Openheid van vaste IP-netwerken Mogelijkheden en belemmeringen voor de ontwikkeling van nieuwe elektronische diensten

Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek / Netherlands Organisation for Applied Scientific Research

ONGERUBRICEERD

Brassersplein 2 Postbus 5050 2600 GB Delft www.tno.nl

TNO-rapport

T +31 88 866 70 00 F +31 88 866 70 57 [email protected]

RA35410

Openheid van vaste IP-netwerken Mogelijkheden en belemmeringen voor de ontwikkeling van nieuwe elektronische diensten

Datum Versie

15 februari 2011 1.0

Opdrachtgever

Ministerie van Economische Zaken, Landbouw & Innovatie

Projectnummer

035.33868

Aantal pagina's Aantal bijlagen

69 (incl bijlagen) 1

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, foto-kopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van TNO. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor onderzoeksopdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst. Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belang-hebbenden is toegestaan. © 2010 TNO

TNO-rapport | RA35410 | Openheid van vaste IP-netwerken versie 1.0

ONGERUBRICEERD

2 / 69


3 / 69

Management samenvatting

Achtergrond en vraagstelling Begin 2010 heeft de Task Force Next Generation Networks geconstateerd dat er diverse sectoren zijn waar elektronische dienstverlening belangrijke innovatiekansen biedt zoals onderwijs (E-learning) en zorg (E-zorg). De Nederlandse overheid en de Europese Commissie, zien breedbandnetwerken als een belangrijke infrastructurele faciliteit ten dienste van het algemeen maatschappelijk en economisch belang. Dit betekent ondermeer dat deze netwerken de ontwikkeling van nieuwe elektronische diensten door andere niet-telecom sectoren zoals de zorg-, beveiliging-, energie- en onderwijssectoren zo goed mogelijk moeten faciliteren. De genoemde Task Force heeft uit dit beleidsdoel afgeleid dat Nederland een netwerkinfrastructuur nodig heeft die voldoende breedbandig is en daarnaast een voldoende betrouwbaarheid1 en open toegang biedt. Op grond van dit uitgangspunt heeft zij een verkenning uitgevoerd van de huidige breedband DSL-, kabel- en FttH-infrastructuren en het ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie (EL&I) geadviseerd om nader te onderzoeken in hoeverre openheid op laag 2 of QoS-verplichtingen voor laag 3 kunnen bijdragen aan het wegnemen van belemmeringen voor de ontwikkeling van breedbandige diensten2. Het ministerie van EL&I heeft TNO aldus gevraagd de door de Task Force geconstateerde problematiek rondom openheid en betrouwbaarheid op laag 2 en laag 3 te inventariseren, en te onderzoeken welke mogelijke technische, organisatorische en economische belemmeringen de ontwikkeling van de elektronische dienstverlening zoals E-zorg etc. via vaste IP-netwerken kunnen tegenhouden of vertragen. Aanpak TNO heeft de bovenstaande problematiek onderzocht op basis van publieke bronnen en eigen expertise op het gebied van DSL-, FttH- en kabelnetwerktechnologieën, netwerktoegang en interconnectie. Daarnaast zijn vijf interviews gehouden met dienstleveranciers uit verschillende sectoren voor het achterhalen en toetsen van een aantal karakteristieken van de vraagkant van (potentiële) toegang tot klantverbindingen met gegarandeerde kwaliteit en beschikbaarheid. Netwerkaanbieders zijn in dit onderzoek niet benaderd omdat zij in het eerdere onderzoek zijn geïnterviewd [4]3.

Bevindingen met betrekking tot de vraagzijde Aan de vraagkant heeft TNO interviews gehouden met Alliander (Beheerder laagspanning elektriciteitsnet; slimme meter en smart grids), Philips en Avics (E-zorg- en E-health), Van Limpt Beveiliging en Telecommunicatie (E-alarmering en E-bewaking) en de Open Universiteit (E-learning). De analyse geeft een gemengd beeld van de 1

Betrouwbaarheid van het netwerk houdt in dat het netwerk QoS (gegarandeerd laag pakketverlies en gegarandeerde geringe vertraging) ondersteunt, een hoge beschikbaarheid (weinig storingen) heeft en dat de veiligheid is gewaarborgd. 2 “Breed aan het net, gemeenten aan zet!”, TaskForce Next Generation Networks, Leeuwarden, 15 maart 2010. 3 In het kader van het onderzoek “Vraag- en Aanbod Next Generation Infrastructures” [4] zijn KPN, Ziggo en Breednet geïnterviewd.

ONGERUBRICEERD


4 / 69

breedbandnetwerkbehoeften van de sectoren en van de elektronische diensten. De behoefte aan een passende breedbandnetwerkverbinding met de klant wordt daarbij bepaald door de kansen die een sector ziet om op basis van de breedbandnetwerken haar diensten te innoveren en daarmee hun marktpropositie te verbeteren. De sectoren kunnen daarbij globaal naar drie categorieën worden geclassificeerd: 1. Sectoren waar nu geen behoefte is aan een verbinding via een breedbandnetwerk omdat de ontwikkeling van nieuwe diensten nog niet tot ontwikkeling komt, bijv. brand- en inbraakbeveiliging, 2. Sectoren waar al een behoefte bestaat aan een verbinding via een breedbandnetwerk, maar waar de markt geen passend aanbod doet, bijvoorbeeld de onderwijssector, 3. Sectoren zoals de zorg waarbinnen sommige aanbieders wel en anderen geen behoefte hebben aan een verbinding via een kabel-, DSL- of FttH netwerk. In zijn algemeenheid kan daarbij worden gesteld dat die sectoren en dienstaanbieders die hun dienstverlening met breedband willen innoveren worden belemmerd door een onvoldoend vertrouwen in de QoS, beschikbaarheid en veiligheid van de huidige breedbandinternettoegang tot de klant.

Bevindingen met betrekking tot de aanbodzijde TNO heeft het huidige aanbod van netwerktoegangsdiensten geïnventariseerd. De conclusie is dat DSL- en FttH-aanbieders wholesale-toegangsdiensten bieden die gebruikt kunnen worden voor het bouwen van verbindingen met een gegarandeerde betrouwbaarheid. In de huidige vorm zijn die toegangsvormen echter toegesneden op de grootschalige levering van standaard (triple play) telecommunicatiediensten en sluiten daardoor niet aan op de behoefte van de nieuwe elektronische dienstverlener. Het duwt ze in de rol van ISP daar ze i) zelf triple play diensten moeten leveren en daar ze ii) een eigen netwerk moeten uitrollen. Een vorm van toegang die mogelijk wel bruikbaar is voor aanbieders van nieuwe elektronische diensten is de virtuele dienst-specifieke verbinding of kortweg de virtuele dienstverbinding (VDV). In deze vorm van toegang wordt de breedbandaansluiting van de klant gedeeld gebruikt door de netwerkaanbieder en de aanbieder van nieuwe elektronische diensten. De virtuele dienstverbinding betreft een reeds bestaand product; alle DSL-, kabel en FttH netwerkaanbieders gebruiken de virtuele dienstverbinding namelijk voor de levering van bijvoorbeeld eigen IP-telefoniediensten. De bestaande netwerkaanbieder levert triple play diensten, maar een nieuwe dienstaanbieder kan met een eigen virtuele dienstverbinding zijn eigen elektronische dienst leveren. De nieuwe dienstaanbieder wordt daarmee niet gedwongen om naast zijn eigen dienst ook triple play diensten te leveren. De virtuele dienstverbinding loopt van een toegangspunt op het corenetwerk van de operator tot een eindpunt bij de eindgebruiker, bijvoorbeeld op een home gateway. De nieuwe dienstaanbieder hoeft dus ook geen netwerk aan te leggen en te beheren. Voor het garanderen van de QoS van de verbindingen voor IP-telefonie zetten de operators bestaande laag-2 mechanismen in. De laag-2 technologieën verschillen sterk tussen DSL-, kabel- en FttH-netwerken, maar functioneel zijn ze equivalent. Voor de beschikbaarheid in de markt van een uniforme virtuele dienstverbinding hoeft het technische verschil tussen DSL-, kabel- en FttH netwerken geen beletsel te zijn omdat interconnectie voor de virtuele dienstverbinding plaatsvindt in het corenetwerk, waar de verschillende operators in essentie dezelfde ethernet technologie gebruiken. De virtuele dienstverbinding kan zowel op laag 3 (IP) als op laag 2 (Ethernet) worden geleverd

ONGERUBRICEERD


5 / 69

Naast de virtuele dienstverbinding als nieuwe vorm van toegang tot de klant is het voor de nieuwe dienstaanbieders essentieel dat er ook interconnectie tot stand komt tussen de corenetwerken van de kabel-, DSL- en FttH-aanbieders. Zonder interconnectie blijft het marktbereik van een nieuwe dienstaanbieder namelijk beperkt tot eindgebruikers verbonden met het corenetwerk van de netwerkaanbieder waarmee hij zelf verbonden is. De benodigde interconnectie kan worden gerealiseerd door bilaterale interconnecties tussen netwerken, via marktplaatsen zoals NDIX en Breednet of met een combinatie van beide. Evaluatie concept virtuele dienstverbinding In relatie tot het advies van de Task Force laat de analyse van TNO zien dat: • de virtuele dienstverbinding een voor nieuwe dienstaanbieders een goede toegangsoptie biedt met een gewaarborgde QoS en een voldoende openheid indien alle DSL-, FttH- en kabelnetwerkaanbieders de virtuele dienstverbinding wholesale-aanbieden, de virtuele dienstverbindingen voldoende zijn geharmoniseerd en er geen prijsbelemmeringen in de markt ontstaan. • De netwerkaanbieders in hun netwerken QoS niet op laag 3 implementeren, maar op laag 2. Het zal dus moeilijk voor hen zijn om QoS direct op laag 3 te implementeren. Wel kunnen ze QoS op laag 3 aanbieden op basis van de virtuele dienstverbinding waarbij de QoS op laag 2 wordt geregeld. Daarnaast toont de studie van TNO dat voor verschillende diensten de toegansgverbinding niet alleen QoS moet waarborgen, maar ook een voldoende beschikbaarheid en veiligheid. Ook uit de interviews komt naar voren dat een voldoende beschikbaarheid en veiligheid van virtuele dienstverbindingen een noodzakelijke voorwaarde is voor tijds- en bedrijfskritische diensten. De vereiste mate van netwerkbeschikbaarheid en veiligheid zijn niet nader onderzocht, onder andere omdat die afhankelijk zijn van de dienst. De virtuele dienstverbinding betreft een bestaande dienst van de huidige DSL-, kabel- en FttH-netwerken. Deze netwerkaanbieders hebben echter geen wholesale-aanbod van de virtuele dienstverbinding. De virtuele dienstverbinding is dus niet beschikbaar in de markt. Of de virtuele dienstverbinding in de gewenste gedaante als toegangsvorm daadwerkelijk ontstaat hangt af van de ontwikkeling van de vraag- en aanbodzijde. Aan beide kanten bestaan mogelijkheden, maar ook (potentiële) belemmeringen. Aan vraag- en aanbodzijde moeten aan een aantal voorwaarden worden voldaan: •

•

•

Om een virtuele dienstverbinding te leveren zullen de netwerkaanbieders een wholesale-product van de virtuele dienstverbinding moeten ontwikkelen. Dit vergt dat de netwerkdimensionering, de systemen en leveringsprocessen en dergelijke moeten worden ontwikkeld. De aanpassingen betreffen daarbij niet alleen de netwerken maar ook randapparatuur bij eindgebruikers welke veelal door de netwerkaanbieder wordt beheerd, Toekomstige aanbieders van virtuele dienstverbindingen moeten in staat zijn om aan dienst-specifieke eisen ten aanzien van beschikbaarheid en veiligheid te voldoen c.q. zij moeten inzicht geven in hun aanbod op deze aspecten. Aan de vraagzijde heerst daar onzekerheid over. Mogelijk moet ook de beschikbaarheid en veiligheid van de virtuele dienstverbinding worden verbeterd om de verbinding geschikt te maken voor sectoren die hoge eisen aan beschikbaarheid en veiligheid van hun diensten stellen, Aan de vraagzijde kan harmonisatie van de behoeften en eisen belangrijk bijdragen aan de afstemming van het aanbod op de vraag. In het bijzonder zullen de nieuwe

ONGERUBRICEERD


•

•

4

6 / 69

dienstaanbieders moeten communiceren welke netwerkbeschikbaarheid- en veiligheidsbehoefte zij hebben, Het retail en wholesale-business model voor virtuele dienstverbindingen moet nog worden ontwikkeld, met als belangrijkste issue de business case d.w.z. of de netwerkaanbieders op een redelijke termijn hun investeringen en kosten kunnen terugverdienen. Dit wordt gevoed door twijfel over hoe de vraagzijde zich zal gaan ontwikkelen. Voor het realiseren van virtuele dienstverbinding toegang en interconnectie is vergaande overeenstemming nodig over de technische specificatie en harmonisatie van de virtuele dienstverbinding en de processen van de verschillende netwerkaanbieders. Op dit punt zijn door Breedned al een aantal vorderingen gemaakt maar het is nog niet gekomen tot een binnen Nederland eenduidige standaard4. De vereiste harmonisatie en standaardisatie vergt een constructieve samenwerking van netwerkaanbieders, dienstenaanbieders, en intermediairs zoals marktplaatsen.

Zie www.breedned.nl Breedned heeft specificaties opgesteld voor de koppeling van VLAN en voor de service level agreement (SAL) ten behoeve van de koppeling. Deze specificaties betreffen zakelijke verbindingen.

ONGERUBRICEERD


7 / 69

Inhoudsopgave

Management samenvatting.......................................................................................................................3 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

Inleiding ....................................................................................................................................9 Achtergrond: open toegang tot gegarandeerde klantverbindingen.............................................9 Vraag van EL&I aan TNO .......................................................................................................10 Begrippen en terminologie.......................................................................................................10 Aanpak en gebruikte bronnen ..................................................................................................11 Afbakening...............................................................................................................................11 Leeswijzer ................................................................................................................................12

2 2.1 2.2

Dienstlevering, toegang en interconnectie............................................................................13 Dienstlevering via de public internet lane en de managed services lane..................................13 Toegang tot de managed service lane en interconnectie ..........................................................15

3 3.1 3.2 3.3

Nieuwe elektronische diensten en infrastructuurbehoefte .................................................17 De behoefte om te migreren .....................................................................................................17 De mogelijkheid om te migreren..............................................................................................18 Samenvatting en conclusie.......................................................................................................20

4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9

Netwerktoegang tot de klant en interconnectie ...................................................................21 Inleiding ...................................................................................................................................21 Dienstenplatformen ..................................................................................................................21 Het communicatienetwerk .......................................................................................................23 De interconnectie-netwerken....................................................................................................24 Het lagenmodel ........................................................................................................................25 Diensten en quality of service (QoS) .......................................................................................26 Netwerk-toegangsdiensten .......................................................................................................28 Relevantie bestaande toegangsdiensten voor nieuwe aanbieders en diensten..........................30 Samenvatting en conclusie.......................................................................................................31

5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6

Toegang voor nieuwe dienstverleners: de virtuele dienstverbinding ................................32 De virtuele dienstverbinding ....................................................................................................32 Vertaling naar de verschillende toegangsnetwerken ................................................................33 Laag-2 en laag-3 implementatie virtuele dienstverbinding ......................................................34 QoS, beschikbaarheid en veiligheid van de virtuele dienstaansluiting ....................................34 Interconnectie...........................................................................................................................35 Samenvatting............................................................................................................................36

6 6.1 6.2 6.3 6.4

Evaluatie .................................................................................................................................38 Evaluatie vanuit de aanbevelingen van de Task Force.............................................................38 Evaluatie vanuit het vraagperspectief ......................................................................................39 Evaluatie vanuit het aanbodperspectief....................................................................................39 Samenvatting............................................................................................................................43

7

Eindconclusies ........................................................................................................................44

8

Referenties ..............................................................................................................................45

ONGERUBRICEERD


8 / 69

A

Diensten bijlage: Nieuwe elektronische diensten en infrastructuurbehoefte....................47

B

Technische bijlage: Inrichting DSL-, kabel- en FttH- netwerken ten behoeve van diensten ...................................................................................................................................58

ONGERUBRICEERD


9 / 69

1 Inleiding

1.1

Achtergrond: open toegang tot gegarandeerde klantverbindingen

Snel en hoogwaardig breedband wordt algemeen gezien als een voorwaarde voor een concurrerende, innoverende en duurzame kenniseconomie. Nederland neemt op dit terrein internationaal een koploperspositie in [1], onder meer gebaseerd op sterke concurrentie in de last mile. Het Ministerie van Economische Zaken, Landbouw & Innovatie (EL&I) hecht grote waarde aan het behoud van deze positie in de toekomst. De verdere ontwikkeling van bestaande en nieuwe breedbandinfrastructuren naar Next Generation Networks (NGN) wordt dan ook gezien als van groot strategisch belang voor de ontwikkeling van de maatschappij en de economie als geheel. Tegen deze achtergrond heeft de Task Force Next Generation Networks begin 2010 een verkenning gemaakt van de beschikbaarheid van voldoende en volwaardige breedbandinfrastructuren [2], [3]. In haar analyse heeft de Task Force onder meer gebruik gemaakt van twee rapporten respectievelijk over de ontwikkeling van vraag en aanbod van next-generation networks [4] en over de uitrol van breedbanddiensten [5]. De Task Force ziet diverse sectoren waar elektronische dienstverlening via breedbandinfrastructuren belangrijke innovatiekansen biedt, met een grote maatschappelijke en economische waarde. Zo liggen er belangrijke mogelijkheden voor nieuwe vormen van elektronische dienstverlening op de gebieden van gezondheidszorg, onderwijs, levensbestendigheid en smart living, mobiliteit, energie (smart grids), veiligheid en de creatieve industrie. De Task Force constateert dat voor de nieuwe elektronische diensten een netwerkinfrastructuur nodig is die voldoende breedbandig is en daarnaast een aantal andere eigenschappen heeft, waaronder [3]: • Gegarandeerde betrouwbaarheid: een klantverbinding met een hoge beschikbaarheid5, een gegarandeerde minimum bandbreedte en zeer lage vertraging, • Open toegang: alle leveranciers van netwerken en diensten hebben onder gelijke voorwaarden via het breedbandnetwerk een betaalbare toegang tot de klant. • Uniforme aanpak: aanbieders werken volgens (open) standaarden, waardoor schaalgrootte kan worden bereikt door koppelingen tussen lokale netwerken en diensten. Hierbij merkt de Task Force op dat de huidige netwerken weliswaar open toegang bieden op laag 3 (IP/Internet), maar dat deze vorm van toegang in een aantal gevallen onvoldoende betrouwbaarheid biedt. Toegang op laag 2 via ethernet VLANs biedt meer controle over de verbinding dan toegang op laag 3. Kritieke diensten zoals medische consultaties, veiligheid en smart grids hebben daarom volgens de Task Force baat bij toegang tot laag 2. Zij constateert echter dat deze vorm van toegang alleen via FttH en eventueel DSL mogelijk is. Openheid op laag 2 is voor de Task Force een noodzakelijke voorwaarde voor het tot stand komen van breedbandige diensten. Zij adviseert EL&I om nader te onderzoeken in hoeverre openheid op laag 2 of QoS verplichtingen op laag 3 kunnen bijdragen aan het wegnemen van belemmeringen voor breedbandige diensten [6].

5

Zie paragraaf 1.3 voor de betekenis en definitie van begrippen.

ONGERUBRICEERD


1.2

10 / 69

Vraag van EL&I aan TNO

EL&I heeft TNO gevraagd de door de Task Force geconstateerde problematiek rondom openheid en betrouwbaarheid op laag 2 en laag 3 te inventariseren, en te onderzoeken welke mogelijke technische, organisatorische en economische belemmeringen de ontwikkeling van de elektronische dienstverlening kunnen tegenhouden of vertragen. • Vanuit technisch perspectief spelen onder meer de mogelijke mechanismen om de kwaliteit van verbindingen (pakketverlies en vertraging ) te garanderen op laag 2 en laag 3. In het verlengde daarvan is de vraag hoe aan dienstaanbieders toegang geboden kan worden tot deze mechanismen. Aanbieders hebben deze toegang nodig om de klanten die ze met hun diensten willen bedienen ook daadwerkelijk te kunnen bereiken. • Naast techniek vragen toegang en interconnectie ook om organisatorische afspraken tussen netwerken dienstaanbieders over netwerkparameters zoals bitrate, pakketverlies, vertraging en beschikbaarheid en over procedures, processen en verantwoordelijkheden bij toegang en interconnectie. Voor de best-effort IP-interconnectie in het internet zijn deze organisatorische afspraken gemeengoed, maar voor verbindingen met gegarandeerde kwaliteit op laag 2 of 3 nog niet. • De stimulans voor het technische uitwerken van toegang en interconnectie, en voor het maken van de organisatorische afspraken daaromheen moet komen uit een economisch/commercieel perspectief voor de betrokken netwerken dienstaanbieders. Doordat de nieuwe dienstaanbieders uit andere sectoren dan de telecommunicatie komen, kunnen businesscases en strategische afwegingen afwijken van eerdere casussen uit de telecommunicatiesector. EL&I heeft aan TNO gevraagd om de analyse van deze problematiek te beperken tot de feitelijke mogelijkheden en belemmeringen die de ontwikkeling van openheid en betrouwbaarheid van de netwerken in de weg staan. Op basis van deze feitelijke analyse wil EL&I in dialoog met de betrokken netwerken dienstaanbieders de verschillende mogelijkheden en belemmeringen wegen. Uit de dialoog zal volgen of de problematiek nadere beleidsmaatregelen vraagt. 1.3

Begrippen en terminologie

Voor de leesbaarheid en helderheid van deze analyse ontkomen we er niet aan enkele begrippen eenduidig te definiëren en af te bakenen. Nieuwe elektronische diensten De elektronische zorg-, onderwijs-, levensbestendigings-, bewakingsdiensten enzovoort zullen we aanduiden met “nieuwe elektronische diensten”. De zorgaanbieder etc. zullen we generiek met “aanbieder van nieuwe elektronische diensten” of “nieuwe dienstaanbieder” aanduiden. Dit om het onderscheid te maken met de huidige telecommunicatiediensten (telefonie, televisie en internettoegang) en de huidige internetdiensten zoals e-mail, YouTube, Hyves, elektronisch betalen enzovoort. Beschikbaarheid Met beschikbaarheid wordt geduid dat het netwerk of dienst functioneert zoals bedoeld. Een geringere netwerkbeschikbaarheid refereert dus aan netwerkstoringen zoals uitvallen van apparatuur of verbindingen. In de context van communicatienetwerken wordt met beschikbaarheid vaak ook bedoeld dat een netwerkaanbieder bij een specifieke klant haar netwerkdiensten kan aanbieden. Zo is de kabel in sommige landelijke gebieden niet beschikbaar omdat er geen kabelnetwerk is

ONGERUBRICEERD


11 / 69

aangelegd en is een ADSL2+ verbinding met hoge bitrate alleen beschikbaar voor klanten die dicht bij een nummercentrale wonen. In deze betekenis duidt “beschikbaarheid” erop dat een aanbieder de dienst kan leveren. In dit rapport daarentegen, duidt “beschikbaar” op de mate waarin een dienst of netwerk functioneert zoals bedoeld. Een hoge beschikbaarheid geeft aan dat er weinig sprake is van een verstoorde werking. Quality of Service (QoS) QoS is een eigenschap van een digitale communicatieverbinding die enerzijds het pakketverlies betreft en anderzijds de vertraging waarmee de pakketten worden doorgegeven. Indien er wordt gesproken over een verbinding met QoS, dan wordt erop geduid dat pakketverlies en vertraging gering zijn. Betrouwbaarheid Betrouwbaarheid geeft aan dat een verbinding en een voldoende QoS, beschikbaarheid en veiligheid heeft. Breedbandnetwerken De huidige DSL-, kabel- en FttH-infrastructuren en de next generation vaste netwerken. 1.4

Aanpak en gebruikte bronnen

TNO heeft de bovenstaande problematiek onderzocht op basis van publieke bronnen en eigen expertise op het gebied van netwerktechnologieën, netwerktoegang en interconnectie. Daarnaast zijn vijf interviews gehouden met dienstleveranciers uit verschillende sectoren voor het achterhalen van een aantal karakteristieken van de vraagkant van (potentiële) toegang tot klantverbindingen en de eisen die de dienstaanbieders aan de verbinding stellen. Het resultaat van de interviews wordt in Bijlage A gerapporteerd. Deze bijlage is integraal aan alle geïnterviewden ter beoordeling voorgelegd en de response is verwerkt. 1.5

Afbakening

Bij het lezen van dit rapport en het hanteren van de conclusies is de volgende afbakening van belang: • De vijf interviews met dienstaanbieders uit verschillende sectoren leveren een aantal nuttige inzichten op over de karakteristieken van de vraagkant naar (klant)verbindingen6. Uiteraard levert deze beperkte serie interviews geen complete inventarisatie van de vraagkant. Een dergelijke inventarisatie was geen onderdeel van dit project. • Conform de vraag van EL&I beperkt dit rapport zich tot een feitelijke analyse van de verschillende technische, praktische, operationele en strategische mogelijkheden en belemmeringen in de ontwikkeling van openheid van netwerken. Het rapport gaat niet in op vervolgstappen in beleidsvorming of op het stimuleren van initiatieven in de markt. • De analyse is kwalitatief. Er zijn geen kwantitatieve berekeningen of studies verricht. • De analyse in dit rapport richt zich op openheid van vaste DSL-, kabel- en FttHnetwerken. Mobiele netwerken, die zich in principe lenen voor een vergelijkbare analyse, komen niet aan de orde. • De studie heeft alleen betrekking op de Nederlandse situatie en Nederlandse netwerkaanbieders.

