vodafone Totale prijs 1.351.852.000 160.813.000 910.681.000 1.380.800.000 2.3 Mobiele netwerken in Nederland Met de multibandveiling (beschreven in Sectie 2.2) en de reeds eerder afgeronde 2,6 GHz veiling is het speelveld voor mobiele netwerktechnologie bepaald voor de komende jaren. In dit stuk vatten wij kort samen wie de spelers zijn, welke plannen zij bekend gemaakt hebben en wat de rol is van nieuwe (versies van) draadloze technologie. In de Nederlandse markt is anno 2013 naast de bestaande mobiele operators KPN, Vodafone en T-Mobile sprake van twee nieuwe toetreders: Tele2 en een jointventure van Ziggo en UPC (onder de namen Ziggo4, Zum en ZumB). In totaal zijn er nu dus vijf mobiele operators in Nederland. Er zijn belangrijke verschillen tussen deze operators in het gebruik van draadloze technologie en de snelheid waarmee nieuwe technologie wordt uitgerold. We noemen hieronder een aantal belangrijke observaties, en constateren dat de operators een mix van oplossingen kiezen om te voldoen aan de groeiende behoefte aan capaciteit op het mobiele netwerk. Technologie-neutraliteit van de vergunningen wordt door de operators benut Waar voorheen de 900 en 1800 MHz banden slechts voor GSM technologie gebruikt kon worden, is sinds kort ook de inzet van andere mobiele technologie mogelijk. KPN en T-Mobile hebben inmiddels aangegeven op 900 MHz nu ook 3G in te zetten 16 en op 1800 MHz zijn alle drie de vergunninghouders bezig met de uitrol van LTE 17,18,19. 16 http://tweakers.net/nieuws/90002/providers-verbeteren-bereik-3g-netwerken-door-gebruiklagere-frequentie.html 17 http://over.vodafone.nl/nieuwscentrum/nieuws/vodafone-eerste-telecomprovider-met-4g-opiphone-5?from_search 18 http://newsroom.t-mobile.nl/t-mobile-laat-alle-klanten-profiteren-van-4g/
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 12 / 35 De LTE uitrol in Nederland is op gang gekomen. Typisch begint de uitrol in grotere steden en komen landelijke gebieden later pas aan de beurt. Het is de verwachting dat in 2014 sprake zal zijn van landelijke dekking van LTE op tenminste één van de mobiele netwerken: - KPN heeft aangekondigd in Q1 2014 landelijke dekking aan te bieden; - T-Mobile heeft de ambitie om eind 2014 dekking aan ruim 83% van de bevolking te bieden; - Vodafone heeft inmiddels een 4G netwerk gelanceerd in enkele steden, maar over haar uitrolplannen is op moment van schrijven niets bekendgemaakt. Meer over de stand van zaken op het gebied van LTE in Sectie 3.4. Tegelijkertijd wordt verwacht dat de bestaande netwerken (2G en 3G) nog geruime tijd de meerderheid van het verkeer zullen verzorgen. Figuur 2-3 toont een voorspelling van Ericsson voor de verdeling van het aantal gebruikers wereldwijd over de verschillende technologieën. Hierin is zichtbaar dat het nog een aantal jaar duurt voordat LTE substantieel marktaandeel verwerft. Dit beeld wordt bevestigd door gegevens van Juniper, waaruit blijkt dat de penetratie van LTE in Europa in 2013 beneden de 5% ligt, met uitzondering van voorloper Zweden (zie ook Sectie 3.4). Het is dan ook niet verwonderlijk dat de operators van de 2G en 3G netwerken in Nederland nog steeds investeren in het verbeteren van die netwerken. In 3G wordt de capaciteit uitgebreid door meer carriers in te zetten, en de dekking verbeterd door de inzet van 900 MHz spectrum. In 2G is de belangrijkste verschuiving dat de operators ruimte moeten maken voor 3G in de 900 MHz band; ook dit vereist soms investeringen, als daar een efficiencyslag gemaakt moet worden. Figuur 2-3: Ontwikkeling van het aantal gebruikers per technologie. Hierin is de technologie gedefinieerd als de hoogste generatie technologie die een gebruiker kan benutten. Bron: http://www.ericsson.com/res/docs/2013/ericsson-mobility-report-june-2013.pdf 19 http://www.delta.tudelft.nl/artikel/tu-studenten-testen-4g-plus-netwerk-kpn/26976
