'

Proceedings Symposium 'Gommunicatie over de Orempe/'

Donderdag 14 september 2000 Technische Universiteit Eindhoven

~1 C::::SI eenheld door communicatie Communicatiedispuut ODIN Oispuut der e.t.s.v. Thor

Voorwoord Op 10 maart dit jaar heeft ODIN haar twintigjarige leeftjjd bereikt en omdat men dit niet onopgemerkt voorbij wilde laten gaan, is er een Lustrumweek georganiseerd. Naast een studiereis naar Groot Brittanie werd er besloten in september een symposium te organiseren. Ook hiervoor werd een aparte commissie in het leven geroepen. Het lustrumjaar staat in het teken van "Vernieuwing" en aangezien de telecom wereld op dit moment in een stroomversnelling raakt, leek ons het onderwerp communicatie in en om het huis zeer geschikt. Er worden op dit gebied verschillende diensten aangeboden die een grote diversiteit aan technologieen met zich meebrengt. Op dit symposium wordt getracht enkele van deze diensten en technologieen uiteen te zetten met de nadruk op de aspecten beveiliging en privacy. Dit proberen we te realiseren door naast vijf technische lezingen met sprekers uit het bedrijfsleven een lezing gegeven wordt met als inhoud het overheidsbeleid voor privacy en schadelijke en illegale inhoud. Aan het einde van de dag wordt tijdens de forumdiscussie iedereen de gelegenheid gegeven vragen te stellen. Tot slot wens ik u, namens de symposiumcommissie, een informatieve en een prettige dag toe. Ik hoop dat het symposium aan uw verwachtingen voldoet en dat u deze proceedings zowel vandaag als ook op een later tijdstip zult raadplegen.

Marc van Houwelingen Voorzitter Symposiumcommissie Communicatiedispuut ODIN

3

Inhoudsopgave

Voorwoord .............................................................................3 Programma ............................................................................6 Biografie Brussaard .....................................................................7 Communicatiedispuut ODIN ..............................................................8 Lezing - Oiensten en Netwerken - Ir. van Smirren ........................................ 10 Artikel - Eindhoven Embedded System Institute (EESI] .....................................17 Lezing - Wavelength Multiplexing in the Access Network - Prof.ir. Koonen ...................21 Lezing - Residentiele Netwerkpoort - Dr.ir. Vetter ........................................25 Lezing - Netwerken voor Thuis - Ir. Havermans ..........................................30 Artikel - Capaciteitsgroep Informatie en Communicatie Systemen (ICS]. TUE ..................35 Lezing - Bluetooth tm

-

Or.ir. Sol ........................................................36

Artikel - Capaciteitsgroep Telecommunicatie. Technologie en Elektromagnetisme [TIE). TUE

., AD

Lezing - Telecommunicatie en maatschappelijke aspecten. Het overheidsbeleid voor privacy en schadelijke en illegale inhoud - Drs. Pepping ......44 Artikel

Philips Consumer Communications ............................................. 047

Symposiumcommissie 2000 ........................................................... 049 Sponsors

...........................................................................51

Colofon

" . '" " ......... '" .... , ... , .......... , ................................. , .52

5

Programma

09:00

Ontvangst met koffie en thee

09:30

Welkomswoord

Prof.dr.ir. Brussaard Technische Universiteit Eindhoven

09:45

Diensten en Netwerken

Ir. van Smirren KPN Research

10:30

Wavelength Multiplexing in the Access Netwerk

Prof.ir. Koonen Lucent Technologies

11 :20

Pauze

11:35

Residentiele Netwerkpoort

12:30

Lunch en Informatiemarkt

14:00

Netwerken voor Thuis

Ir. Havermans Philips

14:50

Bluetoothtm

Drjr. Sol Ericsson

15:40

Pauze

15:55

Telecommunicatie en maatschappelijke aspecten: het overheidsbeleid voor privacy en schadelijke en illegale inhoud

Drs. Pepping Ministerie Verkeer en Waterstaat DGTP

16:45

Forumdiscussie

o.l.v. Ir. Kwaaitaal

17:30

Afsluitende barrel

Symposium 14 september 2000 'Communicatie over de Orempel'

Dr.ir. Vetter Alcatel

6

Biografie Prof.dr.ir. Brussaard Technische Universiteit Eindhoven

Gert Brussaard received the Masters Degree in Electrical Engineering from Delft University of Technology in 1966. From May 1966 to June 1974 he was with the Research Laboratory of the Netherlands PTT. From July 1 974 until October 1988 he was with the Research Centre of the European Space Agency. ESTEC. As Head of the Section 'Wave Interaction and Propagation' he was responsible for the implementation of a European research programme in wave propagation modelling in support of satellite communication and remote sensing systems. Since October 1988 he is full professor in Radiocommunications at the Eindhoven University of Technology, the Netherlands, in the Division Telecommunication Technology and Electromagnetics of the Department of Electrical Engineering .. From 1 990 to 1993 he was Chairman of Commission F {Propagation and Remote Sensing] of the International Union of Radio Science (URSIJ He is Chairman of Working Party 3J (Propagation Fundamentals] of ITU-R Study Group 3. As Senior Consultant he has been responsible for numerous small contract studies in support of the activities of the Electromagnetics Division and Telecommunications Department of ESTEC as well as various technical consultancy services to the telecommunication industry. He is a member of the Commission 'Electromagnetic Fields' of the Health Council of the Netherlands.

7

Communicatiedispuut ODIN I I

Bas Huiszoon - Voorzitter

10 maart 1980. Op deze dag (een mooie maandag) werd het Communicatiedispuut ODIN een feit. Ais dispuut van de e.t.s.v. Thor zouden wij met nog twee andere disputen van Thor {Waldur en Bode] de studenten van de faculteit Elektrotechniek voorzien van gerichte promotie van het vakgebied waarin het dispuut zich zou gaan roeren. ODIN werd ingesteld omdat er vanuit de studenten een duidelijke vraag was naar een actievere behandeling van het werkgebied (Tele-)communicatie binnen de Elektrotechniek. Op dit moment vallen twee capaciteitsgroepen op de faculteit onder de vleugels van ODIN, namelijk de groep Informatie & Communicatie Systemen [ICS] en de groep Telecommunicatie Technologie & Elektromagnetisme [TIE]. Elk jaar wisselt het dispuut van bestuur om zo andere studenten de gelegenheid te geven om een jaar met de scepter te zwaaien binnen het dispuut. Het nieuwe bestuur maakt aan het begin van haar bestuursjaar een globale jaarplanning met daarin activiteiten die zij meent te willen ontplooien om verschillende partijen van aandacht te voorzien. Binnen onze sector is het op dit moment voor de bedrijven vechten om potentiele werknemers in de zin van studenten. Vandaar dat ODIN nu erg veel mogelijkheden heeft om samen met het bedrijfsleven goede contacten, en goed in elkaar gezette activiteiten kan organiseren voor onze achterban. Deze achterban groeit gestaag, en de vooruitzichten zijn prima. Meer eerstejaarsinschrijvingen, en een steeds stijgende populariteit van het vakgebieq {Tele-]communicatie. Het werk wat het bestuur van ODIN doet is gericht op de Elektrotechniekstudenten en voornamelijk veel voor de leden van het dispuut. Door middel van het aanbieden van vele verschillende typen activiteiten probeert het bestuur een zo goed en zo breed mogelijk beeld te scheppen van de sector waarin wij ons bevinden. Het afgelopen collegejaar 1999-2000 was voor ODIN zelfs nog een Lustrumjaar {ODIN werd 20!]; dit gaf een extra glans aan het toch al zo goed verlopen jaar door het houden van een Lustrumweek in maart met festiviteiten op en rond de faculteit. Een speciaal hiervoor opgezette commissie bestaande uit ervaren ODIN-led en heeft voor iedereen een spetterende week bezorgd. ODIN heeft naast deze once-in-five-years-experience ook nog mogen meespelen op het gebied van de studiereizen. De reeks van jaarlijkse studiereizen werd voortgezet door de BOOST2000 met een reis naar Groot-Brittannie om daar in twee weken bedrijven en steden te bezoeken. Een studiereis is vooral bedoeld om studenten kennis te laten maken met buitenlandse bedrijfsculturen, en een graantje mee te pikken van de technologische ontwikkelingen binnen een bedrijf. Onder de leiding van een afgevaardigde van les of TIE reisde ODIN zo naar vele landen binnen Europa waar natuurlijk ook de lokale cultuur eens onder de loep werd genomen.

Symposium 14 september 2000 'Communicatie over de Orempe/'

8

Dit jaar heeft ODIN voor het eerst een Eiigen symposiumcommissie die als laatste van drie commissies. opgericht binnen het collegejaar 1999-2000. haar product af mag leveren. Een symposium is waarschijnlijk het ultieme middel voor het dispuut om eens flink inhoudelijk uit te pakken. Sprekers van verschillende bedrijvenjinstellingen kunnen dan laten zien hoe zij op dit moment ervoor staan met hun ontwikkelingen en visies binnen het thema wat op die dag behandeld wordt. Voor de student een zeer interessante gelegenheid om de kennis eens bij te spijkeren. Voor ODIN weer een belangrijke profilering en erg zinvol voor het voortbestaan van het dispuut. U merkt dat er veel te vertellen is over de activiteiten van ODIN. Naast het werk van de commissies is er door het bestuur ook nog veel georganiseerd voor de studenten. zoals excursies. een workshop. een ledenavond, en ga zo maar door. Alles wat maar met ODIN te maken heeft wordt beschreven in een periodiek wat gemiddeld twee keer per bestuursjaar wordt uitgegeven. Een abonnement op dit schrijven kost een Thor-lid maar 5 gulden per jaar, en daarbij zitten ook meerdere privileges die vanzelf duidelijk worden wanneer men lid is. 8edrijven kunnen uiteraard alles toegestuurd krijgen als maar even contact opgenomen wordt. Een ieder die contact wenst met ODIN of zo maar eens op bezoek wilt komen kan dat doen door gebruik te maken van de volgende gegevens: Technische Universiteit Eindhoven [TUj e] Communicatiedispuut ODIN, EH11 .35 Den Dolech 2 5612 AZ Eindhoven

tel: fax: e-mail: URL:

9

+31-[0]40-2472336 +31-{O)40-2448375 [email protected] http://www.odin.ele.tue.nlj

Communicatiedispuut ODIN

Biografie Ir. van Smirren KPN Research

Dick van Smirren is in 1994 afgestudeerd aan de Technische Hogeschool Rijwijk (TelecommunicatieJ en in 1997 aan de Technische Universiteit Delft [ElektrotechniekJ. Sindsdien werkt hij als technisch wetenschappelijk onderzoeker bij de Multimedia groep van KPN Research in Leidschendam. Hij is onder meer betrokken bij standaardisatie van DVB, neemt deel aan het TV Anytime forum en werkt in de Europese projecten NexTV en SAM BITS aan nieuwe TV gerelateerde diensten.


10

Diensten en netwerken

I Ir. van Smirren, KPI\I Research

I

I

1 lezing

I

Introductie De titel van het symposium is "Communicatie over de Drempel". In deze bijdrage zal die drempel vanuit twee invalshoeken worden belicht. Allereerst wordt gekeken naar de ontwikkelingen op het gebied van diensten in huis. Hier is de drempel tussen verleden en toekomst aan de orde. In dit deel zal de gebruiker een belangrjjke rol innemen. Het gaat immers over diensten die uiteindelijk voor hem interessant moeten zijn. Ais langs deze weg het kader is geschetst, komen we wederom uit bij de drempel, maar nu als punt waar verschillende netwerken van buiten samenkomen. om hun weg in het huis te vinden. De relatie tussen diensten en netwerken staat in dit deel centraal. Ais voorbeeld van diensten die meerdere netwerken gebruiken zal worden gekeken naar interactieve TV.

De drempel tussen verleden en toekomst Terugkijkend in het verleden zie je dat in een aantal stappen drie aparte dienstdomeinen het huis in zijn gekomen: telefonie, televisie en Pc. Bij de telefoon en de televisie is van het begin af aan de koppeling met de buitenwereld noodzakelijk geweest. Voor de PC kwam de verbinding met de buitenwereld pas later. maar inmiddels is een PC zonder internetverbinding haast ondenkbaar. In het plaatje van figuur 1 is dit beeld geschetst. Eigenlijk is dit, in belangrijke mate. nog steeds de situatie die in veel huizen wordt aangetroffen.

