Small+cells+en+massive+MIMO-+een+verkenning_DEF

Figuur 18: Small cells per km2 2015-2025, voorspelling volgens SCF die een enquête heeft gehouden onder 50 mobiele operators wereldwijd

3.5 Samenvatting Zowel fabrikanten als providers zijn nog zoekende naar de beste strategie om 5G uit te rollen. In deze inventarisatie focussen we steeds op het gebruik van small cells, maar in feite is een 5G-netwerk niet veel anders dan het huidige 4G-netwerk; een combinatie van macrocellen en kleinere cellen. Het verschil zit hem vooral in het feit dat de techniek van small cells vooruit is gegaan, ze zijn kleiner en veelzijdiger van toepassing dan de kleinere cellen die we nu kennen (pico, femto etc.). Daarom kan 5G een grotere mate van netwerkverdichting vereisen dan het huidige 4G-netwerk. Deze eventuele verdichting is niet alleen te wijten aan de techniek of de frequentie, maar ook het feit dat onze steden steeds dichter bevolkt zijn geworden met daarbij een groeiende behoefte aan capaciteit (lees, meer data, vooral video). Desondanks, op dit moment valt er weinig te zeggen over de mate van verdichting in Nederland. De business cases van de mobiele providers zijn allesbepalend. De spectrumveiling komt pas laat in 2019 of 2020. De combinatie, prijs van het spectrum, prijs van apparatuur, prijs van de locaties om apparatuur (grote en kleinere antennes) op te hangen, de vraag vanuit de consument, en het abonnementsaanbod spelen een grote rol bij de uiteindelijke mate van verdichting en bij het tijdsbestek waar binnen de verdichting plaats gaat vinden.

© Stratix 2019

Small Cells en massive MIMO -een verkenning

27

4 Continuïteit bij stroomuitval en cyber security In dit hoofdstuk gaan we in op het beantwoorden van de derde vraag van dit onderzoek. We gaan in op continuïteit bij stroomuitval en cyber security.

4.1 Continuïteit bij stroomuitval Stroomuitval is een probleem bij elke vorm van elektronische communicatie. In mobiele netwerken wordt dit gedeeltelijk opgelost door het plaatsen van back-up stroomvoorzieningen. Deze zijn echter relatief groot en onpraktisch. Daarmee zijn ze in grote mate tegengesteld aan de doelen van een small cell. Het valt daarom te verwachten dat small cells vaker zullen uitvallen dan macrocellen. Toch zal dit afhangen van de individuele locatie en de wijze waarop de small cell van stroom voorzien wordt. Zo zijn er indoor oplossingen, zoals de Huawei Lampsite, die door een koperdraad bij de glasvezel van stroom voorzien wordt. Deze kunnen in principe op de noodstroomvoorziening van een gebouw gekoppeld worden en dus blijven functioneren. Een small cell gebruikt minder stroom dan een macro-cell en daarom kan een batterijvoorziening kleiner zijn dan bij een macrocell. In de documentatie over small cells die we voor het maken van het overzicht (zie bijlage) gelezen hebben lijkt noodstroom geen belangrijke rol te spelen. Dit kan een indicatie zijn dat het mogelijk maken van noodstroom op dit moment geen belangrijke rol speelt in de overwegingen van de fabrikanten. Toch zijn veel locaties en gebouwen niet voorzien van noodstroom. Dit blijkt in de praktijk ook niet vaak nodig. De risico’s hebben meer te maken met hoe vaak en duur van stroomuitval in Nederland.

Stroomuitval in Nederland behoort tot de laagste van Europa. Al jaren zit het gemiddeld aantal verloren minuten per huishouden tussen de 20 en 30 minuten per jaar. In 2015 was dit gemiddelde door de grote stroomstoring in hoogspanningsstation van Diemen 32,9 minuten. Deze ene storing, waardoor meer dan een miljoen huishoudens minimaal een uur, maar vaak langer zonder stroom zaten, voegde 12,2 minuten aan het gemiddelde toe. In vergelijking met omringende landen doen alleen Duitsland, Luxemburg, Zwitserland en Denemarken het beter49. Slechts 300.000 huishoudens hebben ieder jaar een uitval van langer dan 3 uur. Dat is vergelijkbaar met 1x per 20 jaar per huishouden. Een additioneel probleem bij stroomuitval is dat een klein deel van de elektrische apparatuur in het algemeen, maar zeker telecom en ICT-apparatuur, na een stroomstoring niet meer blijkt te functioneren. Veelal is het niet duidelijk of dit komt door een onverwacht hoge spanning voor uitval of een al bestaand probleem dat zich manifesteert bij het opnieuw opstarten. Dergelijke problemen komen bij grotere schaal uitval altijd voor en kunnen de gevolgen van stroomuitval veel langer laten duren dan de eigenlijke duur van de stroomuitval. Hier zijn weinig statistieken voor, maar het is een fenomeen dat ook zichtbaar is in de documentatie die KPN aanleverde naar aanleiding van de stroomuitval in Amsterdam 2017.