6

Dit betroffen Philips, Alliander, Avics, de Open Universiteit en van Limpt Beveiliging en telecommunicatie.

ONGERUBRICEERD


1.6

12 / 69

Leeswijzer

Na deze inleiding volgt in hoofdstuk 2 een eerste duiding van de problematiek door een analyse van de verschillende manieren waarop diensten geleverd worden vanuit de ‘public internet lane”, bekend uit het internet, en de opkomende ‘managed services lane’. Daarbij wordt ook ingegaan op het belang van toegang in combinatie met interconnectie. Hoofdstuk 3 presenteert de resultaten van de vijf interviews met dienstaanbieders en de karakteristieken die daaruit volgen voor de vraagkant. De technische mogelijkheden en beperkingen van de toegangsvormen in DSL-, kabel- en glasnetwerken worden besproken in hoofdstuk 4. Uitgaande van de behoeften van dienstaanbieders wordt in hoofdstuk 5 een nieuwe toegangsvorm geschetst: de virtuele dienstverbinding (VDV). In hoofdstuk 6 wordt de VDV op een aantal belangrijke aspecten geëvalueerd, om zodoende zicht te geven op de vraag aan welke voorwaarden moet worden voldaan om deze toegangsvorm te laten ontstaan. Hoofdstuk 7 bevat de eindconclusies van de studie. Bijlage A bevat de resultaten van de interviews. Bijlage B biedt een technische verhandeling over de inrichting van DSL-, FttH- en kabelnetwerken ten behoeve van diensten.

ONGERUBRICEERD


13 / 69

2 Dienstlevering, toegang en interconnectie

2.1

Dienstlevering via de public internet lane en de managed services lane

Op dit moment wordt over het publieke internet een grote variëteit aan diensten geleverd aan consumenten en aan zakelijke klanten. Het gaat daarbij om communicatiediensten, zoals email, telefonie van bijvoorbeeld Skype, videodiensten zoals Uitzending Gemist [7] en YouTube [8]. Ook aanbieders uit andere sectoren dan communicatie en media maken al op grote schaal gebruik van het publieke internet om hun dienstverlening te ondersteunen, denk aan internetbankieren, het indienen van declaraties bij zorgverzekeraars via internet en aan webwinkels. Het publieke internet is een aantrekkelijke infrastructuur voor deze dienstverlening omdat het, zeker in Nederland, een goed ontwikkelde infrastructuur met groot bereik betreft. Daarnaast is het van belang dat het publieke internet open is. Het is open vanuit het perspectief van de klant: hij heeft via de internettoegangsdienst van zijn ISP in principe de keuze uit alle dienstaanbieders op het wereldwijde internet. Het is ook open vanuit het perspectief van de dienstaanbieder die wereldwijd iedereen met een internetaansluiting kan bereiken. Een beperking van het huidige publieke internet is dat het ‘best-effort’ is: er is geen QoS garantie. Zo is er bijvoorbeeld geen garantie dat verzonden IP-pakketten binnen een bepaalde tijd hun bestemming bereiken. Voor veel diensten is deze beperking in de praktijk geen belemmering. Voor een aantal diensten is deze belemmering wel zichtbaar, bijvoorbeeld in streaming videodiensten waarvan het beeld en geluid kunnen stilvallen bij hoge netwerkbelasting. Aanbieders van internettoegangsdiensten leveren in toenemende mate ook andere IP gebaseerde diensten, veelal over dezelfde netwerkinfrastructuren maar in een bepaald opzicht gescheiden van de ‘publieke’ internettoegangsdienst. Voorbeelden hiervan zijn de IP-televisie en IP-telefoniediensten die door verschillende ISPs over hun DSL-, kabel- of glasnetwerken worden geleverd, in veel gevallen gebundeld met de internettoegangsdienst7. Deze diensten worden meestal “managed services” genoemd [9] hoewel ze eveneens als “managed or specialized services” [10] worden aangeduid of omschreven als “additional, differentiated online services” [11]. De aanduiding “managed” verwijst daarbij naar de gegarandeerde QoS van de verbinding waarmee de IP-telefonie en IP-televisiediensten worden geleverd. Vrij vertaald betekent “managed service lane” een netwerkverbinding met gegarandeerde QoS. Ter onderscheid wordt de best-effort internet verbinding met de term “public internet lane” aangeduid. Met het naast elkaar bestaan van publieke internettoegang en managed services ontstaat het zogenaamde two-lane model [12], zie Figuur 1. In dit two-lane model worden aan een eindgebruiker over één aansluiting (DSL, kabel of FttH) zowel de internettoegangsdienst als een aantal managed services zoals IP-telefonie en IP-televisie geleverd.

7

Een kabeloperator levert geen IP-televisie maar wel IP-telefonie. De kabelaanbieders leveren analoge televisie en digitale televisie op basis van DVB broadcast technologie.

ONGERUBRICEERD


14 / 69

Figuur 1: Two-lane model met internettoegang en managed services over één aansluiting. Op het gebied van openheid en QoS garanties wijkt de managed services lane af van de public internet lane: • De managed service lane biedt een beperkte openheid In de regel kan een klant alleen managed services van zijn eigen ISP afnemen. Hij kan meestal niet kiezen voor managed services van andere aanbieders. Vanuit het perspectief van de dienstaanbieders biedt de managed service lane eveneens nauwelijks openheid. Een dienstaanbieder die zelf geen ISP is, kan in het algemeen geen managed services leveren aan de klanten met een kabel- of DSL-aansluiting. • De managed service lane biedt een goede QoS Voor wat QoS betreft biedt de managed services lane juist meer mogelijkheden dan de public internet lane. Het is mogelijk om garanties te geven voor bandbreedte voor specifieke diensten of voor de vertraging (‘delay’) van de IP-pakketten tijdens het netwerktransport.

Figuur 2: Hoe kunnen nieuwe elektronische diensten uit andere sectoren worden geleverd via de managed services lane? De mogelijkheid om de QoS van de verbinding te garanderen maakt de managed service lane aantrekkelijk voor dienstaanbieders uit andere sectoren dan de telecommunicatie. De vraag van EL&I aan TNO kan hiermee hergeformuleerd worden als: Hoe kunnen nieuwe elektronische diensten uit andere sectoren zoals in Figuur 2 weergegeven worden geleverd via de managed services lane? Wat voor technische, organisatorische en commerciële mogelijkheden en belemmeringen spelen daarbij? Op hoofdlijnen is dit mogelijk door de

ONGERUBRICEERD


15 / 69

openheid uit de public internet lane te introduceren in de managed services lane. Uit de rest van dit rapport blijkt dat dit vraagt om een aantal ontwikkelingen op technisch, organisatorisch en commercieel vlak die niet vanzelfsprekend zijn.

2.2

Toegang tot de managed service lane en interconnectie

Eén van de sterke punten van de public internet lane is de openheid. Omdat openheid ook voor de managed services lane wenselijk kan zijn, is het nuttig om de openheid in de public internet lane nader te analyseren. Het gaat daarbij om de combinatie van toegang en interconnectie zoals in figuur 3 aangegeven: •

•

Door de beschikbaarheid van IP-toegang op laag 3 kan een dienstaanbieder een pad of verbinding door het netwerk van een ISP naar de klant krijgen. Voor de dienstaanbieder betekent dit dat hij alle klanten kan bereiken met een aansluiting van de kabel-, DSL- of FttH-aanbieder waar zijn dienstenplatform is aangesloten. Doordat de infrastructuren van de verschillende kabel-, DSL- of FttH-aanbieders onderling zijn verbonden, de zogenaamde interconnectie, kan een dienstaanbieder niet alleen de klanten op het netwerk zijn zijn netwerkaanbieder bereiken, maar ook die met een aansluiting van andere netwerkaanbieders. Door de vergaande interconnectie in het huidige publieke internet kan een dienstaanbieder in principe alle klanten op laag 3 bereiken via het wereldwijde publieke internet.

Figuur 3: De rol van toegang en interconnectie in het publieke Internet. Openheid vereist dus toegang èn interconnectie. Immers, met alleen toegang kan een dienstaanbieder slechts een beperkte groep klanten bereiken. Als hij klanten heeft die verspreid zijn over verschillende ISP netwerken, dan zou hij op elk van die netwerken een dienstenplatform moeten aansluiten, hetgeen niet praktisch is. Interconnectie is dus nodig om een brede groep klanten te kunnen bereiken. Mogelijke nieuwe toegangsvormen moeten daarom in nauwe samenhang met de bijbehorende interconnectie worden beschouwd. De aanbieders van nieuwe elektronische diensten uit sectoren als de zorg, onderwijs en beveiliging hebben in hun bedrijfsvoering, zoals weergegeven in figuur 4, behoefte aan verschillende type netwerkverbindingen:

ONGERUBRICEERD


•

•

16 / 69

Verbindingen tussen hun eigen vestigingen en verbindingen met zakelijke partners zoals leveranciers. Veelal betreffen dit zakelijke aansluitingen, bij grotere bedrijven geleverd over glas. In de markt worden deze verbindingen met diverse snelheden en met een verschillende QoS door diverse leveranciers aangeboden. Verbindingen naar hun klanten. Afhankelijk van de precieze dienst kan het hierbij om consumenten gaan met een consumentenaansluiting geleverd over DSL, kabel of glas. Ook verbindingen tussen klanten onderling kunnen een rol spelen in de dienstverlening. Voor de nieuwe diensten is mogelijk toegang tot de managed service lane nodig omdat een verbinding met een gegarandeerde QoS, een hoge beschikbaarheid en een voldoende veiligheid vereist is. De managed service lane biedt echter een te beperkte openheid.

Deze analyse laat zien dat voor nieuwe elektronische diensten gericht op cliënten in hun thuissituatie, de klanttoegang en de interconnectie op orde moeten zijn. Daarnaast zijn zakelijke verbindingen tussen vestigingen en met toeleveranciers vereist.

Figuur 4: Aanbieders van nieuwe elektronische diensten hebben onderlinge verbindingen (blauw) nodig èn verbindingen naar hun klanten (rood).

ONGERUBRICEERD


17 / 69

3 Nieuwe elektronische diensten en infrastructuurbehoefte Vanuit het maatschappelijk en economisch belang is het gewenst dat niet-telecom sectoren zoals de zorg, onderwijs, energie en beveiliging geen belemmeringen ondervinden bij de toepassing van moderne informatie- en communicatietechnieken om hun diensten bij de klant thuis af te leveren en om hun diensten te innoveren. Kortom, het is gewenst dat de breedbandinfrastructuren de ontwikkeling van nieuwe elektronische diensten in deze sectoren faciliteren door klantverbindingen te leveren met de voor de diensten vereiste eigenschappen. Momenteel heeft een aanbieder van niet-telecom diensten alleen toegang tot zijn klant via het publieke internet. De vraag is dus of deze vorm van toegang volstaat of dat de netwerkaanbieders andere vormen van toegang tot de klant moeten ontwikkelen en aanbieden. TNO heeft zich op basis van een beperkt aantal interviews een kwalitatief beeld gevormd van de ontwikkeling van de elektronische dienstverlening in enkele sectoren. De bevindingen van de interviews worden in bijlage A gerapporteerd. De diensten die zijn onderzocht betroffen ouderenalarmering, medische monitoring, de slimme meter en smart grids, beveiliging- en bewakingsdiensten en onderwijs op afstand. In dit hoofdstuk geven we een analyse en samenvatting van de informatie die we uit de interviews hebben verkregen waarbij we de scope beperken tot de klantverbinding op basis van DSL, kabel of FttH. De interviews laten zien dat de vraag vanuit een sector naar een klantverbinding om haar dienstverlening op basis van breedband opnieuw in te richten en te vernieuwen wordt bepaald door twee aspecten:

3.1

•

De behoefte om te migreren Is een sector eraan toe om de dienstverlening opnieuw in te richten of te verrijken op basis van breedbandnetwerken, of is er geen directe noodzaak?

•

De mogelijkheid om te migreren De nieuwe elektronische diensten stellen meestal naast een voldoende èn gewaarborgde QoS aanvullende beschikbaarheids- en veiligheidseisen aan de verbinding. De huidige breedbandtoegang wordt daarbij als onvoldoende gepercipieerd.

De behoefte om te migreren

Veelal bestaan de diensten al. De nieuwe elektronische dienstverlening op basis van breedbandnetwerken moeten deze bestaande producten verdringen. Afhankelijk van de meerwaarde van de vernieuwde dienstverlening via breedbandnetwerken zal de migratiebehoefte van een sector groter dan wel kleiner zijn. De interviews tonen een gemengd beeld inzake de behoefte van dienstaanbieders om hun diensten via DSL-, kabel- en/of FttH-infrastructuren bij de klant te leveren. Globaal kunnen drie categorieën worden onderscheiden: 1. Sectoren die nu geen behoefte hebben om hun diensten via breedbandnetwerken aan particulieren te leveren. De bestaande implementatie van de dienst voldoet (nog) goed terwijl de innovatiemogelijkheden van dienstverlening via breedbandinfrastructuren laag worden ingeschat. Van de geïnterviewde partijen geven de beveiligings- en de

ONGERUBRICEERD


18 / 69

energiesector aan dat ze nu geen behoefte hebben om hun dienstverlening aan klanten op basis van vaste breedbandinfrastructuren opnieuw in te richten, 2. Sectoren die per direct behoefte hebben om diensten via breedbandnetwerken aan particulieren te leveren. In onderwijssector bestaat de behoefte om op afzienbare termijn het onderwijsaanbod te vernieuwen en te verrijken met diensten als de “virtuele klas” en “tentamineren op afstand”. Een instelling zoals de Open Universiteit is daartoe al geëquipeerd. 3. Sectoren die enerzijds nog (goed) uit de voeten kunnen met het bestaande dienstaanbod maar anderzijds ook belangrijke innovatiekansen zien door het dienstenaanbod opnieuw in te richten op basis van breedbandnetwerken. Van de geïnterviewde sectoren vallen de thuiszorg met bijvoorbeeld een ouderenalarmeringsdienst en de medische zorg met een medische monitoringdienst hieronder. Kortom, de behoefte om de dienstverlening met een breedbandinfrastructuur te leveren laat een gemengd beeld zien. Sommige sectoren staan nog met beide benen in de oude wereld, andere staan inmiddels met beide benen in de nieuwe wereld terwijl er ook sectoren zijn die met één been in de oude wereld en met het ander been in de nieuwe wereld staan.

3.2

De mogelijkheid om te migreren

De nieuwe elektronische diensten geleverd via een breedbandnetwerk betreffen veelal verbeterde en/of verrijkte alternatieven van bestaande diensten die enerzijds de klant goed kent en waardeert, maar die anderzijds, om historische redenen, goed aansluiten bij de bedrijfsvoering van de dienstaanbieder. Ouderen alarmering is een alom bekende dienst. Ouderen weten precies wat zij kunnen verwachten, functioneel en kwalitatief. De ouderen zullen ook van de vernieuwde uitvoering op basis van een breedbandverbinding minimaal eenzelfde functionaliteit en kwaliteit verwachten. Daar de conventionele implementatie een volwassen dienst is, betekent dit dat aan de vernieuwde ouderenalarmeringsdienst hoge eisen worden gesteld. In de energiesector is de elektriciteitsmeter verzegeld en bij verhuizing wordt het verbruik door de meteropnemer vastgesteld. Fraudering met de meterstand is zodoende moeilijk en geen frequent probleem. De oplossing om de elektriciteitsmeter op afstand met een communicatienetwerk uit te lezen zal minimaal aan dezelfde veiligheidscriteria moeten voldoen. In het huidige klassikale onderwijs kunnen docent en studenten goed met elkaar communiceren omdat allen bij elkaar zitten. In de virtuele klas kunnen signaalvertragingen en pakketverlies de verbale en visuele communicatie sterk belemmeren. De virtuele klas zal zich als dienst alleen dan succesvol kunnen ontwikkelen als de kwaliteit van de verbale en visuele communicatie voldoende kan worden gegarandeerd. Generiek, ongeacht de elektronische dienst, kunnen we stellen dat een vernieuwde elektronische dienst alleen in de markt zal worden geaccepteerd als deze minimaal de functionaliteit en kwaliteit van de bestaande dienst biedt. Indien een dienst elektronisch via een netwerk wordt geleverd, dan zal de kwaliteit van de dienst in hoge mate worden bepaald door de eigenschappen van het netwerk. Voor dienstenverlening via breedbandnetwerken betekent dit dat het netwerk aan bepaalde criteria moet voldoen. Deze criteria betreffen: • Upstream en downstream capaciteit, • QoS, • Beschikbaarheid, • Veiligheid.

ONGERUBRICEERD

19 / 69


De begrippen “QoS” en beschikbaarheid zijn al in paragraaf 1.3 gespecificeerd. Wat met veiligheid wordt bedoeld vergt voor de helderheid extra toelichting. Veiligheid refereert aan het vitale karakter van een dienst voor de klant en/of dienstaanbieder en de daaruit voortvloeiende eis dat het netwerk bestendig is tegen externe bedreigingen of risico’s die de dienstverlening of de belangen van de klant of dienstaanbieder kunnen schaden. Bijvoorbeeld, de implementatie van de slimme meter mag geen mogelijkheid bieden om de meterstand te frauderen. En het mag ook niet zo zijn dat een crimineel inbraakalarmering eenvoudig kan verhinderen door de netwerkaansluiting te saboteren. Veiligheid betreft dus een veelzijdig aspect, met een specifieke invulling die mede afhangt van de dienst. Bij de veiligheid speelt tevens dat de veiligheid van een dienst niet alleen afhangt van de netwerkverbinding. Een voldoende veilige netwerkverbinding is weliswaar noodzakelijk, maar mogelijk niet voldoende. Ook de randapparatuur, software etc. nodig om de dienst te leveren moeten veilig zijn. In de interviews is de vraag aan de orde geweest of, in de ogen van de geïnterviewden, de huidige breedbandnetwerken een voldoende capaciteit, QoS, beschikbaarheid en veiligheid bieden of niet. Tabel 1 geeft een overzicht van de response van de geïnterviewden. De onderbouwing van deze response is te vinden in bijlage A op pagina 47. Tabel 1 Perceptie van de geïnterviewde of de huidige breedbandnetwerken functioneel voldoen om hun diensten aan te bieden. Legenda: 9: de netwerken voldoen, 8 : de netwerken voldoen niet,

? : er is twijfel of de netwerken voldoen, - : niet aan de orde geweest. Ouderenalarmering Domotica Aansluitplatform / Videotelefoon Medische monitoring Slimme meter Inbraak- en brandalarmering Virtuele klas Tentamineren op afstand

Capaciteit

QoS

9 9 9 9 9 9 9

9 8 9

Beschikbaarheid

-

8 8 9 9 8

8 8

-

Veiligheid

?

8 -

Alle geïnterviewden hebben aangegeven dat de upstream- en downstream capaciteit van de huidige DSL-, kabel- en FttH-aansluitnetwerken geen belemmering vormen voor de levering van hun diensten via deze infrastructuren. Ook niet voor de diensten met een videocomponent zoals videofoon, de virtuele klas en tentamineren op afstand. Het ontbreken van een gegarandeerde QoS wordt voor deze diensten daarentegen wèl als een belemmering gezien. Dat een verbinding zonder een gewaarborgde QoS ongeschikt is voor communicatiediensten zoals telefonie en televisie wordt bevestigd door het feit dat de huidige aanbieders van communicatiediensten deze diensten via de managed services lane aanbieden en niet via de publieke internet lane. De interviews laten zien dat met name tijdskritische diensten zoals ouderen-, inbraak- en brandalarmering een hoge beschikbaarheid eisen. Voor de slimme meter bestaat de vrees dat

ONGERUBRICEERD


20 / 69

de meter gehackt wordt als deze via een breedbandige internetaansluiting wordt uitgelezen. TNO heeft zelf geen uitputtend onderzoek gedaan naar de voor deze diensten vereiste beschikbaarheid en veiligheid maar deelt de zorg van de geïnterviewden en is van mening dat hier zorgvuldig naar moet worden gekeken. 3.3

Samenvatting en conclusie

De analyse van de voorgaande paragraaf laat zien dat de ontwikkeling van nieuwe diensten belemmerd wordt doordat op zijn minst in de perceptie van de dienstaanbieders de huidige breedbandinfrastructuren niet de vereiste functionaliteit(en) bieden. Om de ontwikkeling van de nieuwe diensten in algemene zin te faciliteren zullen de netwerkaanbieders een toegangsdienst tot de klant moeten aanbieden met een betere QoS, beschikbaarheid en veiligheid. Daarnaast speelt dat niet elke sector een even grote behoefte heeft om haar dienstverlening op basis van breedbandinfrastructuren opnieuw in te richten en mogelijk te verrijken. Deze geringere behoefte in sommige sectoren om de dienstverlening op basis van de huidige kabel-, DSL- en FttH-netwerken te vernieuwen hangt onder andere samen met de onvoldoende QoS, beschikbaarheid en veiligheid van deze netwerken. Een verbeterd netwerkaanbod vormt zodoende mogelijk een stimulans voor de ontwikkeling van nieuwe diensten. Voor sommige diensten geldt evenwel dat de huidige diensten nog goed voldoen.

ONGERUBRICEERD


21 / 69

4 Netwerktoegang tot de klant en interconnectie

4.1

Inleiding

Naar aanleiding van haar onderzoek adviseert de Task Force om te onderzoeken of openheid op laag 2 of een QoS verplichting op laag 3 nodig is voor de ontwikkeling van nieuwe diensten. De nieuwe dienstenaanbieder heeft immers toegang tot de klant nodig via het DSL, kabel- of FttH-netwerk. Echter, de huidige laag-3 internettoegang tot de klant ondersteunt geen gewaarborgde QoS. Toegang op laag 2 biedt daarentegen wel de mogelijkheid van een gegarandeerde QoS, maar voor de nieuwe dienstaanbieders een onvoldoende openheid. Om haar diensten via breedbandinfrastructuren te leveren, moet een nieuwe dienstaanbieder een netwerkkoppeling hebben met elk van de breedbandaanbieders van haar klanten. Daar er meerdere netwerkaanbieders zijn, mogelijk met elk verschillende eisen ten aanzien van de koppeling, kan deze interconnectie eveneens de ontwikkeling van de nieuwe diensten belemmeren. In dit hoofdstuk onderzoeken we de door de Task Force aangedragen oplossingen voor een goede netwerktoegang tot de klant. We beargumenteren dat laag-2 toegang tot de klant weliswaar QoS kan ondersteunen, maar dat aanvullend virtuele ontbundeling van de breedbandaansluiting van de klant vereist is opdat een nieuwe dienstaanbieder haar diensten ook economisch kan aanbieden. De dienstaanbieding moet een eigen pad, een virtuele dienstverbinding, op de managed service lane kunnen krijgen. Daarnaast analyseren we de problematiek inzake de koppeling of interconnectie met de breedbandnetwerken. Het hoofdstuk is als volgt gestructureerd. In de paragrafen 4.2 tot en met 4.6 gaan we kort in op de architectuur van de DSL-, kabel- en FttH- netwerken en van de dienstenplatformen. Aansluitend geven paragrafen 4.7 en 4.8 een overzicht van de huidige toegangsopties tot de klant en argumenteren we dat deze opties niet goed aansluiten bij de behoefte van aanbieders van niet-telecomdiensten.