Ie!

Computer

Telecom

TV

Rguur 1 - Vanuit hat PC, 1V en Telecom domein ontstaan diensten die meerdere media gebruiken

11

Diensten en Netwerken fr. van Smirren - KPN Research

Tach wordt al langere tijd gesproken over convergentie van het TV-, het computer- en het telecom dome in. Maar wat wordt daarmee bedoeld? Betekent het dat we straks apparaten in huis hebben, die vastzitten aan allerlei netwerken, en waar je zowel een film op kijkt, als een e-mailtje op tikt en mee telefoneeft? Het is niet waarschijnlijk. Oak al zou dat technisch wei kunnen, de gebruiker zit niet op zulke ingewikkelde apparaten te wachten. In de huidige situatie is de PC zelf voor veel mensen al een te ingewikkeld apparaat, en veelal wordt slechts een beperkte set aan diensten op de PC gebruikt: e-mailen, browsen en chatten. Oiensten moeten eenvoudig en begrijpelijk zijn. Oat laatste betekent oak dat je gebruikers niet zomaar kunt confronteren met totaal nieuwe concepten. Ontwikkelingen verlopen evolutionair: stap voor stap en doorgroeiend vanuit de huidige diensten. Een ontwikkeling die te zien is, is dat er nieuwe diensten worden gebouwd die gebruikmaken van meerdere media. Een voorbeeld: Je komt thuis na een avondje stappen, zet de TV aan, en terwijl je wat zapt druk je op de 'telefoon' button van de afstandsbediening. Links boven in het scherm verschijnt, in een overlay, een lijstje met mensen die in de loop van de avond hebben gebeld. Achter sommige namen, staat een 'voice' icoontje dat aangeeft dat er oak een voiceberichtje is ingesproken, je klikt erop en terwijl het achtergrondgeluid van de TV wat zachter wordt gezet hoar je de ingesproken berichten. Het gaat er niet am of dit nu de dienst van de toekomst is, maar dit voorbeeld laat wei zien wat convergentie kan betekenen. Er kan trouwens nag een stap verder worden gezet: natuurlijk wil je in dit lijstje oak zien of je misschien emailtjes hebt ontvangen. En zo ontstaat op de TV een dienst die gebruik maakt van informatie uit het PC- en telefonie domein. Het gaat nag steeds wei am het maken van zinvolle, voor de gebruiker betekenisvolle, combinaties. Oat we uit het PC domein de e-mail notificatie hebben meegenomen, betekent dan oak niet dat je nu op je TV oak gelijk moet kunnen browsen, of dat je op je TV scherm gaat chatten. En voor het beantwoorden van een e-mailtje kruip je waarschijnlijk oak weer achter je Pc. Naast deze ontwikkeling is oak zichtbaar dat het aantal devices in huis zal gaan toenemen. Een voorbeeld van zo'n nieuw device is de webpad: een handheld device met een LCD kleurenscherm en touch-screen bediening. Qua techniek eigenlijk een sooft laptop zander keyboard, maar qua gebruiksmogelijkheden een device dat ergens in de woonkamer 'slingeft' en dat je pakt am even snel te zien wat er op TV komt, en met een druk op het touch screen gelijk even je video te programmeren. Natuurlijk kan de web pad oak tijdens het TV kijken gebruikt worden am achtergrond informatie op te zoeken, of am mee te doen aan spelshows of tjjdens discussie programma's je mening door te geven, en zo zijn er nag tal van voorbeelden te bedenken. Het gebruik van meerdere devices in huis en de ontwikkeling dat diensten informatie van verschillen de media gebruiken, maken het wenselijk dat er in-huis een of ander netwerk komt, en dat op een handige manier gebruik kan worden gemaakt van de verschillende netwerken buiten de deur.

De drempe/ tussen binnen en buiten Op dit moment zijn de meeste huizen al via meerdere netwerken met de buitenwereld verbonden. In figuur 2 is een overzicht van bestaande en nieuwe aansluitnetwerken gegeven. Van oorsprong hebben de bestaande netwerken als PSTN, ISDN, kabel en analoge ether ontvangst een vrij directe relatie met een specifiek type dienst. Kabel hoort bij TV, PSTN bij de telefoon. Inmiddels kun je eigenlijk over aile netwerken, inclusief broadcast kanalen als OVB-T 1


12

en satelliet, internet data binnenkrijgen. Het onderscheid tussen de verschillende aansluitnetwerken ligt nu meer op het gebied van beschikbare bandbreedte en de mogelijkheid voor een- of tweeweg communicatie . Met al deze netwerken die zich bij de ingang van het huis aandienen, bestaat uiteraard ook de behoeft om op meerdere plekken in huis van die netwerken gebruik te maken. Daarnaast zullen een aantal devices geen genoegen meer nemen met slechts een type netwerk. De digitale set-top box die naast de TV komt te staan gebruikt bijvoorbeeld de satelliet- of DVB-T ontvangst in combinatie met een breedbandig interactiekanaal als ADSL. De noodzaak voor een in-huis netwerk dient zich aan. En in veel huizen is een mini-netwerkje ook nu al aanwezig: de PSTN aansluiting wordt naar verschillende punten doorgetrokken om in huis overal te kunnen bellen, of - moderner - er zwerven in huis meerdere DECT-toestellen rand, die via een basisstation met de buitenwereld worden verbonden. Ook een soort in-huis netwerk voor TV distributie is in veel huizen te vinden .

DVB-T. ADSL Satelliet Kabel PSTNIISDN

., ., .,

~ ~

•

•••

••

• ••

Residential Gateway

-- --

....

In Home Network

Aud ioN ideo d ust;; ··· ••• bijv. Firew ir e •••• Ethernet cluster

··• .•

....~ .:

• •

•• •

. . ... : \

-

"'

~

•

;&

00'"

"" i

•

•

... .. ...... . ••

•• ••

•

"...•........... ••• *.- ••..•. .

•

.

• •

.+

:

• • - •• -

•• •• ••• Bluetooth dust r• •••• ...•.........•

•• •• .• ••

Figuur 2 - De Residential Gateway vorrnt de brug tussen de externe en inteme netwerken Het is logisch om aan te nemen dat dat in-huis netwerk geavanceerder zal worden, en dat de residential gateway, die de in-huis infrastructuur verbindt met de diverse netwerken buiten de deur, belangrijker zal worden. Over de ral van de residential gateway wordt overigens verschillend gedacht. Sommigen zien er zuiver de rol van 'netwerkkoppe/aar' in. Gewoon alles buiten de deur op verbinden met de in-huis netwerken. Anderen zien er een intelligente server in, die, naast het koppe/en van netwerken, een belangrijke rol spee/t in de in-huis dienstverlening. Bijvoorbeeld door als proxy regelmatig de favoriete internetpagina's van het gezin vast van het internet te halen. Of - uitgerust met grote harde schijf - op te treden als de personal videorecorder van het gezin. Ook over de typen netwerken die in huis te vinden zul/en zijn verschillen de meningen. In figuur 2 is het in-huis netwerk dat logisch gezien een geheel vormt, rond specifieke devices onderverdeeld in verschillende locale netwerkjes. Oat hoeft niet perse zoo Het is ook denkbaar dat het hele netwerk wordt

1 DVB-T staat voor Digital Video Broadcast - Terrestrial. Met DVB-T kunnen digitale televisie kanalen via de ether worden verzonden. De ontvanger heeft maar een hele kleine antenne nodig am DVB-T signalen te kunnen ontvangen. Daardoor is DVB-T oak geschikt voor devices die buitenshuis. mobiel. TV ontvangst nodig hebben. Binnenshuis is DVB-T naast kabel en satelliet een van de broadcastmedia die digitale. interactieve. TV mogelijk maken.

13

Oiensten en Netwerken Ir. van Smirren - KPN Research

j

r. ~

anderen voor onmogelijk hielden KPN geldt op tal van terreinen als

vertaa lt in mnovatieve diensten en pro·

va n UMTS of aan next generation Internet.

belangrijke Europese speier in tele- en

ducten . Voor onle vestigingen in Enschede,

Uiteraard lorgen we ervo or dat je oak

datacommu nica tie . We hebben onmisken-

Groningen en Leidschendam lOeken wij

je persoonliJke vaardigheden verder

bare ambities om die positie verder uit te

topacademici met visie .

bouwen.

Je

Een belangrijke ral daarin speelt KPN

krijgt

hi er

aile

fV·jiiHd,].·!q·j,jHltd' ruimte

en

ver -

antwoordeJijkheid am unieke expenise te

Research, die technologische, maatschap -

ontwikkelen

pelijke en

innovaties. Denk daarbij aan de opvolger

bedrijfsmatige

ontwikkelingen

op

het

gebied

van

ICT-

kunt

ontwikkelen.

Uitelndelijk bedenk je

10

oplossingen die

anderen voor onmogelijk hi eld en. Kijk op www.research .kpn.com of bel voor me er informatie (050) 582 24 37.

gebaseerd op 1 netwerktechnologie, zoals WLAN of misschien zelfs Bluetoothtm . Overigens is het ook nog helemaal niet zeker dat in-huis netwerken volledig draadloos zullen zijn. Het is heel goed denkbaar dat het netwerk [deels] bedraad is uitgevoerd.

Interactiave TV De TV is bij uitstek een van de apparaten in huis waarbij veel wordt nagedacht over het toevoegen van extra diensten, veelal onder de noemer 'interactieve TV'. Toch dekt deze noemer de lading niet. In het voorbeeld dat eerder aan de orde kwam, ging het bijvoorbeeld over het eenvoudig toegankelijk maken van informatie over communicatiediensten, wat op zich los staat van de content op TV. In deze paragraaf staan we stil bij de techniek die tal van deze diensten interactieve TV incluis - mogelijk maakt. Om extra diensten rond de TV te gaan bieden, wordt naast de TV een set-top box gezet die de intelligentie bevat die een gewoon TV apparaat nu nog mist. Zo'n set-top box is zowel in staat om digitale TV te ontvangen, als om allerlei extra informatie te verwerken. In figuur 3 is een architectuur geschets waarin TV en set-top box kunnen zijn opgenomen. Een pakket aan digitale TV kanalen komt het huis binnen via een broadcastkanaal [kabel, DVB-T, satelliet). De manier waarop dit gebeurt is gestandaardiseerd door DVB [Digital Video Broadcast]. Aan de studiokant kunnen aan de audio en video kanalen van een bepaald programma ook datakanalen worden toegevoegd. Hierin kan bijvoorbeeld ondertiteling zijn opgenomen in meerdere talen, maar ook achtergrond informatie bij een TV programma of kleine applicaties die op de set-top box kunnen draaien. Aan de studiozijde ontstaat zo een service stream die in een multiplexer wordt gecombineerd met andere service streams, zodat een broadcaststream ontstaat. Service Feeds: AudioMdeo + Data

Data server ODIN 3

'------'

~

! Studio system

Broadcast stream !

MuRiplexer

~(MPE02TS)

set top box

1 . -_ _ _-1.

ODIN 2

Data server ODIN 2 + interactie

~_............a..j~~

Rguur 3 - Globale architectuur voor interactiave TV. Hat TV kanaal ODIN 3 gebruikt aileen locale interactie. ODIN 2 is volledig interactief In figuur 3 is onderscheid gemaakt tussen lokale interactie en volledige interactie . De zender ODIN 3 biedt aileen mogelijkheden voor lokale interactie. Aan de TV uitzending is wei extra data toegevoegd, maar de gebruiker kan via de set-top box geen informatie terugsturen. Kanaal ODIN 2 heeft ook de mogelijkheid om via het internet informatie van de gebruiker te ontvangen en terug te sturen.