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 13 / 35 Strategieën van nieuwkomers voor een snelle beschikbaarheid van hun dienst Nieuwkomers Tele2, Ziggo en UPC zijn reeds een virtuele netwerk operator (Mobile Virtual Network Operator, MVNO). Zij leveren mobiele diensten aan klanten via de bestaande netwerken van T-Mobile (Tele2) en Vodafone (Ziggo en UPC) en hebben zodoende al mobiele klanten op het moment dat ze hun eigen netwerk inschakelen. Voor de uitrol van haar eigen LTE netwerk gebruikt Tele2 hoofdzakelijk haar onlangs verworven licentie in de 800 MHz band. Om tot een snellere en goedkopere uitrol te komen heeft Tele2 een passive network sharing overeenkomst afgesloten met T-Mobile 20. In de door Tele2 en T-Mobile gekozen vorm van sharing wordt op een groot deel van de opstelpunten alles behalve de zendapparatuur gedeeld, dus de site zelf, de mast en de antenne. De zendapparatuur is niet gedeeld, en ook afkomstig van een andere leverancier (Huawei voor T-Mobile 21, NSN voor Tele2 22 ). Voor nieuwkomer Tele2 is deze vorm van sharing een belangrijke stap om tot een snelle en economisch haalbare uitrol van haar eigen netwerk te komen. Ziggo en UPC kiezen voor een heel andere netwerkstrategie; zij zetten meer in op WiFi, zoals hieronder beschreven. WiFi neemt een belangrijke rol in in netwerkstrategieën Al een aantal jaar is WiFi voor mobiele operators in beeld als een belangrijke manier om de verkeerslast op hun netwerk te verminderen ( Offloading ; zie eerdere versies van de Monitor Draadloos 23 ). Zij zien WiFi dus als aanvulling op hun mobiele netwerk. De kabeloperators Ziggo en UPC kiezen voor een grootschalige inzet van WiFi voor hun abonnees middels hun WiFiSpots aanpak. In principe worden alle modems van hun klanten voorzien van een tweede Access Point waarop andere klanten van dezelfde kabeloperator ook kunnen inloggen. Er geldt een opt-out systeem, d.w.z. dat standaard deze optie aan staat en dat indien je dit niet wenst je als abonnee actief deze optie uit moet schakelen. Je kunt dan zelf ook niet meer gebruik maken van het tweede Access Point bij andere Ziggo of UPC abonnees. De 'gastverbindingen' hebben een maximale bandbreedte van 3 Mbit/s per stuk en een totaal van maximaal 10 Mbit/s per Access Point. Ziggo geeft aan dat deze bandbreedte van gastgebruikers niet ten koste gaat van de bandbreedte van de abonnee. Er kunnen maximaal vijf (UPC) of twintig (Ziggo) gasten tegelijkertijd gebruikmaken van de dienst. Op deze manier ontstaat een netwerk met een zeer groot aantal opstelpunten, dat gezien kan worden als een alternatief voor de landelijk dekkende mobiele netwerken. Voorlopig worden hierover alleen datadiensten aangeboden, maar er zijn berichten dat in elk geval UPC 24 een VoIP applicatie gaat lanceren voor gebruik over dit netwerk. Of de geboden kwaliteit en dekking van een dergelijk netwerk van hetzelfde niveau is of wordt als dat van de mobiele operators zal de toekomst moeten 20 http://newsroom.tele2.nl/2013/08/t-mobile-en-tele2-gaan-antennes-delen-in-nederland/ 21 http://newsroom.t-mobile.nl/t-mobile-nederland-sluit-contract-met-huawei-voor-bouw-lte-netwerk/ 22 http://nsn.com/news-events/press-room/press-releases/nsn-delivers-4g-lte-equipment-to-tele2- netherlands 23 Zie bijvoorbeeld "Trend richting kleine netwerkcellen" in Monitor Draadloze Technologieën 2011, TNO-rapport 35522 24 http://www.emerce.nl/nieuws/belapp-upc-komt-begin-2014
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 14 / 35 uitwijzen. Ziggo heeft bij haar beursgang in 2012 expliciet aangegeven WiFi als alternatief te zien voor een eigen mobiel netwerk 25. 2.4 Evolutie van WiFi-achtige technologie WiFi is de term voor de set van protocollen die oorspronkelijk door IEEE (802.11) zijn ontwikkeld als kabelvervanging in kantooromgeving. Het gemak van communiceren met 802.11 werd erkend door computerfabrikanten, en de ontwikkeling werd verder gebracht door bedrijven aangesloten bij de WiFi Alliance. Oorspronkelijk is WiFi ontwikkeld voor gebruik in de licentievrije ISM (Industrial, Scientific and Measurement) band op 2,4 GHz, maar later zijn ook andere frequenties toegevoegd (5 GHz, 60 GHz, 5,9 GHz). WiFi biedt een goedkoop draadloos alternatief voor mobiele data en wordt veelal gebruikt door gebruikers thuis of in bedrijven om op internet aan te sluiten, en e-mails te checken of te surfen op het web. Tegenwoordig wordt WiFi in toenemende mate ook gebruikt voor streaming diensten vanaf internet. De vraag naar streaming audio en video-inhoud wordt gedreven door de komst van audio- en video-streaming diensten zoals Netflix, YouTube, Spotify en Last.fm. Veel gebruikers vragen om high-definition (HD) video-inhoud op de set-top-boxen, tv's, laptops, en op hun mobiele apparaten zoals smartphones en tablets. Een andere sterke driver voor de toename in gebruik van WiFi zijn de dalende prijzen van chipsets en daaraan gerelateerd de toename van het aantal apparaten waar WiFi al ingebouwd is, zoals DSL/kabel modems, laptops, smartphones, tablets en settopboxen. In de ontwikkeling van WiFi is er altijd voor gezorgd dat nieuwe standaarden backwards compatibel blijven, dus dat ze kunnen bestaan en werken met al bestaande WiFi oplossingen in dezelfde frequentieband. De onderstaande figuur geeft een overzicht van de ontwikkeling van de maximale datasnelheid van verschillende versies van de WiFi standaard. Figuur 2-4: Groei van maximaal geleverde (bruto) datasnelheid van WiFi. 25 http://www.ziggo.com/resources/beursgang/120309 Ziggo N.V. Prospectus - E- DISCLAIMER.pdf