Een stroomuitval

49

https://www.agentschaptelecom.nl/documenten/rapporten/2017/november/01/thuiswerken-bijstroomuitval

© Stratix 2019

Small Cells en massive MIMO -een verkenning

28

heeft daarom, nadat deze hersteld is, nog na-ijleffecten, doordat dan duidelijk wordt welke apparaten de stroomuitval niet overleefd hebben of niet vanzelf herstarten. Met het gebruik van small cells betekent dit waarschijnlijk dat na een stroomuitval er meer small cells opnieuw opgestart of vervangen moeten worden. Om een idee te geven hoeveel stroomuitval effect heeft op het mobiele netwerk lichten we verder toe hoe het in 2015 is gegaan. Uit onderzoek van het Agentschap Telecom naar de stroomuitval in Noord-Holland in 2015 blijkt dat: •

Om 09:37 uur de stroom uitvalt;

•

circa 40% van alle antenne opstelpunten zijn binnen enkele minuten uitgevallen;

•

ruim 75% van alle sites zijn na 1 uur uitgevallen;

•

ruim 80% van alle sites zijn na 2 uur uitgevallen;

•

nadat om 15:08 uur de gehele stroomvoorziening is hersteld, komt ongeveer 10% van de antenne opstelpunten in het getroffen gebied niet automatisch terug. Hierdoor zijn technici tot de volgende dag actief geweest om deze sites handmatig te activeren.

Ook bij de grote stroomstoring van 2017 in Amsterdam zijn er vergelijkbare ervaringen, alhoewel de percentages niet bekend gemaakt zijn. Bij kleinere (in geografische zin) uitval kan een deel van de dienstverlening overgenomen worden door naburige zendmasten, maar bij grootschalige uitval is niet zozeer de dekking, maar het aantal gebruikers per zendmast problematisch. Het is ook mogelijk dat mobiele netwerken diensten afschakelen om de basisdienstverlening (spraak) langer te kunnen laten functioneren. Verschillende aanbieders schakelen eerst het LTE-netwerk af, of beperken dit tot Voice-over-LTE, of de LTE-antennes zijn niet op de noodstroomvoorziening aangesloten. Dit betreft juist de diensten die over small cells gaan. De conclusie ten aanzien van telecommunicatiediensten en stroomuitval is dat bij kleinschalige of kortdurende uitval het mobiele netwerk veelal de enige terugvalmogelijkheid van veel consumenten is. Bij een grootschalige en langdurige uitval in een middelgrote stad moet de consument er rekening mee houden dat er geen alternatieven meer zijn voor mobiel internet en dat het mobiele telefonienetwerk verminderde capaciteit en waarschijnlijk zelfs congestie heeft. Small cells behoren tot de categorie antennes die het eerst afgeschakeld worden of uitvallen.

De continuïteit van het netwerk is namelijk afhankelijk van de macrosites, deze moeten indien mogelijk blijven functioneren. De macrosites zijn essentieel voor het telefonienetwerk en daarbij de bereikbaarheid van 112, daarom hebben die prioriteit boven small cells. Het effect voor consumenten is dat de capaciteit van het netwerk nog sneller afneemt, omdat alleen grotere macrosites blijven functioneren. Stroomuitval is niet het enige risico bij small cells, in dit onderzoek hebben we de focus gericht op stroomuitval en hebben we andere risico’s buiten dit onderzoek gelaten. Het programma Telekwetsbaarheid van het Agentschap Telecom onderzoekt voortdurend risico’s van uitval in de telecommunicatie.

© Stratix 2019

Small Cells en massive MIMO -een verkenning

29

4.2 Cyber security Wat betreft cyber security zijn er bij small cells wellicht grotere risico’s dan bij andere soorten antennes. Het risico komt voort uit het feit dat sommige small cells gebruik kunnen maken van een verbinding over het internet om in contact te komen met een grotere cell. Traditionele antennes maken gebruik van een dedicated netwerk voor het mobiele net. Waar het vroeger moeilijk was om bij de individuele cell te komen, zijn deze nu in staat verkeer over internet te ontvangen en mogelijk dus ook vatbaar voor aanvallen van buitenaf. De veiligheidseisen bij operators zijn echter zeer streng en het is vooralsnog nog niet voorgekomen dat een telecommunicatienetwerk bestaande uit small cells gehackt is. Ook zijn er in de recente standaarden oplossingen geïntroduceerd waardoor een zogenaamde man in the middle attack (een aanval waarbij informatie tussen twee communicerende partijen onderschept wordt) moeilijker is dan bij traditionele 2G-netwerken. Met het toenemend gebruik van small cells zullen er wellicht een aantal andere zaken aan het licht komen, maar voor nu is het te vroeg om te zeggen of small cells tot een verzwakking van de beveiliging leiden.

4.3 Samenvatting De continuïteit van small cell netwerken bij stroomuitval is beperkt. Op de locaties waar small cells opgesteld staan is veelal geen ruimte voor batterijen of aggregaten, waardoor de meeste small cells direct uit zullen vallen. Daarbij schakelen mobiele operators de data dienstverlening vaak af om energie te besparen, zodat het netwerk langer telefonie naar 112 kan ondersteunen. Grootschalige stroomuitval vindt echter niet vaak plaats in Nederland. Small cells voegen een extra dimensie toe aan de ICT-beveiliging van mobiele netwerken. Tot nu toe werkten mobiele netwerken vooral met een eigen dedicated netwerk. Small cells werken ook via het internet en dit kan mogelijk tot beveiligingsproblemen leiden. Voor nu is het te vroeg om te zeggen of gebruik van small cells tot een verzwakking van de beveiliging leidt.

© Stratix 2019

Small Cells en massive MIMO -een verkenning

30

Annex A

© Stratix 2019

Technische specificaties small cells en massive MIMO-antennes

Small Cells en massive MIMO -een verkenning

31

CONTACT

Stratix B.V.

Villa Hestia - Utrechtseweg 29 1213 TK Hilversum Telefoon: E-mail: URL: Reg. no.: IBAN: BIC: VAT:

+31.35.622 2020 office@stratix.nl www.Stratix.nl 57689326 NL85ABNA0513733922 ABNANL2A NL8526.92.079.B.01