15

Oiensten en Netwerken Jr. van Smirren - KPN Research

Met aileen lokale interactie zijn al veel interactieve toepassingen mogelijk. Tijdens een actualiteitenprogramma kan bijvoorbeeld een informatiebutton op het scherm worden gezet. De gebruiker kan dan op de afstandsbediening op een bijbehorende toets drukken am extra achtergrondinformatie te lezen. Ooordat niet aileen informatie kan worden toegevoegd, maar oak applicaties kunnen worden meegezonden, kan bijvoorbeeld oak een spelshow voor de gebruiker interactief worden gemaakt. Op het juiste moment worden antwoord buttons op het scherm gezet, en de gebruiker kiest zijn antwoord. Per goed antwoord kan oak de thuisspeler punten verdienen die keurig worden bijgehouden door de applicatie die op de set-top box draait. Uiteraard komt er een moment dat lokale interactie niet meer voldoende is. Ais tijdens een commercial bijvoorbeeld een 'buy me' button op het scherm verschijnt, moet het natuurlijk wei mogelijk zijn am de reactie van iemand die daarop klikt te verwerken. En oak als tijdens een discussieprogramma de mening van de kijkers wordt gepeild moet die informatie aan de studiozijde verzameld kunnen worden. Het interactiekanaal zorgt ervoor dat oak dit gerealiseerd kan worden. Oit kanaal wordt oak gebruikt am allerlei specifieke informatie mee op te vragen die niet in de broadcaststream aanwezig is. Bijvoorbeeld een preview van een programma dat later op de avond komt, of - als het interactiekanaal voldoende breedbandig is - allerlei specifieke audio/video content. Het geschetste platform maakt het oak mogelijk am informatie, bijvoorbeeld die preview, aan te vragen via een [smalbandig] interactiekanaal en naar de ontvanger te sturen via de broadcast stream.

Tat slat Nieuwe diensten in huis zul/en stap voor stap ontstaan vanuit de bestaande mogelijkheden. Met name het combineren van de verschillende media kan tot nieuwe diensten leiden, die buiten de klassieke domeinen van lV, PC en telefonie treden. Oat oak het aantal devices in huis zal toenemen versterkt deze ontwikkeling. Voor specifieke devices zoals palmtops en webpads kunnen diensten worden ontwikkeld die aansluiten bij het karakter van deze apparaten. Cruciaal wordt hoe deze devices met elkaar en met de buitenwereld kunnen communiceren. Oat in-huis netwerken daarin een zeer belangrijke rol spelen is evident. Welke netwerken dat worden, en welke rol de residential gateway als digitale drempel van het huis zal gaan spelen, is vooralsnog een vraag.

Symposium 14 september 2000 'Communicatie over de Drempel'

16

Embedded Internet en Koffie op afstand

I Mark Manders, EESI

I

De huidige snelle ontwikkelingen op het gebied van hardware-software co-design maken een intense samenwerking tussen het bedrijfsleven en universiteiten noodzakelijk. Het Eindhoven Embedded Systems Instituut [EESI], een onderzoeksinstituut van de Technische Universiteit Eindhoven, heeft zich in nauwe samenwerking met het bedrijfsleven ten doel gesteld het innoverende vermogen van de regionale en landelijke ontwikkelaars van embedded systemen te versterken. Een koffiezetapparaat, vissenkom of elektronenmicroscoop bedienen via Internet is geen fictie meer. Over een onderzoeksproject op dit gebied zullen we wat meer vertellen. Binnen het EESI, houdt het Web-controllable Embedded Systems project [WebES] zich bezig met wetenschappelijk onderzoek op het gebied van web-connectivity voor embedded systems. In het kader van dit project zijn er momenteel twee prototypen ontwikkeld, namelijk een web-bestuurd koffiezetapparaat en een web-bestuurd aquarium. Enerzijds bieden beiden een uitstekend vehikel om nieuwe concepten te realiseren en testen, anderzijds vergroten zij direct de zichtbaarheid van dit onderzoek. Beide prototypen zijn in een zo goed als afgerond stadium. Het project zal zich verder richten op industriele applicaties, waarbij de ontwikkelde ontwerpstrategie wordt gebruikt en uitgebouwd.

Probleemstelling Het probleem dat in het WebE&project wordt aangepakt is op de eerste plaats de realisatie van de verbinding tussen de gebruiker en het embedded system, waarbij er zoveel mogelijk gebruik gemaakt wordt van Internet technologie. Het onderzoek spitst zich dan ook met name toe op de architectuur van deze verbinding. Belangrijke aspecten daarbij zijn o.a. de te gebruiken communicatie-protocollen (IP. Tep, UDP en HTIP] en de hard- en software-interfaces. Twee concepten die in dit project onderwerp van onderzoek zijn, zijn: genericiteit en het correspondentie principe. Genericiteit wil zeggen dat er gestreefd wordt naar een architectuur waarbij het applicatiespecifieke deel zo klein mogelijk gehouden wordt. zodat er geen volledig redesign nodig is indien er veranderd wordt van applicatie. Het correspondentie principe houdt in dat er gestreefd wordt naar een €.len op €.len correspondentie tussen de user-interface op het embedded system en die in de browser van de internet-gebruiker. Zeker voor de in-home-omgeving is het een belangrijk voordeel om geen nieuwe user-interfaces te moeten leren. In dit artikel zullen deze aspecten en concepten nader besproken worden aan de hand van de architectuur van het web-bestuurde koffiezetapparaat. De focus van dit artikel zal voornamelijk liggen op de software-architectuur. derhalve zal niet nader ingegaan worden op de hard-ware aspecten.

Architectuur Het idee is dat de gebruiker in staat is via een 'web-interface' zowel monitoring als besturing van het apparaat te doen. Dit betekent dat instructies van de gebruiker via een of andere vorm van interpretatie worden omgezet in aansturing van actuatoren en uitlezen van sensoren.

17

Teneinde niet direct genoodzaakt te worden allerlei compromissen te sluiten door meteen een webserver te integreren in het koffiezetapparaat. is er gekozen voor de strategie om een PC te gebruiken voor de verbinding met het internet en later een miniaturiseringsslag uit te voeren. Een globaal plaatje van de systeeem-architectuur wordt weergegeven in figuur 4.

Gebruiker

Internet

Koffiezetapparaat

Rguur 4 - Architectuur web-bestulJrd koffiezetapparaat. Naast deze systeem-achitectuur bestaat er ook de software-architectuur. Enkele ontwerpbeslissingen die geleid hebben tot deze software-architectuur zullen hier nader toegelicht worden. * Java versus CGI: Standaard technologien voor Internet-communicatie zijn momenteel Java [applets] en CGI-scripts. Overwegingen in de keuze zijn: Load-balancing en cost-balancing: Een Java-applet draait in de browser van de gebruiker en dus op de load van diens PC. Daarentegen draait een CGI-script op de server en daarbij ook nog eens als een aparte thread per gebruiker hetgeen kan resulteren in een onacceptabel grote load op de server. zeker met het oog op een eventuele integratie van de webserver in het koffiezetapparaat. Door te kiezen voor een Javaapplet architectuur kan men dus volstaan met een minder krachtige. en dus goedkopere. processor in het embedded system. Java byte code versus Target system code: De platformonafhankelijkheid van Java is een voordeel. aangezien er niet voor elk operating systeem opnieuw gecompileerd hoeft te worden. Directe versus HTTP communicatie: Java heeft in tegenstelling tot CGI geen HTTP-server nodig voor communicatie over het Internet. wei heeft Java in dat geval een programma nodig dat op de server draait en de communicatie met het koffiezetapparaat regelt. hetgeen we een Applicatie Server [AS] zullen noemen. Een nadeel hiervan is dat er geen gebruik gemaakt wordt van de standaard security mogelijkheden van HTTP, maar een voordeel is de mogelijkheid om aan door de server-ge"initieerde communicatie te doen. hetgeen in HTTP niet triviaal realiseerbaar is. Uiteindelijk is de keus gevallen op Java. * TCP versus UDP: Door te kiezen voor Java en dus ook directe communicatie. ontstaat tevens de mogelijkheid om het meest geschikte transport layer protocol te kiezen. HTTP is gebaseerd op TCP en geeft dus niet de mogelijkheid UDP te gebruiken. De volgende afwegingen hebben voor het koffiezetapparaat de keus doen vallen op UDP: Connectie-georienteerd versus connectieloos: TCP is connectie-georienteerd. wat wil zeggendat TCP een punt-punt verbinding zal opzetten met elke gebruiker. hetgeen UDP niet doet. Dit maakt UDP eenvoudiger. sneller en beter geschikt voor broadcasting en multicasting. Deze laatste is bijzonder relevant voor het koffiezet-apparaat. aangezien er vaak een groep gebruikers is die uiteraard allen een bericht willen ontvangen dat de koffie gereed is. Betrouwbaarheid: De betrouwbaarheid van UDP is gelijk aan die van IP (behalve een optionele checksum). maar die van TCP is veel hoger. tengevolge van het nummeren van data-packets en het sturen van een ontvangstbevestiging. zodat de juiste volgorde van packets kan worden hersteld en verloren gegane packets opnieuw kunnen worden gestuurd. Betrouwbaarheid is echter van ondergeschikt belang in het geval van een koffiezetapparaat. Op de eerste plaats verlopen de verschillende processen dermate traag, dat enkele gemiste data-packets hooguit resulteert in statusinformatie die minimaal achterloopt. Een naar de server gestuurd commando dat niet aankomt is uiteraard weI hinderlijk. derhalve is er besloten om de applicatieserver user-


18

requests te laten bevestigen, hetgeen natuurlijk wei betrouwbaarheid toevoegd. Op de tweede plaats bestaat de verzonden data slechts uit een enkel commando. eventueel met een bijbehorende parameter. zodat er van meerdere bij elkaar horende packets geen sprake is. Dit maakt de nummering van packets geen noodzakelijke toevoeging. Door de keuze voor Tep of UOP wordt dus de keuze gemaakt tussen connectie-georienteerd of connectieloos, waarna een eventueel tekort aan betrouwbaarheid opgevangen kan worden door additionele checks. Remote Browser

!

Coffee Server PC

Figuur 5 - Architectuur web-bestuurd koffiezetapparaat [Notatie in Oarwin1 Bovenstaande beslissingen resulteren in de architectuur zoals weergegeven in figuur 5. Het bedienen van het koffiezetapparaat via het Internet gaat nu als voigt. De gebruiker vraagt in zijn of haar webbrowser aan de HTTP-server de toegangspagina [HTML) op van het koffiezetapparaat. Hierbij vindt automatisch het downloaden en starten plaats van de bijbehorende applet. Deze is in staat UDPpackets te sturen naar de applicatie-server [AS]. Oit gebeurd aileen indien de gebruiker dit initieert of de applet automatisch de huidige status opvraagt. Indien de gebruiker nu een instructie geeft, bijvoorbeeld het 'On'-commando. dan vertaalt de AS dit naar een poortinstructie, waardoor de bijbehorende actuator in het koffiezetapparaat de gewenste aktie uitvoerd. Vervolgens wordt de corresponderende sensor uitgelezen om te bepalen of deze aktie succesvol was. Het resultaat hiervan wordt teruggemeld aan de applet. zodat deze een grafische weergave kan geven van de nieuwe status. Nieuwe gebruikers worden op basis van het IP-adres toegevoegd aan een lijst met huidige gebruikers, zodat indien gewenst ook met hen door de server ge'initieerde communicatie kan plaatsvinden. Aangezien de Internet-verbinding van het koffiezetapparaat automatisch een multi-user apparaat maakt. is het mogelijk dat de verschillende gebruikers requests doen die conflicteren. Teneinde dit te voorkomen is er een Sessie Management Protocol [SIVIP] bedacht en ge'implementeerd.

Conelusie Hoewel een koffiezetapparaat als toepasing wellicht beperkt is, valt er van de realisatie van het prototype vee I te leren, met name over architectuur en protocollen. Veel vragen liggen er nog naar de generalisatie van dit soort systemen en naar zaken als veiligheid, consistentie bij meerdere gebruikers etc. Wie meer wil weten over dit onderzoek en over het web-bestuurde aquarium kan eens een kijkje nemen op http://www.eesLtue.nl/dutch/Webes. Referenties: Feijs, L.M.G. en Manders, M.FA.. 'Bewaking en besturing via Internet - opties en complicaties', in Informatie. julVaugustus 2000 jaargang 42. p. 10-22, tenHagen & Stam bv, 2000 - Stevens, R. W, 'TCP/IP Illustrated. Volume 1 - The Protocols'. ISBN: 0-201-63346-9. Addison Wesley. 1994 - Tanenbaum, A.S.: 'Computer Networks: 3rd. ed., ISBN.' 0-13-394248-1, Prentice Hall. 1996.