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 15 / 35 Belangrijke ontwikkelingen van WiFi in 2013 zijn: 1 De komst van de 802.11ac standaard ( datasnelheden boven 1 Gbit/s) 2 802.11ad voor hoge-snelheid korte-afstand verbindingen in de 60 GHz band 3 MU-MIMO (Multi-User MIMO) 4 WiFi Direct Mode (802.11z) Deze ontwikkelingen worden in de hierna volgende secties verder toegelicht. 2.4.1 De 802.11ac standaard De nieuwe 802.11ac standaard levert WiFi met Gbit/s datasnelheden en is de opvolger van de reeds bestaande 802.11n standaard. 802.11ac werkt alleen in de 5 GHz band. 802.11ac realiseert een snelheidsverhoging door verbeteringen (ten opzichte van 802.11n) te brengen op drie verschillende punten: Meer channel bonding : meerdere kanalen gebruiken als een virtueel kanaal. 802.11n was in staat twee 20 MHz brede kanalen tegelijkertijd te gebruiken als een kanaal van 40 MHz. Bij 802.11ac is het mogelijk dat te doen voor kanalen van 20 MHz te bonden in 40 MHz of 80MHz tot een maximum van 160 MHz. Zie onderstaande figuur. Resultaat is dat de datasnelheden ook omhoog gaan. Figuur 2-5: Aggregatie (channel bonding) van frequentiebanden in 802.11n en in 802.11ac. Gebruik van hogere orde modulatie - nu met 256 QAM (Kwadratuur Amplitude Modulatie), een vergroting ten opzichte van 802.11n's 64QAM. Hierdoor groeit het aantal bits dat per symbool verzonden kan worden van 6 naar 8, waardoor de datasnelheid omhoog gaat. Zie Figuur 2-6. Meer Multiple Input, Multiple Output (MIMO) antennes - bij 802.11n had MIMO maximaal 4 antennes aan zowel de zend- als de ontvangstkant. Bij 802.11ac is dit verhoogd naar maximaal 8. Hierdoor wordt de maximum datasnelheid verdubbeld. Als gevolg van bovengenoemde technische verbeteringen kan 802.11ac tot maar liefst 3,46 Gbit/s datasnelheid leveren. Maar gezien de complexiteit en dus prijs van producten wordt verwacht dat de eerste 802.11ac producten 80 MHz zullen gebruiken en afhankelijk van MIMO configuratie een maximale datasnelheid zullen leveren van maximaal 433 Mbit/s ( low end ), 867 Mbit/s ( mid tier ), of 1300 Mbit/s ( high end ) op de fysieke laag. De tweede generatie producten zal uitkomen op maximaal 3,46 Gbit/s.
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 16 / 35 Figuur 2-6: De groei van de datasnelheid wordt ook gevoed door het gebruik van hogere orde modulatie (meer bits per symbool). 2.4.2 802.11ad in de 60 GHz band Nog een ontwikkeling in een licentievrije band, ditmaal de 60 GHz band, is 802.11ad. Deze versie van de standaard is gericht op hoge-snelheid (tot 7 Gbit/s) korte-afstand verbindingen (tot 10 meter). Communicatie op 60 GHz reikt over slechts korte afstanden waarbij het signaal sterk wordt gebundeld in de beoogde richting. Het hoofdelement in de 802.11ad fysieke laag is daarom het gebruik van slimme antennes voor gerichte communicatie tussen apparaten. Inmiddels zijn er afspraken gemaakt tussen agentschappen (regulators) van verschillende landen in de EU, en ook in VS, Japan en China over het toekomstig gebruik van de licentievrije 60 GHz band. Op dit moment zijn er al chipsets die de bestaande WiFi technologieën in de 2,4 en/of 5 GHz band combineren met de nieuwe 60 GHz 802.11ad technologie in de 60 GHz band. Doel hier is om te kunnen gebruiken wat het meest geschikt is op ieder moment lagere afstand en lagere datasnelheid, of korte afstand en hoge datasnelheid. De verwachting is dat 802.11ad in 2014 op de markt zal komen, met een significante groei in 2015. 2.4.3 Multi-User MIMO Een nieuwe feature geïntroduceerd in 802.11ac is MU-MIMO Multi User MIMO. Dit is een uitbreiding op de Single-User MIMO systemen die zijn geïntroduceerd bij 802.11n, en waar MIMO wordt gebruikt om datatransport tussen twee punten (access point en device) betrouwbaarder te maken. Bij MU-MUMO kan een access point door het gebruik van slimme antennetechnieken data sturen aan meerdere devices tegelijk. Zie onderstaande figuur, waarin STA staat voor het station waaraan data wordt gestuurd.