4.2

Dienstenplatformen

Momenteel leveren de meeste grote telecommunicatieaanbieders een digitaal triple-play aanbod, oftewel internettoegang, IP-telefonie en digitale radio-, televisie- en videodiensten. Om deze diensten te leveren zijn dienstspecifieke dienstenplatformen vereist, bestaande uit een netwerkzijde serversysteem bij de aanbieder en randapparatuur, een client, bij de klant. Tevens moet de communicatie-aanbieder interconnectie naar andere netwerken leveren, bijvoorbeeld voor telefoniediensten en voor de aanlevering van televisiezenders. Figuur 5 toont de architectuur van de infrastructuur van de aanbieder met daarin aangegeven enkele dienstenplatformen.

ONGERUBRICEERD

22 / 69


Interconnectie-netwerken

Serversystemen

www

Communicatienetwerk

Klantapparatuur (cliёnt)

IA Router

PSTN

Soft switch

TV studio’s Satelliet

IPTV platform

VoIP

corenetwerk

CP

aansluitnetwerk RG

PC

STB

Figuur 5:Schematische architectuur dienstenplatformen met de netwerkzijde serversystemen voor de diensten en de klantapparatuur met geïntegreerde cliënt. In lichtgrijs zijn verder het communicatienetwerk van de aanbieder en de interconnectie-netwerken buiten het domein van de aanbieder aangegeven. In de volgende alinea’s geven we voor de beeldvorming een korte beschrijving van enkele relevante dienstenplatformen. Internettoegang Voor internettoegang beschikt de aanbieder over een internet access router met verbinding met het wereldwijde web. Om toegang tot het wereldwijde web te verkrijgen moet de klant over een PC, labtop, smartphone etc. beschikken. IP-telefonie Voor een IP-telefoniedienst moet een klant toegang hebben tot het publieke mondiale telefonienetwerken, het zogeheten public switched telephony network (PSTN). Alle telefonienetwerken van alle telefefonie-aanbieders, zoals ook GSM en satelliettelefoon, zijn aan dit mondiale PSTN netwerk gekoppeld zodat mondiale connectiviteit wordt geboden. Het PSTN netwerk maakt het mogelijk iedereen met een telefoon te bellen. Voor deze connectiviteit beschikt de telecommunicatieaanbieder over een softswitch welke enerzijds zorg draagt voor de conversie van het spraaksignaal tussen IP-telefonie en analoge telefonie en anderzijds voor het opzetten, afbreken etc. van de telefoonverbinding op het IPnetwerk van de aanbieder. De klant moet over een passende IP-telefoon beschikken of over een residential gateway met een geïntegreerde IP-telefonietoepassing en een analoge poort waar de klant zijn klassieke telefoon, de plain old telephony system (POTS), op kan aansluiten. IP-telefonie is gebaseerd op diverse IP-protocollen welke zorg dragen voor de routering van de verbinding, het opzetten en afsluiten van de verbinding, het signaleren van de klant etc. etc. Voor IP-telefonie wordt standaard door alle telecommunicatie-aanbieders het SIP protocol gebruikt. Streaming radio en televisie Radio en televisiezenders worden via vaste netwerken of satelliet aangeleverd aan het radioen televisieplatform van de telecommunicatieaanbieder. De klant moet over een digitale ontvanger beschikken welke de digitale radioen televisiesignalen kan ontvangen en bewerken zodat respectievelijk de radio of het televisietoestel de zenders kan weergeven. Het radioen televisieplatform moet diverse protocollen ondersteunen, inclusief protocollen ten behoeve van de beveiliging van de content, de programmagids, de zenderkeuze en de

ONGERUBRICEERD


23 / 69

protocollen om de dienst aan de klant te leveren, op te heffen en in rekening te brengen. Het radioen televisieplatform van de aanbieder bewerkt de televisiezenders opdat deze optimaal geschikt zijn voor de levering via haar aansluitnetwerk. Dit kan ondermeer inhouden dat de capaciteit en/of de encryptie (MPEG-2 vs H.264) en/of versleuteling wordt aangepast. Voor radio en televisie gebruiken de telecommunicatie-aanbieders verschillende oplossingen met elk verschillende protocollen. Er is vooralsnog geen sprake van een vergaande standaardisatie van de digitale radio en televisiediensten. Video-on-demand Om video-on-demand (VoD) diensten te ontvangen moet de klant over een interactieve digitale ontvanger beschikken. De telecommunicatie-aanbieder ontvangt de video (films, televisieprogramma’s die al zijn uitzonden) van de producenten, bewerkt deze voor optimale doorgifte in haar netwerk en slaat ze op op servers die onderdeel zijn van het VoD-platform. Op het moment dat de klant een videoprogramma wil zien en deze bestelt, wordt de video vanaf een server voor de klant afgespeeld en naar zijn interactieve ontvanger getransporteerd. Evenals in geval van streaming radioen televisiediensten, gebruiken de telecommunicatieaanbieders verschillende protocollen en oplossingen om VoD diensten te leveren. Aanbieders van nieuwe elektronische diensten zoals zorgdiensten of leren op afstand, moeten voor de levering van hun diensten gelijksoortige dienstenplatformen inrichten. Voor tentamineren op afstand zal een onderwijsinstelling een netwerkzijde serversysteem moeten inrichten dat de camera-, geluids- en elektronischetoets ondersteunt terwijl de student een PC met videocamera en microfoon nodig heeft. 4.3

Het communicatienetwerk

Het communicatienetwerk van de telecommunicatieaanbieder levert de verbinding tussen klantapparatuur en de serversystemen. Alle Nederlandse kabel-, DSL- en FttH-netwerken hebben een architectuur met een corenetwerk en een aansluitnetwerk. Voor de grote netwerken is daarbij sprake van een corenetwerk met landelijke dekking of met dekking in een groot deel van Nederland. Kleine netwerken, zoals lokale FttH- of kabel netwerken hebben veelal een corenetwerk met een geografisch beperkte dekking.

4.3.1 Het aansluitnetwerk Het aansluitnetwerk draagt zorg voor de aggregatie en distributie van verkeer van en naar klanten in een geografisch aaneengesloten verzorgingsgebied. Elk verzorgingsgebied van het aansluitnetwerk heeft een concentratiepunt (CP) waar netwerkapparatuur staat om klantverkeer te bundelen (upstream) of ontbundelen (downstream). De digital subscriber line access multiplexer (DSLAM) en cable modem termination system (CMTS) zijn twee voorbeelden van zulke apparatuur. Het volledige aansluitnetwerk bestaat uit een groot aantal aaneensluitende lokale netwerken met elk een eigen concentratiepunt.

4.3.2 Het corenetwerk Het corenetwerk aggregeert het verkeer van alle lokale concentratiepunten van het aansluitnetwerk naar de serversystemen, en distribueert het verkeer van de serversystemen naar de concentratiepunten.

ONGERUBRICEERD

24 / 69



Serversystemen

www

Communicatienetwerk


IA Router

PSTN

Soft switch


IPTV platform

VoIP

corenetwerk

CP

aansluitnetwerk RG

PC

STB

Figuur 6: Schematische architectuur van een telecommunicatie-infrastructuur met daarin weergegeven het corenetwerk en het aansluitnetwerk. De serversystemen en de klantapparatuur van de dienstenplatformen en de interconnectie-netwerken zijn in lichtgrijs aangegeven. Het corenetwerk verbindt de lokale concentratiepunten van het aansluitnetwerk met de regionale of nationale dienstenplatformen.

4.4

De interconnectie-netwerken

Nationaal en internationaal zijn er veel aanbieders van telecommunicatiediensten, met elk hun eigen klantenkring. Elementair in communicatiediensten is dat een klant niet alleen moet kunnen communiceren met de andere klanten van zijn communicatieaanbieder, maar met alle gebruikers van de dienst ongeacht met welke netwerk ze zijn aan aangesloten, in welk land ze zich bevinden of van welke telecommunicatieaanbieder zij dienste afnemen. Om dit te bereiken zijn de netwerken van verschillende aanbieders van telecommunicatiediensten met elkaar gekoppeld met interconnectie-netwerken. De belangrijkste interconnectie-netwerken zijn: Public Switched Telephonie Network (Telefonie) Alle aanbieders van telefoniediensten (klassieke analoge telefonie, mobiele telefonie, IPtelefonie via FttH, DSL, kabel- en mobiele netwerken, satelliet telefonie, Skype) zijn aangesloten op het mondiale public switched telephonie network (PSTN). Met deze interconnectie kan een aanbieder zoals bijvoorbeeld Ziggo een volledig telefonieaanbod leveren. Ziggo klanten kunnen niet alleen elkaar bellen, maar ook iedereen die telefonie van een andere aanbieder heeft. World-wide web (internet) Een internetaansluiting is per definitie een aansluiting op het wereldwijde web. Internet service providers hosten de websites van bedrijven, overheden, particulieren enz. Door de ISP aan het wereldwijde web te koppelen zijn de websites die ze host in principe mondiaal bereikbaar8. Omgekeerd heeft een internetklant in principe toegang tot alle websites van alle ISPs via de interconnectie van zijn netwerkaanbieder met het wereldwijde web. Televisienetwerken Televisie wordt op één plaats geproduceerd, en van daaruit gedistribueerd. Veel televisiezenders zijn via meerdere netwerken en in meerdere landen te ontvangen. Met speciale aanvoernetwerken, veelal satelliet- of glasvezelnetwerken, worden de zenders naar de 8

Om diverse redenen worden sommige websites op sommige netwerken geblokkeerd.

ONGERUBRICEERD

25 / 69


diverse landen getransporteerd, waar de signalen via aardse televisienetwerken (Digitenne) en DSL-, kabel- en FttH netwerken bij de klant worden geleverd.


Serversystemen

Communicatienetwerk


IA Router

www

PSTN

Soft switch


IPTV platform

VoIP

corenetwerk

CP

aansluitnetwerk RG

PC

STB

Figuur 7: Schematische architectuur van een telecommunicatie-infrastructuur met daarin weergegeven de interconnectie-netwerken.

4.5

Het lagenmodel

Digitale telecommunicatienetwerken worden gekenmerkt door een gelaagde architectuur.

Laag 2 Laag 1

Skype

IP Laag

E-Bankieren

E-mail

Skype

E-mail Laag 3

E-Bankieren

Laag 4

IP Laag Transmissie Laag bv. ethernet Fysieke Laag bv. glas

Laag 1

Figuur 8: Lagenmodel waarin weergegeven enkele toepassingen (e-mail etc.) die via een netwerkverbinding met elkaar communiceren. Om de huidige vraagstelling zo helder mogelijk te kunnen analyseren, introduceren we een pragmatisch model – gebaseerd op het OSI model -, waarbij we onderscheid maken in 4 lagen. Figuur 8 illustreert het model dat goed aansluit bij de huidige vraagstelling. Het model onderscheidt vier verschillende systeemlagen: Laag 1

Fysieke infrastructuur of passieve laag De fysieke infrastructuur betreft het samengesteld systeem van alle passieve netwerkcomponenten die de signalen transporteren. Dit kan zowel elektrische als ook optische signalen betreffen. Typische componenten zijn de kabels, patchpanels, distributieframes, splitters, en wavelength division (WDM) apparatuur. Kenmerkend voor de laag is dat deze het transport van de elektrische of optische signalen faciliteert. De laag maakt het mogelijk een signaal aan te bieden, dat vervolgens elders wordt afgeleverd. In Nederland zijn drie vaste infrastructuren voor de levering voor vaste telecommunicatiediensten: het telefonienetwerk van KPN, de hybride fibre coax (HFC) netwerken van de kabeloperators en FttH netwerken in enkele steden.

ONGERUBRICEERD


26 / 69

Laag 2

Transmissie- of actieve laag De transmissie betreft de zenders en ontvangers of modulatoren en demodulators (modems) die de digitale informatie omzetten in een elektrisch of optisch signaal dat door de fysieke laag kan worden getransporteerd en vice versa. Typische laag-2 technologieën zijn DSL (voor telefonienetwerken), optisch ethernet (voor glasvezelnetwerken) en EuroDOCSIS (voor kabelnetwerken).

Laag 3

Routering- of IP-laag De belangrijkste eigenschap van communicatienetwerken is de mogelijkheid alle aangesloten gebruikers te verbinden. In het wereldwijde web is het internetprotocol (IP) de universele routeringtechnologie, waarmee lokaal, regionaal, nationaal en internationaal, dynamische verbindingen kunnen worden opgezet tussen alle aangesloten apparaten.

Laag 4

Toepassing Communicatienetwerken dienen ertoe om diensten te leveren aan de eindgebruiker. Hierbij valt te denken aan klassieke diensten als telefonie en televisie, aan internetdiensten als webbrowsing, e-mail, elektronisch bankieren, Hyves, videoconferencing, elektronisch patenten dossier, videobewaking, het virtuele klaslokaal, hartbewaking, maar ook aan machine-to-machine toepassingen zoals smart grids en dijkbewaking etc.

De geografische doorsnede wordt gekenmerkt door knooppunten en concentratiepunten waar verkeer respectievelijk gerouteerd dan wel geaggregeerd/gedistribueerd wordt. In deze knooppunten staat actieve netwerkapparatuur.

4.6

Diensten en quality of service (QoS)

In hoofdstuk 2 hebben we aangegeven dat de huidige breedbandaanbieders in hun netwerken twee service lanes hebben ingericht, een public internet lane voor best-effort internetdiensten en een managed service lane voor de IP-telefonie en IP-televisie. Diensten in de managed service lane worden geleverd met een verbinding met een gegarandeerde quality of service, dat wil zeggen een gegarandeerd laag pakketverlies en een gegarandeerd lage vertraging. Met deze garanties hebben de diensten in de managed service lane geen last van netwerkcongestie, en is levering van een hoogwaardige beeld-, geluid- en spraakkwaliteit mogelijk. Voor de huidige beschouwing is een goed begrip en inzicht in de implementatie van de public internet lane en de managed servive lane nodig. Met het lagenmodel is deze implementatie toe te lichten. Figuur 9 toont de inrichting van de service lane architectuur zoals deze in de huidige Nederlandse kabel-, DSL- en FttH-netwerken wordt toegepast. In de volgende alinea’s geven we een toelichting op deze inrichting. Een nadere onderbouwing is te vinden in de technische bijlage B.

ONGERUBRICEERD

27 / 69


Laag 2

IP-3

VLAN-1 VLAN-2 VLAN-3

ethernet

CP Laag 1

glas

Corenetwerk

Laag 2 (DSL, ethernet of EuroDOCSIS)

IP-1

IP-2

IPTV

IP-2

Internet

Internet

IP-1

IP- Telefonie

IP- Telefonie

Laag 3

IPTV

Laag 4

IP-3

L2VV-1 L2VV-2 L2VV-3

Laag 1 (koper, glas of HFC)

Aansluitnetwerk

Figuur 9: Lagenmodel voor de huidige breedbandnetwerken. Het model geeft de architectuur van het core- en aansluitnetwerk weer met daarin aangegeven het concentratiepunt (CP) en de laag-2 virtuele verbindingen (L2VV) om diensten met een gegarandeerde QoS te leveren. Op de netwerklagen toont de figuur het corenetwerk en het aansluitnetwerk en het concentratiepunt waar beide zijn gekoppeld. Alle corenetwerken zijn met glasvezel uitgevoerd met hoofdzakelijk optisch ethernet transmissietechnologie. De aansluitnetwerken zijn gebaseerd op het koperen telefonienetwerk, hybride fiber coax (HFC) en glas, respectievelijk met DSL, EuroDOCSIS en optisch ethernet als laag-2 transmissietechnologie. De mechanismen om in de netwerken de vereiste QoS garantie voor de diensten in de managed service lane te bieden zijn in de laag-2 transmissietechnologieën geïmplementeerd. Met de laag-2 transmissietechnologie worden verbindingen tussen verschillende nodes opgezet, bijvoorbeeld tussen twee ethernetswitches, tussen een DSLAM en een DSL modem of residential gateway (RG) bij de klant of een cablemodem termination system (CMTS) en een kabelmodem bij de klant. Zowel het corenetwerk als ook het aansluitnetwerk is op laag-2 opgebouwd uit laag-2 verbindingen. Alle huidige laag-2 transmissietechnologieën ondersteunen de mogelijkheid om binnen deze laag-2 verbindingen meerdere virtuele verbindingen te configureren: •

Optisch ethernet Met optisch ethernet kunnen per netwerkverbinding en per klantaansluiting meerdere zogeheten virtuele LANs (VLANs) worden geconfigureerd.

•

EuroDOCSIS Met EuroDOCSIS kunnen per klantaansluiting op de kabel meerdere zogeheten service flows (SFs) worden geconfigureerd.

•

DSL Met DSL kunnen per klantverbinding meerdere zogeheten virtual channels (VCs) of virtuele LANs (VLANs) worden geconfigureerd.

Kortom, op laag 2 zijn met alle transmissietechnologieën meerdere laag-2 virtuele verbindingen (L2VV) per netwerkverbinding tussen twee netwerkpunten te configureren. Een glasvezelverbinding tussen twee ethernetswitches in het corenetwerk kan zo worden opgedeeld in meerdere virtuele verbindingen. En evenzo kunnen op één DSL-, FttH- en EuroDOCSIS-klantaansluiting meerdere virtuele verbindingen worden geleverd. In Figuur 9 is dit geïllustreerd. In het corenetwerk en het aansluitnetwerk zijn elk drie virtuele

ONGERUBRICEERD


28 / 69

verbindingen geconfigureerd, drie VLANs op de corenetwerkverbinding en drie L2VV op de klantaansluiting. In alle netwerknodes (netwerkswitches, DSLAM, CMTS, kabelmodems, DSL modems etc.) is intelligentie geïmplementeerd waarmee datapakketten die via een virtuele verbinding (A) worden doorgegeven kunnen worden geprioriteerd ten opzichte van datapakketten die via een andere virtuele verbinding (B) worden verzonden. Dit gebeurt door in de switch, DSLAM, CMTS of klant modem de datapakketten voor de virtuele verbinding A voorrang te verlenen ten opzichte van de virtuele pakketten voor de virtuele verbinding B. Deze mechanismen zijn belangrijk omdat in geval van congestie de netwerknodes datapakketten weggooien. De netwerknodes zijn namelijk zo ingericht dat bij congestie eerst de datapakketten op de virtuele verbinding met de laagste prioriteit worden weggegooid terwijl pakketten op een virtuele verbinding met een hogere prioriteit gewoon worden doorgegeven. Door nu de diensten die een gewaarborgde QoS vereisen zoals IP-telefonie in virtuele verbindingen met een hoge prioriteit te transporteren en (internet) diensten zonder gewaarborgde QoS in virtuele verbindingen met een lage prioriteit, zullen bij congestie de internetpakketten als eerste worden weggegooid terwijl de IP-telefonie pakketten gewoon worden doorgegeven. In het wegverkeer kennen we een vergelijkbare methode om voor bussen en taxi’s een goede doorgang te garanderen in de ochtend- en avondspits. Op drukke punten is voor de taxi’s en bussen een speciale rijstrook ingericht die alleen zij mogen gebruiken. In deze analogie is de public internet lane dus vergelijkbaar met de openbare weg waar het verkeer in de spits vast komt te staan, en de managed service lane vergelijkbaar met de speciale busbaan. Bussen en taxi’s zijn duidelijk herkenbaar, en iedereen kan controleren of een voertuig rechtmatig of onrechtmatig gebruik maakt van de busbaan. Datapakketten op een netwerk daarentegen zijn niet direct herkenbaar, en dus is er een aanvullend mechanisme vereist om de datapakketten die voorrang hebben te markeren. In de huidige telecommunicatienetwerken worden de pakketten gemarkeerd door pakketten met een andere prioriteit een ander IP-adres toe te kennen. Bijvoorbeeld voor de IP-telefonie wordt een adresreeks ‘IP-1’ gebruikt, voor internet adresreeks ‘IP-2’ en voor IP-televisie ‘IP-3”. Alle netwerknodes (switches, DSLAMS, CMTS etc.) hebben een tabel met deze adresreeksen, de corresponderende prioriteiten en de L2VV. Van elk datapakket dat binnenkomt wordt het IP-adres gelezen, waarna het pakket in de geëigende laag-2 virtuele verbinding wordt doorgegeven. Figuur 9 toont deze koppeling tussen de IP-adresreeksen en de laag-2 virtuele verbindingen. In de praktijk betekent dit dat de telecommunicatieaanbieder aparte IP-adresreeksen reserveert voor internet, IP-telefonie en IP-televisie, zowel op de corenetwerkverbindingen als op elke klantaansluiting meerdere laag-2 virtuele verbindingen configureert en de tabellen in de nodes programmeert. Aldus kan hij de verschillende diensten via verschillende virtuele verbindingen naar de klant leiden, waarbij de ene dienst een hogere prioriteit krijgt dan de andere. IPtelefonie en IP-televisie krijgen daarbij voorrang op internetverkeer zodat in geval van congestie de telefonie en televisie pakketten wel worden doorgegeven, en met voorrang, en de internetpakketten mogelijk niet. Telefonie en televisie zullen geen pakketverlies en/of vertraging ondervinden, en internet mogelijk wel.

4.7

Netwerk-toegangsdiensten

Om andere aanbieders van toegang tot de eindgebruiker te bieden bestaan drie opties: • Toegang tot het aansluitnetwerk,

ONGERUBRICEERD

29 / 69


• Toegang via het corenetwerk, • Toegang via het wereldwijde web. De derde optie geeft toegang tot de public internet service lane en wordt momenteel gebruikt voor de huidige webdiensten. Daar deze optie geen verbinding met een gegarandeerde QoS biedt, is deze niet altijd geschikt voor de levering van de nieuwe elektronische diensten zoals de bewakings- en onderwijsdiensten van hoofdstuk 3. In deze paragraaf beschouwen we de geschiktheid van de twee eerste opties om de nieuwe diensten te leveren. In Figuur 10 zijn beide opties schematisch weergegeven. 4.7.1

Toegang tot het aansluitnetwerk

KPN is eigenaar van het telefonienetwerk, en levert anderen in de nummercentrales toegang tot de koperen aansluitparen naar de klanten (MDF Access, Shared Access en Subloop Ontbundeling). Dit betreft dus toegang tot de fysieke laag of laag 1. De dienstaanbieder die van deze wholesale-dienst gebruik wil maken om retail DSL-diensten aan de eindgebruiker te leveren, moet in iedere nummercentrale waar hij zelf DSL-diensten wil leveren een eigen digital subscriber line access multiplexer (DSLAM) plaatsen en deze koppelen met zijn nationale internet access router. Daarnaast moet hij alle IT systemen en processen inrichten voor de levering van DSL-diensten aan de consument. Tele2 en BBned bijvoorbeeld maken gebruik van deze toegang op laag 1 op het telefoonnetwerk van KPN. De grote kabelaanbieders (Ziggo en UPC Nederland) leveren geen wholesale laag-1 toegangsdienst voor tweeweg diensten aan anderen. Incumbent infrastructuur www

IA Router

PSTN

Soft switch


IPTV platform

VoIP

corenetwerk

Server systemen

interconnectie netwerken

Server systemen

aansluitnetwerk RG

PC

STB

Laag-1 toegang

Laag-2 toegang

Telco 1 interconnectie netwerken

CP

Telco 2 corenetwerk

CP

Figuur 10: Netwerk-toegangsmogelijkheden welke incumbents mogelijk bieden. Glasvezelaanbieders hebben hun netwerken veelal opengesteld voor andere aanbieders van telecommunicatiediensten. Een speler als Reggefibre biedt wholesale laag-1 toegang (toegang tot de passieve laag) standaard aan9. Dienstaanbieders die gebruik willen maken van laag-1 toegang tot de FttH netwerken zullen in de PoP een eigen switch moeten plaatsen en deze koppelen met de nationale (of regionale) internet edge router. 9

Deze whosaledienst heet “Optical Distribution Frame aanbod”

ONGERUBRICEERD


4.7.2

30 / 69

Toegang via het corenetwerk

Met haar netwerken levert KPN bitstream access diensten. De bitstream access dienst bestaat uit een DSL verbinding tussen een DSLAM in een nummercentrale en het modem bij de klant thuis en een laag-2 verbinding van de DSLAM naar een verkeerscentrale10. Per DSLverbinding kan KPN meerder virtuele verbindingen met een eigen QoS garantie leveren [13]. De wholesaleklant (bijvoorbeeld een telco) moet een aansluiting tussen de verkeercentrale en haar internet access router realiseren. KPN beheert de DSLAM en het klantmodem. De grote kabeloperators leveren geen wholesale-toegangsdiensten tot de eindgebruiker via hun core- en aansluitnetwerk aan derden. Reggefiber levert bijvoorbeeld de Wholesale Glasvezel Dienst. Deze dienst wordt geboden door Reggefiber Wholesale en bestaat uit een interconnectiedienst en diverse transportdiensten, waarmee data, telefonie, en televisie diensten over het glasvezelnetwerk getransporteerd kunnen worden. In zijn algemeenheid kan worden gesteld dat alle grote netwerkoperators voor de zakelijke markt losse netwerkcomponenten aan anderen leveren, zoals dark fiber, laag-2 punt-punt en punt-multipunt ethernetverbindingen, en laag-3 bedrijfsnetwerken. 4.8

Relevantie bestaande toegangsdiensten voor nieuwe aanbieders en diensten

In hoofdstuk 3 hebben we aangegeven dat vernieuwde onderwijsdiensten zoals leren op afstand als eerste een voldoende breedbandige verbinding met een gewaarborgde QoS vergt. Mogelijk ook zullen in de toekomst leveranciers van elektronische beveiligings- en bewakingsdiensten behoefte hebben aan een verbinding met een hoge beschikbaarheid en veiligheid. In de voorgaande paragraaf hebben we de verschillende netwerkopties beschreven waarvan een zorgaanbieder of een onderwijsinstelling of aanbieder van bewakingsdiensten gebruik zou kunnen maken. In de volgende subparagrafen geven we een analyse van de vooren nadelen om op basis van de betreffende wholesale-toegangsdiensten nieuwe elektronische diensten aan te leveren.

