Spectrum is altijd een schaars goed geweest en continu wordt gezocht naar mogelijkheden om zo efficiënt mogelijk met de resources om te gaan. Dynamic Spectrum Management & Sharing (DSMS) is een technologie waarbij men probeert door een optimaal spectrummanagement, meerdere gebruikers het spectrum te laten delen. In een pilot, waarbij ook BTG is betrokken, probeert Agentschap Telecom te onderzoeken of dit een haalbare optie is voor private netwerken en satelliet grondstations. Het is (voor zover bekend) het eerste praktijkonderzoek in Europa in deze band, waarbij gebruik wordt gemaakt van een terugkoppeling op basis van daadwerkelijk gemeten signaalsterkte. Eerdere studies door het Finse VTT maakten gebruik van berekende signaalsterktes..
Radiosignalen planten zich door de ether voort en de reikwijdte is afhankelijk van tal van factoren. De frequentie van het signaal, het zendvermogen, de interferentie, de objecten in de weg en de uitrichting van de antenne. De pilot Dynamic Spectrum Management & Sharing heeft als doel door middel van een onderzoek dat in april start en 6 maanden gaat duren, vast te stellen in hoeverre het dynamische element van DSMS kan bijdragen aan optimaal co-gebruik van spectrum door meerdere gebruikers. De resultaten hiervan gaan, indien succesvol, mogelijk worden ingezet voor spectrumregelgeving. Agentschap Telecom voert hiervoor in samenwerking met marktpartijen een pilot uit in de 3,8 – 4,2 GHz-band. Uit de pilot komen voorstellen voor specificaties binnen Nederlandse en Europese spectrumregelgeving. BTG Magazine sprak met Frank Bodewes, specialist innovatie bij het Agentschap Telecom, die bij deze pilot betrokken is.
De pilot die nu voorgesteld en uitgevoerd wordt door het Agentschap Telecom (AT), BTG, luchthaven Schiphol en de satellietcommunicatie operator Speedcast te Biddinghuizen, is het onderzoeken of door dynamisch power control een betrouwbare co-existentie tussen huidige satellietgrondstations en lokale private netwerken in de frequentieband 3,8 – 4,2 GHz (in de S-band het downlinkkanaal voor satellieten en de N77-band in 5G TDD-spectrum) kan plaatsvinden. Hierbij moet de bescherming van het satellietgrondstation worden gewaarborgd. De scope beperkt zich uitdrukkelijk tussen de samenwerking van één lokaal privaat 5G SA-netwerk en één satellietgrondstation, de primaire gebruiker van het spectrum die beschermd moet worden. In de toekomst zou de technologie breder ingezet kunnen worden en andere combinaties (ook tussen meerdere netwerken) mogelijk kunnen maken. Het is dan ook de bedoeling dat na het opleveren van het DSMS-systeem, een nadere analyse wordt gedaan om te onderzoeken of het opgeleverde systeem toepasbaar te maken is voor meerdere naburige lokale netwerken die spectrum delen. Er is gezien hun eerdere studies samenwerking gezocht met het Finse VTT. Nokia heeft aangeboden de netwerkapparatuur voor de pilot te leveren.