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 17 / 35 Figuur 2-7: Met MU-MIMO kan tegelijkertijd aan meerdere devices verschillende data gestuurd worden. 2.4.4 WiFi Direct Mode 802.11z In 2010 heeft de WiFi Alliance 802.11z geïntroduceerd een WiFi uitbreiding die Directe Link Setup (DLS) mogelijk maakt. Met DLS kunnen WiFi apparaten rechtstreeks met elkaar worden verbonden, er hoeft dus geen koppeling plaats te vinden via een infrastructuur access point. Zie Figuur 2-8. Dit heeft vele voordelen, waaronder een verhoging van de snelheid (tussen de clients) en een toename van de doorvoersnelheid van het netwerk voor bijvoorbeeld multimedia toepassingen (zoals een laptop op de projector verbinding). Om een WiFi Direct Link te kunnen leggen tussen twee apparaten moet één van hen in staat zijn als access point te werken, waarbij alle access point functionaliteit is geïmplementeerd in software. Het andere apparaat hoeft niet WiFi Direct te ondersteunen. Dit wordt ook vaak tethering genoemd, en Google heeft het al geïmplementeerd in zijn Android OS voor mobiele telefoons (vanaf release 2.2). Naast directe uitwisseling van data biedt dit ook de mogelijkheid voor een gebruiker om zijn dataverbinding (3G, LTE) te openen voor anderen data connection sharing. Figuur 2-8: 'Gewone' WiFi communicatie - via het Access Point, en WiFi Direct - dus niet via het Access Point
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 18 / 35 2.5 Groeiende rol voor Over-The-Top diensten Volgens marktanalist Informa 26 worden er nu meer berichten verstuurd via Overthe-Top (OTT) diensten als Whatsapp dan dat er SMS berichten worden verstuurd. Wereldwijd werden er in 2012 per dag gemiddeld zo n 19,1 miljard OTT berichten verstuurd, tegen 17,6 miljard SMS berichten per dag. Tegen het einde van dit jaar verwacht Informa zelfs twee keer zoveel OTT berichten in vergelijking met SMSjes. De overgang van SMS diensten naar OTT diensten heeft in sommige landen Spanje, Zuid Korea en ook Nederland inmiddels een significante impact op de inkomsten van de operators. In Spanje waren in 2011 de SMS inkomsten voor operators gehalveerd ten opzichte van wat ze waren in 2007. EU Commissaris Neelie Kroes liet het in een Tweet treffend weten: Naast OTT diensten voor het uitwisselen van berichten zijn er ook OTT diensten die een alternatief leveren voor telefoniediensten. Een bekend voorbeeld daarvan is de voice-over-ip dienst Skype. Maar ook TV gerelateerde diensten als Netflix of Apple TV kunnen tot de OTT diensten gerekend worden. Essentieel voor OTT spelers is dat ze zich alleen richten op de dienst zelf en de voor de dienst benodigde Internettoegang aan de traditionele telecommunicatieoperators overlaten. De perceptie van gebruikers ten opzichte van OTT diensten is vaak dat het gratis diensten zijn. Sommige OTT diensten hebben inderdaad een business model waarbij de inkomsten komen van advertenties, of van aanvullende diensten. Zo levert Skype een gratis dienst voor communicatie tussen Skype gebruikers, en vraagt het alleen geld voor Skype-out naar niet-skype gebruikers. Het is echter niet alleen meer de prijs die aantrekkelijk is voor gebruikers. Zo blijft Whatsapp populair ondanks dat mobiele operators het prijsvoordeel opheffen met all-you-can-eat abonnementen voor messaging. OTT diensten bieden aanvullende mogelijkheden bijvoorbeeld video en instant messaging in Skype die telecommunicatieoperators niet zo snel kunnen evenaren. Op deze manier vormen OTT diensten steeds meer een serieuze concurrentie voor telecommunicatieoperators. 26 http://blogs.informatandm.com/12861/news-release-ott-messaging-traffic-will-be-twice-thevolume-of-p2p-sms-traffic-by-end-2013/
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 19 / 35 Figuur 2-9: Het model zoals telecom operators dat (moeten) hanteren, naast het model zoals dat vaak in de OTT wereld voorkomt. Bij telecommunicatiediensten werken verschillende telecommunicatieoperators samen om een dienst te leveren. Neem je SMS diensten af van bijvoorbeeld Vodafone dan kun je ook een SMS naar een klant van KPN sturen. In dit geval werken Vodafone en KPN samen om de dienst te leveren. Door deze interoperabiliteit tussen operators kun je daadwerkelijk de hele wereld bellen. Interoperabiliteit is in de wereld van de OTT spelers niet vanzelfsprekend. Met Skype kun je makkelijk en