5G Dossier

5G-netwerken: alles over de snelle mobiele netwerken van de toekomst

Alles over 5G, de snelle mobiele netwerken van de toekomst. 5G is de opvolger van 4G-netwerken en belooft veel sneller internetten, ook onderweg. Wanneer kun jij het gaan gebruiken, welke Nederlandse providers zijn ermee bezig en wat kun je ermee? Dat lees je in dit uitgebreide overzicht!

5G netwerken

5G staat voor de vijfde generatie mobiele netwerken. Er wordt op dit moment hard gewerkt aan de opvolger van 4G-netwerken bij Nederlandse providers. In deze uitleg lees je alles over 5G, de verwachte toepassingen en de uitrol in Europese landen zoals Nederland en België.

In 2020 zullen de eerste 5G-smartphones op de markt komen in Nederland. Dat betekent echter niet dat we dan ook al massaal gebruik kunnen maken van alles wat de techniek te bieden heeft.

Spring meteen naar het onderwerp waar je meer over wilt weten:

5G: wat is het?

Kenmerkend voor 5G is de extreem hoge snelheid. Veel sneller dan je draadloze netwerk thuis en tot wel 50 keer sneller dan het huidige 4G-netwerk. In theorie moet je tot 20 gigabyte per seconde kunnen downloaden. Maar het gaat niet alleen om de hoge snelheid. Bij 5G zijn nieuwe toepassingen mogelijk, die een enorme impact kunnen hebben, zoals het opereren van patiënten op afstand via een videoverbinding.

Daarnaast is de latency (de vertraging tussen zender en ontvanger) veel lager bij deze netwerken. Dat merk je vooral als je een game speelt, virtual reality gebruikt of op afstand een pc probeert te bedienen. De latency is bij een 4G-netwerk tientallen milliseconden, maar neemt bij 5G af tot 1 milliseconde.

De officiële specificaties van 5G waren niet vanaf het begin bekend. Daarom kun je soms de term 5G tegenkomen bij een provider terwijl dit niet ‘echt’ 5G is. Wat we hierboven hebben beschreven zijn de meest recente specificaties. Volgens het Europees Parlement worden de specificaties gaandeweg bijgewerkt. De belangrijkste specificaties lees je verderop in dit artikel.

Europese 5G-netwerken in 2020

De Europese Commissie is in december 2013 gestart met het plan Horizon 2020. Daarin stelden ze €130 miljoen subsidie beschikbaar voor onderzoek naar de nieuwe netwerktechnologie. Volgens het actieplan van de Europese Unie moeten alle Europese lidstaten in 2020 5G hebben. Dat betekent niet dat alle providers helemaal overgestapt moeten zijn, want dat gaat gegarandeerd niet lukken. Budgetproviders zullen bijvoorbeeld langer wachten met de invoering.

In Europa was Finland het eerste land waar 5G werd aangeboden. Inmiddels hebben onder meer Duitsland, Spanje, Ierland, Italië, Oostenrijk en Engeland een 5G-netwerk. In deze landen zijn minstens 2 aanbieders, en in Engeland bieden zelfs alle providers 5G aan. Over Nederlandse en Belgische netwerken lees je verderop meer.

5G release 14

Het tijdperk van 5G begon eigenlijk al in de zomer van 2017 toen Release 14 van 3GPP beschikbaar kwam. Dat betekende de start van standaardisatie in 5G-netwerken. Bij Release 15 werd 5G daadwerkelijk operationeel. We zijn inmiddels enkele releases verder. De technologie wordt steeds meer verbeterd.

5G in Nederland

In Nederland wordt ook druk gewerkt aan 5G-netwerken. Op dit moment biedt geen enkele provider daadwerkelijk 5G aan, maar ze zijn er wel mee bezig.

Telecomaanbieder KPN startte in 2018 met vier proeven in Nederland om de toepassingen van 5G te onderzoeken. Het ging om Amsterdam Zuidoost, de Rotterdamse haven, een boerderij in Drenthe en enkele snelwegen bij Helmond. KPN wilde onderzoeken hoe 5G bedrijfsprocessen en de klantervaring kan verbeteren. Ook wilde de provider 5G testen in combinatie met kunstmatige intelligentie, drones en virtual reality. Er is daarom gekozen voor verschillende gebieden, zowel stedelijk als landelijk. Zo wordt 5G bijvoorbeeld ingezet om met drones precisielandbouw te bedrijven. Een andere proef laat auto’s communiceren met verkeerslichten en matrixborden.