De pilot wordt uitgevoerd rond een praktijktoepassing op de luchthaven in Haarlemermeer, omdat deze locatie dicht genoeg bij het satellietgrondstation ligt (zo’n 60 km) waardoor er zekerheid is dat er zonder ingrijpen soms verstoringen kunnen ontstaan. Het plan omvat de uitrol van een privaat lokaal 5G SA-netwerk op het luchthaventerrein. Hierbij gaat spectrum voor 5G-communicatie gebruiken dat primair is toegewezen aan satellietgebruik en wordt gebruikt door het satellietgrondstation in Biddinghuizen. Dit primaire gebruik mag onder geen beding operationele hinder gaan ondervinden door co-channel interferenties en andere verstoringen als gevolg van het naburige hergebruik. Op het luchthaventerrein wil men het 5G-netwerk voor twee specifiek benoemde usecases gaan gebruiken. De nu gedefinieerde toepassingen zijn: een draadloos toegangsbeheer met camerabewaking en bediening en ook de draadloze distributie van videobeelden vanaf brandweervoertuigen tijdens een uitruk bij een calamiteit. Frank: “Het probleem met het gebruikte spectrum is dat er vooral ’s avonds en ’s ochtends, zogenaamde atmosferische ducting gaat optreden. Hierbij ontstaan er spontaan, onder invloed van wisselende atmosferische condities, transmissiekanalen met een veel betere propagatie (tot in sommige gevallen 80 dB) waardoor de signalen veel verder reiken dan verwacht. Wanneer dit gebeurt, is (nog niet) goed voorspelbaar want de juiste modellen ontbreken nog. Wat we wel weten is dat dit slechts een heel beperkt deel van de tijd speelt (tienden van procenten), dus het grootste gedeelte van de tijd hebben we geen problemen. Je zou kunnen zeggen dat we nu aan overbescherming doen. Met DSMS pakken we de kans om daar efficiënter mee om te gaan.”
De pilot moet kennis opleveren voor de optimalisatie van de infrastructuur. Daartoe wordt door Nokia een 5G-radionetwerk met netwerkcomponenten, zoals een basisstation, geïnstalleerd. In Biddinghuizen komt een speciaal ontworpen installatie van Agentschap Telecom voor de meting van signaalniveau ’s in relatie tot het stoorpotentieel. Frank: “Cruciaal is dat op basis van de gemeten stoorniveaus bij het satellietstation, ingegrepen wordt in het 5G-netwerk door zendniveaus te verlagen of het netwerk helemaal uit te zetten. Als het netwerk wordt uitgezet, is dus een terugval naar een andere technologie, bijvoorbeeld 4G, nodig. Alleen als deze aanpak goed werkt kunnen we bij de primaire gebruiker het vertrouwen winnen dat dit een werkbare configuratie is.”
Er is veel IT nodig in de infrastructuur die verantwoordelijk is voor de dynamisch power controle (regelbaar zendvermogen). Hieronder vallen ook de interface tussen het radionetwerk en de computersystemen, interfaces naar gebruikers en informatiebronnen, algoritmes voor besluitvorming en tenslotte de systemen en routines om de propagatie en interferentie te berekenen.
De RSPG (Radio Spectrum Policy Group) van de Europese Commissie heeft de CEPT (Conférence Européenne des administrations des Postes et Télécommunications) gevraagd te kijken naar efficiënter gebruik van het 3,8 – 4,2 GHz-spectrum (Report from CEPT to the European Commission in response to the Mandate on shared use of 3800 – 4200 MHz by terrestrial wireless broadband systems providing local-area network connective). De resultaten van dit onderzoek worden ingebracht bij relevante werkgroepen, zodat de uiteindelijke resultaten van de pilot, kunnen doorwerken in het eindrapport.
Agentschap Telecom gaat vanaf 1 januari 2023 verder onder de naam Rijksinspectie Digitale Infrastructuur (RDI). De digitale infrastructuur is meer dan ooit voorwaardelijk voor ons dagelijks functioneren, voor innovatie en economische groei. Zo richt de RDI zich op de veiligheid van slimme apparaten, ontwikkeling van toezicht op algoritmes en houdt de RDI toezicht op de cyberweerbaarheid van apparatuur en (vitale) diensten. De nieuwe Rijksinspectie Digitale Infrastructuur behoudt ook de huidige taken van het agentschap.
De toezichtstaken zijn de afgelopen jaren al sterk toegenomen. De verwachting is dat die groei zich de komende jaren voort zal zetten. De naam ‘Rijksinspectie’ sluit goed aan bij die ontwikkeling. In verband met de verbreding van het werkveld dekt de benaming ‘Telecom’ de lading niet meer. ‘Digitale infrastructuur’ doet dat wel.