gratis bellen naar andere Skype klanten, maar niet met klanten van andere VoIP aanbieders. Er is eerder een winner-takes-all mentaliteit, waarbij OTT spelers zo veel mogelijk klanten bij hun applicatie willen laten aansluiten. Voor klanten betekent het dat ze met meerdere applicaties tegelijkertijd moeten omgaan en dat ze niet kunnen communiceren met relaties die niet van dezelfde OTT applicatie gebruik maken. De twee modellen zijn weergegeven in Figuur 2-9. De onderlinge samenwerking bij het telecommunicatiemodel heeft weer als nadeel dat het erg moeilijk is om nieuwe innovatieve diensten in te voeren. Invoeren van een nieuwe dienst betekent voor telecommunicatieoperators dat ze moeten samenwerken en nieuwe afspraken moeten maken over onder andere standaardisatie, interconnectie, en onderlinge verrekentarieven. Voor een OTT speler betekent invoering van een nieuwe dienst alleen een intern besluit. Mede daardoor zie je ook dat de innovatie van OTT diensten sneller gaat dan die van telecommunicatiediensten. Gezien de impact die OTT diensten hebben op de inkomsten van operators is het begrijpelijk dat in sommige landen operators het gebruik van OTT diensten proberen tegen te gaan. Ze kunnen bijvoorbeeld voor hun klanten de IP toegang tot de servers van OTT diensten blokkeren of vertragen. Omdat dit niet in het belang is van de eindgebruikers, is er regelgeving op gebied van netneutraliteit die dit selectief blokkeren van OTT diensten tegengaat. Nederland heeft één van de meest vergaande wetgevingen met betrekking tot netneutraliteit ter wereld. Naarmate OTT diensten meer en meer marktaandeel krijgen, ontstaan er weer andere uitdagingen op het gebied van regelgeving. Zo voldoen veel OTT diensten niet aan dezelfde eisen met betrekking tot noodoproepen en justitieel aftappen als de telecommunicatieoperators. Zolang de OTT spelers een relatief klein marktaandeel hebben is dat nog niet zo n probleem. Maar er zijn inmiddels regelgevers die van OTT spelers gaan eisen dat ze zich aan dezelfde regelgeving gaan houden als telecommunicatieoperators. Zo heeft in Frankrijk de nationale
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 20 / 35 regelgever ARCEP van Skype geëist 27 dat ze zich officieel aanmelden als leverancier van elektronische communicatiediensten en zich daarmee gaan houden aan de eisen rondom noodoproepen en justitieel aftappen. Op internationale schaal zie je dat veel OTT spelers de telecommunicatieoperators overvleugelen. Een bedrijf als Google is met een marktkapitalisatie van rond de 300 miljard dollar bijna 50 keer zo groot als een operator als KPN. Dat kan gaan betekenen dat regelgevers zich zorgen moeten gaan maken over de marktmacht van OTT spelers, zeker wanneer OTT spelers geen interconnectie met concurrenten mogelijk maken. Dit zou tot soortgelijke scenario s kunnen leiden als met Microsoft, dat in het verleden door de EU beschuldigd is misbruik te maken van haar marktmacht 28 op het gebied van PC Operating Systems (Windows). De komst van OTT spelers op de mobiele markt heeft voor dynamiek gezorgd met als uiteindelijk resultaat meer en betere diensten voor de eindgebruiker. OTT heeft tot respons geleid bij mobiele operators (zoals het vergroten van netwerkcapaciteit en het verlagen van prijzen voor SMS diensten) en zou op termijn ook weleens kunnen leiden tot een reactie van de regelgever. Die zou op een zeker moment kunnen besluiten dat regelgeving die voor mobiele operators van toepassing is rondom noodoproepen, aftapverplichtingen en het openstellen van interconnectie voor andere dienstaanbieders, ook van toepassing is voor OTT aanbieders. 2.6 LTE als technologie voor public safety 2.6.1 Inleiding Er zijn verscheidene professionele domeinen waar men zeer specifieke eisen stelt aan telecommunicatievoorzieningen om deze middelen zo optimaal mogelijk in te zetten bij tal van processen en operaties in die domeinen. Het Veiligheidsdomein is daar een goed voorbeeld van. We treffen daar Politie-, Brandweer- en Ambulancediensten, evenals Justitie en Defensie (met Binnenlandse taken), maar in feite ook tal van particuliere organisaties die zich bezig houden met (fysieke) beveiligingsdiensten. In het Veiligheidsdomein beschouwt men telecommunicatie als missioncritical. Dit houdt in dat degradatie of uitval van communicatie ernstige risico s met zich meebrengt in de