4.8.1

Toegang op het aansluitnetwerk

Wholesale-toegang tot de fysieke laag van het aansluitnetwerk is een dienst voor onafhankelijke telecommunicatieaanbieders, telcos. De derde aanbieder moet een eigen corenetwerk aanleggen of huren. Hij neemt de gehele klantaansluiting over en moet dus alle telecommunicatiediensten (internet, telefonie en televisie) leveren. Dit is technisch, praktisch en economisch gezien een weinig realistische optie voor de nieuwe dienstaanbieders. Feitelijk worden zij gedwongen om een telecomoperator te worden, om vanuit die rol hun gespecialiseerde diensten te leveren in combinatie met een volwaardig telecommunicatieaanbod11.

10

De laag 2 verbinding tussen DSLAM en verkeerscentrale heet ook “interconnectiedienst”. Er zijn nog meer redenen waarom toegang op laag 1 niet relevant is voor aanbieders van gespecialiseerde diensten, maar deze zijn weggelaten omdat het geen zin heeft hiervan een systematisch overzicht te geven. 11

ONGERUBRICEERD


4.8.2

31 / 69

Toegang via het corenetwerk

Evenals toegang op laag 1 zijn de wholesale-toegangdiensten op laag 2 zoals beschreven in paragraaf 4.7.2 feitelijk bedoeld voor aanbieders van telecommunicatiediensten. Ook bij deze dienst neemt de derde aanbieder de gehele aansluitverbinding van de wholesale-leverancier over, en zal dus het gehele pakket van telefonie, televisie en internettoegang moeten leveren. Voor een gespecialiseerde dienstenaanbieder zoals een onderwijsinstelling die geen grootschalige dienstverlening voor ogen heeft is deze toegang eveneens om technische, praktische en economische redenen niet realistisch. 4.9

Samenvatting en conclusie

De analyse toont dat de bestaande netwerk-toegangsopties, toegang tot het aansluitnetwerk en toegang via het corenetwerk, geen van beide aansluiten bij de behoeften van de aanbieders van nieuwe elektronische diensten. Deze toegangsdiensten zijn toegesneden op een telco die via het netwerk van de incumbent een eigen volwaardig internet-, telefonie- en televisieaanbod wil leveren. De toegangsmogelijkheden sluiten dan technisch, praktisch en economisch niet aan bij de behoeften van de nieuwe dienstaanbieders. Bijkomend speelt uiteraard dat alleen de aanbieders van DSL- en FttH-infrastructuren wholesale-toegangsdiensten aanbieden, en de kabelaanbieders niet. Een cliënt van een nieuwe dienstaanbieder die een kabelaansluiting heeft zal dus moeten migreren naar DSL of FttH.

ONGERUBRICEERD


32 / 69

5 Toegang voor nieuwe dienstverleners: de virtuele dienstverbinding De voorgaande beschouwing van de bestaande toegangsopties toont dat het huidige wholesale-toegangsaanbod van DSL-, FttH- en kabelinfrastructuren niet aansluit bij de behoefte van nieuwe gespecialiseerde dienstenaanbieders omdat de gehele klantaansluiting moet worden overgenomen inclusief de levering van internettoegang, telefonie en televisie diensten. In dit hoofdstuk bespreken we een toegangsoptie, de virtuele dienstverbinding genaamd, die wèl aansluit bij de behoefte van de klant, maar momenteel niet in de markt beschikbaar is. Na paragraaf 5.2 waarin dit type verbinding wordt toegelicht gaan we in paragraaf 5.3 in op de vertaling van dit concept naar de diverse beschouwde toegangsnetwerken. De laag-2 en laag-3 implementatie komt in 5.4 aan de orde. De belangrijke aspecten Qos, beschikbaarheid en veiligheid worden in paragraaf 5.5 besproken. De interconnectie is onderdeel gemaakt van dit hoofdstuk over de virtuele dienstverbinding en is in paragraaf 5.6 opgenomen. Het hoofdstuk sluit af met een samenvatting.

5.1

De virtuele dienstverbinding

In paragraaf 4.6 is beargumenteerd dat zowel de laag-2 verbindingen in het corenetwerk als de laag-2 klantaansluiting kan worden opgedeeld in verschillende laag-2 virtuele verbindingen. Tevens kan met de laag-2 virtuele verbinding de QoS van de verbinding worden gewaarborgd. Kortom, zowel het corenetwerk als de klantaansluiting kunnen ontbundeld worden op het niveau van de laag-2 virtuele verbinding. Door deze virtuele verbindingen in het concentratiepunt tussen het aansluitnetwerk en het corenetwerk te koppelen, en aan beide virtuele verbindingen de voor de dienst vereiste prioriteit toe te kennen, is een virtuele verbinding met QoS garanties tussen de serversystemen van de nieuwe dienstverlener en diens cliënt te leveren. Feitelijk wordt er alleen een verbinding met QoS garanties voor de specifieke dienst geleverd. De term “virtuele dienst-specifieke netwerkverbinding” of kortweg “virtuele dienstverbinding” is wellicht een passende aanduiding voor de toegangsdienst. In Figuur 11 wordt het concept van de virtuele dienstverbinding geïllustreerd.

ONGERUBRICEERD

33 / 69


www

IA Router

PSTN

Soft switch


IPTV platform

aansluitnetwerk

corenetwerk

CP

VoIP

RG

PC

STB

Telecommuncatie-infrastructuur

interconnectie netwerken

E-X server

Elektronische diensten-infrastructuur (zorg, onderwijs, bewaking etc.)

E-X client

Figuur 11: Virtuele dienst-specifieke netwerkverbinding of kortweg virtuele dienstverbinding. De verbinding tussen het E-X serversysteem en de E-X client bij de klant voor de levering van de nieuwe elektronische diensten is opgebouwd uit twee laag-2 virtuele verbindingen (een VLAN in het corenetwerk en een virtuele laag-2 verbinding in het aansluitnetwerk) die in het concentratiepunt worden gekoppeld. Beide virtuele verbindingen krijgen een passende verkeersprioriteit.

5.2

Vertaling naar de verschillende toegangsnetwerken

Voor de verschillende netwerken ziet de virtuele dienstverbinding er als volgt uit. DSL-netwerken: De DSL aanbieder levert aan de gespecialiseerde dienstaanbieder een virtual channels (VCs) of virtuele LANs (VLANs) op de DSL-aansluitverbinding van de cliënt. Op het corenetwerk levertt hij een VLAN vanaf het CP waar de klant op is aangesloten naar het netwerkinterconnectiepunt van de nieuwe dienstenaanbieder op het corenetwerk van de DSLaanbieder. De VLANs en/of virtual channels krijgen een passende prioriteit zodat de QoS kan worden gewaarborgd. Kabelnetwerken: De kabelaanbieder levert aan de gespecialiseerde dienstaanbieder een service flow op de EuroDOCSIS-aansluitverbinding van de cliënt. Op het corenetwerk levert hij een VLAN vanaf het CP waar de klant op is aangesloten naar het netwerkinterconnectiepunt van de nieuwe dienstenaanbieder op het corenetwerk van de DSL aanbieder. De VLANs en/of virtual channels krijgen een passende prioriteit. FttH-netwerken: De FttH-aanbieder levert aan de gespecialiseerde dienstaanbieder een VLAN op de FttHaansluitverbinding van de cliënt. Op het corenetwerk levert hij een VLAN vanaf het CP waar de klant op is aangesloten naar het netwerkinterconnectiepunt van de nieuwe dienstenaanbieder op het corenetwerk van de DSL aanbieder. De VLANs en/of virtual channels krijgen een passende prioriteit. Feitelijk wordt met de virtuele dienstverbinding een rijstrook voor de nieuwe elektronische diensten op de managed service lane gecreëerd. Figuur 12 illustreert deze mogelijkheid.

ONGERUBRICEERD


34 / 69

Figuur 12: Met de virtuele dienstverbinding wordt toegang tot de managed service lane geboden. De managed service lane wordt daarbij gedeeld door de aanbieder van IP-telefonie en IP-televisie en door de aanbieder van de nieuwe elektronische diensten. Het huidige wholesale-aanbod van de breedbandaanbieders omvat geen wholesale virtuele dienstverbinding. Wel bieden KPN en een FttH-aanbieder zoals Reggefiber laag-2 wholesalebreedbanddiensten aan met de mogelijkheid verschillende virtuele verbindingen met een eigen QoS parameters. Echter, bij dit wholesale-product neemt de afnemer de gehele klantverbinding over. Ze leveren geen wholesale-dienst van een enkelvoudige virtuele verbinding met een specifieke QoS los van klantverbinding, zie paragraaf 4.7.2. 5.3

Laag-2 en laag-3 implementatie virtuele dienstverbinding

Hoewel in de bovenstaande beschrijving van de virtuele dienstverbinding wordt uitgegaan van een laag-2 virtuele verbinding, kan een netwerkaanbieder deze laag-2 verbinding ook in combinatie met IP-routering op laag 3 aanbieden. Feitelijk houdt dit in dat de netwerkaanbieder ook de IP-adresreeks levert. In dat geval is sprake van een laag-3 virtuele dienstverbinding. Dit betekent dat de virtuele dienstverbinding niet alleen als een laag-2 dienst kan worden geleverd, maar evengoed als een laag-3 dienst. 5.4

QoS, beschikbaarheid en veiligheid van de virtuele dienstaansluiting

De virtuele dienstaansluiting biedt zoals in paragraaf 5 en de technische bijlage geargumenteerd de mogelijkheid de kwaliteit in QoS-termen van pakketverlies en vertraging te waarborgen. Wel is in aansluitnetwerken de capaciteit begrensd. Dit betekent dat een dienst die een grotere capaciteit vraagt dan de maximale capaciteit van de klantaansluiting ten principale niet kan worden geleverd. Daarnaast ontstaat de mogelijkheid dat een klant meerdere diensten afneemt met elk een gewaarborgde QoS en een gezamenlijk verkeersvolume groter dan de maximale capaciteit van de aansluitverbinding van de klant. In dit geval zullen netwerkaanbieder, dienstaanbieders en de klant tot een nadere prioritering moeten komen van de diensten met gewaarborgde QoS.

ONGERUBRICEERD

35 / 69


Enkelen van de geïnterviewde dienstaanbieders hebben aangegeven dat in hun perceptie de netwerkbeschikbaarheid van de huidige internettoegang tekort schiet. De beschikbaarheid van de virtuele dienstverbinding zal beter zijn dan die van de huidige internetverbinding om de eenvoudige reden dat hij minder componenten bevat die kunnen uitvallen of op andere wijze storingen kunnen veroorzaken. Of de beschikbaarheid beter zal zijn dan bijvoorbeeld het huidige analoge telefoonnetwerk of bijvoorbeeld een GSM netwerk is in het kader van deze analyse niet meegenomen omdat de virtuele dienstverbinding vooralsnog geen dienst is die in de markt verkrijgbaar is12. Veiligheid kan op verschillende manieren worden geïmplementeerd waarbij ook buiten de netwerklagen 1 en 2 voorzieningen zijn te treffen.13 Wel zal de virtuele dienstverbinding een minimale intrinsieke veiligheid moeten bieden. Dit minimum is alleen vast te stellen vanuit de kennis van de gehele technische implementatie van de dienst. 5.5

Interconnectie

Momenteel is de markt voor internettoegang verdeeld over verschillende grote en kleinere netwerkaanbieders. Voor een aanbieder van nieuwe elektronische diensten is het essentieel dat hij aan elke potentiële klant kan leveren, ongeacht of deze nu een aansluiting op netwerk X van aanbieder A of op netwerk Y van aanbieder B heeft. Zakelijk gezien kan hij moeilijk van een potentiële klant vragen om eerst een aansluiting van een specifieke netwerkaanbieder te nemen omdat hij anders zijn diensten niet kan leveren. Anders geformuleerd: de nieuwe dienstaanbieder heeft behoefte aan interconnectie met alle netwerken van alle netwerkaanbieders in Nederland, of mogelijk ook buiten Nederland.

Servers van aanbieder van nieuwe diensten

aansluitnetwerk (zakelijk)

CP

corenetwerk

CP

aansluitnetwerk

RG

netwerkaanbieder A Interconnectie

corenetwerk

CP

aansluitnetwerk

E-X client RG RG

netwerkaanbieder B virtuele dienstverbinding corenetwerk

CP aansluitnetwerk

E-X client

RG

E-X client

E-X client

klantapparatuur aanbieder van nieuwe diensten

E-X platform

netwerkaanbieder Z

Figuur 13: Bilaterale interconnectie Praktisch gezien bestaan er twee opties om de gewenste interconnectie met alle aansluitnetwerken in Nederland te realiseren. In de klassieke telefonie is interconnectie veelal gebaseerd op directe verbindingen tussen de (telefonienetwerken) van twee telefonieaanbieders. De aanbieders maken hiertoe afspraken op bilateraal niveau. Figuur 13 12 Voor telefonie en televisie verwacht de markt een beschikbaarheid vergelijkbaar met de beschikbaarheid van analoge telefonie en van analoge televisie van de kabel. Het licht dus in de rede dat de beschikbaarheid van de virtuele dienstverbinding waarmee een breedbandaanbieder IP-telefonie of IP-televisie levert min of meer even hoog zal zijn als de beschikbaarheid van analoge telefonie en analoge televisie. 13 Ook op laag 4, de toepassing, kan effectief veiligheid worden geïmplementeerd.

ONGERUBRICEERD

36 / 69


toont het concept van bilaterale interconnectie. De nieuwe elektronische dienst is met een breedbandige (zakelijke) aansluiting gekoppeld aan het corenetwerk van aanbieder A. Aanbieder A heeft vervolgens een verbinding met het corenetwerk van netwerkaanbieder B. Aanbieder A kan tevens met andere netwerkaanbieders een netwerkkoppeling aangaan, maar ook aanbieder B kan zijn netwerk weer met andere netwerken koppelen. Onderling maken de gekoppelde aanbieders afspraken over de capaciteit etc. van de verbindingen. Bilaterale interconnectie is typisch passend voor grote netwerken en in mindere mate voor kleinere netwerken. Voor zulke kleinere netwerken is koppeling via een laag-2 exchange zoals in Figuur 14 weergegeven mogelijk meer voor de handliggend. In deze oplossing heeft een derde partij, de aanbieder van laag-2 interconnectie (L2-X), een eigen netwerk met aansluiting op de core van meerdere lokale, regionale of nationale netwerkaanbieders. Met een laag-2 switch kan de L2-X aanbieder verschillende verbindingen van een klant met elkaar koppelen. Spelers als NDIX en Breednet leveren L2-X interconnectiediensten. De aanbieder van de nieuwe elektronische diensten neemt een zakelijke verbinding af van een netwerkaanbieder A die reeds een koppeling heeft met een L2-X aanbieder.

aansluitnetwerk (zakelijk)

Servers van aanbieder van nieuwe diensten

corenetwerk

CP

aansluitnetwerk consument

RG

netwerkaanbieder A Laag 2 exchange

IX virtuele dienstverbinding

CP

corenetwerk

E-X client CP


RG RG

netwerkaanbieder B

corenetwerk

E-X client

CP


RG

E-X client

E-X client

klantapparatuur aanbieder van nieuwe diensten

E-X platform

netwerkaanbieder Z

Figuur 14: Interconnectie via laag-2 exchange Mogelijk ook kan een aanbieder van nieuwe elektronische diensten de interconnectie via een hybride aanpak realiseren: sommige interconnecties op basis van bilaterale koppeling en andere op basis van de koppeling met een laag-2 exchange. 5.6

Samenvatting

De analyse tot nu toe laat zien dat met de huidige netwerktoegangsdiensten zoals unbundeld local loop en bitstream access, eenieder diensten met een gewaarborgde QoS (pakketverlies en vertraging) kan leveren. Echter, deze toegangsdiensten zijn alleen beschikbaar over DSLen FttH-infrastructuren en zijn feitelijk toegesneden op de behoefte van telecommunicatieaanbieders. Technisch, praktisch en economisch sluiten ze niet aan op de behoefte van de nieuwe aanbieder van elektronische diensten. De nieuwe aanbieders hebben behoefte aan een toegangsdienst via alle infrastructuren (FttH, DSL en kabel) waarmee zij hun diensten praktisch en economisch aan hun cliënten kunnen leveren.

ONGERUBRICEERD


37 / 69

De technische analyses tonen dat voor de praktische en economische levering van nieuwe diensten twee zaken nodig zijn: •

De virtuele dienst-specifieke netwerkverbinding of kortweg de virtuele dienstverbinding De virtuele dienstverbinding is een netwerkverbinding tussen een interconnectiepunt op het corenetwerk van de breedbandaanbieder en een uitgangspoort op het modem of de gateway bij de klant thuis waarbij met laag-2 pakketmanagement mechanismen een vaste QoS kan worden geleverd. Technisch gezien is de virtuele dienstverbinding leverbaar als een laag-2 dienst als ook als een laag-3 dienst. Eveneens is het mogelijk om per DSL-, FttH- of kabelaansluiting meerdere virtuele dienstverbindingen te leveren met elk een eigen QoS.

•

Interconnectie met de corenetwerken van kabel-, DSL- en FttH-aanbieders Om cliënten met een netwerkaansluiting van verschillende aanbieders te bedienen, is interconnectie met netwerken van alle aanbieders vereist. Deze interconnectie kan mogelijk op basis van bilaterale afspraken of via een laag-2 exchange worden gerealiseerd.

ONGERUBRICEERD


38 / 69

6 Evaluatie Dit hoofdstuk biedt een evaluatie waarin de virtuele dienstverbinding als beoogd concept centraal staat en vanuit meerdere invalshoeken wordt bekeken. Als eerste vanuit de aanbevelingen van de Task Force (paragraaf 6.2), vervolgens vanuit de vraagzijde (behoeften, paragraaf 6.3) en daarna vanuit de aanbodzijde (implementatie, business case, standaardisatie, paragraaf 6.4). De analyse wordt afgesloten met een samenvatting. Uit deze evaluatie volgen een aantal conclusies en aanbevelingen die feitelijk voor de studie als geheel opgaan en derhalve in hoofdstuk 7 zijn opgesomd. 6.1

Evaluatie vanuit de aanbevelingen van de Task Force

Op basis van haar bevindingen adviseert de Task Force het ministerie EL&I te onderzoeken in hoeverre i) openheid op laag 2 of ii) QoS verplichtingen op laag 3 kunnen bijdragen aan het wegnemen van belemmeringen voor de ontwikkeling van nieuwe diensten. De idee achter deze aanbeveling is dat laag 2 al QoS biedt maar nog geen openheid en dat laag 3 al openheid biedt maar nog geen QoS. Ad i) Openheid op laag 2 Toegang op laag 2 is, zoals in paragraaf 4.7.2 toegelicht, momenteel al in de markt beschikbaar in de vorm van bitstream access van bijvoorbeeld KPN. Dit product, echter, is bedoeld voor aanbieders van de standaard communicatiediensten en niet voor aanbieders van nieuwe zorgdiensten etc., zoals beargumenteerd in paragraaf 4.8. Bitstream access is dus niet voldoende open. ii) QoS op laag 3 Toegang tot de klant op laag 3, oftewel via het internet, is de huidige toegangsmodaliteit voor de meeste diensten. Denk daarbij aan internetbankieren, Skype, MSN etc. Deze toegangsdienst is al open en volledig ontbundeld maar biedt geen QoS garanties aan de dienstaanbieder. Door een QoS op laag 3 te implementeren zou de nieuwe dienstaanbieder diensten die een gegarandeerde QoS eisen moeten kunnen aanbieden. Voor internet is in het verleden een protocol ontwikkeld, Differentiated Services (DiffServ), dat de mogelijkheid biedt om binnen een IP-netwerk verschillende diensten verschillend te behandelen zodat voor een deel van de diensten QoS kan worden gewaarborgd. Echter, vooralsnog wordt dit protocol op het internet niet toegepast en ook de huidige DSL-, kabel- en FttH-aanbieders passen het niet toe in hun netwerken. Daarmee is het onzeker of implementatie van QoS op laag 3 mogelijk is. De vraag die zich bij het advies van de Task Force aandient is, òf het relevant is hòe openheid en QoS worden geïmplementeerd. De ontwikkeling van de nieuwe diensten vergt een toegangsverbinding tot de klant die voldoende open en voldoende betrouwbaar (QoS, beschikbaar en veilig) is. Hoe dit is te verwezenlijken is van secundair belang. De analyse in hoofdstuk 5 laat zien dat voldoende openheid op laag 2 vereist dat de klantverbinding virtueel wordt ontbundeld opdat een nieuwe dienstaanbieder haar diensten kan leveren zonder dat zij ook de standaard communicatiediensten telefonie, televisie en internet moet leveren. De dienstaanbieder moet een eigen pad, een virtuele dienstverbinding, op de managed service lane kunnen krijgen zodat zij hun nieuwe diensten kunnen leveren terwijl een andere aanbieder de klant telefonie, televisie en internet levert. Deze oplossing wordt in Figuur 12 geïllustreerd.