19

Embedded Internet en Koffie op afstand Mark Manders - EESI

Are you just going to

makea

make a difference

Or do you want to

Er zi;n weinig ICT·ondernemingen die wereldwijd zo'n impact hebben als Lucent Technologies. Zo zijn we de uitvinder van bijvoorbeeld de laser. En worden dagelijks 3,5 vindingen van ons gepatenteerd.lnmiddels hebben onze Bell Laboratories elf Nobelprijswinnaars voortgebracht. Voor een afstudeeropdracht/stage en voor de start van een veelbelovende carriere kun ji; bi; ons terecht. Sud naar www.jobs.lucent.nl. Of stuur je brief en C.v. naar Lucent Technologies, Talent Acquisition, postbus 1168, 1200 BD Hilversum. Of bel 0800-022 2727.

Welcome to the frontline

Biografie Prof.ir. Koonen Lucent Technologies

Ton Koonen is a Technical Manager of the Access Platforms Group in the department Forward Looking Work. part of Bell Laboratories, Lucent Technologies Nederland, located in Huizen, The Netherlands. He is a Bell Labs Fellow [one of the two first BLFs outside the USJ. He has been involved in optical fibre communications since 1979, and has managed several European R&D projects concerning broadband fibre access networks, among which TOBASCO, PRISMA, and HARMONICS. He has been a part-time professor in Photonic Networking at the Centre of Telematics and Information Technology in the University of Twente from 1991 until 2000, and presently is a part-time professor in Broadband Telecommunication l\Ietworks at the Technical University of Eindhoven.

21

Wavelength Multiplexing in the Access Network 1

I

lezing

I Prof.ir. Koonen Lucent Technoliges

I I

Present-day access networks carry a large variety of services to the customer along a wide range of last-mile transport media, such as twisted-pair copper cables, coaxial cables, and wireless drops. Besides the increase in number of users connected, the surging demand for capacity in present-day access networks is fueled by a rapid growth of the usage of interactive services. The most noteworthy is web browsing, with an increasing hunger for streaming audio and video applications. Fibre is pushed ever deeper in the network, closer to the user, in order to meet this demand. Fibre to the Home is in most cases been considered to be still too costly, both from component and installation pOint of view; it offers, however, the most future-proof solution to the capacity demands which may emerge. As an upgrade to existing access networks, fibre is being used to feed signals to the last part of the customer access networks; examples of these hybrid access networks are fibre-coax and fibre-wireless networks. Wavelength Division Multiplexing [WDM] can advantageously be deployed in the next upgrading step, to increase capacity in the fibre feeder part by introducing multiple wavelength channels without having to change the installed costly fibre plant. But apart from just boosting the capacity, WDM may have even more impact by using wavelength routing techniques. In shared-fibre feeder networks, like a tree-and-branch one with large splitting factor, transport capacity may be shifted from less busy network parts to those spots with a much higher need. Thus capacity can be delivered on demand, and the operator can more efficiently direct his network resources and hence maximize his revenues. Another way to exploit the wavelength domain is by using different wavelength channels for carrying different services. By leasing wavelength channels, several service providers can be hosted by a common fibre infrastructure, which allows them a fast entry into today's liberalised and highly competitive telecommunication market. In this talk, after reviewing the basic options for wavelength routing, two flexibly wavelength-reconfigurable hybrid access networks will be described in detail: a fibre-coax network as explored in the ACTS AC028 TOBASC01 project, and a fibre-wireless network as in AC349 PRISMA2. Furthermore, the recently started 1ST project HARMONICS3 will be addressed, which aims to promote the convergence of various hybrid access networks in a single wavelength-routed fibre feeder infrastructure while supporting IP-based traffic having various Quality-of-8ervice requirements. The TOBASCO project has trialed flexible WDM technology in a fibre-coax CATV network in Ghent [Belgium], providing residential households with broadband interactive services via the coaxial cable user access network. The main application envisaged is tele-working; e.g., by connecting students and university staff members from their homes with the university computer servers, or by giving small businesses like travel agencies a fast internet connection. The fibre feeder network is laid out

1 ToBASCo

Towards Broadband Access Systems for Gl\ TV Optical networks, Sep. 1995 - Oct. 199B

2 PRISMA

Photonic Routing of Interactive Services for Mobile Applications, Apr. 199B - Jan. 2000

3 HARMONICS

Hybrid Access Reconfigurable Multi-wavelength Optical Networks for IP-based Communication Services, May 2000 - Apr. 2003

Symposium 14 september 2000 'Communicatie over de Drempef'

22

as a widely-split broadcasting network, and is carrying multiple ATM-based 622 IVIbitjs wavelength channels. At the ONUs, wavelength selection is done; this selection is controlled from the headend site via a network management and control overlay network. When the traffic at an ONU exceeds its allowable share of the present wavelength channel, another wavelength channel may be assigned to this ONU in which sufficient capacity is still available. Thus the distribution of network resources among the ONUs is optimally adjusted to the local temporal traffic loads. The PRISM A project has taken the technology one step further into the fibre-wireless domain, where broadband mobile services [UMTS, nomadic computing] have been investigated. A field trial has been held in Ghent with a 20 Mbitjs wireless LAN. To support the temporary increase of the density of users and/or of the service capacity requirements in a wireless cell [i.e, the occurrence of a "hot spot"), extra microwaves may be added to the Base Station Transceiver [BTS] in that cell. The feeder capacity to the BTS is then adjusted by redirecting the appropriate wavelength channel capacity to its ONU. The wavelength channel selection is done by means of an adjustable wavelength router installed in the field, which by avoiding wavelength-selective devices at the ONU leads to a more cost-effective system implementation. The location of the wavelength router in the network is a compromise between blocking performance and costs per user. Studies have shown that this flexible WDM approach significantly reduces the call blocking probability; in particular the blocking probability for "hot spot" cells can be reduced to that of regular cells. Thus, given that in practice the peak traffic demands of the cells do not coincide in time, dynamically reconfiguring the feeder capacity on a wavelength basis provides a new way to achieve statistical multiplexing gain in fibre-based hybrid access networks. The HARMOI\IICS project is extending the scope of dynamic wavelength routing to a wide variety of hybrid access networks. The wavelength routing strategies are optimised for IP-based services, taking into account their different levels of Quality-of-Service required. Various broadband last-mile access networks will be considered, in particular twisted pair with VDSL techniques, and wireless LANs with HIPERLAN2 techniques. A field trial will be held in the city of Berlin, including user access via Polymeric Optical Fibre, with users deploying QoS-sensitive IP-based services like real-time video and Voice over IP. In the presentation, the basic system concepts investigated in the three projects will be described, and the network layouts shown. The implementation of a number of key system modules will be discussed, as well as the results from some laboratory experiments and field trials.

23

Wavelength Multiplexing in the Access Network, Profir. Koonen - Lucent Technologies

Biografie Dr.ir. Vetter A/catel

Peter Vetter is a project manager for optical access networks and access network protocols in the Alcatel Corporate Research Centre. His main research interests are broadband access networks, passive optical networks. and medium access control protocols. He received a degree in Physics Engineering and a PhD from Ghent University. Belgium. respectively in 1986 and 1991. He then moved to Tohoku University. Japan. for a post-doctoral fellowship. He joined Alcatel in 1993. where he worked on optical interconnections and optical access in the frame of various European projects.

25

Residentiele netwerkpoort l

I

lezing

I Dr.ir. Vetter Alcatel

I I

Inlaiding De residentiele netwerkpoort [Engels: "residential gateway"] vormt een scheiding tussen het toegangsnetwerk en het in-huisnetwerk. Het concept laat toe om op flexibele wijze te veranderen van operator of technologie in het toegangsnet [bijv. van gevlochten koperdraad naar glasvezel] met weinig impact op het in-huis netwerk. Meerdere toegangsnetten kunnen gecombineerd worden, zodat men op elk ogenblik de meest voordelige aanbieder voor een bepaalde dienst kan kiezen [bijv. satelliet voor distributieve diensten en ADSL [Assymmetrical Digital Subscriber Line] voor interactieve diensten). Het laat toe nieuwe toepassingen op een eenvoudige wijze modulair toe te voegen. Lokale intelligentie op de residentiele netwerkpoort vergemakkelijkt niet aileen het beheer van het toegangsnetwerk en het in-huisnetwerk, maar maakt ook nieuwe diensten mogelijk.

Architectuur

POlS'ISDN

Entertainment

•

Home automation

Fjgure 6 - Concept van een residantiela netvverkpoort. Figuur 6 toont een schematische tekening van een residentiele netwerkpoort. Aan de zijde van het toegangsnet bevinden zich een of meerdere NT [Netwerk Terminaties). Deze functie termineert de transmissie over de fysische laag en behandelt de protocollen eigen aan het netwerk medium. Mogelijke breedband toegangsnetwerk technologieen zijn onder andere satelliet, xDSL [Digital Subscriber Line; ADSl: Assymmetrical DSL, VDSl: Very high bandwidth DSL] over een gevlochten koperpaar, HFC [Hybrid Fibre Coax] over een coaxiale kabel, APON [ATM Passive Optical Network; ATM: Asynchronous Transfer Mode] over een glasvezel ofWLL [Wireless Local Loop] over een vaste radio verbinding.


26

Aan de zijde van het in-huisnetwerk bevinden zich een of meerder LIM (Line Interface Modules]. Er bestaat een brede waaier aan interfaces voor breed band lokale netten. die zich onderscheiden in geleverde bandbreedte en de eventuele ondersteuning van meerdere QoS k1assen (Quality of Service). De ATMF [ATM Forum] interface biedt een bandbreedte van 25 of 50 Mbit/s en ondersteunt de verschillende QoS klassen gestandardiseerd in ATM Forum [bijv. Constant Bitrate. Variable Bitrate. Guaranteed Frame Rate. Unspecified Bitrate e.a.). De ATMF interface is misschien een interessante op/ossing voor professionele LAN {Local Area Network]. maar maakt weinig kans om door te breken in residentiele toepassingen. Een zeer populaire interface is Ethernet of Fast Ethernet [IEEEB02.3]. De interface levert respectievelijk 10 Mbit/s {10baseT] of 100 Mbit/s {1 OObaseT], maar ondersteunt in zijn basis vorm geen QoS [een recente specificatie IEEEB01.2D/Q biedt hiervoor wei een oplossing). De POTS interface [Plain Old Telephone Service) voorziet de gekende telefonie dienst aan 64 kbitjs. De IEEE1394 interface [oak "Firewire" genaamd] wordt meer en meer gebruikt in consumptie apparaten voor video en multimedia. Er bestaat een specificatie voor 100.200,400 en BOO Mbit/s en het protocol kan synchrone en asynchrone diensten onderscheiden. De meeste van deze interfaces kunnen gebruikt worden v~~r een bedraad of draadloos in-huis netwerk. mits uiteraard de juiste keuze van de fysische laag componenten. De kern van de residentiele netwerkpoort staat in voor het dirigeren van de verschillende communicatie verbindingen. In zijn eenvoudigste vorm wordt de data doorgegeven tussen de twee netwerken, in een meer geavanceerde uitvoering is kan er een communicatie geschakeld of gerouteerd worden via de netwerkpoort tussen twee terminalen in het in-huis netwerk. Ook voor de kern bestaan er meerdere opties. Een kleine ATM schakelaar laat toe om verschillende QoS klassen te ondersteunen. ATM is een veel gebruikte "Link" laag technologie in breedband toegangsnetten [meer dan 90010 van aile ADSL en PON technologie is vandaag ATM gebaseerd], zodat het een interessante en toekomstveilige keuze kan zijn om deze functionaliteit door te trekken tot in de kern. Uiteraard is een omvorming nodig naar andere interfaces in de LIM. Een alternatief is het voorzien van een Ethernet brug {Engels: "bridge"] of een IP {Internet Protocol] router functie. Om toch QoS te ondersteunen zal men de capaciteit van de Ethernet brug overdimensioneren. opdat daar geen congestie van data kan optreden en zaJ men de QoS beheren op de "Network" laag middels toekomstige IP QoS standaarden. Verder bevat de residentiele netwerkpoort ook een microprocessor. Deze controller ondersteunt operatie. administratie en beheer [Engels: "Operation, Administration, and Maintenance") van het toegangsnetwerk enerzijds en van het in-huis netwerk anderzijds. De meest eenvoudige uitvoering van een residentiele netwerkpoort is een kaart met een enkele NT en een of meerdere in-huis netwerk interfaces [bvb. een ADSL NT met een 1 ObaseT interface]. De meest kost optimale oplossing zal men uiteindeljjk bekomen als men de verschillende blokken integreert in een chip. Deze implementatie laat weinig flexibiliteit toe, maar men zou de filosofie kunnen volgen om, wanneer er een nieuwe interface nodig is, het wellicht goedkope doosje weg te gooien en te vervangen. Een meer flexibele en toekomstveilige oplossing is een modulaire uitvoering met vervangbare kaarten. Ook op het vlak van insteekbare kaartjes is een kostverbetering te verwachten. Hoewel de praktische implementaties zeer verschillend zijn, is het onderzoek en de ontwikkeling van de verschillende blokken generiek [chipcode, protocols, software). De aanwezige processor kan ook gebruikt worden voor nieuwe diensten en applicaties (bijv. huis automatisatie. automatisch opmeten van gas- of electriciteitsverbruik. makelaarsfunctie om de goedkoopste dienstleverancier te bemiddelen e.a.). Mits de nodige voorzieningen kunnen deze nieuwe diensten automatisch, zonder tussenkomst van een operator, geinstalleerd worden. Het OSGI (Open Service Gateway Initiative) definieert een API [Application Programming Interface] die moet toelaten om nieuwe software componenten van het netwerk te halen en te installeren. Het insteken van een