taak- of bedrijfsuitoefening. Uitval van verbindingen kan snel resulteren in levensbedreigende risico s. Dus extreem hoge betrouwbaarheid en beschikbaarheid zijn specifieke eisen. We zien dergelijke eisen ook in andere sectoren zoals bijvoorbeeld de spoorwegen, de maritieme & offshore industrie en de financiële sector. Op grond van die specifieke eisen aan de vraagzijde heeft de aanbodzijde daarop altijd gereageerd met de ontwikkeling van dedicated, op maat gesneden oplossingen. Deze maatwerkbenadering staat echter onder druk, enerzijds door de steeds hogere kosten van specifieke systemen ten opzichte van massamarkt oplossingen, anderzijds omdat de functionele mogelijkheden in die laatste categorie onvoorstelbaar snel toenemen en dat tegen relatief bescheiden kosten (vanuit de optiek van professionals). Op het gebied van mobiele communicatie is er belangstelling voor LTE technologie in allerlei domeinen en in het Veiligheidsdomein in het bijzonder. Daar zijn twee redenen voor: 27 Zie http://www.theregister.co.uk/2013/03/12/france_gunning_for_skype/ 28 Zie http://europa.eu/rapid/press-release_ip-13-196_en.htm
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 21 / 35 1. Er ontwikkelt zich snel een wereldmarkt voor deze technologie met gunstige effecten op kosten en verkrijgbaarheid van apparatuur die aan de LTE standaard voldoet (zie ook Sectie 3.4). 2. De behoefte aan breedbandige mobiele/draadloze connectiviteit neemt sterk toe in tal van taken en processen, juist ook in het Veiligheidsdomein. Dat wordt nog eens extra aangewakkerd door de Bring Your Own Device 29 trend. De in gebruik zijnde dedicated oplossingen voor missie-specifieke behoeften zijn in het verleden doorgaans aangeschaft op basis van een geplande operationele levensduur, typisch langer dan 10 jaar. Een voorbeeld daarvan in het Veiligheidsdomein is het C2000 netwerk dat op TETRA-technologie is gebaseerd, een technologie die in de jaren negentig specifiek voor deze sector is ontwikkeld. Upgrading van dergelijke systemen is kostbaar. Er ontstaat dus een steeds groter wordend gat tussen enerzijds de mogelijkheden van bestaande operationele systemen in een professionele sector zoals Veiligheid en anderzijds de operationele behoeften aan communicatieondersteuning en wat vandaag de dag daarvoor al voor de massa beschikbaar is. 2.6.2 Vraag naar breedbandige communicatie in het Veiligheidsdomein Ter illustratie schetsen we hier beknopt een aantal ontwikkelingen in het Veiligheidsdomein en dan in het bijzonder voor wat betreft Politie, Brandweer en Ambulance (ook wel gezamenlijk aangeduid met Openbare Orde en Veiligheid, afgekort OOV) waaruit duidelijk wordt dat er nieuwe, aanvullende eisen worden gesteld aan communicatievoorzieningen 30. In de eerste plaats is er in dit domein een groeiende aandacht voor veiligheid van hulpverleners. Mobiele communicatie speelt hier een cruciale rol. Denk aan betrouwbare spraak- en noodoproepvoorzieningen maar ook aan camera s als onderdeel van personele uitrusting en de uitrusting van voertuigen. Veiligheid van hulpverleners wordt algemeen als topprioriteit onderkend. Als een cameratoepassing als vast onderdeel van de operationele bedrijfsvoering wordt ingevoerd zijn breedbandige en zeer betrouwbare communicatievoorzieningen nodig. In de tweede plaats is er een duidelijke trend te zien richting meer genetwerkte samenwerking: informatiegestuurd werken 31 op basis van een actueel, gedeeld beeld. Het komen tot een actueel, gedeeld beeld vereist allereerst van alle betrokkenen een gerichtheid op het snel en breed delen van beschikbare informatie. Actualiteit van het beeld kan alleen worden bereikt door informatie vroegtijdig en dicht bij de bron in te voeren en bij te houden. Soms zelfs nog voordat de eigenaar er zelf mee aan de slag gaat ( publish before process ). Behalve snel moet informatie ook breed worden gedeeld. De breedte betreft hierin zowel de verspreiding als de informatie-inhoud. 29 Bring Your Own Device is een trend die inhoudt dat men in zijn werkkring zijn persoonlijke smart phone, tablet of ander device kan gebruiken voor werk gerelateerde taken, het toestel waarmee de gebruiker reeds vertrouwd is. 30 Bron: Roadmap Mobiele Communicatie, TNO, December 2011. 31 Dit houdt in het nemen van besluiten en ondernemen van acties op basis van (genetwerkte) informatievoorziening.