ONGERUBRICEERD


39 / 69

Echter, alleen een virtuele ontbundeling van de klantverbinding is nog geen voldoende voorwaarde voor een voldoende openheid en betrouwbaarheid. Een voldoende openheid vergt voorts dat: • Alle netwerkaanbieders de virtuele dienstverbinding wholesale-aanbieden. De nieuwe dienstaanbieder kan dan alle klanten met een aansluiting bereiken, ongeacht of de klant een aansluiting van een DSL-, kabel- of FttH-netwerk heeft, • De virtuele dienstverbinding voldoende wordt geharmoniseerd zodat er geen belemmerende verschillen ontstaan tussen de virtuele dienstverbinding van het ene en andere netwerk, • Er geen prijsbelemmeringen ontstaan waardoor de nieuwe diensten economisch niet meer zijn te leveren, • De beschikbaarheid en veiligheid van het netwerk voldoende is voor de nieuwe diensten Een aantal diensten stelt hoge eisen aan de beschikbaarheid en veiligheid van de verbinding. Voor die diensten is een voldoende openheid op laag 2 op basis van de virtuele dienstverbinding mogelijk nog geen passende oplossing. Voor de ontwikkeling van deze diensten is een voldoende openheid op laag 2 nog geen afdoende voorwaarde. 6.2

Evaluatie vanuit het vraagperspectief

De vijf interviews met (potentiële) dienstaanbieders leveren uiteraard geen volledige inventarisatie van de vraagkant, maar geven wel, zoals in hoofdstuk 3 en Bijlage A beargumenteerd, inzicht in de eisen die de sectoren aan de toegang tot de IP-netwerken stellen. De eisen betreffen de QoS van de verbinding (pakketverlies en vertraging), de beschikbaarheid en de veiligheid. Geconstateerd is dat het ontbreken van een klantaansluiting met gewaarborgde QoS, beschikbaarheid en veiligheid de ontwikkeling van sommige elektronische diensten en dienstconcepten belemmert. Het concept virtuele dienstverbinding biedt zoals eerder beargumenteerd de mogelijkheid om de QoS prestaties te borgen, met dien verstande dat de beschikbare aansluitcapaciteit begrensd is (maar steeds verder opschuift). Het concept virtuele dienstverbinding biedt als zodanig geen volledig antwoord op beschikbaarheids- en veiligheidseisen die vanuit verschillende sectoren worden gesteld. Om de belemmeringen voor de ontwikkeling van alle nieuwe weg te nemen moet aan de virtuele dienstverbinding aanvullende dienstspecifieke eisen worden gesteld. Het concept is echter een belangrijk vertrekpunt waarop kan worden voortgeborduurd. 6.3

Evaluatie vanuit het aanbodperspectief

Onder de aanbodzijde verstaan we die partijen die nodig zijn om een geschikte dienst aan te bieden in een bepaalde maatschappelijke sector, d.w.z. de netwerkaanbieder, de nieuwe dienstenaanbieder en de laag-2 exhange aanbieder. Er wordt ingegaan op de vraag wat er bij komt kijken om de virtuele dienstverlening realiseren. We beschouwen de implementatieaspecten, de business case, de noodzaak tot standaardisatie en afspraken van andere aard tussen betrokken partijen 6.3.1 Ten aanzien van de technische implementatie De realisatie van een dienstverlening gebaseerd op virtuele dienstverbindingen vergt denkbaar aanpassingen in de domeinen van de netwerkaanbieder, van de nieuwe dienstenaanbieder en van de aanbieder van laag-2 interconnectiediensten. Daarnaast zullen partijen met elkaar afspraken moeten maken over de koppelvlakken en een dienstenclassificatie.

ONGERUBRICEERD


40 / 69

De netwerkaanbieder De netwerkaanbieder zal een volwaardige wholesaledienst moeten ontwikkelen. Dit vergt mogelijk een herinrichting van het netwerk waaronder aanpassing van de dimensionering en van de inzetregels inzake verkeersmanagement. Eveneens zal de netwerkaanbieder mogelijk het beheer van de apparatuur bij de klant, zoals bijvoorbeeld de residential gateway, moeten aanpassen. Het beheer moet de mogelijkheid bieden het verkeer van een nieuwe elektronische dienst via de residential gateway naar de apparatuur waarmee de nieuwe dienst wordt geleverd te routeren. De netwerkaanbieder moet de wholesale virtuele dienstverbinding definiëren. Zo’n definitie omvat onder meer de up- en downstream capaciteit, maximale pakketverlies en maximale pakketvertraging. Daarnaast dient ervan te worden uitgegaan dat de eindgebruiker meerdere diensten zal afnemen met elk een gegarandeerde QoS: IP-telefonie, IP-televisie, elektronische zorgdiensten van een zorgaanbieder en bijvoorbeeld camerabewaking van een leverancier van beveiligingsdiensten. Al deze diensten worden via de managed service lane geleverd. Met name in DSL- en kabelnetwerken kan er sprake zijn van een beperkte capaciteit van de aansluitverbinding van de klant. De aanbieder zal processen moeten inrichten om te waarborgen dat de cumulatieve capaciteitvraag van de diensten die via de managed service lane worden geleverd niet groter is dan de capaciteit van de individuele aansluitverbinding van de klant. Denkbaar is het wenselijk dat ook de diensten die via de managed service lane worden geleverd een verschillende prioriteit krijgen. De netwerkaanbieder zal tezamen met de dienstaanbieders, zowel de nieuwe dienstaanbieders als de aanbieders van IP-televisie en IPtelefonie, en met inachtneming van het klantbelang tot een oplossing moeten komen en deze aan de klant communiceren. Naast de bovengenoemde netwerkaanpassingen, vergen eveneens de IT systemen, de levering- en instandhoudingprocessen, de helpdesk en mogelijk ook de billingssystemen aanpassing. Vanuit het netwerken het operationele perspectief voegt de ontbundeling van de DSL-, EuroDOCSIS of FttH klantaansluiting in meerdere virtuele dienstverbindingen een nieuwe dimensie toe aan het openstellen van de netwerken. Tot slot zal de netwerkoperator een passend prijsmodel, service level agreement en diensttarieven moeten ontwikkelen en vaststellen. De nieuwe dienstenaanbieder Levering van diensten via het publieke internet vereist geen relatie of interactie tussen de diensten netwerkaanbieder. Wel zal de dienstaanbieder de klant of cliënt de eventueel benodigde technische middelen, instructies en ondersteuning moeten bieden. De hulpmiddelen kan een computerapplicatie zijn, maar ook een extra apparaatje dat op de computer moet worden aangesloten, bijvoorbeeld een e-identifier voor elektronische betalingen. Voorts is slechts interconnectie met het wereldwijde web voldoende om de diensten aan iedereen met een voldoende breedbandige internetaansluiting te leveren. Indien een nieuwe dienstaanbieder besluit diensten met een virtuele dienstverbinding te leveren zal hij naast de bovengenoemde technische middelen, instructies en ondersteuning voor de klant ook de virtuele dienstverbindingen moeten inkopen. Hij zal een interconnectiemodel moeten kiezen (bilateraal, met een laag-2 exchange, of hybride), en zal met de netwerkaanbieder afspraken moeten maken over de initiële levering van de wholesaledienst en de levering van de virtuele dienstverbindingen aan de individuele klanten. Deze afspraken omvatten de verbindingsparameters zoals capaciteit, pakketverlies, maximale delay, maar ook de leverprocessen inclusief levertijd, ondersteuning, automatisering van de

ONGERUBRICEERD


41 / 69

bestelling/afsluiting van een virtuele dienstverbinding etc. Eveneens is het denkbaar dat de dienstenaanbieder aanvullende afspraken moet maken met de klant betreffende de prioriteit van zijn dienst ten opzichte van IP-telefonie en IP-televisie. De laag-2 exchange aanbieder Momenteel is de rol van de laag-2 exchange aanbieder niet volledig te specificeren. Primair zal hij de interconnectie met andere infrastructuren leveren. Maar secundair kan hij denkbaar ook andere taken op zich nemen. Laag-2 exchange aanbieders als NDIX en Breednet bieden onder andere een marktplaats voor leveranciers van eindgebruikersdiensten zoals IP-telefonie en bijvoorbeeld camerabewakingsdiensten voor de zakelijke markt. Mogelijk kan de laag-2 exchange aanbieder eveneens een marktplaats voor de nieuwe elektronische diensten bieden. Onderdeel van deze rol kan zijn dat niet de elektronische dienstaanbieder de virtuele dienstaansluiting wholesale inkoopt en aan zijn klanten of cliënten levert, maar dat de laag-2 exchange aanbieder de verbindingen wholesale inkoopt en aan de klant van de nieuwe dienstaanbieder uitlevert. 6.3.2

Ten aanzien van standaardisatie; afspraken tussen partijen

Kenmerkend voor o.a. telecommunicatienetwerken is dat vergaande en gedetailleerde afspraken moeten worden gemaakt met betrekking tot de koppelvlakken tussen netwerken en verbindingsparameters. Zonder deze afspraken is interconnectie van systemen en/of systeemcomponenten tot een end-to-end verbinding tussen de leverancier en afnemer van elektronische diensten praktisch niet mogelijk. Zo zijn afspraken nodig over de QoS klassen die voor virtuele dienstverbindingen gehanteerd worden. Deze specificaties zijn technisch van aard maar worden sterk beïnvloed door de eisen die dienstaanbieders aan de virtuele dienstverbindingen stellen vanuit de specifieke diensten die zij aan hun klanten willen leveren. Daarnaast moeten netwerken dienstaanbieders afspraken maken over hun onderlinge processen en verantwoordelijkheden. Om met virtuele dienstverbindingen van verschillende netwerkaanbieders diensten te leveren moeten partijen techniek georiënteerde afspraken maken ten aanzien van: • Het koppelvlak met de corenetwerken ten behoeve van de interconnectie. Ten aanzien van het koppelvlak heeft bijvoorbeeld Breedned een technische specificatie ontwikkeld [13]. • De capaciteit, pakketverlies en delay van de virtuele dienstverbinding. De virtuele dienstverbinding bestaat uit een (virtuele) coreverbinding gekoppeld met een virtuele aansluitverbinding. Denkbaar zal voor elk van aansluitnetwerken (DSL, kabel en FttH) een verschillende dimensionering van de virtuele verbindingen nodig zijn om de vereiste capaciteit en pakketverlies en delay te waarborgen. Wellicht ook is het niet mogelijk om voor elke dienst een virtuele verbinding te leveren die voor die dienst precies op maat is. In dat geval ligt het voor de hand het aantal virtuele verbindingen te rationaliseren, en bijvoorbeeld slechts een beperkt aantal virtuele dienstverbindingen te specificeren die elk bruikbaar zijn voor een klasse van diensten. Bijvoorbeeld een virtuele dienstverbinding voor telefoniediensten en een virtuele dienstverbinding voor videodiensten etc. • Beschikbaarheid en veiligheid Daar de virtuele dienstverbinding geen bestaand product betreft, is het niet mogelijk om te onderzoeken of de beschikbaarheid en veiligheid voldoende zijn voor alle diensten. Hierbij speelt tevens dat de dienstaanbieders de eisen die zij ten aanzien van de beschikbaarheid en veiligheid niet altijd even duidelijk zijn. Netwerk- en dienstaanbieders zullen dit aspect gezamenlijk moeten adresseren.

ONGERUBRICEERD


•

42 / 69

De prioriteit van de nieuwe elektronische diensten naast de andere telecommunicatiediensten die hij afneemt. Het is denkbaar dat de gevraagde capaciteit groter is dan de capaciteit van de aansluitverbinding. In dat geval zullen de netwerkaanbieder, dienstaanbieders en de cliënt tot een nadere de prioriteitstelling van de elektronische diensten moeten komen.

Voor afspraken over organisatorische aspecten is een basis ontwikkeld binnen Breedned, maar deze lijkt nog onvoldoende voor een brede uitrol van de virtuele dienstverbinding. Een belangrijke reden hiervoor is dat de afspraken zich beperken tot zakelijke verbindingen geleverd over glasvezel en niet ingaan op de in de consumentenmarkt dominante klantaansluitingen op basis van DSL- en kabel. Bij dit alles speelt dat goede en afdoende afspraken over de organisatorische aspecten weliswaar een voorwaarde zijn voor de ontwikkeling van vraag en aanbod, maar de stimulans voor het maken van afspraken juist weer afhankelijk is van het commerciële perspectief in de markt. Daar wordt in de volgende paragraaf nader op ingegaan. 6.3.3

Ten aanzien van de business case

Aan het inrichten van de virtuele dienstverbinding als nieuw type wholesaledienst zijn voor de netwerkaanbieders kosten verbonden. Ze zullen aanpassingen of uitbreidingen moeten maken in hun netwerk, systemen, processen en apparatuur bij de klant. Tegenover deze kosten moeten voldoende inkomsten staan uit de verkoop van de virtuele dienstverbinding. We hebben eerder vastgesteld dat de vraag op dit moment nog beperkt is. In sommige sectoren zoals onderwijs is de ontwikkeling al voldoende ver gevorderd dat zij nu een behoefte aan de virtuele dienstverbinding heeft. Sommige sectoren zijn in ontwikkeling en hebben een behoefte aan de virtuele dienstverbinding zij het nog niet over de hele linie. En er zijn sectoren zoals bewaking en beveiliging die omwille van een onvoldoende netwerkbeschikbaarheid nu nog niet overwegen te investeren in de migratie naar een op IP gebaseerde dienstverlening. Te verwachten is dat de sectoren in de tijd gezien gespreid over een lange periode de overstap zullen moeten maken. De vraag zal zich daardoor over een lange periode ontwikkelen zodat de inkomstenstroom uit de levering van de virtuele dienstverbinding ook langzaam op gang zal komen. Vraagstukken rondom substitutie en kannibalisatie bemoeilijken de inschatting van de vraag naar de virtuele dienstverbinding voor de businesscase nog verder. Bij het opstellen van de businesscase en het inrichten van het commerciële aanbod van de virtuele dienstverbinding is het ook nodig dat de netwerkaanbieders zicht hebben op het businessmodel dat ze kunnen hanteren voor de virtuele dienstverbinding. Onderdeel van dit businessmodel is de manier waarop wordt omgegaan met het ontkoppelen van verbinding en aansluiting. Zeker in de consumentenmarkt is dit een nieuwe benadering. De virtuele dienstverbinding wordt over een bestaande aansluiting geleverd. Mogelijk ook heeft een klant meerdere nieuwe diensten, hetzij van een en dezelfde dienstaanbieder, maar denkbaar ook van verschillende aanbieders. Tegelijkertijd zullen de kosten van de aansluiting toch verrekend moeten worden, al dan niet via de virtuele dienstverbindingen afgenomen door meerdere dienstaanbieders. Deze verrekening moet worden ondergebracht in het wholesalebusinessmodel en werkt, afhankelijk van de gemaakte keuzes, door in de retail businessmodellen van de dienstaanbieders. Naast de businesscase overweging speelt bij de netwerkaanbieders ook een strategische overweging. Een wholesale virtuele dienstverbinding kan het speelveld voor netwerktoegang mogelijk veranderen. Immers, de virtuele dienstverbinding kan niet alleen worden gebruikt

ONGERUBRICEERD


43 / 69

voor het leveren van nieuwe elektronische non-telecomdiensten, maar ook voor triple play diensten van concurrerende telecommunicatieaanbieders. Kortom, de virtuele dienstverbinding biedt andere aanbieders de mogelijkheid een eigen IP-telefonie en IPtelevisie aanbod te leveren via de breedbandinfrastructuur van een andere operator. Echter, hoe deze concurrentie in de praktijk uitpakt, en in hoeverre dit het speelveld sterk verandert, hangt mede af van de vraag of, en in welke mate, de virtuele dienstverbinding gereguleerd zal worden. 6.4

Samenvatting

De aanbevelingen van de Task Force wijzen in de richting van virtuele dienstverbindingen als belangrijkste bouwsteen voor de stimulering van diverse nieuwe electronische diensten voor verschillende aanbieders. Geconcludeerd kan worden dat het concept virtuele dienstverbindingen soelaas biedt om openheid en QoS te faciliteren. Wel moet aan een aantal aanvullende voorwaarden worden voldaan voordat nieuwe diensten op deze basis kunnen worden ontwikkeld en geëxploiteerd. Uit de interviews komt naar voren dat QoS van de virtuele dienstverbindingen een noodzakelijke voorwaarde is, maar dat toekomstige aanbieders van virtuele dienstverbindingen ook in staat moeten zijn om een voldoende beschikbaarheid en veiligheid te leveren c.q. inzicht kunnen geven in hun aanbod op deze aspecten. Aan de vraagzijde heerst daar onzekerheid over. De virtuele dienstverbinding is weliswaar in feite al een bestaand product voor de levering van IP-telefonie en IP-televisie. Voor een grootschalige uitrol van virtuele dienstverbindingen ten behoeve van een breed scala aan nieuwe sectorspecifieke electronische diensten is het noodzakelijk dat de netwerkaanbieders een wholesale-product van de virtuele dienstverbinding ontwikkelen inclusief de processen, billing, support en beprijzing. Netwerkaanbieders, dienstenaanbieders en betrokken derden zoals laag-2 exchange leveranciers technische en operationele afspraken maken betreffende koppelvlakken en verbindingsparameters (capaciteit, pakketverlies, delay, etc.) ten behoeve van de virtuele dienstverbinding en de interconnectie. Harmonisatie en standaardisatie van de virtuele dienstverbinding en de koppelvlakken is daarbij noodzakelijk om binnen Nederland tot een uniform aanbod te komen. De introductie van virtuele dienstverbindingen op grotere schaal brengt veranderingen met zich mee in de markten voor wholesale- en retailnetwerkdiensten. Dit wordt naar alle waarschijnlijkheid een geleidelijk proces waarbij de huidige partijen zodanig zullen acteren dat hun bestaande business model overeind blijft c.q. zich op zakelijk verantwoorde wijze kan doorontwikkelen in een concurrerend speelveld. Inschattingen van business cases inclusief de termijnen waarop noodzakelijke investeringen kunnen worden terugverdiend zijn moeilijk gezien het feit de vraagzijde zich nog niet georganiseerd heeft, en ook aan de aanbodzijde de benodigde onderlinge afstemmingen nog dienen plaats te vinden (organisatorische uitdagingen). Aldus bestaan er aan zowel de vraag- als aanbod kant mogelijkheden, maar ook een aantal (potentiële) belemmeringen.

ONGERUBRICEERD


44 / 69

7 Eindconclusies Het is in technisch opzicht mogelijk om communicatiediensten te ontwikkelen die nieuwe electronische eindgebruikersdiensten in tal van sectoren, met verschillende eisen ten aanzien van QoS, beschikbaarheid en veiligheid mogelijk maken. Er zijn geen principiële belemmeringen van technische aard die dat in de weg staan. Het concept van de virtuele dienstverbinding in combinatie met goede interconnecties tussen netwerken is de aangewezen oplossingsrichting. Aan de vraagzijde, waarin tal van maatschappelijke sectoren zijn vertegenwoordigd, is nog geen sprake van een geharmoniseerde visie op electronische dienstverlening aan eindgebruikers als aanvulling op danwel vervanging van bestaande conventionele diensten. Sectoren zijn nog niet in staat om hun eisen voldoende en op vergelijkbare wijze te specificeren. Dit is een belangrijke voorwaarde voor het laten ontstaan van een grootschalige marktplaats waar vraag en aanbod van virtuele dienstverbindingen elkaar treffen. Hoewel de technische oplossingsrichting aan de aanbodzijde zich duidelijk manifesteert, namelijk in de vorm van de virtuele dienstverbinding, zijn er bekeken vanuit de huidige situatie, wel diverse aanpassingen vereist waarvoor investeringen moeten worden gedaan door betrokken partijen. Aan de business case kleven zowel voor bestaande als voor nieuwe partijen duidelijke risico’s vanwege onvoldoende zicht op de vraagzijde en de afhankelijkheden tussen partijen aan de aanbodzijde. Tal van onderlinge afspraken moeten tussen partijen worden gemaakt om binnen Nederland tot een uniform aanbod van virtuele dienstverbindingen te kunnen komen.

ONGERUBRICEERD


45 / 69

8 Referenties [1] OECD Broadband Monitor, June 2010 http://www.oecd.org/sti/ict/broadband [2] Supersnel breedband voor al uw bewoners en bedrijven – menukaart, Task Force Next Generation Networks, 16 maart 2010, http://www.rijksoverheid.nl/documenten-enpublicaties/rapporten/2010/03/16/menukaart-breed-aan-het-net-gemeenten-aan-zet.html [3] Supersnel breedband voor al uw bewoners en bedrijven - toelichting op de menukaart, Task Force Next Generation Networks, 16 maart 2010, http://www.rijksoverheid.nl/documenten-en-publicaties/rapporten/2010/03/16/ menukaart-onderbouwing.html [4] Vraag en aanbod Next-Generation Infrastructures 2010-2020, TNO en Dialogic, 25 februari 2010, http://www.rijksoverheid.nl/documenten-enpublicaties/rapporten/2010/03/23/2-tno-rapport-vraag-en-aanbod-next-generationinfrastructures-2010-2020.html [5] De draad opgepakt, PriceWaterhouseCoopers, 19 februari 2010, http://www.rijksoverheid.nl/documenten-en-publicaties/rapporten/2010/03/16/de-draadopgepakt.html [6] Breed aan het net, gemeenten aan zet! Aanbiedingsbrief van Task Force Next Generation Networks, 15 maart 2010, http://www.rijksoverheid.nl/documenten-enpublicaties/brieven/2010/03/16/breed-aan-het-net-gemeenten-aan-zet.html [7] Uitzending Gemist, http://www.uitzendinggemist.nl [8] YouTube, http://www.youtube.com [9] Questionnaire for the public consultation on the open internet and net neutrality in Europe, European Commission, Information Society and Media Directorate-General, Electronic Communications Policy, 30 June 2010, http://ec.europa.eu/information_society/policy/ecomm/doc/library/public_consult/net_ne utrality/nn_questionnaire.pdf [10] FCC, In the Matter of Preserving the Open Internet, Broadband Industry Practices, GN Docket No. 09-191, WC Docket No. 07-52, October 22, 2009, http://hraunfoss.fcc.gov/edocs_public/attachmatch/FCC-09-93A1.doc [11] Verizon-Google Legislative Framework Proposal, August 9, 2010, via http://googlepublicpolicy.blogspot.com/2010/08/joint-policy-proposal-for-openinternet.html [12] BEREC Response to the European Commission’s consultation on the open Internet and net neutrality in Europe, BoR (10) 42, 30 September 2010, http://www.erg.eu.int/doc/berec/bor_10_42.pdf [13] Wholesale Ethernet Access Service, Service Description, KPN Wholesale and Operations, Versie 4b, 30 September 2010.

ONGERUBRICEERD


46 / 69

[14] Open netwerken - Koppelen van digitale netwerken - Aanbevelingen voor VLAN-eisen gebaseerd op ‘Ethernet Virtual Connections’ (EVC’s), Nederlandse Praktijkrichtlijn 5315, 2010

ONGERUBRICEERD


A

47 / 69

Diensten bijlage: Nieuwe elektronische diensten en infrastructuurbehoefte In dit hoofdstuk geven we een korte beschrijving van enkele nieuwe elektronische diensten en de eisen en wensen waaraan de onderliggende communicatieverbinding moet voldoen om de nieuwe diensten te leveren. Op basis van het beperkte aantal geïnterviewde partijen wordt een kwalitatief beeld geschetst. Successievelijk komen aan de orde ouderen alarmering, medische monitoring, de slimme meter en smart grids, beveiliging en bewakingsdiensten en onderwijs op afstand. Aansluitend presenteren we een analyse van de toekomstige generieke netwerkbehoefte van de sectoren.

A.1

Ouderenalarmering Naarmate mensen ouder worden neemt de behoefte aan ondersteuning en verzorging toe. Gezondheid en vitaliteit worden minder vanzelfsprekend, met als gevolg een groeiende zorgbehoefte en kwetsbaarheid. Vaak blijft met aanvullende thuiszorg zelfstandig wonen nog mogelijk, zij het met een toenemend risico dat een oudere in huis letsel oploopt door bijvoorbeeld vallen. Voor een alleenstaande oudere is het daarbij mogelijk moeilijk of onmogelijk om iemand te waarschuwen, waardoor hulp uitblijft. Mogelijk kan dit herstel belemmeren, maar het kan ook fataal aflopen. Ouderenalarmering is een elektronische dienst die dit probleem en de bijbehorende angst en zorg van de alleenstaande oudere en zijn of haar dierbaren verhelpt. De oudere draagt veelal een hulpknop aan een koord. Indien zij of hij dringend hulp nodig heeft en niet in staat is om op andere wijze hulp in te schakelen, kan op de hulpknop worden gedrukt. Deze staat in directe verbinding met een analoge zorgtelefoon die vervolgens automatisch een vooraf geconfigureerd nummer van een hulpcentrale belt en overschakelt naar een externe microfoon en luidspreker (niet de luidspreker en microfoon in de hoorn). Op basis van de telefoonlijn en mogelijk aanvullende data die via de telefoonverbinding worden meegezonden zijn in de meldkamer direct de naam en adres van de oudere bekend14. Met de externe luidspreker en microfoon kan met de oudere worden gesproken om deze gerust te stellen, en aan te geven dat hulp onderweg is. Naast de basis spraakalarmering kan de ouderenalarmering worden uitgebreid met andere functionaliteiten zoals een automatische doorgifte van de cliëntgegevens, valalarm, dwaalalarm of een videofoonverbinding, zodat dienstverlening op maat kan worden geleverd. De markt vraagt daarnaast ook minder intensieve vormen van ouderenalarmering, bijvoorbeeld zonder tussenkomst van een meldkamer, maar waarbij het alarm direct naar een mantelzorger zoals buren of nabij wonende kinderen wordt doorgezet. In dat geval is er sprake van een standaard telefoniedienst met een slimme telefoon. Daar de zorgtelefoon naar een normale telefoon wordt doorgeschakeld, zal de mantelzorger geen aanvullende data ontvangen. Als de mantelzorger de hoorn opneemt hoort hij of zij mogelijk niets, waaruit hij/zij moet concluderen dat het om een alarm van de oudere gaat. Vooral als er lange tijd geen sprake van een alarm is, komt het voor dat de mantelzorger niet direct begrijpt dat het om een hulproep gaat.

