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. Nu de uitrol van 4G-netwerken bij Nederlandse providers is voltooid, wordt er hard gewerkt aan de opvolger. In deze uitleg lees je alles over 5G, de verwachte toepassingen en de uitrol in Europese landen zoals Nederland en België.

We zullen in Europa nog minstens tot 2020 moeten wachten om met concrete toepassingen aan de slag te gaan. In veel landen wordt daarom eerst ingezet op 4G+, een snellere variant van 4G. Ook daarover lees je verderop in dit artikel.

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 zo’n 50 keer sneller dan het huidige 4G-netwerk. In tests zijn snelheden gehaald van wel 1 terabyte per seconde. 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 5G-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.

Het bovenstaande is wat er in het algemeen onder 5G wordt verstaan. Omdat de exacte specificaties nog niet zijn vastgesteld is er ondertussen een grote variatie aan technieken en frequenties die 5G worden genoemd. Om het nog iets verwarrender te maken: ook een snellere variant van het huidige 4G zal 5G gaan heten. Dit is dus een verschil met 2G, 3G en 4G, waarbij er een duidelijk onderscheid was in masten en frequenties.

Europese 5G-netwerken pas vanaf 2020

De Europese Commissie is in december 2013 gestart met het plan Horizon 2020. Daarin stelden ze 130 miljoen euro subsidie beschikbaar voor 5G-onderzoek. Het merendeel van de Europese telecomproviders denkt pas rond 2020 de eerste 5G-netwerken klaar te kunnen hebben, zo blijkt uit een onderzoek van de Telecomunications Industry Association. Ongeveer de helft van de providers verwacht tussen 2022 en 2025 een 5G-netwerk aan klanten te kunnen aanbieden; een kwart denkt al eerder klaar te zijn.

De eerste apparaten die ermee werken zijn geen smartphones, maar zelfrijdende auto’s. In de release voorafgaand aan 5G zit namelijk een standaard voor communicatie tussen zelfrijdende auto’s.

Koploper in Europa is Finland, wereldwijd loopt Zuid-Korea voorop. Zij hebben 350 miljoen euro gereserveerd om in 2018 een landelijk dekkend 5G-netwerk te hebben. Ze hebben haast omdat ze tijdens de Olympische Spelen van 2018 goede sier willen maken.

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 (gepland voor september 2018) wordt 5G daadwerkelijk operationeel en in Release 16 worden de puntjes op de i gezet.

5G in Nederland

In Nederland wordt al gewerkt aan 5G-netwerken. Hieronder lees je over twee initiatieven: proeven door KPN op verschillende plekken in Nederland en een proef met 5G in Noord-Groningen, ook in samenwerking met KPN.

Telecomaanbieder KPN start in 2018 met vier proeven in Nederland om de toepassingen van 5G te onderzoeken. Het gaat om Amsterdam Zuidoost, de Rotterdamse haven, een boerderij in Drenthe en enkele snelwegen bij Helmond. KPN wil onderzoeken hoe 5G bedrijfsprocessen en de klantervaring kan verbeteren. Ook wil 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 voor 5G in Nederland de 3,5GHz-freqeuentie noodzakelijk. Die frequentie is echter tot minimaal 2022 bezet, omdat de inlichtingendiensten het gebruiken voor afluisterpraktijken.

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.

Rene Vroom van Agentschap Telecom

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.

Snellere 4G met LTE Advanced en 4G+

Omdat 5G-netwerken nog ver weg zijn, kiezen veel operators ervoor om 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 twee of drie frequentiebanden worden verstuurd, ligt de snelheid ook twee- of driemaal zo hoog. Alle Nederlandse providers met een 4G-netwerk bieden al 4G+ aan, ook laatkomer Tele2.

Waarom is 5G nodig?

Het mobiele dataverkeer zal de komende jaren sterk stijgen. In 2020 zal er naar schatting ruim dertig keer zoveel mobiel internetverkeer zijn, vergeleken met 2010. De samenstelling van het daverbruik verandert ook. Er komen 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 Tele2.

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 is momenteel een buzzword met meerdere betekenissen; het is te hopen dat daar verandering in komt. Die problemen zullen gaandeweg vanzelf worden opgelost door de betrokken partijen. Voor jou als gebruiker heeft het nu nog geen impact: we kunnen nog wel even met 4G en met 4G+ verder. De snelheid is al goed genoeg voor de meeste toepassingen en zal de komende jaren nog verder worden opgevoerd met LTE Advanced Pro (een opvolger van 4G+).

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 verschijnen in de loop van 2017. Het gaat daarbij om 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

In mei 2017 werd bekend dat Apple 5G-netwerken gaat testen voor toekomstige iPhones en andere producten. De kans is groot dat het daarbij ook om het testen van 5G voor zelfrijdende auto’s gaat. Apple is immers met Project Titan druk bezig om een (software)systeem voor zelfrijdende auto’s te maken en heeft satellietexperts van Google in dienst genomen. Zoals hierboven al werd genoemd zal 5G aanvankelijk vooral worden gebruikt voor zelfrijdende auto’s.

Toepassingen van 5G

De EU verwacht dat 5G 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 bij 5G 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. 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.

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 april 2018
Devices iPad, iPhone
Software iOS