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 22 / 35 Relevantie van informatie kan bij de ontvanger beter worden beoordeeld dan bij de bron. Deze trend van informatiegestuurd werken doet zich voor zowel binnen een kolom (bijvoorbeeld binnen de Politie) als tussen verschillende kolommen. De trend richting meer genetwerkte samenwerking en informatiegestuurd optreden maakt dat mobiele functionarissen in hun werk steeds nadrukkelijker afhankelijk zijn van (breedbandige) informatiestromen. Ook wordt van hen verwacht dat ze meeren-meer actief bijdragen aan actuele en gedeelde beelden. Juist mobiele gebruikers hebben behoefte aan informatie die qua vorm toegesneden is op de taakuitvoering. Zaken als signalementen en situatieschetsen kunnen het meest effectief als beelden worden uitgewisseld. Ook (streaming) video of audio kunnen bijzonder effectief zijn; zowel richting mobiele gebruikers als ook vanuit mobiele gebruikers richting meldkamers of informatiecentra. Denk bij het laatste bijvoorbeeld niet alleen aan toepassingen met het oog op veiligheid van hulpverleners maar ook aan het inschakelen van medische zorg op afstand. Meldkamers zullen naar verwachting een grotere rol gaan spelen op het gebied van informatiemanagement voor de mobiele gebruikers. Van belang is om op te merken dat organisaties waarschijnlijk gewend raken aan nieuwe communicatiediensten en deze meer en meer toepassen in hun werkwijzen waardoor de organisatie er als vanzelf ook meer-en-meer afhankelijk van wordt. Mogelijk gevolg hiervan is dat een niet-mission critical hulpmiddel zich in de loop van de tijd ontwikkelt tot een mission-critical middel. OOV-diensten willen dus flexibel kunnen inspelen op actuele ontwikkelingen rond telecommunicatie en ICT in bredere zin maar hechten tegelijk blijvend hoge waarde aan betrouwbaarheid van dienstverlening, beveiliging van informatie en internationale interoperabiliteit. Wat ten aanzien van de adoptie van moderne communicatietechnologie zoals smart phones en tablets ook een rol speelt is dat functionarissen uiteraard zelf ook als persoon in de samenleving staan, en wel in verschillende opzichten. In de eerste plaats vindt communicatie binnen de samenleving meer en meer plaats via sociale media. Om ook in professioneel opzicht met beide benen in die samenleving te kunnen opereren, wordt rechtstreekse toegang tot sociale media een must. In de tweede plaats ervaren hulpverleners in hun vrije tijd de toegevoegde waarde van gemakkelijke toegankelijkheid van open (internet)bronnen. In de praktijk blijken hulpverleners gemakkelijk naar dit soort (privé)mogelijkheden te grijpen waar ze ondersteunend zijn aan de taakuitvoering. Op deze manier wordt het operationeel optreden stilzwijgend steeds meer afhankelijk van soepele interactie met en via het internet. 2.6.3 Aanbod van LTE-technologie gericht op het Veiligheidsdomein Een land in de wereld dat zeer voortvarend aan de slag gaat met de adoptie van LTE-technologie in het Veiligheidsdomein is de Verenigde Staten. Daar is in 2009 door het National Public Safety Council (NPSTC) en gelieerde organisaties een keuze gemaakt voor de LTE-standaard voor een landelijk mobiel communicatie netwerk First Net voor Public Safety doeleinden 32. In de VS is tot op heden sprake van een grote diversiteit aan operationele mobiele communicatieoplossingen voor OOV, wat leidt tot gebrekkige interoperabiliteit tussen diensten en tot hoge exploitatie- en vervangingskosten. Eén landelijk mobiel breedband netwerk moet deze problemen ondervangen en uitzicht bieden op toekomstvaste communicatie capabilities. Er is in de 700 MHz frequentieband op federaal niveau additioneel 32 Zie ook: http://www.3gpp.com/public-safety; www.npstc.org.