27

Residentiele Netwerkpoort Or.ir. Vetter - A/catel

nieuwe LIM of het connecteren van een nieuw in-huis netwerk of terminaal dient eveneens zo automatisch mogelijk te gebeuren. Een standaard die dit mogelijk maakt is LlPnP [Universal Plug and Play).

Beveiliging an privacy Het spreekt vanzelf dat de installatie van nieuwe software componenten of diensten op de residentiele poort [of op terminalen aangesloten aan het in-huis netwerk) maatregelen vereist op het vlak van beveiliging en privacy. Een eerste vereiste is een betrouwbare identificatie van de betrokken partijen [servers of terminalen). De dienstverlener [Engels: "Provider") wenst de identiteit van de gebruiker te kennen als eerste bevestiging van zijn betrouwbaarheid. Ook dient de dienstverlener de correctheid van reeds vroeger door hem geinstalleerde code te kunnen verifieren en de oorsprong en integriteit van andere componenten van een derde partij te identifieren. De residentiele poort wenst eveneens de identiteit van de service provider te kennen. Oplossingen hiervoor zijn "Integrated Login" procedures, waarbij passwoorden meer en meer door "certificates" worden vervangen. Een tweede vereiste is een voldoende integriteit van de code. Nieuw geinstalleerde code mag geen misbruik maken van andere code of er schade aan aanbrengen. Dit kan door een strenge politiek van de host die elke component op zijn authenticiteit controleert via "signed code" of lezen van de "watermarking", alvorens een "permission" te verlenen. Ais een nieuwe software component zou falen moet de gehele software architectuur dermate ontworpen zijn, dat er geen onbeveiligde situatie ontstaat. Een derde vereiste is de confidentialiteit van de gebruikersprofielen en de data. Het gaat hier zowel over gestokkeerde data als over verstuurde data. Deze kan beveiligd worden door encryptie. De encryptie kan ingebed worden op de terminaal, op de residentiele netwerkpoort of in de NAS [Netwerk Access Server). De meeste veilige encryptie wordt bekomen op de terminaal zelf, maar als deze hier niet op voorzien is [bijv. omdat er geen processor aanwezig is of geen encryptie software geinstalleerd werd) kan de functie ook op de residentiele netwerkpoort voorzien worden. De encryptie van een verrekeningsdienst [Engels: "billing"] of makelaars dienst zal men we eerder op de residentiele netwerkpoort plaatsen. Enkel geauthoriseerde partijen hebben de sleutel tot een specifiek deel van de data waarvoor ze bevoegd zijn.

Samanvatting Samenvattend kan gesteld worden dat de residentiele netwerkpoort een complexe, maar interessante bouwblok is als verbinding tussen het in-huis netwerk en het toegangsnetwerk. Om tot een echte open architectuur te komen, zijn verschillende standaarden of "de-facto" standaarden nodig op hardware, protocol, en software niveau. Ais "toegangsdeur" naar het in-huis net dienen strenge maatregelen genom en te worden voor de beveiliging en privacy.


28

Vers afgestudeerde ingenieurs

. een vliegende carrieresta rt ...

Biografie Ir. Havermans Philips

Gerard Havermans heeft een aChtergrond in telecommunicatie en computerwetenschappen. Hij begon zijn carriere aan de Universiteit van Eindhoven. Kwam vervolgens in dienst bij Philips Research in 78 en was daar als een van de eersten betrokken bij de standaardisatie en realisatie van ISDN. In het midden van de jaren tachtig werd hij ontwikkelingsmanager voor ISDN centrales bij Philips Telecommunicatie Industrie. Dit bedrijf is nu een onderdeel van Philips Consumer Communications. Vanaf begin jaren negentig is hij verantwoordelijk voor de voorontwikkeling op het gebied van DECT en andere draadloze technologieen. Een onderdeel hiervan was de ontwikkeling van DECT PC kaarten. Op dit moment leidt hij de technische ontwikkeling van Hiperlan2 producten voor Philips.

Symposium 14 september 2000 'Communicatie over de Orempei'

30

Netwerken voor thuis I

Ir. Havermans Philips

I I

~ lezing I

Inleiding Tot dusverre is het belangrijkste communicatiemiddel voor thuis de telefoon. Dit is in vele gevallen al een DECT telefoon. Op dit moment zijn er in Europa ongeveer 40 miljoen DECT telefoons verkocht. Dit aantal zal groeien tot ongeveer 150 miljoen in 2004. Naast de telefoon hebben vele huishoudens [3040%) inmiddels ook een of meerdere PC's. Internetten is waarschijnlijk de belangrijkste toepassing. In het geval dat er meerdere PC's in huis zijn, onstaat de behoefte om deze in een netwerkje onder te brengen. Het eenvoudigste computernetwerk voor thuis is Ethernet. Dit kan draadgebonden of draadloos worden gerealiseerd. Een draadgebonden Ethernet kan middels een coax kabel of middels een hub en getwiste telefoonkabeltjes worden gerealiseerd. Een hub vergt een iets grotere investering [een paar tientjes meer) maar is daarentegen flexibeler, robuuster en makkelijker te installeren. Bij een draadloos netwerk spreekt men over een 'wireless LAN' [WLAN). Een WLAN is veel makkelijker te installeren dan een draadgebonden Ethernet, bovendien biedt het de mogelijkheid om in en rond het huis te bewegen. Bijvoorbeeld comfortabel met een laptop in de tuin zitten werken en draadloos aan het thuisnetwerk gekoppeld zijn of zelfs via het Internet gekoppeld zijn aan het bedrijfsnetwerk. Een en ander zal ik nu in een ruimer kader plaatsen.

Trends Er zijn op dit moment twee belangrijke trends te signaleren. Deze zijn de explosieve groei van het Internet en gebruik van mobiele technieken.

*

Het volume van Internet verkeer is nu al groter dan het aantal bits per seconde spraakverkeer. Over een paar jaar zal het Internet verkeer vijfentwintig keer groter zijn dan het spraakverkeer. Daarmee wordt IP het belangrijkste protocol. Netwerken voor spraak en data zullen convergeren naar netwerken gebaseerd op IP technologie.

*

De toename in het gebruik van mobiele technieken is vooral zichtbaar middels GSM. Op dit moment heeft ongeveer de helft van de I'lederlanders een GSM telefoon. Niet aileen de Wide Area Network [WAN) systemen zoals GSM en UMTS laten een spectaculaire groei zien. Ook mobiele technieken voor Local Area Networks [LAN) en Personal Area Networks [PAI'l) zijn bij zonder populair.

*

De groei van het Internet en de groei in het gebruik van mobiele technieken versterken elkaar onderling. Binnenkort zullen mobiele telefoons toegang tot Internet verschaffen, middels het zogenaamde Wireless Access Protocol [WAP). Andersoortige mobiele apparaten, zoals personal organisers, zullen ook vaker gebruikt gaan worden.

31

Mobiele systemen De verschillende mobiele systemen bieden een varieteit aan mobiliteit [te weten WAN, LAN, PAN gebruik) en beschikbare informatiesnelheid. GSM biedt een grate mobiliteit maar BWA heeft een zeer beperkte bitsnelheid voor (HiperJan2, 802.11a) data toepassingen . De komende jaren > 50 Mbit/s zullen er echter een aantal uitbreidingen op GSM worden ge'l ntroduceerd, t.w. WLAN (802.11b) Lite Generic Packet Radio Services [GPRS] up to 11 Bluetooth en Enhanced Data GSM Environment FWA IFlxed Wireless Access) [EDGE] waardoor hogere bitsnelheden, 100 1 10 0.1 tot 384 Kbitjs, mogelijk wo wordt Information Rate (MbiUs) gezien als de volgende [te weten de derde] generatie W AN system en. Dit systeem bestaat in feite uit twee systemen: een breedband COMA [WB-CDMA] en een tijd multiplex COMA systeem [TO-COMA]. Het WB-CDMA systeem is met name bedoeld voor verkeer zoals spraak. Het TO-CO M A verkeer is met name bedoeld voor dataverkeer. UMTS kan werken met verschillende radiocel groottes. Slechts ill het geval van zeer kleine cellen kan een grotere bitsnelheid dan GSM EDGE worden gerealiseerd. Lite is een systeem van het Firefly initiatief [voorheen HomeRF-Lite]. Dit systeem wordt gekenmerkt door een zeer lage kostprijs, een beperkte bitsnelheid [circa 200 Kbitjs] en een zeer laag batterij gebruik. Het Lite systeem is bedoeld voor toepassingen in en random het huis zoals spelletjes, draadloze muis, draadloze besturing, enzovoorts. Bluetooth tm , genoemd naar koning Harald Blaatand van Denemarken [940-981], is evenals Lite een systeem voor korte afstanden. Beide systemen hebben een reikwijdte van slechts een paar meter. Bluetooth tm wordt gezien a'ls de eerste generatie PAN systeem. Een typische toepassing is het draadloos koppelen van GSM telefoon met headset en/of organiser. In de nabije toekomst kan Bluetooth tm oak gebruikt worden voor het draadloos aansluiten van luidsprekers. WLAN systemen worden met name door de IEEE gedefinieerd. IEEE 802.11 is de WLAN standaard van 1997 . Dit systeem had een grater aantal opties: frequency hopping COMA, direct sequence COMA, infra rood, 1 Mbitjs, 2 Mbitjs, etc. Hierdoor is de markt enigszins verward geraakt. Momenteel wordt 802 .11 opgevolgd door IEEE 802.11 b. Hiermee stijgt de bruto bitsnelheid van WLAN systemen naar 11 Mbitjs. DECT is vooral bekend als systeem voor draadloze telefonie. Hiervoor wordt het deel van DECT gebruikt dat bekend staat als Generic Access Profile [GAP]. DECT biedt oak de mogelijkheid voor datacommunicatie. Dit deel van DECT wordt aangeduid als DPRS, oftewel DECT Packet Radio Services. DPRS is in feite een WLAN gebaseerd op DECr. DECT heeft zijn eigen frequentieband, terwiJl IEEE 802.11" IEEE 802.11 b, Bluetooth tm , Lite, enzovoorts de 2,4 GHz ISM band moeten delen. Hierdoor is DECT in verhouding een zeer robuust systeem . Daarnaast heeft DECT in


32

tel ;ez.elf de vraag: Waarom zou il bij PhiJip willen werken? Omdat het een van 's w<:reld · groorste elekrronicaconcern is? Omd:lt we een van de groorsre speier in de relecom zijn? Omdar we voorop lopen in de inrerner-relefonie, wireless communication of GSM? Om de imernationale cacri remogelijkheclell? or om de honderden cur \I en en trainingell? Maak een kennis mer Philip . bi;voorbeeld l3usines Communications in Hilver um. Vraag onze brochure aan bi; PB ,Po rbu 32, 1200 JD Hil er um .

vergeliJking met 802.11 een grotere reikwijdte. Het allergrootste voordeel van DECT mogeliJke integratie van data en telefonie in een product.