Volgens KPN is in Nederland de 3,5GHz-freqeuentie noodzakelijk. Die frequentie is echter tot minimaal 2022 bezet, omdat de inlichtingendiensten het gebruiken voor afluisterpraktijken.

Op dit moment kun je bij T-Mobile een Unlimited 5G ready-abonnement aanschaffen. Zodra het netwerk beschikbaar is kun je er gebruik van maken met dit abonnement. De provider verwacht in 2020 nog klaar te zijn.

Proef met 5G in Noord-Groningen

Al eerder is een proef met 5G van start gegaan: in Noord-Groningen loopt een proef met supersnel 5G-internet. Het gebied rond Loppersum is het eerste plattelandsgebied ter wereld met 5G.

Het is een initiatief van het Economic Board Groningen en heeft als doel om nieuwe bedrijven naar de regio te trekken. TNO, KPN, Ericsson en Huawei zijn partners in het project. Het 5G-netwerk is in eerste instantie bedoeld als proeftuin voor zakelijke 5G-toepassingen; pas in een later stadium kunnen inwoners gebruik maken van het 5G-netwerk.

5G in België

Ook in België wordt hard gewerkt aan de uitrol van 5G. Het eerste Belgische 5G-netwerk komt in Hasselt en werkt op de frequenties 700MHz, 2,1GHz en 2,6GHz, dus op een heel andere frequentie dan KPN in Nederland wil gebruiken (3,5GHz). Na verloop van tijd komen er in België ook 3,5GHz en 26GHz bij. Op de universiteitscampus van Hasselt testen bedrijven allerlei toepassingen, ook op het gebied van robots, sensoren, AR-brillen en auto’s.

Volgens de Belgische toezichthouder BIPT is het niet waarschijnlijk dat 5G in 2020 beschikbaar wordt in België. Er is al langer onenigheid over de opbrengsten. De veiling van de frequenties is niet het probleem, maar het netwerk vervolgens bouwen en testen duurt lang.

Snellere 4G met LTE Advanced en 4G+

Omdat 5G-netwerken nog niet klaar zijn, hebben veel operators ervoor gekozen om eerst het 4G-netwerk op te voeren. Dit staat bekend als LTE-Advanced of 4G+. Dit heeft een theoretische maximumsnelheid van 225 Mbps; in werkelijkheid zal de snelheid lager liggen. De Nederlandse operators bieden 4G+ aan door meerdere frequenties op 800, 1800 en 2600 GHz te combineren. Omdat de datapakketjes daarbij via twee of drie frequentiebanden worden verstuurd, ligt de snelheid ook twee- of driemaal zo hoog. Alle Nederlandse providers met een 4G-netwerk bieden 4G+ aan.

Waarom is 5G nodig?

Het mobiele dataverkeer neemt sterk toe. In 2020 zal er naar schatting ruim dertig keer zoveel mobiel internetverkeer zijn, vergeleken met 2010. De samenstelling van het daverbruik verandert ook. Er zijn steeds meer apparaten die communiceren via internet, zoals verkeerslichten, koelkasten en beveiligingscamera’s. Denk daarbij ook aan machines die op afstand te bedienen zijn, of sensoren die zonder menselijke tussenkomst meetwaarden doorgeven. Er is dus meer capaciteit nodig en meer snelheid. Het zorgt ervoor dat jij moeiteloos 4K-video’s kan streamen, maar het zorgt er ook voor dat je sneller klaar bent met downloaden, zodat de verbinding weer kan worden vrijgegeven aan andere toestellen.