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 23 / 35 spectrum toegewezen (het zogenaamde D-block) en tevens is een budget van 7 miljard US$ toegekend voor de ontwikkeling en uitrol van het op LTE gebaseerde netwerk. Begin 2012 is dit in nieuwe wetgeving vast gelegd. Reeds lopende vervangingstrajecten in individuele staten op basis van LTE zullen zeer waarschijnlijk opgaan in dit nieuwe landelijke netwerk. LTE zoals gestandaardiseerd door 3GPP tot en met Release 11 (uitgebracht in Q3 2012) is gericht op publiek mobiele netwerken. Er is niet expliciet rekening gehouden met specifieke doelgroepen zoals Public Safety. Dit is in schril contrast met de TETRA standaard die bij uitstek is ontwikkeld voor mission critical communicatie. In de Public Safety community is men niet uit op een niche ontwikkeling welke zou leiden tot een LTE-PS variant. Dan zou immers het potentiële schaalgrootte voordeel dat hoort bij toepassing van LTE technologie in belangrijke mate verloren gaan. Door de NPSTC wordt aangestuurd op adoptie door 3GPP van een aantal voor Public Safety belangrijke specificaties in toekomstige releases. Binnen 3GPP is dan ook sinds 2012 van Amerikaanse zijde de druk binnen het standaardisatieproces opgevoerd om Public-Safety-specifieke features in de standaard te krijgen, en wel vanaf Release 12 (planning 2012-2013). In het standaardisatieproces voor Release 12 is de aandacht vooral gevestigd op twee onderwerpen die voor Public Safety van groot belang zijn, namelijk LTE Direct (in 3GPP formeel aangeduid met Proximity Services of ProSe) en Group Calls (formeel aangeduid met Group Communication System Enablers for LTE of GCSE_LTE). LTE Direct betreft de mogelijkheid voor een rechtstreekse verbinding tussen LTE User Devices (mobieltjes) onderling en niet via een enodeb, het basisstation in een LTE netwerk. Dit is vergelijkbaar met de Direct Mode optie in TETRA en zou directe (breedbandige) communicatie tussen gebruikers zonder tussenkomst van infrastructuur mogelijk maken 33. Group Calls heeft zoals de naam al suggereert te maken met mogelijkheden die LTE in de basis moet bieden voor (dynamische) groepscommunicatie en hiermee samenhangende functionaliteiten. De oorspronkelijke featurelijst voor Release 12 is in 2012 zelfs aangepast om voldoende ruimte te maken voor deze twee onderwerpen in de diverse stadia. Diverse publiek mobiele operators in Europa hebben zich geschaard achter deze (her)programmering omdat zij mogelijkheden zien voor toekomstige dienstverlening aan Public Safety organisaties. Twee andere onderwerpen die aandacht krijgen zijn Critical Networks Resilience (maatregelen voor verhoging van de robuustheid van mobiele netwerken) en Push To Talk (PTT) communicatie. LTE is een data georiënteerd concept en de ondersteuning van diverse voor OOV relevante spraakdiensten is niet triviaal. De TETRA and Critical Communications Association (TCCA) die zich bezighoudt met harmonisatie van eisen aan mobiele communicatie voor mission-critical en business-critical doeleinden en met bevordering van technologische standaarden voor communicatiesystemen heeft zich eveneens uitgesproken voor (geleidelijke) adoptie van LTE (zie ook www.tandcca.com). De TCCA is actief bezig om ontwikkelingen in die richting te sturen en daarbij nauw samen te werken met 3GPP en ETSI. Voor dit doel is in 2012 de Critical Communications Broadband Group (CCBG) opgericht. In de CCBG zijn niet alleen OOV-organisaties vertegenwoordigd maar ook andere gebruikersgroepen met specifieke eisen (met name de 33 Binnen 3GPP is deze interpretatie controversieel omdat het suggereert dat Operator Control niet meer aan de orde is. Dit terwijl de netwerk operator nog steeds degene is die controle houdt over spectrumgebruik, ook voor directe communicatie tussen mobielen.
TNO-rapport 2013 R11838: Monitor Draadloze Technologie 2013 24 / 35 Spoorwegen, maar ook Defensie). De CCBG richt zich op een breed palet van bijzondere gebruikers. Figuur 2-10 toont de evolutie naar een op LTE gebaseerd communicatienetwerk zoals de CCBG die voor zich ziet 34. Figuur 2-10: Evolutie richting LTE gebaseerde communicatiediensten volgens CCBG In deze visie ziet men het gebruik van commerciële breedband mobiele diensten als een overgangsfase naar een private LTE oplossing, eerst voor datadiensten en later gevolgd door ondersteuning van spraakdiensten. De discussie over een dergelijke LTE gebaseerde roadmap ten behoeve van mission critical toepassingen is nog volop gaande en verschilt ook tussen de Europese landen onderling omdat uitgangsposities en beleidsmatige visies onderling niet vergelijkbaar zijn. De keuze voor wel of geen apart netwerk staat bijvoorbeeld nog helemaal open, los van de keuze voor LTE. Wel wordt het met LTE makkelijker om onderdelen van infrastructuur te delen met andere gebruikers, en om te roamen naar publieke netwerken. Dat laatste kan helpen om de kosten te drukken en/of het dienstenniveau te verhogen. Ook zal de beschikbaarheid van terminals/devices mogelijk vergroot zijn door een keuze voor een technologie die zo breed gebruikt wordt (hierbij is spectrumgebruik wel een aandachtspunt). In de CCBG hoopt men langs deze weg wel een zekere harmonisatie te bewerkstelligen in het denken over deze evolutie. 2.6.4 Spectrum voor OOV-doeleinden Momenteel beschikken nationale organisaties in Europa belast met OOV taken over maximaal 2 5 MHz geharmoniseerd spectrum in het banddeel 380-400 MHz voor mobiele communicatie op basis van TETRA/TETRAPOL. In Nederland werkt het C2000-systeem in deze frequentieband. Deze bestaande ruimte is niet toereikend 34 Bron: CCBG. Mission Critical Mobile Broadband: Practical Standardisation and Roadmap Considerations, February 2013.