14

Mits de protocollen van zowel de zorgtelefoon als de meldkamersystemen met elkaar over een komen. Aangezien er eveneens merkspecifieke protocollen worden toegepast is dit niet gegarandeerd. Een Universele Meldcentrale (UMO) kan meerdere protocollen aan.

ONGERUBRICEERD


48 / 69

De alarmdienst is opgebouwd uit een aantal technische componenten waarbij alleen de spraak- en mogelijk de data- en videotelefonieverbinding tussen de woning van de oudere en de meldkamer in het telecommunicatiedomein valt. Voor een goede dienstverlening moet de verbinding aan een aantal eisen voldoen: • De gebruikersgroep betreft ouderen met mogelijk een tanende lichamelijke en geestelijke gezondheid. De apparatuur moet dus eenvoudig zijn te bedienen, zonder overbodige functionaliteiten, onnodige apparaatjes, knoppen etc., • Indien het zelfstandig wonen een acuut geestelijke en lichamelijke gezondheidsrisico inhoudt is een hoge beschikbaarheid vereist, • De verbinding moet spraaksignalen en mogelijk data (valalarm, cliëntgegevens etc) en videotelefonie ondersteunen. Uit de interviews zijn een viertal mogelijke netwerkopties naar voren gekomen: • Conventionele analoge telefonie (PSTN) Analoge telefonie is een volledig transparante netwerkdienst voor alle signalen tot 3.5 kHz. Met modemtechnologie kan datatransmissie met een beperkte capaciteit worden toegevoegd. De oplossing is robuust, o.a. vanwege de relatief eenvoudige technologie, de vertrouwdheid die ouderen hebben met telefoons, en omdat analoge telefonie vanuit het netwerk van stroom wordt voorzien. Bij een storing van het elektriciteitsnet blijft de alarmering functioneren met een accu. Deze netwerkoptie zal op termijn met de uitfasering van analoge telefonie verdwijnen. • IP-telefonie Ouderenalarmering kan eveneens met IP-telefonie van een DSL-, kabel- of FttHaanbieder worden geleverd; echter, daar IP-telefonie gebruik maakt van spraakcompressie, is de verbinding niet transparant. Sommige ouderenalarmeringssystemen voor analoge telefonie functioneren niet met een aansluiting voor IP-telefonie, bijvoorbeeld omdat de technologie voor datatransmissie niet wordt ondersteund. Daarnaast vergt IP-telefonie een modem (DSL of kabel) dat door de oudere kan worden uitgezet, wordt het modem niet vanuit het netwerk gevoed, en zijn de DSL-, FttH- en kabelinfrastructuren voor IP-telefonie mogelijk meer storingsgevoelig en worden daardoor als minder beschikbaar gezien dan het analoge telefonienetwerk. • Een breedbandaansluiting Momenteel zijn er nieuwe concepten in ontwikkeling om met een breedbandverbinding ouderenalarmering en andere zorgdiensten aan te bieden15. Het Domotica aansluitplatform (DAP) is een voorbeeld van een nieuw concept om diensten bij de cliënt thuis aan te bieden. Het DAP biedt een gecontroleerde omgeving waar aanbieders van zorgdiensten zoals ouderenalarmering hun diensten kunnen aanbieden, zie kader 1. De aanbieder van de zorgdienst levert een ouderentelefoon die de gewenste alarmeringsfuncties ondersteunt. De beheerder van het DAP platform installeert de bijbehorende domotica software-applicatie op de IP-gateway bij de cliënt. Indien de (upstream) internetverbinding voldoende breedbandig is staat het DAP platform ook de levering van videotelefonie toe. De IP-gateway heeft een internetaansluiting en is van een stroomback-up voorziening voorzien om in geval van een stroomstoring het DSL- of kabelmodem te voeden. Omdat het DAP gebruik maakt van toegang via het publieke internet is de ouderenalarmering gebaseerd op DAP mogelijk minder beschikbaar dan ouderenalarmering via conventionele analoge telefonie. Wel biedt het DAP nieuwe mogelijkheden om beter met het grotere storingsrisico om te gaan. Zo is er continue een ‘ping’ tussen het DAP platform en de alarmcentrale, waardoor uitval direct wordt

15 Het programma Ambient Assisted Living Joint Programme van de Europese Commissie onderzoekt onder andere dit soort technische middelen en oplossingen om zorg aan ouderen te verbeteren. Zie ook www.aal-europe.eu

ONGERUBRICEERD


•

49 / 69

gesignaleerd. Een betere QoS en beschikbaarheid van de netwerkverbinding zou de toepasbaarheid van het DAP concept C200016 of PLC van het laagspanningselektriciteitsnet Gezien de mindere beschikbaarheid van de huidige internetaansluiting hebben geïnterviewden aangegeven dat voor kritische diensten die via een internetaansluiting worden geleverd een tweede netwerkoptie gewenst is. Mogelijk hoeft deze tweede netwerkverbinding geen spraakdienst te ondersteunen, maar is ondersteuning van de alarmering voldoende. Men denkt daarbij aan bijvoorbeeld een C2000 verbinding of mogelijk via een PLC netwerk van de beheerder van het laagspanningselektriciteitsnet, zie ook paragraaf A.3.

Kader 1 Domotica aansluitplatform (DAP17) De zorg kan in principe een combinatie van componenten omvatten: alarmering bij calamiteiten, het monitoren van dag- nachtritme, verzamelen van biometrische parameters in geval van chronisch zieken en spraak- en videotelefoon. Zoals in de hoofdtekst is aangegeven, zijn deze diensten met verschillende dienstspecifieke oplossingen te leveren, waarbij de communicatiedienst en de toepassing geheel of gedeeltelijk zijn geïntegreerd. Vanuit een systeem perspectief kunnen deze oplossingen worden gezien als geïntegreerde systemen. Veelal ook betreft het daarmee gesloten systemen waarbij verschillende systeemcomponenten zoals een valalarm en een videofoon verbinding niet door verschillende spelers worden geleverd. In tegenstelling tot deze geïntegreerde (gesloten) systemen, biedt moderne ICT technologie de mogelijkheid open systemen te bouwen. Een open systeem biedt anderen de mogelijkheid om componenten of deelsystemen toe te voegen waarmee specifieke diensten kunnen worden geleverd. Een voorbeeld van een open systeem is het domotica aansluitpunt of diensten aansluitpunt (DAP) concept wat stichting ExperTel voorstaat (www.expertel.org)18. Het DAP concept omvat ondermeer een IPgateway die bij de klant wordt geïnstalleerd. De IP-gateway bevat hardware, een operating systeem zoals Linux of Andoïd en software. Daarnaast heeft de IP-gateway één of meerdere vaste en/of draadloze ethernet aansluitingen en bijvoorbeeld een draadloos Zigbee interface waarmee smalbandige communicatie in huis mogelijk is. De IP-gateway wordt met het DSL, FttH- of kabelmodem verbonden, en heeft via het netwerk een internetverbinding. Verschillende dienstaanbieders kunnen met deze IPgateway hun diensten eenvoudig bij de cliënt thuis leveren. Bijvoorbeeld, een aanbieder van videotelefonie levert de benodigde videotelefoon en plaatst deze in de woning. De bijbehorende videotelefonietoepassing wordt op de IP-gateway geïnstalleerd. Daarnaast kan een aanbieder van een dwaalalarm bewegingsdetectoren in de woning installeren en een dwaalapplicatie op de IP-gateway installeren. Een voordeel van het concept is dat het platform meerdere componenten in de woning kan ondersteunen. Denk hierbij aan zorg, maar ook aan comfort, zuinig gebruik van warmte, beheer van installaties en tal van ‘welzijns’toepassingen (smart-living)19. 16

C2000 betreft een mobiel netwerk met landelijke dekking voor de publieke veiligheid; alleen voor politie, brandweer, ambulancediensten en geallieerde publieke organisaties. Het netwerk is in principe niet bedoeld voor dienstverlening van anderen. 17 DAP staat eveneens voor domotica aansluitpunt, hetgeen meer naar het slimme kastje (IP-gateway) dat bij de cliënt wordt geplaatst verwijst. Daar de scope van deze analyse meer op de netwerkfunctionaliteit is gericht, prefereren we de terminologie domotica aansluitplatform.

ONGERUBRICEERD


A.2

50 / 69

Monitoring en alarmering medische patiënten In de huidige maatschappij vormen chronische aandoeningen een toenemende zorg. Hierbij valt te denken aan suiker- en aan hart- en vaatziekten (waaronder acuut hartfalen) maar ook aan bijvoorbeeld overgewicht. Veelal kunnen deze patiënten goed in de maatschappij functioneren, zij het mogelijk met beperkingen. Chronische aandoeningen hebben daarbij een sluipend karakter, de aandoening kan in ernst afnemen, stabiel blijven maar zich ook (progressief) ontwikkelen. In de huidige (conventionele) aanpak wordt de patiënt in een medisch centrum periodiek gecontroleerd of, bij tussentijdse achteruitgang, meldt zij of hij zich bij de huisarts of specialist. Ook kan er sprake zijn van acute en mogelijk levensbedreigende problemen en moet een patiënt met spoed in een ziekenhuis worden geholpen. Met elektronische monitoring worden één of veelal meerder biometrische parameters zoals gewicht, bloeddruk, lichaamstemperatuur, zuurstofpercentage in het bloed etc. dagelijks of meerdagelijks door de patiënt thuis zelf gemeten. Tezamen vormen deze parameters een indicator voor de gezondheid van de patiënt en een voorspeller van de medische progressie van chronisch ziekten. Nog voordat de patiënt zelf een achteruitgang van zijn gezondheid ervaart, of mogelijk een acuut medisch probleem ondervindt, kunnen de parameterwaarden uitwijzen dat de gezondheid van patiënt achteruit gaat, en dat op afzienbare termijn medische problemen zijn te verwachten. Monitoring biedt een verbeterde methode om op de medische ontwikkeling te anticiperen. De medicatie of behandeling kan vroegtijdig worden aangepast zodat de achteruitgang wordt vertraagd en/of medische problemen worden uitgesteld of mogelijk voorkomen. Voor de patiënt draagt elektronische monitoring op deze wijze bij aan de verbetering van zijn kwaliteit van leven. Tevens is daarbij sprake van een besparing op de zorgkosten. Voor deze elektronische monitoring beschikt de patiënt over een slim monitorkastje in zijn huis. Dit slimme kastje is aangesloten op een communicatienetwerk, het verzamelt de medische parameters en stuurt deze door naar een meldkamer. Voorts heeft de patiënt in huis een slimme weegschaal, bloeddruk- en hartslagmeter etc. die de meetwaarden automatisch en draadloos aan monitorkastje doorgeven. Daartoe zijn zowel het monitorkastje en alle meetapparaten uitgerust met technologie waarmee in huis kan worden gecommuniceerd. In de meldkamer worden de patiëntgegevens dagelijks of meerdagelijks ontvangen, geregistreerd en geanalyseerd. Medisch en procesmatig gezien zijn de biometrische gegevens van kritische en vertrouwelijke aard. Het is belangrijk dat de biometrische gegevens foutloos in de meldkamer worden ontvangen, en het is eveneens zaak dat de medische gegevens beveiligd zijn om de privacy van de cliënt te waarborgen. Om de patiënt verder te helpen kunnen aan de monitoringdienst aanvullende medische informatiediensten en ondersteunende hulpprogramma’s met bijvoorbeeld lichamelijke oefeningen via televisie worden toegevoegd, of bijvoorbeeld een videofoondienst. Het systeem biedt de mogelijkheid om dagelijks contact te houden met de eigen medisch consulent, via e-mail, telefoon of mogelijk videofoon. Dit betreft aanvullende diensten die

18

Stichting Expertel (www.expertel.org ) promoot het DAP. Inmiddels wordt het DAP concept al toegepast in de zorg. 19 Zie bijvoorbeeld http://www.domotica.nl, http://www.ictregie.nl/domotica.html en http://www.rijksoverheid.nl

ONGERUBRICEERD


51 / 69

medisch gezien van minder kritische aard zijn. Wel betreft het privacy-gevoelige diensten die beveiligd dienen te worden. Deze dienst is modulair opgebouwd uit een aantal technische componenten waarbij alleen de spraak-, data- en mogelijk videotelefonieverbinding tussen de woning van de patient en de meldkamer in het telecommunicatiedomein valt. Voor een goede dienstverlening moet deze verbinding aan een aantal eisen en wensen voldoen: • In geval van een acute en mogelijk fatale gezondheidsrisico is een hoge beschikbaarheid vereist, • De verbinding moet data (biometrische en patiëntgegevens) en mogelijk spraaksignalen en videotelefonie ondersteunen, • Het is wenselijk dat de apparatuur eenvoudig te bedienen is, zonder overbodige functionaliteiten, onnodige apparaatjes, knoppen etc. Uit de interviews zijn een tweetal mogelijke netwerkopties naar voren gekomen: • DSL-, kabel of FttH- internetverbinding De leverancier van de zorgdienst levert bij deze netwerkoplossing een monitorkastje (settop-box) met een IP-netwerkverbinding, mogelijk een televisieaansluiting en inhuisnetwerk communicatievoorzieningen waarmee de biometrische gegevens van de weegschaal etc. kunnen worden gecommuniceerd. De extra diensten zoals medische informatie en trainingsprogramma’s worden via het internet op het monitorkastje opgeslagen en kunnen op de televisie worden bekeken. Deze oplossing vergt een netwerkmodem (DSL of kabel) dat door de gebruiker kan worden uitgezet. Bij storing van de elektriciteitsvoorziening is de apparatuur niet standaard van een stroom back-up voorzien. Voorts worden de DSL- en kabel IPtelefonie platformen als storingsgevoelig gepercipieerd en zouden daardoor minder beschikbaar zijn dan wellicht vereist voor patiënten met een medisch risico. Eveneens is het mogelijk de medische monitoring- en alarmering dienst te leveren met het domonitica aansluitplatform, zie ook Kader 1 en paragraaf A.1 • C2000 of PLC van het laagspanningselektriciteitsnet Evenals voor de ouderenalarmering wordt een alternatieve netwerkoptie wenselijk geacht.

A.3

Slimme elektriciteitsmeters en smart grids Tot enige jaren geleden was de stroomlevering een overheidsdienst met regionale elektriciteitsbedrijven. De klant had een elektriciteitsmeter in huis om het verbruik te registreren. Voor de jaarlijkse eindafrekening moest de klant zelf de meterstand doorgeven. Alleen in geval van verhuizen of wanbetaling kwam de meteropnemer langs om de meter uit te lezen en/of indien nodig de klant aan of af te sluiten. Inmiddels is de energiemarkt deels geliberaliseerd20 en kan de klant de eigen elektriciteitsleverancier kiezen. Eveneens biedt informatie- en communicatietechnologie de mogelijkheid de elektriciteitsmeter vanaf een afstand uit te lezen en om de klant vanaf een afstand aan- of af te sluiten: de slimme elektriciteitsmeter. Inzet van deze slimme meter is een efficiëntieverbetering daar de meteropnemer niet meer langs hoeft te komen, ook niet als de klant een andere energieleverancier kiest of verhuist. Beveiliging van de elektriciteitsmeter is een cruciaal ontwerpaspect. De meter staat bij de klant thuis, onbewaakt, en een kwaadwillende klant moet worden belet om de meterstand te 20 Elektriciteitstransport via het hoogspanningsnet en elektriciteitsdistributie via het laagspanningsnet zijn beide niet geliberaliseerd.

ONGERUBRICEERD


52 / 69

manipuleren of om zelf, in geval van afsluiting, de aansluiting aan te sluiten. Ook voor de slimme meters is deze eis onverkort van toepassing. Een slimme meter vereist tweeweg communicatietechnologie om op afstand de meter uit te lezen en om de klantaansluiting aan of af te sluiten. Het vergt slechts een lage capaciteit, typisch enkele bits/seconde en een voldoende beschikbaarheid. Zeer hoge beschikbaarheid is weer niet noodzakelijk. Wel moet met elke meter op eenvoudige wijze een communicatieverbinding kunnen worden gemaakt, ongeacht waar de meter in de woning staat. Momenteel worden slimme meters met een PLC-aansluiting grootschalig ingezet in Italië (30 miljoen meters) en in Scandinavië (1.8 miljoen) Spanje plant 15 miljoen slimme meters uit te rollen op basis van PLC meters en Engeland 38 miljoen meters op basis van GPRS21.

Kader 2 PLC via het laagspanningselektriciteitsnet Hoewel de laagspanningselektriciteitsnetten aangelegd zijn voor de levering van stroom, zijn deze netten te gebruiken als communicatienetwerken. Wel is de transmissiecapaciteit beperkter dan dat van bijvoorbeeld telefoon- of kabelnetwerken waarmee vele Mbit/s downstream en typisch zo’n Mbit/s upstream kan worden geleverd. Met het laagspanningselektriciteitsnet zijn alleen smalbandige diensten leverbaar. Om communicatiediensten via het elektriciteitsnet te leveren wordt power line communication (PLC) technologie ingezet. In het hiërarchisch laagste verdeelpunt van het elektriciteitsnet (het lokale laagspanningstransformatorstation) wordt een centraal modem geplaatst (vergelijkbaar met een DSLAM in het DSL netwerk) en bij de klant thuis wordt een klantzijde PLC modem geplaatst. Dit kan bijvoorbeeld ingebouwd in de elektriciteitsmeter van de klant, zodat de klant er niet bij kan.

Een elektriciteitsmeter heeft een levensduur van 15 jaar of langer en is eigendom van de beheerder van het laagspanningsnet. Deze lange levensduur impliceert tevens dat in de slimme meter alleen technologie met een minimale levensduur van 15 jaar moet worden ingezet. In het huidige tijdbestel met snel opeenvolgende technologische innovaties vergt dit mogelijk een keuze voor uitontwikkelde oplossingen en liefst geheel in het eigen domein. De geïnterviewde heeft vier mogelijke opties aangegeven: • Power line communications (PLC) via het laagspanningselektriciteitsnet In deze oplossing legt de netwerkbeheerder een eigen netwerk aan. Economisch komt dit mogelijk gunstig uit daar hij niet hoeft te graven en kabels aan te leggen. Het klantzijde PLC modem kan direct in de elektriciteitsmeter worden ingebouwd. Bij deze oplossing is de beheerder niet afhankelijk van andere netwerken en communicatietechnologieën zodat hij de levensduur (afschrijvingstermijn) zelf in de hand heeft. Deze oplossing biedt de vereiste beschikbaarheid, netwerkcapaciteit en veiligheid. • GPRS21 Vanuit het perspectief van veiligheid en netwerkcapaciteit biedt GPRS goede netwerkmogelijkheden. Echter, GPRS is aan GSM frequentielicenties gebonden, en daarmee is de lange levensduur/afschrijftermijn niet te waarborgen

21 General packet radio service (GPRS) is een verbijzondering van de GSM technologie voor mobiele telefonie. Met GPRS kunnen draadloze smalbandige datadiensten worden geleverd.

ONGERUBRICEERD


•

•

53 / 69

C2000 Vanuit het perspectief van veiligheid en netwerkcapaciteit biedt C2000 evenals GPRS goede netwerkmogelijkheden. Echter, daar C2000 is aangelegd voor de publieke veiligheid en is in principe niet voor ander gebruik bedoeld. Publieke IP- netwerken (DSL, kabel en FttH) Voor de slimme meter is een publiek netwerk vooralsnog geen aantrekkelijke oplossing. De slimme meter zal via het in huisnetwerk van de klant moet worden aangesloten. Dit biedt hackers de mogelijkheid om “oplossingen” te ontwikkelen om de meter te kraken.

Komende jaren wordt voorzien dat consumenten meer en meer elektriciteit zullen opwekken met zonnepanelen, windmolens etc. en die stroom zullen terugleveren aan de elektriciteitsproducent via het lokale laagspanningsnet. Voorts zal de elektrische auto mogelijk thuis worden opgeladen. Om elektriciteit zo efficiënt (groen) mogelijk te benutten, en grote piekbelastingen op het elektriciteitsnet te voorkomen, is het in de toekomst nodig de stroomproductie en -afname goed op elkaar af te stemmen. In de huisomgeving zullen apparaten die niet tijdkritisch zijn en veel energie vergen zoals vaatwassers, wasmachines, elektrische boilers van een slimme controller worden voorzien. Eveneens zullen ook de zonnepanelen etc. zo’n controller krijger. Deze controllers zullen kunnen communiceren met de slimme elektriciteitsmeter, en zo hun elektriciteitsbehoefte of -productie door kunnen geven aan het netwerk. Vanuit het netwerk worden de apparaten in huis met een controller aangestuurd. Kortom, het “slimme meter” concept zal uitgroeien tot een “smart grid22” oplossing. Wanneer en hoe dit precies gaat gebeuren is binnen de sector nog niet bekend; het concept van smart grids is daartoe nog niet voldoende uitgekristalliseerd. De implementatie van smart grid concepten en de bijbehorende communicatie behoefte in termen van capaciteit, beschikbaarheid, QoS en veiligheid van de verbinding is nog in onderzoek.

A.4

Elektronische beveiliging- en bewakingsdiensten Bewaking en beveiliging van objecten onder meer met elektronische hulpmiddelen betreft een volwassen markt, zij het met name gericht op de zakelijke markt (bedrijven, instellingen en overheid). De dienst kan uit diverse componenten worden samengesteld waaronder ondermeer brandalarm, inbraakalarm en videobewaking. Bij alarm wordt de melding direct doorgezet naar een meldkamer waarna gepaste actie kan worden ondernomen. Voor de alarmdiensten is een zeer betrouwbare communicatieverbinding tussen de bewaakte locatie en de meldkamer vereist, zij het dat een beperkte bandbreedte volstaat. Voor brandalarm geldt aanvullend dat het communicatienetwerk voldoende brandbestendig moet zijn. Voor camerabewaking is een communicatieverbinding met een hoge upstream capaciteit vereist. De geïnterviewden gaven de volgende netwerkopties: • Conventionele analoge telefonie Voor brand- en inbraakalarmering biedt het analoge telefonienetwerk een voldoende capaciteit, beschikbaarheid en veiligheid. Camerabewaking is echter niet mogelijk. Deze netwerkoptie zal op termijn vervallen daar het analoge telefonienetwerk zal worden uitgefaseerd. • Zakelijke breedbandaansluitingen Een glasvezelaansluiting of een zakelijke DSL aansluiting is geschikt voor alarmeringsdiensten en camerabewaking. Wel moet worden geborgd dat in de avonden en weekenden de transmissiecapaciteit beschikbaar is voor de bewakingsdienst, en niet volledig door bijvoorbeeld up- en/of downloaden van bedrijfsinformatie wordt verbruikt.

22

“smart grid” luidt in het Nederlands vertaald “slim elektriciteitsnet”.