In Nederland denkt een werkgroep van TNO na over toepassingen van 5G. Zij verwachten dat er via 5G duizend keer zoveel data wordt verstuurd als nu het geval is met 4G. Dat komt onder andere omdat de kwaliteit van videostreams zal toenemen, waardoor het bijvoorbeeld mogelijk wordt om patiënten op afstand te opereren. Ook de groei van Internet of Things (IoT) zal eraan bijdragen. Het aantal apparaten dat verbinding staat met mobiele netwerken zal volgens TNO met een factor honderd toenemen.

Gevolgen van 5G voor databundels

Een grote vraag is wat er moet gebeuren met databundels, als mensen straks massaal grote hoeveelheden data gaan downloaden. Steeds meer providers bieden onbeperkte abonnementen aan, zoals Go Unlimited van T-Mobile en Unlimited van KPN.

Standaarden voor 5G

Het probleem met 5G was tot nu toe dat er tot de zomer van 2017 geen eenduidige specificaties waren. Overigens gebeurde dat eerder ook bij 4G, waar termen als HSPA+, WiMax, LTE en LTE Advanced door elkaar werden gebruikt, terwijl er bij HSPA+ eigenlijk sprake is van 3,5G. WiMax is als technologie inmiddels alweer verdwenen, terwijl LTE Advanced en LTE Advanced Pro nog wel worden gebruikt.

5G werd voorheen veel als buzzword met meerdere betekenissen gebruikt. Gelukkig zijn er nu officiële standaarden, hoewel die nog wel aangepast kunnen worden. De belangrijkste punten zijn als volgt:

  • Minimaal 20 Gbps download als pieksnelheid.
  • Doel: 100 Mbps download in de praktijk.
  • Doel: 50 Mbps upload in de praktijk.
  • Dichtheid van 1 miljoen apparaten per vierkante kilometer

Een uitgebreidere lijst van de 5G specificaties vind je bij de Europese Unie.

LTE Advanced Pro als tussenstap naar 5G

Kenmerkend van 5G is dat veel toepassingen zullen werken op bestaande netwerkstandaarden. LTE Advanced Pro dient als opstapje naar 5G en de eerste telefoons die het ondersteunen verschenen in de loop van 2017. Dat waren de Sony Xperia XZ Premium en de ZTE Gigabit Phone. Deze telefoons hebben een ‘gigabitmodem’ waarmee je met 1 gigabit per seconde kunt downloaden. Deze hoge snelheden zijn onder andere mogelijk door het stapelen van netwerken, zogenaamde carrier aggregation.

Apple en 5G

Al lange tijd komen af en toe nieuwtjes naar boven over de ontwikkelingen omtrent 5G bij Apple. Zo is het bedrijf bezig met de zelfrijdende auto, Project Titan, maar daar hebben we de komende tijd weinig aan. Veel interessanter is de 5G iPhone. Steeds vaker komen we geruchten tegen over een iPhone 12 met 5G. De eerste modellen moeten in het najaar van 2020 verschijnen.

We weten niet zeker welke frequentiebanden deze iPhone zal ondersteunen. Het zou kunnen dat het om een kleine selectie gaat, wat zou betekenen dat 5G niet overal zal werken. Hetzelfde deed Apple in 2012 met de iPhone 5 ook. Dat was de eerste iPhone met 4G.

Verder krijgen we misschien ook een iPad met 5G. Zelfs de MacBook zou 5G kunnen krijgen in 2020. Of het allemaal waar is moeten we afwachten, maar het is duidelijk dat Apple het er niet bij laat zitten.

Toepassingen van 5G

De EU verwacht dat deze techniek niet alleen sneller is, maar ook nieuwe toepassingen mogelijk maakt die waardevol zijn, zowel op sociaal als economisch gebied. Denk bijvoorbeeld aan:

  • eHealth: op afstand operaties uitvoeren en vitale lichaamswaarden van patiënten (bloeddruk, hartslag, ademhaling) in de gaten houden.
  • Connected home: op afstand bedienen van thermostaat, rookmelder en andere apparatuur.
  • Transport: betere beveiliging van vrachtverkeer.
  • Nutsbedrijven: slimme toepassingen zoals beveiligingscamera’s.
  • Vermaak: data-intensieve apps kun je straks ook op drukke plekken gebruiken, bijvoorbeeld hd-beelden van goals nog een keer terugkijken terwijl je in een voetbalstadion met 50.000 andere mensen zit.

