Er is
steeds meer economische activiteit op zee. Op de Noordzee komen naast transportschepen ook steeds meer windparken, energiehubs en (in de toekomst) voedselproductiefaciliteiten. Deze ontwikkeling leidt tot een toenemende vraag naar communicatie en digitale connectiviteit, die in sommige gevallen ook van bedrijfskritische aard kan zijn. Op zee is de beschikbaarheid van communicatienetwerken echter beperkter dan op het land. Deze studie geeft antwoord op de volgende hoofdonderzoeksvraag:
Wat zijn de kansen en barrières voor het ontwikkelen van een bedrijfskritische spraakdienst op basis van LTE450 in het Nederlandse deel van de Noordzee? Het antwoord op deze vraag is opgebouwd rond een SWOT-analyse voor een hypothetische toekomstige LTE450-gebaseerde bedrijfskritische dienst, evenals vier specifieke vragen die hieronder worden beschreven.
Sterke en zwakke punten, kansen en bedreigingen
De belangrijkste sterke en zwakke punten, kansen en bedreigingen voor een bedrijfskritische LTE450-gebaseerde spraakdienst op zee zijn de volgende:
- Sterke punten: De 450 MHz-band kan missiekritische communicatie op zee mogelijk maken. Er is een wereldwijd momentum voor het gebruik van LTE/5G in de 450 MHz-band voor zowel data- als spraakcommunicatie, voornamelijk vanuit de nutssector. Dekking op zee kan relatief snel worden bereikt met behulp van spectrum in de 450 MHz-band. De beschikbaarheid van spectrum is verzekerd tot ten minste 2050 dankzij de huidige toewijzing aan Utility Connect. De impact van interferentie lijkt beperkt en beheersbaar.
- Zwakke punten: De 450 MHz-band wordt niet standaard ondersteund door reguliere LTE/5G-apparaten. Het ecosysteem voor handsets met ondersteuning voor LTE450 is veel kleiner dan dat voor reguliere LTE- en 5G-banden. Utility Connect zal (op land) tot uiterlijk juli 2035 slechts één carrier op basis van LTE-M kunnen inzetten. 3GPP gestandaardiseerde mission-critical voice (MCX) wordt echter waarschijnlijk niet ondersteund in combinatie met LTE-M.
- Kansen: Er is beperkte beschikbaarheid van digitale connectiviteit op zee, en daarom zou de LTE450 een goede "ultieme terugvaloptie" kunnen zijn voor kritieke spraak- en IoT-communicatie met een laag datavolume. Het LTE450-netwerk zou volledig onafhankelijk kunnen zijn van andere openbare mobiele netwerken, wat voordelen heeft op het gebied van controle, beveiliging en levenscyclusbeheer. De inzet van 3GPP MCX kan ook waardevolle inzichten opleveren voor VMX, de opvolger van C2000 (het huidige Nederlandse PPDR mobiele communicatiesysteem op basis van TETRA).
- Bedreigingen: Alternatieven op de Noordzee zijn steeds vaker beschikbaar, maar de meeste kunnen (nog) niet voldoen aan mission critical requirements. Deze omvatten openbare mobiele netwerken in "gewone" LTE/5G-banden en direct-to-device satellietcommunicatie. Hun beschikbaarheid is goed nieuws voor gebruikers die behoefte hebben aan digitale connectiviteit op zee, maar het betekent dat het LTE450-netwerk uiteindelijk overschaduwd kan worden. Aan de ene kant komt er relatief goedkope breedbandconnectiviteit beschikbaar voor niet-kritische applicaties en als fallback of standaardoptie voor kritische applicaties. Satellietcommunicatie kan de ultieme terugvaloptie bieden voor kritische spraakcommunicatie. Aan de andere kant kunnen (lokale) smalbandnetwerken gemakkelijker te realiseren of aan te passen zijn aan specifieke situaties, afhankelijk van de situatie. Toegang tot openbare mobiele netwerken op zee zou toegang bieden tot een veel groter ecosysteem, meer keuzevrijheid en connectiviteit met VMX.