IS

de

IEEE 802 .11 a en Hiperlan2 zijn nieuwe breedband systemen. Beide systemen werken op basis van OFDM in de 5 GHz en bieden een maximale bitsnelheid van circa 50 IVIbitjs. De fysieke laag van deze systemen is bijna hetzelfde. IEEE 802.11 a gedraagt zich als een standaard WLAI\I. Hiperlan2 kan behalve als WLAI\I zich ook gedragen als een draadloze 1394 bus. Voor Hiperlan2 is er in Europa een zeer grote hoeveelheid [450 MHz] spectrum beschikbaar. Dit maakt Hiperlan2 ook zeer geschikt voor het transport van digitale audio en video.

De toepassing ervan Een punt van zorg bij toe passing van radiosystemen is de beveiliging. De hierboven vermelde systemen zijn allen digitale systemen. AI deze systemen hebben bijna een 100% zekere beveiliging. Bijvoorbeeld om afluisteren te voorkomen zit er in Hiperlan2 een DES en Triple-DES versleuteling. Fraude wordt vermeden door authenticiteit vaststelling middels gemeenschappeliJke sleutel- of middels publieke [RSA] sleutelsystemen.

Satellite Terrestrial

@(i) 8"

Cable xDSL,ISDN

~.

~

--.

~>J::;

(::iJ:\ ~

Nevenstaande afbeelding toont een typisch gebruik van Hiperlan2 . Hierbij wordt Hiperlan2 gebruikt als netwerk dat draadloos interne communicatie mogelijk maakt en dat middels een residentiele gateway via satelliet, digitale radio, kabel of ADSL toegang verschaft tot Internet en TV kanalen.

Conclusie Internet en een varieteit aan nieuwe mobiele systemen zullen de komende jaren ongekende graden van vrijheid verschaffen. Het is aan ons of wij daar verstandig gebruik van zullen maken .


34

Onderzoekprogramma Capaciteitsgroep ICS, Technische Universiteit Eindhoven Mission statement Research on fundamental problems in the system design and implementation of computer and telecommunication, development of theories, methodologies and tool. and the validation of research results in industrial applications. The programme encompasses research on fundamental problems in the design and implementation of computer and communication systems and the validation of research results in industrial design. These systems can be real-time systems, distributed systems, embedded systems, multimedia systems of telecommunication networks. They perform many concurrent tasks in a real-time environment such as collecting, storing, processing, transporting, routing and presenting information . The development of supporting design methodologies for such systems requires a broad knowledge of paradigms, conceptual solutions, architectures and design techniques on various levels of abstraction between specification and implementation. The focus of the research is on design methodology and design tools. This is a common factor in a variety of strongly interacting fields that are explored simultaneously, such as requirements analysis, formal behaviour description, system-level synthesis, optimisation, performance analysis, simulation , testing, verification and validation. Methodology research is performed based on activities in the fields of processor architecture, [real-time) operating systems, communication protocols and communication switches. Research results are validated for their industrial applicability to design of new processor architectures, distributed computer systems in embedded applications, control applications, and telecommunication networks. The research programme is divided up into four interacting sub-programmes with the first programme as core activity: Design methodology Research focuses on formal system-level modelling techniques for mixed hardware/ software sytems. Automation and verification for current design complexity conflicts with computability. This project delivers methods for the creation of formal, executable behaviour specifications that allow system properties to be analysed, simulated, validated and verified . Results can be used for the improvement of industrial system-level design of complex systems. 2 Design and optimisation of digital circuits Research focuses on theory and tools for modelling, analysis, synthesis and optimisation of digital circuits. Decomposition, quality-driven design methodologies, graph and diagram based methods, and design-space exploration methods can be used to design and implement systems in ASICs, [C)PLDs and FPGAs. 3 Architecture and design of processors and computer networks Research focuses on architecture design methods and tools for register transfer and algorithmic behaviour level. The goal is development of interactive modelling, verification, and conversion tools to commercial hardware synthesis tools. Results can be used for system studies and automatic synthesis. 4 . Tele/ data communication , exchanges and networks Research aims at modelling, simulation, and verification of communication interfaces and protocols. Topics are standardisation, performance analysis, queuing and blocking problems. Results can be used for design of telecommunication systems and for distributed embedded systems. 1

35

Onderzoeksprogramma Capaciteitsgroep ICS Technische Universiteit Eindhoven

Biografie Dr.ir. Sol Ericsson

Egbert-Jan Sol was born 1956, August 21 in Sneek, Netherlands. He received his PhD Technical Sciences 1983 and his MSc Mechanical Engineering [Ir Werktuigbouwkunde) 1979 at the Eindhoven University of Technology, Egbert-Jan Sol is vice president technology at Ericsson Telecommunicatie BV [ETM) at Rijen, Netherlands. Initially as R&D Manager, he is today board member of ETM for technology with a focus on research & development, product marketing and strategic business development and innovations at Ericsson Telecommunication in the Netherlands. Part-time working for LM Ericsson at Corporate Technology he is member of the Ericsson Technology Board and the Core System Management group. "Jag prata lite Svenska". Within the Dutch context Egbert-Jan Sol is member of the board the Telematica Instituut, the Eindhoven Embedded Systems Institute and the SURF foundation . He write a monthly column in the large Dutch IT weekly magazine "Computable". Before joining Ericsson he was been software manager at Philips Industrial Electronics [PLC, Realtime Unix), latter he was consultant at BSO-AT/ Origin for several large industrial firms in the area of IT-management, embedded software development and data-communication. Finally he was marketing and sales manager at Philips/ Origin for Internet services. After his PhD he started to work for Hoogovens Automation Systems as project manager for robotic and industrial automation projects. From 1990-1998 Egbert-Jan Sol has been part-time professor at the Eindhoven University of Technology at Technology Management. Research topics at the university are architectures and the management of product development


36

Bluetooth tm

I

,l

Dr.lr. Sol Ericsson

I

I

lezing

I

Bluetooth tm zegt U misschien nog niet zoveel, maar het is een nieuwste "buzz"-woord in de e-goldrush. Over enkele jaren hebben wij een "mainframe" in onze broekzak, handtasje of "dashboard". Wij hebben dan ook een compleet communicatie netwerk in onze kleren . oankzij de wet van Moore "prijsj prestatie verbetering van microelectronica per 18 maanden is de mainframe van begi 1 980 rond 1995 op het burea terecht gekomen. Oat is een tor 1000 in 15 jaar. Nogee zo'n stap en rond 2010 of eerder is de "mainframe" naar de broekzak verhuisd. Of misschien wei naar de schoenzool; kan gelijk de batterij worden opgeladen tijdens het lopen. Spraakherkenning, simpele tekst en beeld [WAP - wireless application protocol) op een horloge schermpje of op je brilglas geprojecteerd, doen de rest. Je hebt er nog een draadloos netwerkje [Bluetooth tm ) in je kleren bij nodig. En het contact met de rest van de wereld geschied via hetzelfde Bluetooth tm en met GPRS [GSM packet radio system, oftewellP-GSMJ en UMTS [de 3e Generatie en opvolger van GSM]. WaarschijnliJk zit er nog een firewalletje in je andere schoenhak. Surfend op de GSM golf, gelooft de hele markt dat WAP, Bluetooth tm , maar ook UMTS de toekomst zijn. De marktwaarden van telecom bedrijven zijn eind vorig jaar bijna allemaal verdrievoudigd. Het lijkt wei een "goldrush". Niemand weet precies waar de goudaders zitten, maar het is een drukte van jawelste . Rustige gravers en rattevangers van Hamelen. Oplichters die halve waarheden vertellen en de andere maar even vergeten zijn , maar ook echte deskundigen. En waarzeggers die je maar moet geloven dat je nu al een firewall thuis moet hebben en straks in je schoen. Of dat de nieuwste goudaders schijnen niet in de e-commerce valley liggen, maar in de m-commerce valley. Een paar geologen noemen die goud aders met code namen

37

als WAP en Bluetooth tm En met z'n allen vliegt iedereen er op af lop de aandelen markt).

( I

In de presentatie wordt aangegeven dat Bluetooth tm en daarmee ook elektronica, helemaal geen 'nerd' technologie is. Het zal in het dagelijks leven van velen gaan verschijnen . De aandelenmarkt neemt daar al een voorschot op.


38

Make yourself heard. Waar wil je hee n) War zijn jc pl annen) Welke am hirics heb Ie en

Nederland heefr bovendie n cen vooraansraandc rol in wcrc ldwijde

war zijn je iclea len) Bij Ericsson hcchrcn we veel waa rclc aa n eigenheid en

R&"D-dctivitcitcn, in (onsul[ancy en in se rvi(l'unJl'rsrcLlning voo r natiun al<:

oorspronke lijkheicl . Her zijn cle fundamenrc n van ons wercldwijcle markr-

en intt rnationaie rdati l's. Om onze p()si ci e verd cr uit [e

bO llw c:n~

zijn we

Icidcrsch"p, We clrage n zc uir in om e cliensre n en produc rcn en cle culrLlm

continu op z(x'k naar r,dem, Naar !,crscxlnlijk heden mer visic en durf,

van ons bedrij f is crYan cloo rcl rongcn, uus lui s[err Ericsso n, Scheppen we

die g raag in de voorSre gelederen wi llcn opcreren bij ecn bedrijf dar ollg en

voorwaardcn om jc re onrwi kkelen. Gcvc n we jc cle insrrLlmcnrcn in han-

oor heefr voor eige nheld en oorspronkciijkheid, En aile ru imre biedr om

clen om de besrc re worclen clie jc kum zijn, En bovenal: wilr "ijn. Ericsson

jezeH'ro zijn en re bli jven. Bel of sc hrijf naa r Eri csson, afcld ing Werv ing &