Google zelfrijdende auto

5G en Internet of Things

Veel experts menen dat 5G grote invloed zal hebben op het Internet of Things (IoT). LG en Intel zijn al bezig met IoT-netwerken voor 5G, zoals een netwerk voor zelfrijdende auto’s. Zo’n auto zal dan op afstand instructies en updates kunnen ontvangen via het 5G-netwerk. Door de lage latency van 5G-netwerken kun je bijvoorbeeld slimme lampen beter aansturen: de lamp gaat aan op het moment dat jij het commando geeft en niet vijf seconden later. Omdat 5G-netwerken goed schaalbaar zijn kan een provider een groeiend aantal apparaten ondersteunen.

HTC Vive virtual reality headset te koppelen met iPhone.

5G en virtual reality

Voor toeassingen van virtual reality kan 5G een uitkomst zijn. Omdat het netwerk sneller is kun je videobeelden sneller naar je VR-bril streamen. Nu is het nog nodig om films eerst te downloaden naar een bril of smartphone, maar in de toekomst kun je alles gewoon streamen. Een mogelijke toepassing daarvan is dat je bij nieuwsgebeurtenissen een live-uitzending kunt volgen via je VR-bril. Het lijkt dan alsof je letterlijk ter plaatse bent.

Door de lagere latency treedt er minder vertraging op, waardoor hoofdbewegingen bijna realtime effect hebben op de beelden van je VR-bril. Dit geeft een nog realistischer effect, waardoor je minder snel misselijk wordt of gedesoriënteerd raakt.

Mark Zuckerberg denkt dat VR de toekomst is van Facebook.

5G en Facebook

Mark Zuckerberg, CEO van Facebook, denkt dat VR de toekomst is van Facebook. Daar ligt ook meteen een bruggetje naar 5G: Facebook is gestart het met Telecom Infra Project (TIP). Daarmee wil Facebook de infrastructuur van huidige mobiele netwerken verbeteren zodat in 2020 5G mogelijk wordt. Facebook werkt hiervoor samen met Nokia, Intel en Deutsche Telekom. Het initiatief is bedoeld om meer mensen online te krijgen, wat uiteindelijk gunstig is voor de bezoekerscijfers van Facebook.

Volgens een blogpost van TIP kunnen honderdduizenden mensen in Africa in 2020 gebruikmaken van 5G.

5G frequenties en small cells

De beschikbare spectrumruimte voor mobiele netwerken is beperkt. Draadloze communicatie vindt nu plaats tussen 600 MHz en 3 GHz. Hoe dichter richting de 600 MHz, hoe langer de golven en hoe groter het bereik. Vandaar dat KPN en Vodafone in Nederland ervoor hebben gekozen om het grootste gedeelte van het 4G-netwerk op de frequentie 800 MHz aan te bieden, een relatief lage frequentie. Ze kunnen daarmee per 4G-mast een groter gebied afdekken. Bij 5G werkt dit op dezelfde manier. De lage golflengte heeft wel als belangrijkste nadeel dat de antennes relatief groot zijn.

Een frequentie in de richting van 3 GHz is haalbaar met kleinere antennes, maar heeft als nadeel dat het een erg klein bereik heeft. We kunnen de spectrumruimte niet verder uitbreiden, maar we kunnen er wel slimmer mee omgaan. Eén van de oplossingen is het gebruik van small cells: zenders met een laag bereik die maar een klein gebied hoeven te bedienen. Je kan bijvoorbeeld een small cell op kantoor neerzetten, om te zorgen dat medewerkers in het gebouw overal goed bereik hebben (hoewel het natuurlijk verstandiger is om medewerkers via Wi-Fi te laten internetten). Ook is het mogelijk om stukken spectrum te hergebruiken: de verschillende small cells kunnen frequenties gebruiken die met elkaar concurreren, maar omdat ze geografisch ver genoeg uit elkaar liggen, storen ze elkaar niet.

Suggestie hoe we dit artikel kunnen verbeteren? Laat het ons weten!

Informatie

Laatst bijgewerkt februari 2020
Devices iPad, iPhone
Software iOS, iPadOS