ONGERUBRICEERD


54 / 69

Twee leveranciers van elektronische beveiligingsdiensten is gevraagd of zij ook elektronische beveiligingsdiensten in de particuliere markt leveren, en zo niet, of zij overwegen om in de toekomst aan particulieren beveiligingsdiensten te leveren. Geen van beiden rekende dienstverlening aan particulieren tot haar markt. Een van beiden gaf aan dat een particuliere klant een andere benadering vergt dan een zakelijke klant. Bewakingsdiensten aan particulieren sluit daarom qua bedrijfsvoering niet aan bij de bestaande zakelijke dienstverlening. Ook de andere aanbieder van bewakingsdiensten richtte zich met zijn onderneming niet op de particuliere klant met name vanwege de vele alternatieve en ‘doehet-zelf’ beveiligingsoplossingen. Zo zijn er consumentenproducten voor camerabeveiliging op de markt waarbij op één of meerdere plaatsen in de woning een IP-camera wordt geplaatst. Via een server in huis zijn de beelden overal met een IP-verbinding te bekijken. Potentieel verdachte incidenten worden door beeldanalyse herkend en aan de eigenaar of beheerder gemeld, waarna deze bijvoorbeeld met zijn smartphone een verbinding naar de server maakt om de camerabeelden te bekijken.

A.5

Onderwijs op afstand Onderwijs op afstand wordt geleverd door instellingen zoals de Open Universiteit en de Leidse Onderwijs Instelling, en richt zich met name op (jong)volwassenen die naast hun baan een opleiding willen volgen. Het onderwijs dat deze instellingen leveren moet dan ook zo goed mogelijk aansluiten bij de woon-werksituatie van deze studenten. Naast deze primaire doelgroep richten deze instellingen zich op enkele doelgroepen van een kleinere omvang, maar met een bijzondere maatschappelijk relevantie, zoals gedetineerden, lichamelijk gehandicapten en personen die in het buitenland verblijven. Gezien deze studentprofielen, is klassiek klassikaal onderwijs minder voor de hand liggend. Dit vergt de aanwezigheid van de studenten op vaste plaatsen en op vaste tijdstippen. Het vergt tevens dat alle studenten min of meer gelijktijdig (in klassen) zich de stof eigen moeten maken. Een werknemer die het studeren erbij en ernaast moet doen heeft behoefte aan een maximale flexibiliteit en een voor hem zo efficiënt mogelijke onderwijsvorm. Om het onderwijs naar de behoefte van de studenten in te richten maken de instellingen intensief gebruik van onderwijsmaterialen voor thuisstudie. Vanouds zijn dit boeken, dictaten en oefenboeken, maar met de komst van de PC en internet hebben ook elektronische leermiddelen hun intrede gedaan. Nu PC en internet al geruime tijd in vrijwel elk huis beschikbaar zijn, hebben ook de elektronische leermiddelen zich geleidelijk aan ontwikkeld tot volwassen en betrouwbare leertoepassingen. De virtuele klas Klassikaal onderwijs biedt grote sociale en didactische voordelen boven zelfstandig thuis studeren; studenten leren elkaar kennen en ze kunnen elkaar inspireren en van elkaar leren. Moderne ICT technieken bieden de mogelijkheid van klassikaal onderwijs terwijl elke student gewoon thuis zit: de virtuele klas. Elke student heeft een camera waarmee hij zich registreert. Met een videovergader-dienst worden alle beelden van de studenten samengevoegd tot één beeld. De docent en een eventuele student die aan het woord is kunnen naar voren worden gehaald. Ook kunnen studenten in groepjes van twee of meer aan opdrachten werken. De videovergaderingdienst wordt daarbij gecombineerd met lesapplicaties en het lesmateriaal gebaseerd op bijvoorbeeld powerpoint of word. Dit lesmateriaal wordt aan alle studenten getoond. Ook kunnen studenten bijvoorbeeld gesloten vragen beantwoorden, waarna het

ONGERUBRICEERD


55 / 69

resultaat van de gehele klas kan worden getoond. Vanuit het onderwijsperspectief biedt de virtuele klas talloze innovatie mogelijkheden, zowel technisch als didactisch. Individueel elektronisch tentamineren De huidige leertoepassingen voorzien al in elektronische toetsingsmogelijkheden. Er worden al tentamens afgenomen met alle studenten in één klaslokaal, waarbij elke student over het toegestane studiemateriaal beschikt en over een PC waarop het tentamen wordt afgenomen. Om spieken op bv. internet of via e-mail te voorkomen is de PC volledig afgesloten. Tentamineren houdt echter meer in dan alleen op veilige wijze een toets afnemen. Voorafgaand moet de student zich identificeren en tijdens de toets is surveillance nodig. Traditioneel wordt een tentamen veelal klassikaal afgenomen in een zaal van de school of universiteit, onder toezicht van een docent die de studenten persoonlijk kent of de identiteit controleert. Aan studenten in het buitenland of in een gesloten instelling en aan studenten met een lichamelijke handicap wordt al de mogelijkheid aangeboden om elders tentamens af te leggen, zij het dat dit op een vertrouwde plaats en onder toezicht van een vertrouwde surveillant moet plaats vinden, bijvoorbeeld op een consulaat. De geïnterviewde onderwijsinstelling ziet ook mogelijkheden om studenten individueel elektronische te toetsen waarbij ook identificatie en toezicht met volledig elektronische middelen wordt gerealiseerd, bijvoorbeeld met een irisscan en cameratoezicht in combinatie met een geluidsverbinding. De toets wordt dan afgenomen met de beveiligde tentamenapplicatie op een PC. Deze wijze van tentamineren biedt het voordeel dat studenten individueel hun tentamen kunnen afleggen, en daarbij een grotere vrijheid hebben betreffende de locatie- en tijdstipkeuze dan bij klassikale toetsing. Naast een voldoende beveiliging van het tentamineren is ook de beschikbaarheid van de netwerkverbinding en apparatuur bij de student cruciaal. Bij toetsafname op een PC bestaat er een risico van stroom- en netwerkstoring, hetgeen de studenten, die mogelijk al gespannen zijn, in hun concentratie kan storen waardoor ze mogelijk onderpresteren. Aflasten en uitstel van een tentamen in zo’n situatie past niet bij een professionele onderwijsorganisatie. Indien nu een groep studenten klassikaal wordt getoetst met een elektronische toetsapplicatie, dan is tevens een papieren versie van het tentamen beschikbaar als noodoplossing. Beide bovengenoemde leertoepassingen, de virtuele klas en individueel elektronische tentamineren vereisen een netwerkverbinding met een gegarandeerde capaciteit en een hoge beschikbaarheid. De huidige verbindingen van de DSL-, FttH en kabelinfrastructuren bieden al wel een voldoende up- en downstream capaciteit, echter niet de vereiste capaciteitsgarantie en niet een voldoende beschikbaarheid. Zowel de virtuele klas als het individueel tentamineren bevat de technologie een video en audio up- en downstream verbinding. Voor een goed functioneren van deze diensten mogen het videobeeld en de audioverbinding niet haperen, geen grote vertragingen ondervinden of storende blokken/kraken etc. vertonen. Gelijktijdig wordt de aansluiting gebruikt om de data van de leerapplicatie op de PC (powerpoint, word, etc.) over te brengen. Verder moet er rekening worden gehouden met mogelijke huisgenoten die gelijktijdig de aansluiting kan gebruiken voor internettoegang, telefoneren (IP-telefonie) of televisie kijken (IP-televisie) en met de leverings- en instandhoudingsprocessen inclusief de helpdesk van de netwerkleverancier. Indien breedband met een gegarandeerde QoS beschikbaar komt, ziet de geïnterviewde onderwijsinstelling zeer zeker mogelijkheden om de concepten van de virtuele klas en van individueel elektronisch tentamineren verder te ontwikkelen en breder toe te passen.

ONGERUBRICEERD


A.6

56 / 69

Analyse netwerkbehoeften nieuwe elektronische diensten De voorgaande paragrafen geven een overzicht op hoofdlijnen van een aantal nieuwe elektronische diensten en hun eisen en wensen ten aanzien van het communicatienetwerk. Het eerste dat opvalt, is dat de nieuwe elektronische diensten via diverse netwerken zouden kunnen worden geleverd. Daarbij benoemden de geïnterviewden PLC via het elektriciteitsnet, C2000, GPRS, het conventionele analoge telefonienetwerk (PSTN), IP-telefonienetwerken, de hedendaagse internetaansluiting van de DSL-, kabel- en FttH-infrastructuren. Deze veelheid aan netwerken is toe te schrijven aan diverse oorzaken: •

Sommige diensten kunnen met conventionele netwerken nog goed worden geleverd Ouderenalarmering en brand- en inbraakalarm zijn voorbeelden van elektronische diensten die alle van voor het IP-tijdperk dateren en waarvoor een implementatie via het analoge telefoonnetwerk bestaat. Zolang deze conventionele implementatie goed voldoet en de oudere netwerken beschikbaar blijven zal migratie naar een IP-gebaseerde dienstverlening geen hoge prioriteit krijgen. Te zijner tijd echter, zullen ook deze sectoren naar een ander netwerk moeten migreren omdat het analoge telefoonnetwerk op termijn zal worden uitgefaseerd.

•

Toegang tot de klant via het internet voldoet niet aan de eisen die de dienst stelt. Kritische diensten zoals alarmering bij levensbedreigende situaties of brand vergen een netwerkaansluiting met hoge beschikbaarheid. Het huidige internet heeft daarbij het imago dat het minder beschikbaar is dan het analoge telefonienetwerk23. Videotelefoon, de virtuele klas en individueel elektronisch tentamineren vragen een netwerk met een voldoende en gegarandeerde QoS (capaciteit, delay, etc.). Voor toepassingen als smart grids is de veiligheid van de dienst essentieel; een netwerkaanbieder zal niet kiezen voor een dienstimplementatie met een veiligheidsrisico. Wel is het zo dat het netwerk een onderdeel van de dienstimplementatie is, en dat beveiliging buiten de netwerkverbinding mogelijk is. De nieuwe IP-gebaseerde infrastructuren en dienstoplossingen zijn nog in ontwikkeling en moeten verder worden ontwikkeld om aan de vereiste beschikbaarheids-, veiligheids- en QoS-criteria te voldoen. Er zijn daarbij nu geen fundamentele redenen aan te geven waarom verbetering niet mogelijk zou zijn.

•

Sommige diensten kunnen mogelijk het best met een PLC of GPRS netwerk worden geleverd Voor de slimme meter lijkt een PLC of GPRS netwerk op grond van technische, praktische, economische en bedrijfsmatige overwegingen een te beargumenteren netwerkoplossing.

Daarnaast is de markt mogelijk terughoudend met een snelle overstap van de conventionele dienstverlening naar de nieuwe op IP gebaseerde elektronische dienstverlening, mogelijk omdat: • De vernieuwing en/of de markt voor de vernieuwde dienst beperkt zijn Hoewel de elektronische diensten die we hier beschouwen economisch en maatschappelijk veelbelovend zijn, is hier niet altijd sprake van een revolutionaire verbetering van de dienstenverlening voor een grootschalige markt. De alarmering- en spraakcomponenten van de elektronische diensten kunnen even goed, en momenteel 23 TNO geen vergelijking gemaakt van de beschikbaarheid van internet- en analoge telefonienetwerken, en kan dus op dit punt geen uitspraak doen.

ONGERUBRICEERD


57 / 69

mogelijk zelfs beter met een gewone analoge telefoonlijn worden geleverd dan met een internetaansluiting. Videotoepassingen zoals de virtuele klas en individueel elektronisch tentamineren vereisen wèl breedband, maar dit betreft vooralsnog geen massamarkt. •

De implementatie van de nieuwe diensten en de integratie in de bestaande systemen, processen en organisatie een uitdaging vormt. De zorgketen (zorgverzekeraars, zorgverleners, cliënten, apparatuur leveranciers en netwerkleveranciers) moet migreren van de huidige conventionele oplossingen naar de nieuwe op IP-netwerken gebaseerde oplossingen. Partijen hebben daar zeer diverse belangen bij en/of ervaren zeer verschillende belemmeringen. Een fabrikant zal zich uit de markt prijzen als hij een volwaardige oplossingen via PSTN die de markt vraagt uit zijn productportfolio schrapt en als alternatief een IP-gebaseerde oplossing biedt waar de markt nog niet helemaal aan toe is. Een zorgaanbieder zal de migratie naar de nieuwe elektronische diensten ondermeer vanuit het operationele perspectief bezien. De meeste elektronische oplossingen vergen een gespecialiseerde ICT afdeling die de dienst gaat ondersteunen. De zorgprocessen moeten worden heringericht vergelijkbaar met de herinrichting op basis van ICT bij de overheid en het bedrijfsleven.

De bovenstaande belemmeringen vanuit de markt zullen voor de ene dienst sterker spelen dan voor de andere dienst. De thuiszorg bijvoorbeeld is een sector die met name praktisch is ingesteld, en relatief minder van doen heeft met geavanceerde ICT. Mogelijk vormt de complexiteit en omvang van de innovatieslag een belemmering om de stap te maken. Daarentegen toont het DAP concept dat er in deze sector sprake is van een ontwikkeling naar elektronische dienstverlening via IP gebaseerde infrastructuren. Elektronische dienstverlening in het onderwijs is al zo’n 2 decennia in ontwikkeling en wordt gedragen door Surfnet en Kennisnet en door het eigen innovatievermogen van de instellingen. Het onderwijs heeft daardoor al ervaring met ICT. Voor de onderwijssector ligt de innovatie- en migratiestap naar dienstverlening via IP-gebaseerde infrastructuren dus wellicht beter binnen het bereik van de organisatie dan voor ander sectoren zoals ouderenzorg.

A.7

Samenvatting Samenvattend laat de analyse zien dat de markt weliswaar kansen ziet in de nieuwe IPgebaseerde infrastructuren, maar niet direct en volledig overstapt. Deze migratie naar IPgebaseerde dienstverlening wordt niet direct opgepakt omdat: • de beschikbaarheid, QoS en veiligheid van deze netwerken tekortschiet. Om de elektronische diensten te leveren is een goede toegang tot netwerken met een gewaarborgde QoS, beschikbaarheid en veiligheid vereist. • de innovatieslag naar volledig IP-gebaseerde elektronische diensten complex en omvangrijk proces is, • de markt er nog niet aan toe is. Voor veel diensten voldoen de conventionele oplossingen technisch en commercieel nog.

ONGERUBRICEERD

58 / 69


B

Technische bijlage: Inrichting DSL-, kabel- en FttHnetwerken ten behoeve van diensten De huidige telecommunicatienetwerken worden alle gebruikt voor de levering van internettoegang en IP-telefonie. Met DSL- en FttH netwerken is eveneens levering van IPtelevisie mogelijk. Voor de levering van IP-telefonie en IP-televisie zijn in de netwerken voorzieningen getroffen om een laag pakketverlies en een lage pakket delay te garanderen. In deze technische bijlage geven we een beschrijving van de netwerkinrichting om diensten met een gegarandeerde QoS te leveren. De analyse toont dat de huidige DSL-, FttH- en kabelnetwerken voor de levering van diensten met gegarandeerde QoS alle op eenzelfde wijze zijn ingericht. De QoS-garantie wordt gerealiseerd op laag 2 met virtuele verbindingen in het core- en aansluitnetwerk. Op laag 3 worden de laag-2 virtuele verbindingen van het core- en de aansluitnetwerk aan elkaar gekoppeld. Laag 3 levert eveneens de koppeling tussen de dienst en de laag-2 virtuele verbinding.

B 1.

High-level architectuur van telecommunicatienetwerken

Een telecommunicatienetwerk bestaat uit een een corenetwerk en een aansluitnetwerk zoals aangegeven in Figuur B1.

RG

Serversystemen

PSTN

IA Router


IPTV platform

RG RG

Aansluitnetwerk verzorgingsgebied 2

CP

Soft switch

www

RG

RG


RG

CP

Corenetwerk

RG

RG

CP RG RG


Figuur B1: Schematische architectuur van een telecommunicatienetwerk met daarin weergegeven het corenetwerk, het aansluitnetwerk, het aansluitnetwerkconcentratiepunt (CP) en de residential gateway (RG) bij de klant. Ter informatie zijn de netwerkzijde serversystemen van de dienstenplatformen voor telefonie, internettoegang en televisie weergegeven. Het aansluitnetwerk draagt zorg voor de aggregatie en distributie van verkeer van en naar klanten in een geografisch aaneengesloten verzorgingsgebied. Elk verzorgingsgebied van het aansluitnetwerk heeft een concentratiepunt (CP) waar netwerkapparatuur staat om klantverkeer te bundelen (upstream) of ontbundelen (downstream). De digital subscriber line access multiplexer (DSLAM) en cable modem termination system (CMTS) zijn twee voorbeelden van zulke apparatuur. Het aansluitnetwerk bestaat dus uit een groot aantal aaneensluitende lokale netwerken met elk een eigen concentratiepunt. Bij de klant is een

ONGERUBRICEERD


59 / 69

modem of residential gateway (RG) vereist welke het kabel-, DSL of FttH-netwerk met het inhuisnetwerk verbindt. Het corenetwerk aggregeert het verkeer van alle lokale concentratiepunten van het aansluitnetwerk naar de serversystemen, en distribueert het verkeer van de serversystemen naar deconcentratiepunten. De volgende paragraaf biedt een overzicht van deze corenetwerken. Daar de DSL-, kabel- en FttH-aansluitnetwerken sterk verschillen, beschrijven we die vervolgens in afzonderlijke paragrafen.

B 2.

De corenetwerken

In Nederland beschikken meerdere aanbieders van telecommunicatiediensten over landelijke, regionale en lokale glasvezelnetwerken, waaronder KPN, Tele2, British Telecom, Ziggo, UPC en Delta Comfort. Bij deze netwerken is sprake van een verschillende geografische verzorgings- of leveringsgebieden en vermazing van de netwerken. Om historische redenen hebben de meest aanbieders verschillende laag-2 transmissie technieken in hun netwerken, SDH, ATM en Optisch ethernet. In het algemeen kan worden gesteld dat de aanbieders de capaciteit van de SDH en ATM netwerken niet meer uitbreiden, maar, conform de marktvraag, in optisch Ethernet investeren. Optisch ethernet moet aldus worden gezien als de preferente en toekomstvaste transmissie technologie. In het vervolg van deze analyse beperken we de scope tot optisch Ethermet corenetwerken. Optisch Ethernet is technologie die door IEE 802 wordt gestandaardiseerd. Oorspronkelijk betrof dit technologie voor lokale netwerken, local area networks (LAN), maar de optische variant is zeer geschikt gebleken voor telecommunicatienetwerken. Als regel wordt aanvullend op de conventionele LAN technologie van optisch ethernet gebruikt gemaakt van virtuele LANs, VLANs geheten. Met VLANs kunnen binnen een LAN domein meerdere virtuele netwerken worden geconfigureerd. Met VLAN technologie kunnen zo punt-punt ethernet verbindingen tussen twee locaties worden geleverd, maar ook multipunt-multipunt verbindingen tussen drie of meer locaties. Geografisch kunnen deze VLANs zeer uitgestrekt zijn.

ONGERUBRICEERD

60 / 69


RG

IA Router


IPTV Platform


CP

Soft switch

www

RG RG


Serversystemen

PSTN

RG

RG

RG

CP

Corenetwerk

RG

RG

CP RG

VLAN telefonie VLAN internet VLAN televisie

RG


Figuur B2: Schematische architectuur van een telecommunicatienetwerk met daarin weergegeven het corenetwerk en het aansluitnetwerk. In het corenetwerk zijn de virtuele verbindingen (VLANs) voor internet, IP-telefonie en IP-televisie weergegeven.

Om diensten met een gegarandeerde QoS te leveren biedt VLAN technologie de mogelijk om ethernetframes op de netwerkswitches te prioriteren. Bij congestie op een switch of verbinding worden vervolgens de pakketten met de laagste prioriteit weggegooid terwijl pakketten met een hogere prioriteit gewoon worden doorgegeven. In de praktijk onderscheidt een aanbieder een aantal categorieën diensten, met elk een eigen prioriteit. Zowel IP-telefonie en IP-televisie betreffen diensten die een verbinding met hoge QoS vereisen. Het pakketverlies moet klein zijn. Bij telefonie leidt pakketverlies tot het wegvallen of onverstaanbaar worden van lettergrepen en woorden; bij televisie verschijnen er storende blokken in het beeld, en kan de dienst vastlopen, ook bevriezen genaamd. Daarnaast is voor IP-telefonie een delay kleiner dan 50 ms vereist. In de netwerken worden telefoniediensten met de hoogste prioriteit doorgegeven, radio, televisie en video diensten krijgen veelal een een lagere prioriteit en internetdiensten de laagste prioriteit. Het corenetwerk levert de verbindingen tussen de lokale concentratiepunten van het aansluitnetwerk en de serversystemen van de dienstenplatformen. Figuur B2 illustreert de functionele architectuur van het corenetwerk met daarin punt-punt VLAN verbindingen voor internettoegang en IP-telefonie en IP-televisie tussen een drietal concentratiepunt en serversystemen weergegeven. Figuur B3 toont de architectuur van de koppeling tussen het corenetwerk en het aansluitnetwerk. In het concentratiepunt wordt het upstream verkeer van alle aangesloten klanten op basis van het type van de dienst (internet, telefonie of televisie) samengebundeld en in het corresponderende VLAN gestopt. Omgekeerd wordt het downstream verkeer van alle klanten dat met dienstspecifieke VLANs (internet, telefonie of televisie) wordt aangevoerd wordt ontbundeld en doorgeschakeld naar de aansluitverbinding van de klant voor wie het verkeer bestemd is. Bijvoorbeeld, alle upstream telefoniepakketten van alle klanten worden samengevoegd, en gebundeld via een eigen VLAN naar het telefonieserversysteem vervoerd. Omgekeerd wordt met een telefonie VLAN het downstreamverkeer van de

ONGERUBRICEERD

61 / 69


telefoniedienst van alle klanten gebundeld van het telefonieserversysteem naar het concentratiepunt verzonden. corenetwerk

aansluitnetwerk

VLANs

Diensten: internet telefonie televisie concentratiepunt

Figuur B3: Architectuur van het concentratiepunt van het aansluitnet. De figuur illustreert het samen- en ontbundelen van het verkeer tussen de dienst-specifieke VLANs in het corenetwerk en de klantverbindingen. Met de dienstspecifieke VLANs voor internettoegang, IP-telefonie en IP-televisie wordt het (gebundelde) verkeer van de betreffende dienst van alle klanten die op het betreffende concentratiepunt zijn aangesloten met een eigen virtuele verbinding getransporteerd. Door nu de pakketten van de diensten een verschillende prioriteit te geven, kan de aanbieder de levering van de specifieke diensten zeker stellen. Bijvoorbeeld door telefonieverkeer een hogere prioriteit te geven dan internetverkeer kan de aanbieder nu garanderen dat IP-telefonie in geval van congestie geen pakketverlies ondervindt. Om voor elke dienst de passende QoS garanderen, dient het corenetwerk van de aanbieder een voldoende capaciteit te hebben. Het is duidelijk dat voor de telefoniediensten te allen tijden voldoende capaciteit moet zijn. In de praktijk waarborgt de aanbieder een voldoende netwerkcapaciteit door per dienst naar rato van het aantal klanten en naar rato van de voor de dienst vereiste capaciteit, capaciteit in het netwerk te reserveren. Aanvullend zal de aanbieder het verkeersvolume per dienst en per concentratiepunt monitoren, en bij toenemende vraag tijdig de netwerkcapaciteit vergroten. Hoewel internettoegang een best-effort dienst betreft en de laagste prioriteit in het netwerk heeft, zal de aanbieder ook voor internetdiensten voldoende corenetwerkcapaciteit moeten inzetten. Daarom alloceert de aanbieder ook voor de internetdienst netwerkcapaciteit naar rato van het aantal klanten en de capaciteit van hun abonnement. Met optisch Ethernet in combinatie met VLAN technologie, kan een telecommunicatieaanbieder ook punt-punt, punt-multipunt en mulitpunt-multipunt VLAN diensten [Referentie MEF, www.MetroEthernetForum.org] met een capaciteit van 10 Mbit/s tot 1 Gbps of hoger en een hoge of lage QoS aan anderen leveren, bijvoorbeeld aan zakelijke gebruikers. Zo biedt KPN Ethernet VPN diensten in de uitvoeringen “Entry” en “Premium”, waarbij de “Premium” dienst een gegarandeerde capaciteit zonder pakketverlies biedt. De “Entry” dienst biedt deze garanties niet [KPN Ethernet VPN 2007]. Deze corenetwerk VLAN dienst vereist wel een aansluiting van de bedrijfslocatie op het corenetwerk van de aanbieder.

ONGERUBRICEERD

62 / 69


B 3.