is mer 100,000 mcdcwerkers in mee r dan 140 landen - van Wle 2500 in

Selenic, Posrbus 8, 5 120 AA Rijen, e-mail

N c'ded and - ce n wcreldspele r op her gebied van rciccOmm Lini GH IC ,

bel (0 16 1) 242439

http://career.ericsson.nl

ws @e rmcricsson.sc. of

ERICSSON

Toponderzoek van de Capaciteitsgroep TIE aan de Technische Universiteit Eindhoven De capaciteitsgroep Telecommunicatie Technologie en Elektromagnetisme, TIE, combineert de kennis uit sleutelgebieden die nodig is om relevant onderzoek en onderwijs uit te kunnen voeren op het gebied van de telecommunicatie infrastructuur. De gebieden van elektro-optische communicatie (Ieerstoel ECO) en radiocommunicatie [Ieerstoel ECR) worden ondersteund door tech nologisch onderzoek in halfgeleiders [Ieerstoel OED) en electromagnetisme [Ieerstoel EM) die deel uitmaken van het onderzoeksprogramma van de capaciteitsgroep. Belangrijke onderzoeksthema's zijn terabitjs glasvezelcommunicatie, flexibele optische netwerken samen met beheer, management en betrouwbaarheid , lokale netwerken, breedbandige in-huis radiosystemen, management en betrouwbaarheid van communicatienetwerken, fabricage en karakterisatie van geavanceerde halfgeleidercomponenten voor [opto)elektronische systemen, microgolf antennes en technieken, stralingsgevaar, elektromagnetische storingen, enz. Bovendien neemt de capaciteitsgroep deel aan de onderzoekscholen COBRA, waar complementair onderzoek op het gebied van fysica wordt uitgevoerd . Daarnaast is COBRA recentelijk door het Ministerie van Onderwijs Cultuur en Wetenschappen benoemd tot topinstituut waarbij voor een bedrag van 12 miljoen gulden voor een periode van 5 jaar is toegekend aan de leerstoel ECO. Daarnaast is een bed rag van 1.4 miljoen gulden per jlaar beschikbaar voor projectvoorstellen van andere groepen. Meer informatie over COBRA kunt u vinden op het WWW: http / / www.cobra.tue .nl. Meer informatie over het onderzoek binnen TIE kunt u vinden op het WWW: http / /ttewww.tte .ele.tue.nl. De capaciteitsgroep TfE neemt deel aan vele nationale en internationale projecten. Hierdoor heeft TIE vele contacten met Nederlandse en buitenlandse universiteiten, instituten en bedrijven . Het zou te ver voeren om aile onderwerpen en projecten beschrijven. Daarvoor is hier onvoldoende ruimte beschikbaar. Daarom wordt volstaan met een opsomming per leerstoel van onderwerpen en gebieden. Via het WWW kunt u namen en gegevens van het secretariaat vinden om in contact te kunnen komen met onderzoekers . In het kader van dit symposium wordt het onderzoek op het gebied van het breedbandige communicatienetwerk in en om het huis, uitgebreider toegelicht. De ontwikke'l,ingen in de telecommunicatietechnologie zijn momenteel een van de belangrijkste drijfveren voor veranderingen in de samenleving. De telecommunicatie op zich zelf vormt een belangrijke tak van de industrie, maar daarnaast heeft communicatie ook nog een veel grotere betekenis. De telecommunicatie voorziet in een essentiele infrastructuur voor handel, dienstverlening, productie, vervoer, onderwijs en recreatie. Ook levert telecommunicatie de middelen ten behoeve van het scheppen van banen en het behoud van economische groei, met name buiten de grote steden. De vraag naar telecommunicatie-ingenieurs is daarom zeer groot. De toekomstige telecommunicatiebehoefte van de bevolking zal een infrastructuur van niveau vereisen. Deze infrastructuur zal door optische netwerken met een zeer hoge capaciteit en door een snelgroeiend mobiel netwerk beheerst worden. De optische infrastructuur kan voldoende performance en capaciteit bieden om in de communicatiebehoefte van zowel de particulier als de ondernemingen te voorzien alsmede in de samenwerking van aile soorten diensten en toepassingen [zoals ISDN, mobiele communicatiediensten , Intranet, Internet, WWW, elektronisch handelsverkeer, verbinden van scholen, enz.). De ongekende groei van de wereldwijde mobiele radiomarkt, de ontwikkelingen in de telecommunicatietechnologie en de versnelde ontwikkeling van vaste netwerkdiensten leggen samen de nadruk op een dringende behoefte aan de introductie van een flexibel en goedkoop


40

derde generatie mobiel communicatiesysteem. Mobiele telecommunicatie wordt ook onderkend als een belangrijke drijfveer voor sociaal-economische voortgang en is essentieel voor het aanmoedigen van de Europese industriele concurrentiepositie en van een evenwichtige economische cultuurontwikkeling. Door de groei in de mobiele communicatie moet de bijbehorende optische infrastructuur ook meegroeien. Onderhoud, beveiliging en netwerkmanagement leggen de nadruk op de verkenning van mogelijkheden hoe de telecommunicatienetwerken het beste gebruikt kunnen worden om een flexibele en open concurrentie in diensten aan te bieden. Daarnaast moeten methoden ontwikkeld worden om end-to-end communicatiesystemen, die vele onafhankelijke netwerkgebruikers en dienstaanbieders overspannen. optimaal te kunnen beheren. De nadruk in dit onderzoeksgebied ligt op het toepassen van de beste techniek voor systeemspecificatie en de bijhorende software ontwikkeling die als basis kunnen dienen voor het opstellen van open platforms en standaardisatie. Het oplossen van dit probleem is de sleutel tot €len geslaagde implementatie van geavanceerde telecommunicatietechnologie binnen een informatiemaatschappij die vrij en uiterst concurrerend is. Het onderzoek bjj de leerstoel Elektro-optische communicatie, ECO is onderverdeeld in drie gebieden "Multi 10 Gbit/s transmissie systemen", "Telecommunicatie Knooppunten en Netwerken" en "Lokale netwerken" met als onderwerpen: Multi 10 Gbit/s tijd-multiplexing; Multi 10 Gbit/s gOlflengte-multiplexing; Transmissiesystemen zonder Pulsverbreding met Solitonen; System en met Halfgeleider Optische Versterkers; Systemen met Praseodymium Gedoteerde Glasvezelversterkers; Overspraak in Optische Cross-Connected Netwerken; Control, Management en Survivalibility in Optische Netwerken; Neurale Optische Netwerken; Transceivers voor Optische Multi-Access Netwerken; In-Huis Optische Multi-Media Netwerken met polymeer vezels; Hybride Fiber/Coax CATV-Netwerken; Code Division Multiple Access Netwerken; Breedbandige communicatienetwerken in en om het huis. Een onderzoekgebied van de leerstoel ECO dat sterk wordt uitgebouwd en in samenwerking met de leerstoel ECR wordt uitgevoerd, heeft te maken met het breedbandige communicatienetwerk in en om het huis. Vanwege economische motieven kiezen exploitantanten van telefoon- en ka belte levisienetwerken voor een korte termijn aanpak met betrekking tot de modernisering van hun bestaande netwerk. Ais gevolg hiervan zijn de oplossingen die tegenwoordig worden ontwikkeld weliswaar beter, maar niet onderling compatible. Bovendien zijn deze oplossingen nog steeds niet in staat om toepassingen met hoge bitsnelheden die veel bandbreedte vereisen en welke in de toekomst duidelijk worden voorzien, te ondersteunen. Het onderzoekgebied heeft een lange en korte termijn doelstelling en dient bovendien €len roadmap op te leveren, die het meest logische pad aangeeft om nieuwe technologieen te introduceren. De korte termijn doelstelling is om convergentie te vereenvoudigen door €len universele architectuur te ontwerpen die mogelijkheden biedt voor: [1] transparante interconnectie van toegangsnetwerken en in-huis netwerken, (2] samenvoeging van huidige technologieen en (3] opwaardering naar nieuwe technologieen en infrastructuren. De belangrijke interface in deze architectuur, die het publieke netwerk met het private netwerk verbindt, wordt vaak aangeduid als Residential Gateway (communicatie-toegangspoort]. De lange termijn doelstelling is om ver voorbij de huidige stand van de techniek te reiken, door naar een architectuur toe te gaan die de integratie mogelijk maakt van geavanceerde optische en draadloze technieken. Deze zullen de bouwstenen vormen van het breedbandige communicatie netwerk voor thuis. Bovendien zal er veel aandacht besteed worden aan gebruiksgemak (plug & play). Ons inziens zullen diensten die een hoge kwaliteit bieden zich steeds verder ontwikkelen. De behoefte aan bandbreedte zal daarom steeds verder toenemen. De toekomstige in-huis omgeving is dus het meest gebaat bij de aanleg van een netwerk dat een hoge bandbreedte biedt en bovendien flexibel is in gebruik Wij denken dat optische glasvezel tot aan het huis en de combinatie van hoge bandbreedte optische polymeer vezels en hoge bitsnelheid draadloze verbindingen in-huis, de beste perspectieven biedt. De combinatie van hoge bandbreedte optische poly-

41

Topnderzoek vam de Capaciteitsgroep TTE Technische Universiteit Eindhoven

meer vezels en hoge bitsnelheid draadloze verbindingen in een en hetzelfde in-huis communicatie netwerk is nag niet eerder onderzocht. Dit gedeelte van het onderzoek in het bijzonder is heel uitdagend en biedt interessante onderwerpen voor academisch onderzoek. Wij zijn in een goede positie am de verschillende onderdelen van het project uit te voeren door onze sterke staat van dienst. Deze hebben wij opgebouwd door nationale en internationale projecten op het gebied van toegepast en fundamenteel onderzoek. Dit onderzoek is interessant voor leveranciers en netwerkexploitanten, omdat deze op dit moment hun aandacht voornamelijk richten op korte termijn oplossingen. Resultaten uit het eerste gedeelte van het onderzoek kunnen door de exploitanten en de industrie gebruikt worden am huidige oplossingen te verbeteren. Het tweede gedeelte van het onderzoek zal een leiddraad zijn bij het ontwikkelen van betrouwbaardere plannen voor de verre toekomst. Gebruikers zullen een netwerk waarderen dat diensten van hoge kwaliteit ondersteunen, het mogelijk maakt am van netwerk[dienst)aanbieder te veranderen en de mogelijkheid biedt am het toegangsnetwerk op te waarderen zander de in-huis infrastructuur te hoeven veranderen. Voorbeelden van hoge-kwaliteits diensten die de vraag naar meer bandbreedte zullen stimuleren zijn: telewerken, telezorg, beveiliging, telewinkeJen, tele-educatie, energie beheer op afstand, enzovoorts. In het bijzonder vermelden we diensten die de socialisatie van het toenemend aantal ouderen in onze samenleving mogelijk maakt. De leerstoel Radiocommunicatie, ECR, heeft de onderzoekprojecten "Antennes, radiopropagatie en remote sensing" en "Breedband indoor radiocommunicatiesystemen". Onderwerpen binnen deze projecten zijn: Gerntegreerde lensantennes voor remote sensing vanuit een satelliet; Reflector- en arrayantennes voor radioastronomie; Adaptieve basisstation antennes voor GSM en UMTS; Kwaliteitscriteria voor handheld antennes; Smart antennes voor indoor radio; Transmissie van radiosignalen door gebouwen; Penetratie van radiosignalen in gebouwen; Transmissiemethoden voor high-speed radio; Haalbaarheidsstudie naar software radio; Integratie van internet, video, e-commerce etc. in telecommunicatienetwerken; Geavanceerde digitale transmissiesystemen en Signaaltransmissie over laagspanningskabels. Het onderzoek bij de leerstoel Elektromagnetisme EM is onderverdeeld in de gebieden "Microgolf antennes", Microgolf technieken en radar" en "Computational Electromagnetics" en heeft de volgende onderwerpen: Draden met eindige geleiding; Synthetische radardoelen; Antenne-ontwerp voor humanitair ontmijnen; SKAI, Square kilometer array interferometer; Dipool bij een scheidingsvlak; Spoelen voor MRI; Invloed van menselijk weefsel; Alternatief voorwaarts model voor meting van dielektrische eigenschappen; FDFD voor gepulste velden in een rechthoekige golfgeleider; Exitatie van een half-open hoogspanningskabel; Delta-gap in een oneindig lange draad; Algoritmen voor 10 propagatie; Verbinding tussen twee geleidende draadstukken; Eendimensionale FDTD in Matlab; Hallen integraalvergelijking voor een helische draad; 20 inverse verstrooiing met gebruik van randinformatie; Verstrooiing door twee niet concentrische, ronde cilinders. Bij de leerstoel Opto-Electronic Devices, OED is het onderzoek verdeeld in de gebieden "Componenten voor hoge bitrate communicatie systemen", "Korte golf lasers voor speciale toepassingen" en "Modelleren voor het ontwerpen van analoge circuits". Onderwerpen zijn: High bit-rate low-chirp GaAs en InP lasers; Lasers [VCSELs) voor optical interconnects; High power pomp lasers voor optische versterkers; GaN blauwe lasers en LEOs; Opto-Electronic Integrated Circuits [OEICs] voor optische ontvangers en optische PLLs; GaAs en InP High Electron Mobility Transistoren voor microgolf toepassingen; GaAs en InP ultra low noise versterkers voor phased array radar systemen; GaN transistoren voor hoge vermogens elektronica [X-band versterkers] en Double-Barrier Resonant-Tunneling Devices voor digitale toepassingen. Symposium 14 september 2000 'Communicatie over de DrempeJ'

42

Gerealiseerde record experimenten leerstoel Electro-optische communicatie TU Eindhoven

* 40 Gbit/ s OTDM [Optical Time Domain Multiplexing] transmissie experiment * 10 Gbit/s over 420 km optisch transmissie systeem bij een golflengte van 1310 nm * 10 Gbit/s optische ontvanger met een record gevoeligheid * 40 Gbit/s WDM [Wavelength Division Multiplexing] transmissie experiment bij 1300 nm * Voliedig afgemonteerde cross-connect chip, de kleinste ter wereld [zie foto] * Nieuw optisch monitorsysteem * Laser neuraal netwerk * Robuust COMA [Code Division Multiple Access] kabelmodem * Wereldrecord 2,5 en 5 Gbit/ s transmissie systemen via polymeer optische vezels ;

•

Figuur 13 - Kleinste optical cros&connect ter wereld. afmetingen BOx55 mm

Voor meer informatie:

Prof. G.D. Khoe TU Eindhoven Gebouw EH 12 Postbus 513 5600 IVIS Eindhoven

43

Tel. 040 2473880 E-mail: [email protected]

Toponderzoek van de Capaciteitsgroep TTE Technische Universiteit Eindhoven

Biografie Drs. Pepping Ministerie V&W DGTP

Gerard Pepping studeerde Economie aan de Vrije Universiteit van Amsterdam. Na zijn afstuderen was gedurende 6 jaar onderzoeker bij de vakgroep Ruimtelijke Economie van diezelfde universiteit. Zijn onderzoek richtte zich vooral op het gebruik van telecommunicatie in verkeer en vervoer (telematica). Sinds 1 998 is hij beleidsmedewerker bij het Directoraat-Generaal Telecommunicatie en Post van het Ministerie van Verkeer en Waterstaat, waar hij zich bezighoudt met veiligheid van telecommunicatie, in het bijzonder met maatschappelijke aspekten als privacy en schadelijke en illegale inhoud.