Het belangrijkste punt voor de toekomstige levensvatbaarheid van LTE450 op zee is de positionering en toegevoegde waarde ten opzichte van beschikbare alternatieven. Wereldwijd is er een trend naar het gebruik van een mix van zowel openbare infrastructuur (mobiele netwerken) als specifiek spectrum en infrastructuur voor PPDR-netwerken. De LTE450 zou kunnen dienen als een "ultieme terugvaloptie" door een beperkte capaciteit maar een hoge betrouwbaarheid te bieden (vooral in noodgevallen). Dit kan echter ook worden bereikt door middel van satellietconnectiviteit (direct-to-device). Een ander nadeel van LTE450 is het beperkte ecosysteem van handsets en de noodzaak om een radionetwerk op zee te realiseren en te onderhouden. Met alle andere opties kunnen standaard handsets worden gebruikt en kan gebruik worden gemaakt van de bestaande netwerkinfrastructuur.
In hoeverre kunnen TETRA-gebaseerde handsets ad-hoc worden gekoppeld aan LTE450-handsets in bedrijfskritische eerstehulpverlener/PPDR-toepassingen?
TETRA-netwerken kunnen worden gekoppeld aan 3GPP MCX-gebaseerde systemen, waardoor gebruikers op beide platforms met elkaar kunnen communiceren. Er zijn echter geen handsets beschikbaar die zowel TETRA als LTE450 ondersteunen, dus hulpverleners kunnen geen enkel apparaat gebruiken om zowel verbinding te maken met de C2000 op het land (met behulp van TETRA) als via het LTE450-netwerk op zee (tenzij ad-hoc C2000 TETRA-basisstations op zee zijn opgesteld, met LTE450 of de hierboven genoemde alternatieven voor backhaul-connectiviteit).
Hoe toekomstbestendig is het 2x3 MHz spectrum dat tot 2050 aan Utility Connect wordt toegekend met betrekking tot de bruikbaarheid van 3GPP-technologieën (LTE450 en opvolgers)?
Utility Connect heeft de beschikbaarheid van het 2x3 MHz spectrum tot 2050 veiliggesteld. Er kan echter tot 2035 beperkt gebruik van worden gemaakt op het land vanwege de noodzaak om een CDMA450 vervoerder te behouden. Op basis van het op dat moment beschikbare spectrum van 1,5 MHz zijn er beperkte mogelijkheden om een bedrijfskritische spraakdienst te realiseren (qua capaciteit en ondersteuning voor LTE-M spraakapparatuur).
In hoeverre past een bedrijfskritisch mobiel netwerk voor PPDR op basis van LTE450 in Europese harmonisatie- en interoperabiliteitsontwikkelingen zoals BroadEU.net en de EU Spicenet referentiearchitectuur?
De op Europees niveau ontwikkelde referentiearchitecturen bieden een kader om verschillende soorten PPDR-netwerken, waaronder TETRA en 3GPP MCX, op een hoger niveau met elkaar te verbinden. Op basis van deze ontwikkelingen zien wij geen beperkingen ten aanzien van het haalbare LTE450 netwerk. In de praktijk lijkt de implementatie van de genoemde referentiearchitecturen nog nauwelijks op gang te komen.
Welke beperkingen zijn er te verwachten met betrekking tot het gebruik van LTE450 op de Noordzee, in verband met interferentie van en door buitenlands gebruik in en rond de 450 MHz-band?
Er moet in de eerste plaats rekening worden gehouden met het gebruik van het VK, dat meestal smalband van aard is. Met name de 450-band in het Verenigd Koninkrijk is zo geconfigureerd dat uplink en downlink precies tegengesteld zijn aan die van Nederland. De impact op het netwerk vanuit het VK (en zelfs België, waar de volledige 450 - 470 MHz-band wordt gebruikt voor PMR) zal naar verwachting beperkt of gemakkelijk te verzachten zijn. Breedband LTE- en 5G-technologie is relatief robuust voor smalbandinterferentie. Een LTE450-netwerk op zee zou ook zo kunnen worden ontworpen dat basisstations (gericht op het Nederlandse vasteland) zo min mogelijk signalen in de richting van het VK uitzenden en zo min mogelijk ontvangen. Omgekeerd kan het netwerk smalbandgebruikers over de grens hinderen, en dit kan een beperkende factor zijn.