DSL-infrastructuren

Vrijwel alle Nederlandse huizen beschikken over een vaste telefoonlijn die, met gebruik van digital subscriber line (DSL) technologie kan worden gebruikt voor datatransmissie. DSL technologieën kunnen in twee categorieën worden onderverdeeld, elk met meerdere uitvoeringen; symmetrische DSL versies (SDSL, Enhanced SDSL) en asymmetrische versies (ADSL, ADSL2+, VDSL,..). De capaciteit die met deze technologieën kan worden geleverd hangt sterk af van de lengte van de aansluiting tussen de nummercentrale en de woning van de klant, en de kwaliteit het aderpaar dat de signalen van en naar de klant transporteert. In de consumentenmarkt wordt momenteel hoofdzakelijk ADSL en ADSL2+ ingezet. Typisch kan met ADSL2+ een downstream capaciteit van 10 tot 15 Mbit/s worden geleverd, en een upstream capaciteit van zo’n 1 Mbit/s. In de eerste helft van dit decennium werd ADSL in de consumentenmarkt alleen gebruikt voor de levering van een best-effort internettoegangdiensten. In de tweede helft van het decennium is het dienstaanbod dat met ADSL wordt geleverd gaandeweg uitgebreid met telefonie (IP-telefonie of VoIP) en televisie (IP-televisie of IPTV). Momenteel zijn er diverse partijen in Nederland die DSL diensten leveren. KPN levert DSL in geheel Nederland. Tele2 en Online leveren DSL diensten via het netwerk van KPN. Alle partijen leveren best-effort breedbandinternet-, telefonie-, televisie- en video-on-demand diensten in het gehele land.

www

PSTN

Edge Router

VoIP

Soft switch

PC

Gb Ethernet (corenetwerk) MediaGateway Satelliet

IPTV platform

Walt Disney Videoland

VoD platform

BAS/ DSLAM

(CP)

RG

DSL (aansluitnetwerk)

IP-STB

POTS

Figuur B4: Architectuur van een DSL infrastructuur

Figuur B4 toont de generieke architectuur van een DSL infrastructuur. De BAS/DSLAM in de nummercentrale van KPN vormt het concentratiepunt van het aansluitnetwerk. Ten behoeve van de diensten heeft de klant thuis een residential gateway (RG) aangesloten, met geïntegreerd DSL modem, IP-router en IP-telefonie applicatie24. De RG beschikt over meerdere 100BaseT ethernet poorten en één of meerdere analoge telefoonpoorten. Voor telefoniediensten kan de klant een klassieke telefoon aansluiten op de telefoonpoort. Ook kan hij een IP-telefoon die SIP ondersteunt op een datapoort aansluiten. Voor IPTV en VoD diensten moet de klant over een IP-STB beschikken die hij op de RG moet aansluiten. De televisie wordt vervolgens aangesloten op de IP-STB.

24 In het verleden werd alleen een DSL modem met IP-router verstrekt waarmee alleen best-effort internettoegang kon worden geleverd. Voor telefonie was de klant dan aangewezen op analoge telefonie (POTS) of ISDN.

ONGERUBRICEERD


63 / 69

Het DSL modem in de RG van de klant communiceert via de koperlijn met het netwerkzijde modem in de DSLAM. Op de DSL verbinding kunnen meerdere virtuele kanalen worden geconfigureerd, hetzij op basis van virtual channels (VC’s) in geval van ATM framing (ADSL, ADSL2+) of op basis van virtuele LANs (VLANs) voor ethernetframing (VDSL). Met de virtuele kanalen kan de aanbieder capaciteitsgaranties aan diensten geven, zij het echter dat de totale transmissiecapaciteit van de aansluitlijn om technische redenen is gemaximeerd. Praktisch wordt dit als volgt geïmplementeerd. Conform de diensten op het corenetwerk definieert de DSL operator een gelijk aantal corresponderende dienstcategorieën met een verschillende QoS-garanties op de DSL verbinding. Veelal zijn er 3 categorieën gespecificeerd: telefonie, video en een restcategorie “best-effort internet”. Voor elke categorie wordt één virtuele DSL kanaal (VC of VLAN) geconfigureerd. Het netwerk bevat technologie om enerzijds elke IP-dienst te herkennen en via het daartoe geconfigureerde virtuele DSL kanaal te transporteren, en zodoende de gewenste dienstprioriteit te geven. Anderzijds ondersteunt het netwerk technologie die ervoor waakt dat de totale capaciteit die de klant vraagt niet groter is dan de maximale transmissiecapaciteit van zijn aansluitlijn of abonnement. Aan de hand van een gezin met een triple-play pakket met twee telefoonlijnen is het bovengenoemde verkeersmanagementconcept goed te illustreren. Stel, de klant kijkt naar een TV programma, de partner belt met iemand en zoon of dochter bekijkt elders in huis een filmpje van YouTube. In dit geval zijn er 3 virtuele kanalen op de DSL verbinding in gebruik, één voor het (VoIP) telefoongesprek, één voor het (IPTV) TV programma en één om het filmpje van (best-effort internet) YouTube te bekijken. Zoon of dochter ziet een leuk filmpje, en belt met de tweede telefoonlijn een vriend of vriendin om dit te delen. Aan de hand van de toepassing (VoIP) herkent het netwerk dat dit een telefoondienst is. Eerst zal het netwerk toetsen of de capaciteit van de aansluitlijn van de klant ook voldoende voor een tweede telefoongesprek. Dit zal gebeuren aan de hand van prioriteitsregels. Waarschijnlijk zullen die regels niet toestaan dat de capaciteit wordt beperkt die reeds is toegekend aan het TV programma en het eerste telefoongesprek, maar wel een beperking van de resterende capaciteit voor best-effort internet. Afhankelijk van de capaciteit van de aansluitlijn leidt dit ertoe dat: 1 Alle diensten zonder kwaliteitsverlies kunnen worden geleverd, 2 Het 2e telefoongesprek wordt geleverd, maar dat dit tot storing van het YouTube filmpje leidt, 3 Mogelijk het 2e telefoongesprek wordt geweigerd. Indien het 2e telefoongesprek wordt geleverd, dan herkent het netwerk de IP-pakketten met het spraaksignaal, en zal deze in het virtuele kanaal voor VoIP stoppen, tezamen met de IPpakketten van het telefoongesprek dat al gaande is.

B 4.

Kabelinfrastructuren

Ruim 95% van alle huizen in Nederland zijn aangesloten op de kabel, waarmee de kabel een vrijwel landelijke dekking heeft. Wel zijn er meerdere aanbieders met elk een eigen netwerk. Ziggo en UPC Nederland zijn de grootste aanbieders, met daarnaast twee middenmoters (Delta en CAIWay) en een tiental kleine spelers zoals CAI Harderwijk, Rekam en Kabel Noord. De kabel onderscheidt zich fundamenteel van de DSL netwerken van de vorige paragraaf. Topologisch heeft een kabelaansluitnetwerk een boom-architectuur die vanuit het

ONGERUBRICEERD

64 / 69


concentratiepunt naar de huizen vertakt. Dit in tegenstelling tot een DSL netwerk waarbij elk huis een eigen koperen aansluitlijn tot het concentratiepunt heeft. Vanwege de boomarchitectuur ontvangen alle huizen in een verzorgingsgebied van een concentratiepunt dezelfde signalen. Deze fundamenteel andere architectuur van kabelnetwerken heeft ertoe geleid dat voor de kabel geheel andere technologie is ontwikkeld. Digitale radioen televisiesignalen worden met DVB-C technologie aan alle huizen in alle verzorgingsgebieden van het aansluitnetwerk gedistribueerd (broadcasting), terwijl klantspecifieke diensten zoals telefonie, internettoegang en video-on-demand alleen worden gedistribueerd in het verzorgingsgebied van het aansluitnetwerk waar de klant woont (narrowcasting). In de kabelterminologie heet een verzorgingsgebied met een concentratiepunt een kabelsegment. Het topografische concentratiepunt is de optische node of wijkcentrum waar het lokale coax netwerk aan het glasvezelnetwerk is gekoppeld. Elk wijkcentrum is met meerder glasvezels passief gekoppeld aan een lokaal centrum25 of mogelijk een regionaal centrum26. Het kabelnetwerk is samengesteld uit twee delen, een glasvezeldeel om de signalen tussen het wijkcentrum en lokaal of regionaal centrum te transporteren, en een coaxnetwerk om de downstream signalen naar alle huizen in het segment te distribueren en om upstream signalen van alle huizen in het segment te aggregeren. Moderne kabelnetwerken worden daarom hybride fibre-coax (HFC) netwerken genoemd. Het HFC-netwerk kenmerkt zich door een upstream frequentieband van 25 – 65 MHz in combinatie met een downstream band van 85 – 862 MHz. In de up- en downstream band zijn vaste frequentiekanalen gedefinieerd voor tweeweg toegangsdiensten. Deze kanalen worden gedeeld door meerdere gebruikers. In een DSL infrastructuur worden alle diensten op uniforme wijze met een IPtransporttechnologie geleverd: internettoegang, telefonie, radio, televisie en video-on-demand. In een kabelinfrastructuur echter, worden verschillende diensten op technologisch verschillende manieren geleverd: • internettoegang en telefonie worden met IP geleverd, • digitale radio en televisie met DVB-C, • en video-on-demand met DVB-C èn IP. In de volgende paragrafen gaan we kort in op de technologische invulling van de dienstlevering.

www

Edge Router

PSTN

Soft switch


VoD platform

MediaGateway Satelliet

Digitale TV

MTA

CMTS

Gb Ethernet (corenetwerk)

CM

PC

STB

TV

EuroDOCSIS / DVB-C (HFC aansluitnetwerk) Edge QAM

(CP)

CI+ TV

iSTB

Figuur B5: Architectuur van een kabelinfrastructuur. 25 26

Het lokaal centrum wordt ook met “distributiecentrum” of “HUB” aangeduid. Het regionaal centrum wordt ook met “head end” of “SuperHUB” aangeduid.

ONGERUBRICEERD

POTS

VoD


65 / 69

IP- diensten Gezien het gedeelde karakter van de up- en downstream kanalen, heeft de kabel een eigen, netwerk-specifieke laag-2 transmissietechnologie, Data over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) geheten voor het transport van IP-pakketten in het aansluitnetwerk. In Europa wordt daarbij de EuroDOCSIS variant ingezet die beter aansluit bij de Europese netwerken. Het EuroDOCSIS platform bestaat uit een Cable Modem Termination System (CMTS) welke meerdere kabelmodems (Cable Modems, CM) bedient. De CMTS staat opgesteld in het lokaal of regionaal centrum van het kabelnetwerk. Het HFC netwerk geeft de downstream signalen van de CMTS transparant door naar het modem bij de klant en omgekeerd de upstream signalen van het modem naar de CMTS. De CMTS vervult daarmee min of meer dezelfde netwerkfunctie als de BAS/DSLAM in een DSL infrastructuur. De CMTS distribueert de IP-pakketten via het HFC netwerk naar de kabelmodems en, omgekeerd, aggregeert de IP-pakketten afkomstig van het modem. Aan de netwerkzijde is de CMTS met corenetwerk VLANs met de serversystemen verbonden. toont deze architectuur. Momenteel zetten alle Nederlandse kabelaanbieders twee versies van de EuroDOCSIS technologie in. EuroDOCSIS versie 2.0 en EuroDOCSIS 3.0. EuroDOCSIS 2.0 is gebaseerd op het gebruik van enkelvoudige frequentiekanalen op de kabel; één 8 MHz downstreamkanaal met een capaciteit van 52 Mbit/s in combinatie met één 6,4 MHz upstreamkanaal met een maximale capaciteit van 20 Mbit/s27. EuroDOCSIS 3.0 onderscheidt zich van EuroDOCSIS 2.0 door meerdere down- en/of upstream kanalen te bundelen. Momenteel zetten de aanbieders technologie in waarmee 4 downstream kanalen worden gebundeld tot één virtueel kanaal met een capaciteit van 208 Mbit/s. EuroDOCSIS 3.0 ondersteunt tevens de bundeling van upstream kanalen. Echter, vooralsnog is er geen CMTS in de markt die dit ondersteunt. De EuroDOCSIS kanalen worden met meerdere gebruikers gedeeld. De kabelaanbieder biedt dan ook geen diensten aan die de volledige capaciteit van het (gebundelde) kanaal vergen. Momenteel leveren de kabeloperators een internetabonnement met een downstream capaciteit van 120 Mbit/s en een upstream van 10 Mbit/s. Tussen elk van de kabelmodems en de CMTS zijn minimaal één, maar mogelijk meerdere virtuele kanalen geconfigureerd, Service Flows geheten. Een Service Flow is daarbij een sequentie van datapakketten of dataframes (DOCSIS MAC Frames) die aan één type dienst van éen CM is toegekend. In de CMTS is (EuroDOCSIS) technologie geïmplementeerd waarmee het downstream en het upstream verkeer kan worden gemanaged. Deze technologie biedt de mogelijkheid om op basis van Service Flows verschillende transportdiensten met een gewaarborgde QoS te leveren tussen de CMTS en een klantmodem. Het is mogelijk een constante dienst te leveren, een real-time pakketdienst en een non real-time pakketdienst te leveren. Tevens zijn parameters als minimum, gemiddelde en maximum te waarborgen. De real-time pakketdienst wordt gebruikt voor telefoniediensten en de non-real-time voor internettoegangsdiensten. Daarnaast bewaakt de CMTS het totale verkeersvolume dat over een EuroDOCSIS kanaal wordt getransporteerd.

27

Voor de upstreamkanalen zijn ook kleinere bandbreedte en capaciteit mogelijk.

ONGERUBRICEERD


66 / 69

EuroDOCSIS omvat technologie om service flows nieuw op te zetten en af te breken tussen de CMTS en een kabelmodem en op basis van dienstparameters zoals bijvoorbeeld IPpoortnummer, de pakketten aan een specifieke service flow toe te wijzen. Standaard gebruiken de kabeloperators een non-real-time service flow voor internetdiensten en een realtime service flow voor telefonie. Naast deze twee service flows ondersteunt de technologie de configuratie van nog een beperkt aantal service flows voor andere diensten of andere type diensten. De kabeloperator heeft dus de mogelijkheid om indien nodig een derde of mogelijk vierde service flow te leveren. Een service flow heeft dus een sterke gelijkenis met een VLAN bij Ethernet of een VC bij ATM. Het definieert een virtueel kanaal met een gewaarborgde capaciteit en QoS tussen een klantmodem en de CMTS, er kunnen meerdere van deze virtuele kanalen met elk een eigen capaciteit en QoS per klantmodem worden geleverd, en ze dienen om IP-pakketten te transporteren. Voor de internetdienst levert de kabeloperator een kabelmodem aan de klant. Dit modem heeft standaard geen geïntegreerde router en slechts één 100BaseT ethernet klantzijdepoort. Als een klant slechts één PC heeft, dan kan die direct op het kabelmodem worden aangesloten. Om meerdere PC’s aan te sluiten moet de klant een eigen IP-router op het kabelmodem aansluiten. Wel zijn er in de markt EuroDOCSIS residential gateways met meerdere ethernetpoorten beschikbaar (bijvoorbeeld de SBG6580 Surfboard van Motorola). Voor de telefoniedienst moet de klant een multimedia terminal adapter (MTA) aansluiten. In deze MTA zijn een kabelmodem en een telefonieapplicatie samengevoegd, en heeft zowel een 100BaseT en een POTS aansluiting waarmee de klant zijn PC of IP-router en een telefoontoestel kan aansluiten. Digitale radio en televisie Een kabeloperator ontvangt de digitale radio en televisiesignalen van de satelliet of van de MediaGateway in Hilversum. Centraal in hun netwerken processen zij alle zenders. Zenders worden daarbij zodanig samengebundeld dat één zo een bundel (mulitplex) in één 8 MHz kanaal van het HFC netwerk kan worden doorgegeven. Met corenetwerk VLANs worden de multiplexen via het corentwerk gedistribueerd. Regionaal wordt met een DVB-C zender elke multiplex op een 8 MHz kanaal van het HFC netwerk uitgezonden, en naar alle aangesloten huizen gedistribueerd. De klant moet over een passende digitale ontvanger of een televisie met ingebouwde digitale ontvanger beschikken om de digitale televisiesignalen te ontvangen. Video-on-demand In de huidige inrichting van de kabelinfrastructuren zijn video-on-demand geïmplementeerd op basis van een gecombineerd gebruik van IP (EuroDOCSIS) en DVB-C. De klant moet beschikken over een interactieve digitale ontvanger met een ingebouwd EuroDOCSIS modem. De IP-functionaliteit wordt gebruikt voor de interactiviteit, voor het bestellen van een videoprogramma en voor starten, pauzeren en stoppen. Het videosignaal zelf wordt via een DVB-C uitgezonden in het netwerksegment waar de klant woont.

B 5.

FttH-infrastructuren

FttH vormt vooralsnog geen landelijke infrastructuur, maar beperkt zich tot enkele steden en wijken. Er is daarbij sprake van partijen die de uitrol van een grootschalige netwerk voor ogen hebben, zoals Reggefibre, als ook verschillende lokale initiatieven zoals Ons Nuenen.

ONGERUBRICEERD

67 / 69


Elk huis krijgt een eigen ongedeelde glasvezelverbinding die aan de netwerkzijde op een optisch ethernet switch is aangesloten. Met de switch wordt een optisch ethernet verbinding geleverd. De switch aggregeert/distribueert het verkeer van alle aangesloten klanten, en is daarmee min of meer het equivalent van de DSLAM in een DSL architectuur. Figuur B6 geeft de FttH netwerkarchitectuur weer. Edge Router

www

VoIP

Soft switch

PSTN

PC

Gb Ethernet (corenetwerk) MediaGateway Satelliet

IPTV platform


VoD platform

BAS/ DSLAM

(CP)

RG

Ethernet (aansluitnetwerk)

IP-STB

POTS

Figuur B6: Architectuur FttH-infrastructuur In het FttH-aansluitnetwerk wordt IEEE 802 VLAN technologie in combinatie met prioritering van diensten ingezet om elke dienst met een gepaste QoS te leveren. Typisch worden 3 VLANs met een verschillende prioriteit geleverd; één voor telefonie, één voor video en één voor internettoegang. Het netwerk ondersteunt daarbij, evenals in DSL- en kabelnetwerken, technologie waarmee het verkeer van een dienst met het juiste VLAN wordt getransporteerd. Bij de klant thuis wordt een residential gateway geplaatst waarop de klant zijn PC en IPTV ontvanger (IP-STB) aansluit. Voor de levering van telefonie bestaan twee opties. De klant kan een IP-telefoon direct aansluiten op een 100BaseT ethernet poort van de RG, of, in geval van een RG met geïntegreerde IP-telefonie applicatie, zijn (POTS) telefoon direct op de RG aansluiten.

B 6.

Zakelijke netwerkaansluitingen

Voor zakelijk gebruik zijn de bovengenoemde DSL en kabelconsumenten aansluitingen niet geschikt; de capaciteit is veelal onvoldoende en niet symmetrisch en de beschikbaarheid onvoldoende gewaarborgd. Aanbieders spelen hierop in met speciaal op de zakelijke markt toegesneden dienstaanbod. DSL aanbieders leveren naast ADSL en VDSL eveneens symmetrische DSL diensten gebaseerd op SDSL en SDSL2. Deze diensten zijn landelijk beschikbaar. Met virtuele kanalen gebaseerd op VLAN of VC technologie, worden diensten met een verschillende QoS geleverd. Ook kabeloperators leveren met EuroDOCSIS 3.0 een verbijzonderd internettoegang met een down- en upstream van 120 en 10 Mbit/s en telefonieaanbod voor zakelijk gebruik. Zowel DSL- als kabelaanbieders leveren glasaansluitingen op hun corenetwerken met een capaciteit van 10 Mbit/s tot 1 Gbps. Op basis VLAN technologie bieden zij verschillende dienstQoSen. KPN levert een Premium dienst met pakketverlies <0,1% en een Lite dienst zonder garantie. Een zeer hoge beschikbaarheid kan worden geleverd indien de klant ervoor kiest de locaties redundant aan te sluiten, dat wil zeggen met twee glasvezelaansluitingen met een verschillende route naar de locatie.

ONGERUBRICEERD

68 / 69


Een nieuwe glasvezelaansluiting van een bedrijfslocatie is veelal een kostbare en moeizame zaak omdat het graafwerkzaamheden vereist vanaf de aan te sluiten locatie tot het meest nabijgelegen punt waar de aanbieder een aansluiting op haar glasvezelnetwerk kan leveren. Vanwege deze hoge kosten, is er afgelopen jaren op basis van vraagbundeling glas aangelegd op bedrijventerreinen en hebben gemeenten netwerken aangelegd om publieke instellingen aan te sluiten. Echter, nog lang niet alle bedrijven en instellingen zijn op glas aangesloten.

B 7.

De end-to-end netwerkarchitectuur

In de bovenstaande paragrafen A.2 tot en met A.6 hebben we een overzicht geschetst van de architectuur en functionele mogelijkheden van core-, DSL-, kabel-, FttH- en zakelijke aansluitnetwerken. Met zowel de core- als ook de FttH-, DSL- en kabelaansluitnetwerken kunnen laag-2 virtuele verbindingen met een gegarandeerde QoS worden geleverd, respectievelijk tussen de serversystemen en het aansluitnetwerk concentratie punt en tussen het aansluitnetwerk concentratie punt en de residential gateway bij de klant. De samengestelde laag-2 virtuele verbindingen van het core- en aansluitnetwerk levert de end-toend verbindingen tussen het netwerkzijde serversysteem en de klantzijde client van elke dienst. In de end-to-end netwerk vindt routering van de datastromen tussen netwerkzijde server(s) en klantzijde client(s) plaats op basis van het IP-protocol. Voor de internetdienst worden daarbij publieke IP-adressen gebruikt. Voor de andere diensten zoals telefonie en televisie wordt de private adresruimte gebruikt daar dit verkeer niet buiten het netwerk van de operator komt. Voor elke dienst wordt daarbij een eigen reeks van private adressen gebruikt. Elke klant (aansluiting) krijgt een eigen (uniek) IP-adres. Deze IP-adressen worden gebruikt om de IPpakketten aan de geëigende virtuele verbindingen in het core- en het aansluitnetwerk toe te wijzen. Feitelijk houdt dit in dat de IP-adressen en de laag-2 virtuele verbindingen worden gekoppeld. Indirect houdt dit tevens een koppeling in tussen de diensten en de laag-2 virtuele verbindingen. Figuur B7 toont de functionele netwerkarchitectuur inclusief de laag-2 virtuele verbindingen en de koppeling met de IP-adressen en diensten.

ethernet

CP Laag 1

glas

Corenetwerk

Laag 2 (DSL, ethernet of EuroDOCSIS)

IP-1

IP-2

IP-televisie

IP-3

Internet

IP-2

VLAN-1 VLAN-2 VLAN-3

IP- telefonie

IP-1

IP-televisie

Laag 2

Internet

Laag 3

IP- telefonie

Laag 4

IP-3

L2VV-1 L2VV-2 L2VV-3

Laag 1 (koper, glas of HFC)

Aansluitnetwerk

Figuur B7: Functionele architectuur van een DSL-, kabel- en FttH aansluitnetwerk.

Hoewel kabel-, DSL- en FttH-netwerken in technisch zin verschillend zijn, vertonen ze functioneel opvallende gelijkenissen:

ONGERUBRICEERD


• • • •

69 / 69

De corenetwerken zijn alle gebaseerd op optisch ethernet met virtuele LANs; door diensten te prioriteren en de capaciteit goed te managen kan de aanbieder voor diensten een passende QoS garanderen, Alle aansluitnetwerken ondersteunen technologie om meerdere laag-2 virtuele verbindingen per klant te leveren, met elk een gemanagede kwaliteit. Wel is er sprake van capaciteitsverschillen, Met IP zijn core- en aansluitnetwerk tot één transparant netwerk samengesmeed, Door voor de diensten specifieke IP-adresreeksen te gebruiken, kunnen in het core- en aansluitnetwerk de IP-pakketten aan de juiste laag-2 virtuele verbindingen worden toegewezen.

ONGERUBRICEERD

Openheid van vaste IP-netwerken Mogelijkheden en belemmeringen voor de ontwikkeling van nieuwe elektronische diensten

Recommend Documents