Symposium 14 september 2000 'Communicatie over de Orempef'

44

Telecommunicatie en maatschappelijke aspecten

I Drs. Pepping Ministerie V&W, DGTP

I

1

1

I

lezing

het overheidsbeleid voor privacy en schadelijke en iIIegale inhoud

I

Door het snel groeiende belang van telecommunicatie in onze samenleving neemt deze sector een steeds prominentere plaats in op de agenda van de overheid. Binnen de overheid is het DirectoraatGeneraal Telecommunicatie en Post (DGTP] van het Ministerie van Verkeer en Waterstaat verantwoordelijk voor het beleid ten aanzien van telecommunicatie. Voornaamste doelstelling van dit beleid is het bereiken van een kwalitatief hoogwaardige telecominfrastructuur, teneinde goede telecomvoorzieningen te garanderen. Met kwalitatief hoogwaardige infrastructuur wordt niet aileen gedoeld op zaken als snelheid en capaciteit, maar ook veiligheid. En die veiligheid bestaat weer uit elementen als beschikbaarheid, integriteit. authenticiteit en vertrouwelijkheid van de communicatie. Belangrijke concrete aandachtspunten zijn de ontwikkelingen van de electronische handtekening. Trusted Third Parties en [inter)nationaal cryptografiebeleid. Een andere belangrijke doelstelling van dit beleid is het bewaken van de maatschappelijke belangen bij de toegang tot en het gebruik van telecomvoorzieningen. Dit gebeurt door het stellen van randvoorwaarden aan de ontwikkeling van telecommunicatie. Deze randvoorwaarden bestaan dee Is uit technische eisen op het gebied van de infrastructuur. Deze kunnen te maken hebben met nationale belangen als de landelijke beschikbaarheid van telecomvoorzieningen of de misdaadbestrijding, bijv. aftappen. Daarnaast zijn er belangen die meer met maatschappelijke normen te maken hebben en minstens zo belangrijk zijn, namelijk privacy en schadelijke en iIIegale inhoud. Met het laatste wordt bedoeld het feit dat een medium als Internet nieuwe mogelijkheden biedt voor het verspreiden van schadelijke inhoud voor minderjarigen [sex, geweld] en vormen van illegale inhoud als kinderporno, racistische publicaties, inbreuk op copyrights, etc. Garanties voor privacy en bescherming tegen schadelijke inhoud bepalen mede de hoogwaardigheid van telecomvoorzieningen. Voor het privacyprobleem bestaan er wettelijke basisverplichtingen. Daarnaast is DGTP er een voorstander van am de telecommunicatiesector, in casu het Internet, binnen de bestaande regelgevende kaders zoveel mogelijk kansen te geven zelf het maatschappelijke privacyprobleem aan te pakken. Dit past in het geliberaliseerde beleid dat sinds enkele jaren met betrekking tot de telecommunicatiesector wordt gevoerd. Privacy is daarnaast een subjectief beg rip; de perceptie van privacy verschilt per persoon. Beleid moet hierop toegesneden worden, wat inhoudt dat in beginsel een ieder zelf over zijn privacy mag beslissen. De ratio hierachter is dat consumenten zelf het beste in staat zijn hun privacy belang af te wegen tegen het belang dat bijv. een direct marketeer heeft. Schadelijke en illegale inhoud is enerzijds maatschappelijk ongewenst, anderszijds belemmert het ook de ontwikkeling van het Internet, waardoor dit probleem ook DGTP aangaat. Het lijkt er echter op dat een strenge aanpak met regelgeving op dit moment niet altijd effectief is. Dit heeft te maken met het internationale karakter van het Internet, en met het feit dat de toegevoegde waarde van webpagina's steeds meer komt te liggen bij de verwijzingsstructuur. Oak is er een toenemende dynamiek van de webpagina's door toenemende interaktiviteit, waardoor het steeds moelijker wordt te bepalen waar

45

Drs. Pepping Ministerie van Verkeer en Waterstaat. DGTP Afdeling Veiligheid en Nummering

verantwoordelijkheden en aansprakelijkheden liggen. Mede gezien oak deze geschetste problemen, ziet DGTP dan oak een belangrijke rol voor de markt zelf bij het aanpakken van schadelijke inhoud. Oat neemt niet weg dat er volstaan kan worden zander enige regelgeving. Zo is er het vraagstuk omtrent de aansprakelijkheid van intermediairs in het informatieverkeer, zoals Internet access providers. Deze kunnen immers een rol spelen bij het aanmerken van schadelijke inhoud en bij het opsporen van aanbieders daarvan. Niet in aile gevallen kan dan vastgehouden worden aan het principe, dat intermediairs in het informatieverkeer als een doorgeefluik gezien moeten worden, waaraan geen aansprakelijkheid kan worden gegeven ten aanzien van de aard van de inhoud van getransporteerde informatie. De vraagstukken omtrent het als beleidsmaker op de juiste wijze omgaan met schadelijke inhoud en met privacy op het internet zijn dus niet eenvoudig. Dit is een groeiproces waar aile partijen aan moeten wennen en op elkaar moeten inspelen. Beleid en eventuele regelgeving zullen vooral oak in internationaal verband moeten worden afgestemd. We hebben te maken met velerlei belangen terwijl de technische ontwikkeling zo snel gaat, dat het een uitdaging blijft am met beleid en regelgeving hierop te anticiperen. Het ziet er niet naar uit dat deze dynamiek in de toekomst minder zal worden.


46

Philips Consumer Communications Created in January 1996. PCC has over 4000 employees located at 4 strategic sites around the world. Since 1999. its world headquarters has been based in Paris. PCC develops. produces and commercializes the Philips telecommunications range. a complete range of communication products: wireless and wired telephones. answering machines and faxes. By mixing established Philips Semiconductors expertise with groundbreaking research teams. PCC has pushed to the forefront of communications technology. in areas such as voice recognition and Hi-Fi audio quality. Within Philips. PCC plays a central role in the convergence of telecommunications, computer and multimedia technologies.

Research & Development From June 2000 an additional development center is being set up at the present Philips location in Hilversum where also Philips Business Communications and Philips Digital Networks are located. This center will focus on new mobile phones, Wireless Application Protocol and mobile internet applications. This will be the third R&D center of Philips Consumer Communications. Currently PCC has already a large R&D facility in Le Mans and a Multi Media center in Paris Montrouge.

The future; what:s next? Philips' mobile telephones already include voice recognition. fun features such as emotion icons. biorythm. market-leading battery power and many other applications essential in today's market.

PCC Hilversum Philips Consumer Communications Anton Philipsweg 1. 1223 KZ Hilversum, the Netherlands Tel: +31 [0}35-6899111, fax: + 31 [0)35-6891450

With the imminent arrival of new data transfer systems. future mobile telephones will include many technological advances. The 21 st century will herald the integration of Internet and E-mail. and bring new possibilities such as sending "postcards" of photographs taken on a digital camera by telephone... More generally. people will be able to directly access a multitude of new services.

Recruitment Tel: +31 [0)35-6891142, fax: + 31 [0)35-6891343 e-mail: [email protected] http://www.philips.com/jobtelecom

47

Syrnposiumcommissie

We willen u bedanken voor het bezoeken van het symposium 'Communicatie over de Drempel'. Met heel veel plezier hebben we gewerkt aan de voorbereidingen van dit symposium. Hopelijk heeft u de dag als informatief en nuttig ervaren. De symposiumcommissie 2000 bestaat een vijftal studenten van de Technische Universiteit Eindhoven.

Van links naar rechts:

Deran Maas, Externe betrekkingen & Vice voorzitter Rob Wijnhoven. Aigemene Taken Marc van Houwelingen. Voorzitter Jeroen Hennissen. Penningmeester Rene Schott. Secretaris

49

Comite van Aanbeveling

Dhr. Week Directeur Generaal Directoraat-Generaal Telecommunicatie en Post [Ministerie van Verkeer en Waterstraat]

Prof.dr.ir. van Bokhoven Decaan Technische Universiteit Eindhoven, Faculteit Electrotechniek

Dhr. Boonstra Directeur Philips [hoofdsponsor]

Prof.dr.ir. Brussaard Leerstoelhouder Radiocommunicatie [ECR] Technische Universiteit Eindhoven, Faculteit Electrotechniek

Dhr. Coolen Aigemeen Directeur KPN Research

Prof.ir. Khoe Leerstoelhouder Elektro-optical Communication [ECO] Technische Universiteit Eindhoven, Faculteit Electrotechniek

Prof. Ambak Voorzitter Onafhankelijke Post en Telecommunicatie Autoriteit [OPTA]

Prof.ir. Stevens Leerstoelhouder Information processing Systems and Networks [EB] Technische Universiteit Eindhoven, Faculteit Electrotechniek

Prof.dr. Rem Rector Magnificus Technische Universiteit Eindhoven

Dhr. Welschen Burgemeester Eindhoven

Dhr. Houben Commissaris van de Koningin van Noord-Brabant

Symposium 14 september 2000 'Communicatie over de OrempeJ'

50

Sponsors

Hoofdsponsor:

Philips

advertentie (biz. 33] artikel (biz. 47] stand op symposium

Subsponsors:

Alcatel KPN Research Ericsson Lucent Technologies

advertentie [biz. 24] advertentie (biz. 14] advertentie [biz. 39) advertentie [biz. 20] stand op symposium

Andere sponsors:

Libertel Cap Gemini

advertentie (biz. 29) stand op symposium

Met dank aan:

TTE

artikel (biz. 4043)

ICS EESI

artikel (biz. 35] artikel [biz. 17-19]

51

Colofon

Proceedings van het symposium 'Communicatie over de Drempel', gehouden op de Technische Universiteit Eindhoven, donderdag 14 september 2000. Gepubliceerd door:

Communicatiedispuut ODIN Dispuut der e.t.s.v. Thor Technische Universiteit Eindhoven Postbus 513 561 2 AZ Eindhoven Telefoon: Fax: Email: Internet:

0402472336 0402448375 [email protected] http://www.odin.ele.tue.nl

Bewerking/Layout:

Symposiumcommissie 2000

Dntwerp 3D-huis:

Frank van Heesch

Geprint door:

Drukkerij van Meurs, Ridderkerk

[C) Copyright 2000 door Communicatiedispuut ODIN, Technische Universiteit Eindhoven De algemene copyright voorwaarden zijn op deze proceedings van toepassing. De organisatie van het symposium kan op geen enkele wijze aansprakelijk gesteld worden voor de inhoud van deze proceedings. Aile rechten voorbehouden. Niets van deze uitgave mag worden gereproduceerd, opgeslagen in een database, gepubliseerd, of in welke vorm op wat voor manier dan ook, elektronisch, mechanisch, door print, fotoprint, microfilm of andere manier zonder volledige toestemming van de uitgever worden overgenomen.

Symposium 14 september 2000 'Communicatie over de OrempeJ'

52

· TilL ----L.M ~ _

ffio~~1~~~4

ibliotheek

111111111111 1111111111 11111 11111 11111111111111111111111 200012870

_

'

Recommend Documents